Лампові УНЧ на трансформаторах ТАН
| Сергій Комаров, UA3ALW | Журнал "Радіо" № 5 за 2005 р. |
Схема 2. Двотактний майже "тріодний" УНЧ на 6П3С, 6П3С-Е (6L6 G, 5881)
Типовий режим ламп вихідного каскаду (з довідника): Еа = 360 В, Еg2 = 270 В, Eg1 = мінус 22,5 В, Raa = 6,6 КОМ, Ia = 2 x 44 mA, Ig2 = 2 x 2,5 mA, При Uвх = 0. Ia = 2 x 66 mA, Ig2 = 2 x 7,5 mA, При Uвх = 45 В амп. P = 26,5 Вт, Кни = 2%.
У довідкових даних для цієї лампи не було знайдено рекомендації щодо відсотка напруги на сітці для ультралінійного включення. Тому, вольовим рішенням, виходячи з власному досвіді розробника, було прийнято значення 33 %. Однак, слід розуміти, що ультралінійне включення значно знижує вихідну потужність підсилювача щодо наведених довідкових даних для "чистого" двотактного посилення в режимі класу AB. Це відбувається за рахунок того, що при відкриванні лампи, при позитивній напівхвилі вхідної напруги, знижується не тільки анодна (вихідна) напруга, а й напруга екранної сітки, що призводить до зменшення амплітуди анодного струму, щодо значення, до якого могла б відкритися лампа при постійному напрузі екранної сітки. Характеристики лампи вихідного каскаду за рахунок введення ультралінійного зворотного зв'язку наближаються до тріодних. Плавно змінюючи відсоток змінної напруги на екранній сітці, ну, наприклад, за допомогою потенціометра, можна встановити оптимальне співвідношення між максимальною вихідною потужністю і "тріодністю" звучання. Але це краще робити кожному радіоаматору індивідуально на свій смак. Зрозуміло, наведені в довідкових даних 26,5 ват при змінній напрузі на екранній сітці в 33 відсотки від анодного, не можуть бути отримані, але підсилювач при цьомузвучатиме особливо ніжно.
Провівши аналогічні розрахунки, як і для попередньої схеми, Знаходимо: Uaa = 592 В, Ua = 296 В, Ua ефф = 210 В.
За наведеними вище розрахунками також зауважуємо, що вихідну потужність 26,5 Вт ми зможемо отримати з трансформатора ТАН лише на навантаженні 4 Ома. На неї і розраховуватимемо наш підсилювач. Потрібний коефіцієнт трансформації співвідношення опорів 6600 до 4-м, складе 40,6.
Оскільки напруга на навантаженні 4 Ома при вихідній потужності 26,5 Вт має бути 10,3 В, ми можемо використовувати при точному підборі потрібного співвідношення витків відведення обмоток. Нас влаштують такі варіанти включень: 5 + 5 = 10 В (з невеликим навантаженням на 0,3 В), 5 + 5 + 1,3 = 11,3 В та повне включення: 5 + 5 + 1,3 + 1,3 = 12,6 ст.
Отже, нам треба підібрати трансформатор, що має подвійний набір обмоток з напругою у двох комбінаціях: 110 + 100 і 127 + 83. У реальному підібраному трансформаторі ця напруга може бути трохи більше, але в жодному разі - менше! І при цьому, щоб знайшлася ще одна (пара, зрозуміло) обмотка для живлення екранної сітки з напругою 210/3 = 70 В.
Як уже говорилося раніше, потужність трансформатора, що вибирається, повинна бути в районі 100 Вт. Однак, цікавить використовувати для цієї схеми трохи більш потужні трансформатори зі стрижневим сердечником і розташуванням обмоток на двох симетричних котушках. Це низка трансформаторів від ТАН69 до ТАН82 з потужністю 122 Вт.
За розрахованими вихідними даними нас задовольняють два трансформатори: ТАН72-127/220-50, - комбінація обмоток 127 + 80 + 24 (анод) і 56 - екран; ТАН73-127/220-50, - комбінація обмоток 127 + 80 + 20 (анод) та 80 - екран;
При цьому "ультралінійна" екранна обмотка у ТАН72 складе 24% від анодної,а у ТАН73 – 35%. Схеми включення обох трансформаторів однакові.
При цьому, щоб максимально точно витримати потрібний коефіцієнт трансформації, навантаження треба підключати до вихідних обмоток, що з'єднуються на напругу 11,3 В (5 + 1,3 + 5). У цьому випадку коефіцієнт трансформації складе: для ТАН72 коефіцієнт: 2 х (127 + 80 + 24) / 11,3 = 40,9 і при цьому Raa = 6686 Ом. для ТАН73 коефіцієнт: 2 х (127 + 80 + 20) / 11,3 = 40,2 і при цьому Raa = 6457 Ом.
Наявність обох трансформаторів (а вони коштують дуже не дорого) відкриває можливість експерименту з величиною змінної напруги на екранній сітці.
В анодний ланцюг лампи потрібно включати початок первинної (мережевої) обмотки. Цей висновок має мінімальну ємність на інші обмотки. Потім послідовно включаються секції анодних обмоток у порядку збільшення їх нумерації висновків. Таке включення обмоток дозволяє отримати максимальну смугу пропускання трансформатора, загалом не призначеного для використання як вихідний. З цих міркувань вибиралося включення обмоток вихідного трансформатора в схемі 1, з урахуванням специфіки їх розміщення на броньовому сердечнику.
У даній схемі використано комбіноване зміщення на сітки, що управляють, ламп вихідного каскаду. Автоматичне зміщення за рахунок загального струму обох ламп забезпечує 40% напруги усунення, а решта 60% - задаються від окремого випрямляча та схему балансування.
Єдина відмінність попереднього каскаду від попередньої схеми в тому, що фазоінвертор з розщепленим навантаженням живиться вищою анодною напругою, щоб забезпечити хорошу лінійність посилення при значному розмаху (подвійній амплітуді) парафазної напруги (два рази по 45 вольт).
Перше включеннята регулювання підсилювача повністю ідентичні попередній схемі. Випрямлячі зібрані за класичними двонапівперіодними схемами і пояснення не потребують.
Чутливість підсилювача на частоті 1 КГц за максимальної вихідної потужності становить 0,775 вольта ефективного значення. А смуга пропускання при середній вихідній потужності 8,5 Вт від 24 Гц до 24КГц завалами мінус 3 дБ.
Найсмачніше і приємне звучання забезпечили вихідні лампи 6Ф6С, щоправда, при навантаженні 8 Ом та повному включенні вихідних обмоток.
Ось короткий емоційний опис звучання підсилювача з різними лампами: 6П3С-Е - Звук пружний, ніби трохи скомпресований, потужні низи, і дуже чіткі верхи. Але цей звук давить і довго його не послухаєш. Вона за звучанням якраз під гітарні комбіки! Це ж аналог американської 5881, яка у цих комбіках якраз і використовується. Електрогітарний у неї звук. Вона все ж таки не зовсім 6L6, яка майже точний аналог нашої 6П3С. 6П3С - Прозорий природний звук з дуже добрим поділом і чутністю як тихих, так і потужних звуків. Чітко чути всі пригуки та різні інструменти. 6Ф6С - Дуже цікаве звучання. Можна слухати цілий день – не втомлює. Все дуже прозоро, ніжно та музично! 6550 - Сильний, потужний звук. Солідний, можна сказати. Низи звучать, як виявляється мій братик, що "аш шуба загортається"! EL34 - Глибокі потужні низи, дуже ніжні верхи та жорстка середина. Голос дуже жорстко звучить. Однак при цьому ніжно лунає рояль. 6П6С - ніяк. Дохло і несмачно. Чи не годиться вона в цей підсилювач. Слабкувата.
І ще побачив різницю у звучанні, яку вносить попередня лампа. 6Н8С – наша, класична, дає трохи розмазаний м'який звук. 6Н8С-6SN7 фірми RFT 1954 року. Булитакі з подвійною назвою, дають дуже жорсткий і чіткий звук, - начебто за прописами він прописаний! І верхи стають як сталеві! 6Н9С – у комплекті з EL34 дає досить цікаве звучання з підкресленням верхніх частот. Дуже сильно підкреслюються щіточки. Проте, низи звучать щодо безбарвно. А в комплекті з 6П3С взагалі ніякого звучання не було. так, щось незрозуміле і "ніяке". Лампи 6550 і EL34 потужні для цього підсилювача. Поставити їх можна і вони нормально працюють, але для них треба більш висока напруга і потужніші трансформатори - в два-три рази! І харчування різне. На 6550 треба, по-доброму, 600 вольт на аноди і 300 вольт на екранні сітки, а на EL34 - 800 і 400, відповідно. Тоді вони заспівають. Під них треба трансформатори на замовлення мотати! Або купувати у серйозних аудіофільних компаній. Це дуже серйозні лампи. Однак оптимально цей підсилювач працює на звичайних лампах 6П3С з попереднім каскадом на 6Н8С. Що й рекомендую!
Оскільки у схемі 2 екранні сітки вихідних ламп живляться в 1,38 рази нижчою напругою, ніж аноди, це еквівалентно, якби до екранних сіток були прикладені не 24% і 35% змінної анодної напруги, а 33% і 48% відповідно.
Автором був виконаний такий підсилювач на трансформаторі ТАН73 і при настільки великому значенні змінної напруги на екранній сітці, 48%, вихідна потужність підсилювача склала 12 ват. При цьому його звучання дуже нагадувало підсилювачі на тріодах.
Загалом, іграшка все. І це на звичайних дешевих ТАН-ах!
Лампові каструльки!
Ви так професійно і заразливо описали Ваші підсилювачі на ТАН-ах, що я на старість вирішив спробувати зібрати схему №2 на 6П3С-Е. Зібрав два моноблоки. Надсилаю Вам їхфотографії. Це моя друга конструкція на лампах (перша осцилограф була побудована після школи в 1975 році).
Ідея використовувати 4-літрову каструлю як корпус прийшла після відвідування господарського магазину. Корпус, якщо його виготовляти, враховуючи і естетику і функціональність - дорога і трудомістка деталь, а тут готовий виріб - нікельований, з ручками і не дорогий (350 р.). Випадково висота каструлі збіглася з висотою трансформатора. Вирізав електролобзиком кришку з 5 мм. Дюраля і вона стала головним несучим елементом. Каструля не зазнала жодних змін. Можна будь-якої миті використовувати за прямим призначенням. Стояло питання вентиляції, але за півгодини роботи нічого особливо не нагрілося. Найгарячішим елементом виявився резистор у катодах 6п3с, але я збільшив його потужність у 2 рази. Зрештою можна отворів насвердлити (як у друшляку), але цього поки не знадобилося.
Лампи закриті від пошкодження красивими гратами - підставками чи то для зубних щіток, чи то для чогось ще, купленими в тому ж господарському.
Ось, власне, і все.
Велике дякую Вам, Сергій за такий відгук про мою конструкцію. Покажу дружині, може не так гудітиме, що квартиру каніфоллю промайнув. Насмілюсь запросити Вас у гості на «чарочку чаю».
З повагою, Борис Трунов
