Например TDA7294

Добавить ссылку на форум

РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >

Реинкарнация 6С19П. Часть 2

Теги статьи: УНЧЛамповый

Внимание! Порядок добавления тегов имеет значение! Начинайте добавлять с наиболее важного. По возможности пользуйтесь уже существующими тегами


Автор: Sobiratel_sxem, sobiratel_sxem@mail.ru
Опубликовано 22.03.2018.
Создано при помощи КотоРед.

     Добрый день, уважаемые радиолюбители.

     В предыдущей части данной статьи я начал рассказывать Вам о своём опыте применения стабилизаторных триодов в выходном каскаде ламповых усилителей. Сегодня я хотел бы продолжить данный рассказ. Итак, начнём.
     Основной схемой для продолжения экспериментов послужила схема, описанная в первой части данной статьи. В качестве предварительного усилителя во всех вариантах построения усилителей в данной части статьи будет использоваться тот же самый предварительный усилитель, выполненный на пентодах 6Ж32П и триодах 6Н6П. Принцип работы, настройка и налаживание данного предварительного усилителя подробно описаны в предыдущей части данной статьи, поэтому данный материал повторять не имеет смысла. Как Вы уже догадались, основные изменения коснулись построения только выходного каскада.


     1. Первый испытанный вариант выходного каскада усилителя показан на схеме ниже.

     По схеме видно, что данный выходной каскад представляет из себя пару катодных повторителей, выполненных на радиолампах Ла1, Ла3 с приёмниками неизменяющегося тока, выполненными на радиолампах Ла2, Ла4.
     Соединение вторичных обмоток трансформатора аналогично исходному усилителю, описанному в первой части данной статьи (т.е. в данном выходном каскаде в качестве вторичной обмотки использовано последовательное включение 2-ух обмоток напряжением 5 Вольт трансформатора ТАН-69).
     Применение катодных повторителей в выходном каскаде лампового усилителя позволяет получить более низкое значение выходного сопротивления усилителя по сравнению с каскадом с общим катодом, а так же более широкую полосу пропускания усилителя. Основным же недостатком катодных повторителей является отсутствие усиления по напряжению. В данном варианте усилителя коэффициент усиления по напряжению приближённо равен 0.8, соответственно выходной каскад требует высокого напряжения раскачки, подаваемого на управляющие сетки ламп для получения достаточной выходной мощности. Этим фактом и обусловлено применение относительно сложного предварительного усилителя-фазоинвертора.
     Так как приёмники неизменяющегося тока для переменного тока обладают высоким динамическим сопротивлением, они были дополнительно шунтированы конденсаторами С1, С2.
     Настройка данного варианта выходного каскада по постоянному току не представляет сложности. После включения усилителя и его прогрева в течение 3-5 минут необходимо резисторами R1 выставить токи покоя ламп Ла1, Ла3 равные 45 мА. На этом настройку по постоянному току выходного каскада можно считать законченной. Настройка усилителя по переменному току аналогична усилителям, описанным в первой части данной статьи.
     После настройки усилителя и проработки в течении 10-15 часов с целью проконтролировать стабильность параметров было произведено измерение основных параметров усилителя.
     На скрине ниже показана АЧХ данного варианта усилителя.

     По приведённому скрину видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ простирается от 25 Гц до 18-19 кГц, что вполне неплохо для применяемого трансформатора в совокупности с триодным выходным каскадом.
     На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 2.5 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 1.16%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же второй) грубо равен -41.75 дБ.
     На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 1 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.6%, а уровень самой высокой гармоники, 2-ой, грубо равен -50 дБ.
     После превышения номинальной выходной мощности 2.5 Вт усилитель плавно входит в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 4 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы усилителя показан на скрине ниже.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 5.7%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -22.7 дБ.
     После снятия спектров сигнала при различной выходной мощности была проверена реакция усилителя на прямоугольный импульс, представленная на скрине далее.

      По скрину видно, что прямоугольный импульс не имеет выбросов на фронтах и полке импульса, что свидетельствует о хорошей устойчивости усилителя и отсутстии резонансных явлений. Кроме того можно отметить, что задний фронт импульса незначительно закруглён у вершины импульса. Это свидетельствует о раннем завале АЧХ, что подтверждается графиком АЧХ приведённым выше.
     После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание усилителя. Данный вариант усилителя даёт на выходе чистую середину, верха немного приглушены, низкие частоты несколько подбашивают как в пустой бочке, но в целом отыгрываются достаточно чётко.


     2. После проведения контрольного прослушивания усилителя была вновь произведена модернизация выходного каскада усилителя. Следующий вариант выходного каскада показан на схеме далее.

      По схеме видно, что данный вариант выходного каскада так же представляет из себя пару катодных повторителей с приёмниками неизменяющегося тока и отличается от предыдущего варианта только включением первичной обмотки выходного трансформатора. В данном варианте усилителя выходной трансформатор включён между катодами катодных повторителей.
     Настройка данного варианта усилителя полностью аналогична настройке предыдущего варианта усилителя. Кроме того, лампы выходного каскада данного усилителя нужно максимально тщательно подобрать по характеристикам т.к. только в этом случае возможно полностью побороть подмагничивание трансформатора разностным током ламп выходного каскада.
     После настройки усилителя и проработки в течение 10-15 часов с целью проконтролировать стабильность параметров усилителя было произведено измерение основных параметров усилителя.
     На скрине далееp показан спектр сигнала на выходе усилителя при максимальной выходной мощности равной 2.5 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 7.9%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же второй) грубо равен –25 дБ.
     На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 1 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 5.9%, а уровень самой высокой гармоники, 2-ой, грубо равен -30 дБ.
     По результатам измерений основных параметров усилителя можно сделать вывод о том, что данный вариант усилителя обладает высоким уровнем искажений, а так же крайне низкой выходной мощностью даже по сравнению с первым вариантом усилителя, описанным в данной статье.
     Высокий уровень искажений связан с большим разбросом характеристик ламп выходного каскада. На практике для точного подбора ламп подобного типа необходимо иметь значительный запас. Таким образом применение данного варианта выходного каскада в ламповых усилителях считаю нецелесообразным!!!


     3. Следующим вариантом выходного каскада усилителя стал вариант, показанный на схеме ниже.

     Данный вариант выходного каскада отличается от предыдущего варианта только способом подключения выходного трансформатора. В данном варианте первичная обмотка выходного трансформатора так же подключена между катодами выходного каскада, но подключение осуществляется через конденсатор С1 большой ёмкости, что несколько снижает требования к точности подбора ламп выходного каскада и полностью исключает подмагничивание трансформатора разностным током.
     Настройка данного варианта усилителя полностью аналогична настройке предыдущих вариантов усилителей.
     После настройки усилителя и проработки в течение 10-15 часов с целью проконтролировать стабильность параметров усилителя было произведено измерение основных параметров усилителя.
     На скрине далее показан спектр сигнала при максимальной выходной мощности равной 2.5 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 7.3%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -24.56 дБ.
     На скрине ниже показан спектр сигнала при выходной мощности равной 1 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.85%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -38.28 дБ.
     Если сравнить результаты измерения основных параметров данного варианта усилителя с предыдущим вариантом, то можно увидеть, что незначительно уменьшился уровень искажений при максимальной выходной мощности, но уровень искажений при выходной мощности равной 1 Вт значительно ниже.
     Основной доминирующей в спектре гармоникой является 3-я гармоника. Это связано с применением в предварительном усилителе-фазоинверторе пентодов 6Ж32П в пентодном включении и работе предварительного усилителя-фазоинвертора практически на пределе собственных возможностей (при этом усиление выходного каскада по напряжению значительно ниже усиления катодного повторителя с классическим включением трансформатора в качестве нагрузки).
     Таким образом данный вариант может быть применён только для получения небольшой выходной мощности, например для раскачки наушников. Правда в таком случае остаётся открытым вопрос: а имеет ли смысл вообще для таких целей использовать настолько мощные выходные лампы, трансформаторный выходной каскад и достаточно сложный предварительный усилитель-фазоинвертор? Я считаю что НЕТ!!! Таким образом применение данного варианта выходного каскада в ламповых усилителях считаю так же нецелесообразным!!!


     4. Следующим вариантом выходного каскада стал каскад, показанный на схеме далее.

     Данный вариант выходного каскада очень сильно похож на вариант выходного каскада, описанный в пункте 2 данной статьи. Отличается он только тем, что средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора подключена к емкостной средней точке, образованной конденсаторами С1, С2.
     Настройка данного варианта усилителя полностью аналогична настройке всех предыдущих вариантов усилителей.
     После настройки усилителя и проработки в течении 10-15 часов с целью проконтролировать стабильность параметров усилителя было произведено измерение основных параметров усилителя.
     Итак, на скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при максимальной выходной мощности равной 2.5 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 4.7%, а уровень самой высокой гармоники, 2-ой, грубо равен -26 дБ.
     На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 1 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.81%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -46.67 дБ.
     Таким образом данный вариант усилителя так же может быть применён только для получения небольшой выходной мощности, например для раскачки наушников, что я так же считаю нецелесообразным!!!
     После испытания данного варианта выходного каскада я перешёл к испытанию следующего варианта его построения. Данный вариант показан на схеме ниже.


     5. Итак, как Вы уже могли заметить, предлагаемый вариант выходного каскада является симметричной комбинацией описанного во 2 и 4 пунктах варианта выходного каскада.


     Настройка данного варианта усилителя так же полностью аналогична настройке всех предыдущих вариантов усилителей.
     После настройки усилителя и проработки в течении 10-15 часов с целью проконтролировать стабильность параметров усилителя было произведено измерение основных параметров усилителя.
     На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 2.5 Вт.

      По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 2%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же 2-ой), грубо равен -36.6 дБ.
     На скрине далееp показан спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 1 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.53%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -50.73 дБ.
     После превышения номинальной выходной мощности равной 2.5 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 4 Вт. Спектр сигнала на выходе усилителя в таком режиме работы усилителя показан на спектре ниже.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 2.9%, а уровень самой высокой гармоники, 5-ой, грубо равен -25 дБ.
     Таким образом по результатам измерения основных параметров усилителя можно сделать вывод, что данный вариант усилителя можно использовать для раскачки не только наушников, но и акустических систем с высокой и средней чувствительностью. Данной номинальной выходной мощности будет вполне достаточно для комфортного прослушивания большинства композиций. Тем не менее уровень искажений данного варианта усилителя достаточно высок.
     После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание усилителя. Данный вариант усилителя даёт на выходе чистую середину, верха практически не приглушены, но низкие частоты значительно подбашивают как в пустой бочке, но в целом отыгрываются чётко.
     После прослушивания данного варианта усилителя был испытан ещё один вариант выходного каскада, показанный на схеме далее.


     6. Вариант выходного каскада, показанный на схеме 6 представляет собой так же пару катодных повторителей, но каждый из них выполнен на паре выходных ламп, соединённых параллельно.

     Выходной каскад выполнен по схеме с автоматическим смещением. Напряжение автоматического смещения задаётся катодными резисторами R1, R2
     Конденсаторы С1, С2 необходимы для устранения отрицательной обратной связи со стороны катода, возникающей при протеканиии тока катода по резисторам автоматического смещения.
     Соединение же вторичных обмоток трансформатора аналогично второму варианту усилителя, описанному в первой части данной статьи (т.е. в данном выходном каскаде в качестве вторичной обмотки использовано включение 4-ёх обмоток напряжением 6.3 Вольт трансформатора ТАН-69 – по 2 обмотки последовательно на разных катушках и получившиеся обмотки дополнительно соединяются параллельно).
     Настройка выходного каскада по постоянному току заключается в установке тока покоя равного 90 мА на плечо (т.е. по 45 мА на каждую лампу) резисторами R1, R2.
     После настройки усилителя и проработки в течении 10-15 часов с целью проконтролировать стабильность параметров было произведено измерение основных параметров усилителя.
     На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 4 Вт.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 1.35%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же второй), грубо равен -37 дБ.
     На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при половинной выходной мощности.

     По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.6%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -41.57 дБ.
     После превышения номинальной выходной мощности равной 4 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 9 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы усилителя показан на скрине далее.

     По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 7.2%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -19.33 дБ.
     После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание усилителя. Данный вариант усилителя даёт на выходе чистую середину и верха, низкие частоты незначительно подбубнивают, но в целом отыгрываются и воспринимаются чётко. Данный вариант усилителя, по сравнению с первым вариантом усилителя, описанным в данной статье, звучит более агрессивно и напористо и больше понравится любителем рок-музыки. Звучание данного варианта усилителя мне понравилось из описанных в данной части статьи больше всего.
     Для уменьшения суммарного коэффициента гармоник необходимо лампы всех каскадов усилителя подобрать в пары, особенно лампы выходного каскада.
     Лампы выходного каскада усилителя можно так же заменить на радиолампы 6Н5С/6Н13С/6С41С в зависимости от выбранного построения выходного каскада.
     Если Вам так же больше всего понравился последний описанный вариант усилителя с параллельным соединением 2-ух ламп 6С19П в плече, то каждую пару ламп можно заменить одной радиолампой 6С41С. При этом выходная мощность усилителя практически не изменится.
Для снижения потребляемой усилителем мощности выходной каскад можно выполнить без гальванической связи с предварительным усилителем. В этом случае выходной каскад необходимо выполнить с полуавтоматическим или автоматическим смещением. Остальные требования к построению каскада подробно описаны в конце первой части данной статьи.
     В подборке видео ниже показана работа макета усилителя во время проведения испытаний.

     Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
     На этом на сегодня всё, с уважением, Андрей Савченко.

 

Список использованной литературы:

1. Е. Карпов, «Трансформаторные каскады с парафазным возбуждением»
2. Параметры 6Ж32П
3. Н. Трошкин. Фазоинверторы, журнал Class A, Апрель 1997 г, стр. 16-21.
4. Параметры 6Н6П
5. Параметры 6С19П



Все вопросы в Форум.




Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

4 5 3

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

tixer.ru - Интернет-магазин электронных
компонентов и радиодеталей. Радиодетали почтой.