Удивительные схемы.

Николай Трошин

Здравствовать всем любителям качественного звука!
Небольшая история из жизни. Один мой знакомый, большой любитель лампового звука, попросил меня отремонтировать его ламповый усилитель. Причем он уверял, что его звучание нравилось ему больше, чем других усилителей на лампах, которых доводилось слушать.
Я сначала отказался, поскольку дел с ламповой техникой имел не много. Но время было, схема, как он уверял, не сложная, и я согласился.
Когда брался за ремонт мыслей что-либо писать не было, поэтому фотографий никаких не сделал.

Принес. Усилитель стереофонический. Самодельная конструкция. На фанерном основании 30 на 40 см закреплена небольшая печатная плата с панельками, куда воткнуты радиолампы. Рядом горизонтально - здоровенный пластинчатый радиатор ребрами к верху. Несколько мощных керамических резисторов, входные и выходные разъемы, регулятор громкости, выключатель и гнездо питания.
Все это выполнено объемным монтажом. Питается сие чудо от отдельного источника питания для ноутбука 19.5 В и около 3 А. Схемы разумеется нет.

Стал восстанавливать схему. Радиоламп 2 шт. (по одной на канал). Крутые, аудиофильские мощные. Лучевые тетроды КТ88.
Залез в интернет, чтобы посмотреть их параметры.
Ток накала 1.6 А.(напряжение разумеется 6.3 В) анодное напряжение до 800 В.
Но как при питании 19.5 В получили хотя бы 400 В?. Видимо под радиатором спрятан хитрый преобразователь напряжения.
Поднимаю радиатор, а там ПУСТО. Ну почти. Снизу к нему прикручены 2 транзистора. Составные (Дарлингтоны.).
Первые мысли - обманули моего знакомого. Лампы стоят для красоты. Муляж. Ну как может работать радиолампа без анодного напряжения (ну почти без анодного напряжения - всего 10 - 15 В.)?
Схему восстановил - нарисовал. Неисправность нашел - выгорел резистор в цепи накала. Усилитель заработал. И звучал неплохо.

Потом нашел аналогичную схему в интернете, правда на отечественной лампе по проще - 6Н23П.

Схема 1

Зато одна лампа на два канала - двойной триод. Оказывается даже при крайне низком напряжении питания лампа способна давать усиление - небольшое и только по напряжению. Катод греется, электроны летят, и что-то попадает на анод.
Конечно, никакого усиления по мощности с такого режима работы лампы получить невозможно. Все усиление по току, а значит и мощность, обеспечивает эмиттерный повторитель на выходе - составной транзистор.
Выходная мощность не велика - 2-3 Вт. Однако при использовании акустики с высокой чувствительностью ее хватает для большой громкости в помещении среднего размера.
Схема из интернета питается от источника напряжения 22 В. При этом автор обещает 8 Вт выходной мощности на нагрузке 8 Ом.
Думаю-это преувеличение. Хотя это зависит от методики измерения мощности. Я подаю на вход усилителя синусоидальный сигнал, на выходе на эквиваленте нагрузки, измеряю максимальное неискаженное напряжение (действующее значение). Напряжение в квадрате делю на сопротивление нагрузки - получаю выходную мощность.
Если автор брал амплитудное значение напряжения, его значение мощности окажется примерно в 2 раза больше моего.

Возвращаясь к схемам. Поскольку мне ближе полупроводниковая схемотехника, вакуумный триод заменил на полупроводниковый, получился почти полный аналог предыдущей схемы.
Характеристики примерно те же. Звучит тоже не плохо.

Схема 2

Однако мне больше нравится схема №3. Здесь вместо активного сопротивления, в эмиттерную цепь выходного транзистора поставил динамическую нагрузку (источник тока). Первый транзистор тоже работает на динамическую нагрузку.
Это позволило получить значительно большую неискаженную выходную мощность-8…10 Вт на нагрузке 4 Ом при питании 22 В. Звучит хорошо.

Схема 3

Пока усилитель собран на макетной плате сделанной простейшим «дедовским» способом.
Беру кусок картона, на пример от коробки с хлопьями геркулес или конфет ассорти, рисую на нем принципиальную схему в таком масштабе, чтобы свободно разместились используемые радиодетали.
Беру жестяную банку от консервов, разрезаю ее на полоски шириной 3 - 5 мм. Эти полоски режу на необходимую длину, концы загибаю под 90 градусов, и закрепляю на макетной плате, проткнув этими самыми концами картон, в местах нарисованной схемы, где должны быть проводники. Затем распаиваю между ними радио-детали практически не откусывая у них выводы.
Вид получается не особо презентабельный, но быстро, просто, и трудно ошибиться, ведь схема перед глазами, да и детали потом можно использовать повторно. Правда детали с короткими ногами использовать затруднительно.

Детали.

В первом каскаде - любой маломощный кремниевый n-p-n транзистор с К-ус не менее 150 и рассеиваемой мощностью не менее 200 мВт. На выходе - мощные n-p-n Дарлингтоны типа КТ827 (можно попробовать КТ829) или их аналоги + серьезные радиаторы. Я использовал ребристые 60*80*30мм – греются сильно. Лучше брать больше. И никаких прокладок между транзистором и радиатором.
Дарлингтоны можно собрать из 2-х транзисторов. 1-й средней мощности, типа КТ602, 630, 801, 815. Второй-КТ819.

Аналог Дарлингтона

Хороши для этой схемы старые советские 802-808,908 - корпуса с большой площадью тепло отведения, ноги имеют проушины, в которые удобно вставить и запаять ножки первого транзистора и доп. резисторов. (между Б и Э первого и второго транзистора в Дарлингтоне.) Номиналы соответственно 5.1 - 8,2 кОм и 100 Ом.

Настройка.

Подстроечным резистором выставляем половину напряжения питания на эмиттере VT2. Затем резистором R1 выставляем требуемое усиление. При номинале 150 кОм усиление примерно 8 - 10. С уменьшением номинала усиление растет, но и искажения увеличиваются. Нормальный рабочий ток - примерно 2 А определяется резистором в эмиттерной цепи VT3.
С нагревом транзистора ток увеличивается. Чтобы этого избежать, нужно приклеить к радиатору эпоксидным клеем 2 диода из 3-х, либо увеличить номинал эмиттерного резистора до 0.47. В этом случае усилитель выйдет на оптимальный ток после примерно 5 мин работы.

P.S. Усилитель проверялся при работе со старым Советским аналоговым лабораторным источником питания и импульсным китайским источником (не тот что для питания ноутбука). При отсутствии сигнала на входе в первом случае на выходе все чисто (слабый белый шум), во втором присутствуют наведенные ВЧ помехи, которые явно вроде бы не слышны, но вряд ли украсят звук.

Всем успехов.