Портал для радиолюбителей, меломанов, аудиофилов и сочувствующих последним.

Схемы усилителей, регуляторов громкости и тембра, DAC, блоков питания и стабилизаторов и т.п.

Простой усилитель мощности класса «А» с ламповым звуком

Автор: Aren van Waarde (с правками главного редактора «РадиоГазеты»)

Усилитель мощностиВ эпоху ламповых усилителей, особенно когда требовалось сделать компактную конструкцию, большой популярностью пользовались одноламповые усилители на 6Ф3П (аналог ECL86 или более мощный вариант 6Ф5П). У этих ламп в одном баллоне заключены два элемента: триод и пентод, что позволяет построить двухкаскадный усилитель.

В Рунете до сих пор среди начинающих ламповиков  большой популярностью пользуется схема Анатолия Манакова. При довольно простой и недорогой конструкции получается весьма прилично звучащий усилитель. Правда, небольшой мощности, но для небольших помещений вполне достаточно.

Однако, автор представленной ниже конструкции уверяет, что звучание его усилителя ни чуть не хуже подобного лампового, при этом он развивает бОльшую мощность, имеет лучшую линейность и высокую чувствительность, что позволяет обойтись без предварительного усилителя. За счёт работы в классе «А» в усилителе отсутствуют переключательные искажения, свойственные большинству транзисторных схем.

Схема.

Сначала был собран один канал для экспериментов. Использовались транзисторы японского производства: 2SA970 и 2SC2581 (в оригинальной схеме указаны  BC560C и  BD439). Усилитель заработал как надо и легко поддался настройке: ток покоя был установлен 0.67A (должно быть не менее 0,7) и напряжение на плюсовом выводе конденсатора C6 13,78V (должно быть 13В).

Во втором варианте я использовал транзисторы 2SC3263 вместо 2SC2581, но это оказался плохой выбор, потому что из-за низкого коэффициента передачи тока базы у 2SC3263, я не смог выставить необходимое напряжение и ток покоя даже после подборарезисторов R2 и R7.

Я сделал третий вариант на транзисторах 2SA970 и BD439, который работал именно с указанными токами и напряжением: 0,7 А и 13,7 В на плюсе С6.
Хотя транзисторы BD439 имеют более низкую граничную частоту, чем 2SC2581, мне больше понравилось звучание этого варианта.
Я использовал вместо 2SA970 транзисторы BC560Cs просто потому, что они были у меня в наличии. Кроме того, ходят слухи, что
2SA970 хороши для аудио.

Усилитель мощности

Увеличение по клику

ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЯ:
Чувствительность — 560мВ при выходной мощности 5,6 Вт на нагрузку 8 Ом.
АЧХ (по уровню -3 дБ ) 40Гц...50кГц
АЧХ (по уровню 0дБ) 100Гц...20кГц
Искажения:
0.3% при выходной мощности 0.5W;
0.45% при выходной мощности 1W;
1% при выходной мощности  5.6W
Усилитель абсолютно УСТОЙЧИВ при работе на ёмкостную нагрузку!!!

Перечень элементов для одного канала:
Усилитель мощности

Все резисторы мощность 0,5 Вт, если не указано особо.

Блок питания.

Для стерео варианта потребуется источник с напряжением 24В и током 1,4А.  Я решил, что было бы целесообразно использовать стабилизатор напряжения, для эффективного подавления пульсаций и фона сети.

Простая, но довольно эффективная схема стабилизатора всего на 3-х транзисторах представлена на рисунке:

Стабилизатор напряжения

Увеличение по клику

В схеме нет ограничителя тока и защиты от короткого замыкания, но для усилителя класса «А» это и неактуально.
Я использовал транзисторы Philips BC546 и древний 2N3055 , который надо установить  на радиатор.

Стабилизатор показал хорошие параметры: выходное напряжение снизилось лишь на 0,07 В (от 24.12V до 24.05V) при увеличении тока нагрузки с ноля до 1,4 А (во время этого теста не были установлены резисторы развязки R15 и R16, а стабилитрон использовался на 20В)

Силовой трансформатор я использовал от старого усилителя 2×40Вт.

При включении питания я не услышал из колонок никаких шумов и помех, даже когда прижал ухо к динамику.

Перечень элементов блока питания:

Стабилизатор напряжения

Звучание.

Так как я являюсь сторонником ламп, то большого оптимизма по поводу этой схемы не испытывал, ожидая что услышу как обычно «песок» и плоскую сцену.

Но я был просто поражен! Оказывается, что простоя схема на 3-х транзисторах может привести в восторг заядлого ламповика.

Этот усилитель стоимостью несколько долларов является маломощным аналогом таких известных усилителей как  Zen-серия или Linsley-Hood.

Замечу, что для комфортного прослушивания мощности более чем достаточно, а при использовании высокочувствительной акустики ваши соседи будут не довольны.
Очень хорошо усилитель передает звучание струнных и ударных инструментов, не маскируя мелких деталей и тихих звуков.

На сложных оркестровых записях из широкой и глубокой сцены можно легко выделить индивидуальные инструменты и голоса, при этом чувство целостности и гармоничности единой композиции сохраняется.

При сравнении с ламповым усилителем я сделал следующие выводы:
1. бас у транзисторного усилителя более мощный и лучше контролируется.
2. хотя голоса и вокальные партии хорошо звучат на обоих усилителях (без окраски, шипения и жесткости) разборчивость совсем немного лучше у лампового усилителя.
3. Оба усилителя производят живой объёмный звук, но звуковая сцена у транзисторного усилителя кажется немного выдвинутой вперед. Создаётся впечатление, что солисты находятся перед колонками. В то времы как у лампового усилителя солисты находятся между колонок или  позади них.  Я не могу объяснить этот эффект.
4. Некоторые инструменты транзисторный усилитель передает более выраженно, чем ламповый. Например, на некоторых записях соло клависина звучало более «жирно». Я не знаю считать ли это недостатком и как это объяснить.

По результатам прослушивания я однозначно отдам предпочтение этому транзисторному усилителю, нежели усилителю на 6Ф3п!

Однако, если использовать более дорогие и качественные выходные трансформаторы и другие комплектующие, то скорее всего ламповый усилитель окажется в выигрыше.

Если учесть отличное субъективное качество звучания, простоту конструкции и низкую стоимость, то данный транзисторный усилитель безусловно обыгрывает многие ламповые конструкции особенно начального уровня.

Конструкция.

Так как усилитель и стабилизатор довольно просты, то с печатной платой я не заморачивался. Я взял кусок  текстолита и приклеил к нему распечатанную схему, а  к ней все элементы, которые не установлены на радиаторы выводами вверх. Это очень простой и эффективный метод избежать ошибок монтажа. Для соединений по максимуму используются выводы самих элементов. Соединение "общего " провода сделано «звездой» — все проводники соединяются в одной точке рядом с выпрямителем.

При настройке резистором R2 (12kОм) устанавливают на положительном выводе конденсатора С6 напряжение 13В.  (Во всех трёх собранных мною экземплярах в этом не было необходимости.)
Общий ток потребления лучше мерить, включив амперметр между положительным выходом стабилизатора и плюсовой клеммой питания усилителя. Общий ток покоя для одного канала должен быть 700 мА. При необходимости регулируется резистором R7. (В моих конструкциях эта регулировка также не потребовалась.)

Транзисторы Q2и Q3 должны быть установлены на радиаторы (минимальные размеры 120×50х25 мм). Следите, чтобы ребра радиаторов хорошо продувались воздухом.

Если того требуют особенности помещения или характеристика акустических систем, то можно немного поднять басы, включив параллельно резистору R5 цепь из последовательно соединенных резистора на 1,5 кОм и конденсатора на 150нФ.

Получится следующая частотная характеристика:

+5dB на 100 Hz,
+3.9dB на  200 Hz,
+2.5dB на 400 Hz
−1dB на 10 kHz
−1dB на 20 kHz

Для моей акустики это оказалось лишним.

Транзистор стабилизатора напряжения Q6 также надо установить на радиатор. Падение напряжения на этом транзисторе при нагрузке не должно быть меньше 3В (желательно побольше). Потому радиатор должен рассеивать мощность более 5Вт. Я использовал радиатор размерами 100×120х25 мм.

Статья подготовлена по материалам журнала «AudioXpress»

 

Примечание от главного редактора «РадиоГазеты»:
Если Вы раздумываете — собирать ламповый усилитель или нет, то однозначно стоит начать с этого транзисторного усилителя.
При схожести звучания с ламповыми усилителями его конструкция гораздо проще, а характеристики гораздо выше, чем у ламповых.Так усилитель А.Манакова при тех же искажениях развивает меньшую мощность (всего 3,5Вт).
Здесь нет высоких напряжений и громоздких, а самое главное, дорогих (если качественные) выходных трансформаторов.Тепла схема выделяет не больше, чем ламповый усилитель с его цепями накала, а конструкция может получиться даже компактнее.
Эту схему можно собрать за один вечер и решить — нужен вам ламповый звук или нет. И только после этого браться за серьёзную ламповую конструкцию.
Данная схема лишена гллавной проблемы ламповых усилителей — выходного трансформатора. Если он дешёвый или плохого качества, то это сведет «на нет» все ваши усилия по сборке схемы, какими бы качественными ни были другие комплектующие, и как следствие вас постигнет разочарование в ламповом звуке. Покупной качественный выходной трансформатор довольно дорог. Для самостоятельного его изготовления требуется опыт, трансформаторное железо и провод, что тоже не всегда удаётся найти. Просверлить пару отверстий в радиаторах гораздо проще, чем намотать качественный выходной трансформатор.
Если Вы новичок, и непременно хотите приобщиться к ламповому звуку, начните с этой схемы.
Касательно самих схем:
1. транзисторы BD439 имеют довольно кривые характеристики, особенно при указанных токах. Наш аналог — КТ817В. Для повышения линейности схемы можно попробовать поискать транзисторы с более линейной зависимостью h21э(Ik). Про какой-либо подбор транзисторов у автора ничего не сказано.
2. в качестве стабилизатора можно попробовать применить схему без обратной связи, аналогичную описанным здесь. В ходе проведенных мною экспериментов было установлено, что нужно правильно выбрать силовой транзистор. Так при использовании транзистора CEP50N06 (был выпаян из какого-то неисправного УПСа) просадка выходного напряжения под нагрузкой в 2А составила всего 0,5В. При использовании транзистора BUZ90 (просто подвернулся под руку) просадка при той же нагрузке составила 1,5В, что уже неприемлемо!
3. основное влияние на качество звучания в этой схеме будут оказывать конденсаторы. Потому, ставить первое, что попадётся под руку тут нельзя. Для получения достойного результата придётся поискать ёмкости приличного качества. Но и в ламповом усилителе этого не избежать.
Удачного творчества!
Просьба к повторившим конструкцию отписываться о результатах в комментариях или на нашей странице «ВКонтакте».

По следам публикации:

После публикации было очень большое желание собрать и опробовать схему. Но были и плохие предчувствия... что схема нерабочая.

Так и оказалось. Если внимательно посмотреть на схему и пересчитать некоторые элементы, то получится вот так:

Усилитель класса А

Этот вариант оказался работоспособен. Но! В звучании явно не хватало высоких частот, а заметные на слух искажения начинались уже на довольно средней громкости.

Порыскав в Сети, нашёл древнюю классическую схему Линсли Худа, где на один транзистор больше. Собрал её на том, что было под рукой:

Усилитель класса А

увеличение по клику

В таком варианте настроилось все просто и быстро.

Звучание на слух: очень похоже на одноламповый (6Ф3П). Частотка ровная, искажения прослушиваются только на громкости близкой к запредельной. Сцену и объём оценить не смог — собрал только один канал. Довольно простая и хорошо звучащая конструкция.

Из недостатков:

1. мои не очень большие радиаторы довольно сильно нагрелись. Если делать законченную конструкцию то, либо ставить внушительные радиаторы, либо организовывать принудительный обдув.

2. для получения минимальных искажений рекомендуется подобрать транзисторы T3 и Т4 не только с одинаковым, но и с как можно большим усилением.

Как отмечает сам автор схемы, ещё больше снизить искажения можно, добавив в эмиттер Т4 резистор сопротивлением 1 Ом.
Так же благоприятно сказывается уменьшение номинала резистора R9. Но его нижний предел определяется коэффициентом усиления Т4.
На зарубежных форумах повторившие конструкцию отмечают её простоту, высокое качество и...склонность к возбуждению на высоких частотах.
Лечится оптимизацией монтажа и подключением на выходе цепи Цобеля.

С наилучшими пожеланиями,
Главный редактор.

 

Понравилась статья? Расскажи друзьям:

0

Похожие статьи:


Следите за новостями портала:


Новое в "РадиоГазете"

  • Аноним

    Прекрасная схема усилителя 69г. Джона Линсли Худа,я использовал BC212B, BD139, MJ15003.Звучание превзошло звучание транзисторных,гибридных и ламповых усилителей,которые я делал либо слышал,с уверенностью могу сказать «Джон» может конкурировать с усилителя стоимостью от 50т.р. и более!

Поиск по сайту:

Рубрики:

Самое читаемое:

Последние комментарии:

Вход:

Подписаться на новые выпуски РадиоГазеты:


Новое в "РадиоГазете"
Подписаться письмом


Контакты:

Если Вы хотите:
  1. Предложить свои материалы для публикации,
  2. Сообщить о неработающей ссылке,
  3. Поделиться своими впечатлениями или замечаниями по сайту,
пожалуйста, воспользуйтесь для этого
формой для контактов
.

Тираж: