ПРОСТОЙ ТРИОДНЫЙ ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ


РАДИОСХЕМЫ




МЕНЮ


ПРОСТОЙ ТРИОДНЫЙ ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ

Всем тем, кому надоело звучание обычных транзисторно-микросхемных аудио УНЧ, предлагается создать очень простой ламповый предусилитель. Возможно создание этого несложного предусилителя станет началом нового увлекательного направления с лампами и позже вы захотите собрать конструкцию полного УМЗЧ.

Это естественно не Hi-End предусилитель, но он имеет вполне хорошие параметры и питается от низкого безопасного напряжения. Он основан на одном двойном триоде малой мощности, и поскольку в одной колбе два триода, для создания стерео предварительного усилителя необходима только одна лампа.

Схема питается от трансформатора малой мощности, на 15-18 В, одно напряжение используется и для питания накала, и после четырехкаскадного умножителя, для питания анодных триодов. Система простейшая - это классический общий катод с нагрузочным резистором. В одном канале сигнал усиливается одним триодом. Каскад с общим катодом имеет высокий входной импеданс, относительно низкие выходные сопротивления, довольно широкую частотную характеристику и большой коэффициент усиления.    

Схема предусилителя на триоде

На принципиальной радиосхеме показаны сразу оба канала. Сигнал поступает на вход и через потенциометр P идёт на сетку триода. После усиления сигнал через конденсатор С8 поступает на выход предусилителя, а далее подавайте его на любой готовый мощный УМЗЧ.

Резистор R4 определяет значение потенциала сетки. Резистор R5 является нагрузкой триода. Его значение зависит от усиления, частотной характеристики и уровня искажений. Здесь используются более низкие значения R5, чем обычные для данного типа лампы. 

Усиление схемы зависит от многих факторов, но в основном от типа используемой лампы и значения анодного резистора (R5). Триод ECC83 имеет наибольшее усиление, ECC88 среднее значение, а ECC82 имеет относительно низкий коэффициент усиления - 20. Сюда можно поставить отечественную 6Н23П, что есть в любом старом ламповом телевизоре (она в селекторе каналов).

В случае этого предусилителя, который будут использовать с оконечными полупроводниковыми усилителями мощности, слишком большое усиление нежелательно. 

При использовании ламп разного типа усиление можно регулировать с помощью анодного резистора (R5 и R5A). Чем выше значение анодного резистора, тем сильнее усиление, но за это платят уменьшением полосы верхних частот.

Чем меньше значение этого резистора, тем ниже усиление и тем лучше АЧХ, но, к сожалению, немного выше нелинейные искажения. Поэтому значение его следует выбирать так, чтобы достичь компромисса между не слишком большим усилением и относительно небольшими искажениями. 

Обычная катодная схема включения триода имеет относительно высокий выходной импеданс, который при нагрузке с низким сопротивлением полупроводникового усилителя приводит к ограничению частотной характеристики на высоких частотах и увеличению нелинейных искажений. Поэтому не каждый триод с низким энергопотреблением можно использовать в этом преампе. 

ECC88 хорошо работает тут (её аналоги: E88CC, 6DJ8, 6922, 6Н23П), который адаптирован для работы с низкими напряжениями - его номинальное анодное напряжение составляет 90 В. Он имеет среднее усиление, большой наклон характеристики (высокая чувствительность) и низкий выходной импеданс. 

Также проверена ECC82, которая, как оказалось, тоже прекрасно работает в этой схеме. Хотя номинальное рабочее напряжение составляет 250 В, производители утверждают, что источник питания на 100 В вполне приемлем. 

Вы можете поэкспериментировать с использованием других ламп, даже популярной 6Н3П, используя соответствующие катодные резисторы R4, R4A для регулировки напряжения сетки так, чтобы падение напряжения на этом резисторе составляло около 1 В.

Напряжение накала подбирается экспериментально с помощью понижающего резистора R10 в соответствии с нужным паспортным током.

Блок питания лампового пред-УНЧ

Предусилитель требует одно переменное напряжение 12-18V, которое используется таким образом, чтобы запитывать накал и анод лампы. Чтобы получить высокое анодное напряжение, оно умножается с помощью четырехкратного умножителя напряжения (диоды D1-D4 и конденсаторы C1-C4). Выпрямленное напряжение фильтруется конденсаторами C5-C6 и резистором R7. Схема очень проста, но у нее есть ограничения - поскольку для питания анода и накала используется одинаковое напряжение, невозможно использовать трансформатор слишком высокого напряжения, поскольку проблема будет состоять в том, чтобы снизить его до низкого напряжения накала.

В свою очередь более низкое напряжение питания облегчает его настройку на накал, но после умножения может быть недостаточно для питания анода. Хотя лампы работают даже при очень низких анодных напряжениях, но это уже за счет повышенных искажений. Поэтому надо выбрать компромисс. На практике пробовали напряжение от 12 В до 18 В переменного тока. Для ECC88 требуется ток накала 6,3 В и 0,36 А, оптимальное напряжение трансформатора 15-18 В.

Силовой трансформатор

Можно использовать трансформатор мощностью 10 Вт на напряжение вторички 12-18 В. Сила тока трансформатора должна быть не менее 0,5 А в зависимости от типа лампы. 

Отличным и безопасным решением является размещение силового трансформатора в корпусе адаптера (как блоки питания мобильных зарядных устройств). Кроме того, силовой трансформатор расположенный вдали от схемы не влияет на работу преампа. Электронные импульсные источники питания, такие как зарядные устройства для мобильных телефонов, не подходят для данных целей - нужна именно переменка.  

Печатная плата усилителя

Плата имеет небольшой размер 65 х 85 мм и включает в себя умножитель напряжения и сам ламповый предусилитель. К клеммам 1-2 разъема CON1 подключаем напряжение с трансформатора, а к клеммам 3-4 резистор уменьшения тока накала. Поскольку этот резистор должен иметь большую мощность (3-5 Вт, в зависимости от того, какое напряжение должно быть уменьшено) и сильно нагреваться во время работы, стоит поместить его в место, где он будет лучше охлаждаться. 

Светодиод D6 используется для индикации работы предварительного усилителя, его можно разместить в любом видимом месте. Резистором R9 устанавливаем яркость. Примерное значение 5-10 кОм. Такое большое значение объясняется тем, что на диод подается напряжение от трансформатора 12-18 В. Все резисторы, кроме R10, имеют мощность 0,25 Вт.

Диоды D1-D5 - любые выпрямительные на напряжение выше 100 В. При пайке обращайте внимание на правильное направление подключения диода, как показано на на плате. То же самое следует сделать при пайке электролитических конденсаторов - следите за полярностью.

Сигнальные кабели для входа и выхода предусилителя должны быть экранированы, а экран должен быть припаян к земле. Ламповые усилители, благодаря высокому входному сопротивлению, особенно чувствительны к любым ошибкам в подведении массы, они легко возбуждаются. 

Шнуры питания от трансформатора и проводов светодиода D6 должны быть проложены в виде витой пары, то есть в виде скрученных проводов. Это уменьшает распространение электромагнитного излучения этими проводами. 

Запуск схемы

Перед первым запуском проверьте правильность установки электролитических конденсаторов и выпрямительных диодов. Используя увеличительное стекло проверяем точки пайки, подозрительные или плохо спаянные места разогреваем паяльником еще раз. 

После сборки вставьте лампу и включите силовой трансформатор. Если схема работает нормально, ничего не дымит, не гудит, проверяем напряжение лампы на накале. Его значение определяется с помощью резистора R10, значение которого следует подбирать экспериментально, чтобы получить требуемое напряжение с допуском +/- 5%. Для номинального напряжения 6,3 В диапазон допустимых напряжений составляет 6,0 - 6,6 В.  

Приблизительное значение R10 для лампы ECC88 и для источника питания 12 В составляет около 22 Ом, для 15 В - около 33 Ом, для 18 В - около 42 Ом. Мощность резистора 5 Вт. 

Измеряем напряжение накала после того, как лампа прогреется (3 минуты), при этом мультиметр переключить на диапазон переменного напряжения (~ V).

Следующим шагом является проверка правильности работы умножителя напряжения. После того как лампа прогреется, измеряем анодное напряжение Uz на выходе умножителя (после диода D5). Когда убедимся что оно близко к теоретически рассчитанному, измеряем напряжение на анодах (резисторы R5, R5A) и на катодах лампы (резисторы R4, R4A). 

Если на выходе умножителя нет напряжения, убедитесь что диоды правильно припаяны в соответствии с чертежом печатной платы. Кроме того, обратная пайка электролитического конденсатора вызывает его нагрев и может даже привести к взрыву!

Следующим шагом является проверка правильности тока смещения, проходящего через лампу. Делаем это путем измерения падения напряжения на катодных резисторах R3 (один канал) и R3A (второй канал). Падение напряжения должно быть около 1 В и одинаково на обоих резисторах. Если напряжения слишком сильно различаются (более чем на 10%), убедитесь что катодные резисторы R3 и R3A имеют одинаковое значение, а затем что анодные R5 и R5A тоже одинаковы. Если всё ОК, проверьте не является ли причиной расхождения сама лампа. Если есть запасная лампа, заменяем ее и измеряем напряжение снова. 

Если есть генератор и осциллограф, можно проверить предварительный усилитель, настроив частотную характеристику, оценив искажение. Когда предусилитель проверен, подключаем его к аудиосистеме между, например, проигрывателем компакт-дисков и усилителем мощности. 

Включите усилитель мощности, но поверните ручку регулировки громкости на минимум. Медленно увеличивайте громкость, слушая шум в динамиках. Если слышите громкий сетевой шум (гул) убедитесь, что сигнальные провода в предварительном усилителе подключены правильно, особенно если все экраны припаиваются к заземлению. Если предварительный усилитель размещен в металлическом корпусе, убедитесь что заземляющий путь предварительного усилителя, соединенный с металлическим корпусом, не оказывает положительного влияния на уровень шума. Иногда даже потенциометр громкости вызывает помехи, тогда необходимо соединить его металлический корпус с массой предусилителя. Подробнее про разводку массы тут.

Иногда причиной помех является контур заземления. Он возникает когда в двух или более устройствах массы соединены в нескольких разных точках. Иногда жалуются на плохое взаимодействие аудиоустройства с компьютером. Вероятной причиной является разность потенциалов между усилителем и звуковой картой компьютера.

Этот предварительный усилитель имеет минимальный уровень помех, но после того как потенциометр полностью вывернут на максимум, из-за обратной связи слышен очень легкий шум.

Как уже упоминалось ранее, большое усиление предварительного усилителя в сочетании с высокой чувствительностью УМЗЧ вызывает много проблем. Усиливается весь шум лампы, гудят и обнаруживаются недостатки потенциометра. 

Если один из каналов молчит, убедитесь что оба канала потенциометра в разных положениях ползунка похожи. Слишком большая разница приводит к тому, что усиленный сигнал на выходе имеет различное значение в отдельных каналах, поэтому в динамиках разница слышен разбаланс уровня звука. Выходом является дополнительное уменьшение усиления предусилителя путем изменения значений резисторов R1 и R2 (понижение значения R1, увеличение R2), так чтоб различия в уровне каналов были не столь очевидны. Рисунок плиты в формате PDF можно скачать здесь.

   Схемы усилителей




Снижение расхода топлива в авто

Ремонт зарядного 6-12 В

Солнечная министанция

Самодельный ламповый

Фонарики Police

Генератор ВЧ и НЧ









    © 2009-2020, "Электронные схемы самодельных устройств". Электросхемы для самостоятельной сборки радиоэлектронных приборов и конструкций. Полезная информация для начинающих радиолюбителей и профессионалов. Все права защищены.
  • Вход
  • Почта
  • Мобильная версия