Усилитель, описанный в этом проекте, является гибридным, но в отличии от других гибридников, лампа используется не на входе, а на выходе.
Ламповые усилители пользуются большим уважением у аудиофилов за их отличительный звук, а также экзотический внешний вид. Но их конструкция довольно сложна, особенно в части блока питания и выходного звукового трансформатора. По этим причинам часто изготавливаются так называемые «гибридные» усилители звука, в которых входная часть предусилителя выполнена на радиолампах, а выходная часть на полевых МОП-транзисторах из-за их высокого внутреннего сопротивления, аналогичного лампам.
Таким образом, искажения четных гармоник, которые и являются причиной окрашенного теплого звучания ламповых усилителей, усиливаются выходным транзисторным каскадом. Но эти положительные искажения чаще всего возникают в выходном каскаде именно ламповых усилителей.
Принципиальная электрическая схема
Усилитель описанный в этом проекте, также является гибридным, но теперь дело обстоит наоборот – на выходе используется ламповый УНЧ, что сохраняет все положительные черты чисто лампового усилителя. На выходе стоит мощный пентод ГУ81, который до сих пор можно легко купить на рынках.
Предположительно лампа в этом включении должна выдавать 130 Вт RMS как чистый класс А. Проект состоит из компонентов, которые можем иметь или легко найти, за исключением выходного аудиотрансформатора. К счастью, в наличии был такой трансформатор, взятый из старого 50-ваттного инструментального усилителя.
Чтобы еще больше упростить проект, использовалось несколько готовых модулей. Лампа ГУ81 для накала требует 12 вольт 10 ампер. Для этого проще всего использовать дешевый импульсный блок питания от ПК. Для продления срока службы лампы есть последовательный резистор 2,2 Ом/10 Ватт, который шунтируется через 20 секунд с момента включения источника питания.
Следующая часть — анодный блок питания. Для этой цели взяли трансформатор для микроволновой печи, который стоит относительно недорого и его легко можно приобрести на разборке.
Эти трансформаторы не предназначены для длительной непрерывной работы, поэтому желательно использовать два таких трансформатора, у которых последовательно подключены и первичка, и вторичка. В обоих случаях выходное напряжение составляет около 2,2 кВ.
Диодный мост. Так как найти такой компонент на очень высокое напряжение очень сложно, делаем следующим образом: каждая ветвь моста состоит из 5 последовательно соединенных диодов типа 1n4007, так что суммарное напряжение пробоя эквивалентного диода составляет 5000 В, что вполне достаточно для УМЗЧ.
Фильтрация напряжения осуществляется восемью последовательно соединенными электролитическими конденсаторами на напряжение 400 В, причем к каждому конденсатору подключен параллельно резистор номиналом 470 кОм, используемый для разряда конденсаторов после отключения питания.
Блок питания усилителя, содержащий трансформаторы, конденсаторы и диодный мост, закрыт оргстеклом из соображений безопасности, так как здесь очень высокие напряжения.
Далее идет предварительный каскад для выходной лампы, который представляет собой стандартный транзисторный усилитель класса AB. Изначально идея была использовать небольшой и дешевый усилитель D-класса мощностью 30 Вт с активной регулировкой тембра, но, к сожалению, его выходы вообще не заземлены, поэтому в такой конфигурации появилось много нежелательных шумов на конечном сигнале.
Вообще для этой цели можно использовать любой бытовой усилитель примерно с такой выходной мощностью. Возможно при этом потребуется другой блок питания.
А теперь самая важная часть, чтобы услышать, как этот усилитель звучит в реальности. Конечно это не полноценное high-end устройство, но всё-равно очень интересный проект, потому что он показывает, как можно сделать относительно мощный выходной усилитель на гибридной лампе относительно простым способом. Теоретически он может выдавать до 130 Вт RMS в чистом классе A. Тестировался примерно до 50 Вт выходной мощности в реальных условиях, исходя из возможностей выходного звукового трансформатор. При проверке не заметно никаких искажений, по крайней мере на слух.
Только имейте в виду, что эта схема не является проектом для начинающих. Экспериментировать с ним следует только при наличии глубоких знаний в области электроники. Схема предназначена только для того, чтобы показать, как можно создать усилитель большой мощности с небольшими усилиями. По соображениям безопасности конденсаторы, трансформатор и мостовой выпрямитель обязательно должны быть размещены в защищенном корпусе – всё-же тут не только сеть 220 В, а киловольты.
В целом, это очень интересный проект. Только представьте, как будет выглядеть стереоверсия в красивой коробке, когда эти две лампы излучают желтоватый свет!
