Hi-end-усилители на «военных» лампах

Командирам и начальникам, воспитателям и преподавателям Воронежского Высшего Военного Инженерного Училища Радиоэлектроники посвящается

© А. С. Храмушин, 2017

ISBN 978-5-4485-6613-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Преждесловие
(пролог по-нашему)

В среде любителей лампового звука не утихают споры о том, какая лампа и (или) сочетание ламп дают наилучший «самый правильный» звук. Очень часто в интернете происходят самые настоящие баталии, иногда с переходом на личности. Причем самые злые спорщики на поверку зачастую оказываются чистыми теоретиками, не собравшими за свою жизнь ни одного усилителя. Особую нишу в спорах занимает вопрос о том, что лучше: пентод или триод. Цель моего скромного труда заключается не в том, чтобы кого-то переспорить, а лишь дать практические рекомендации о том, как собрать из ламп, которые я и несколько моих единомышленников считают лучшими по звуку, достойный усилитель.

Наша концепция в результате почти десятилетних поисков, экспериментов с разными топологиями схем, разными лампами, разными типами пассивных элементов выглядит так:

Пентод (тетрод) должен быть включен штатно т.е. пентодом (тетродом)

Пентод (тетрод) звучит лучше. Если уйти в область субъективных оценок, это значит, что он передает музыку лучше, особенно ее эмоциональную составляющую, что, собственно говоря, и является сутью музыки – непосредственная передача эмоций, чувств. В общем, мы за ПЕНТОДНЫЙ ЗВУК. Но ничего против не имеем, если в схеме присутствуют хорошие триоды. Даже (О, крамола!) если пентод включен триодом, что для некоторых пентодов не является ухудшающим обстоятельством.

Топология схемы усилителя мощности – однотактный (кому нравится – можно двухтактный) усилитель с непосредственными связями и кенотронным двуполярным нестабилизированным источником питания. В среде «ламповиков» такой усилитель часто называют Лофтин-Уайт по Комиссарову. Да не соблазнится никто, что я намекнул на двухтактный усилитель с непосредственными связями. Такие бывают, и я их делал. Да и не только я.

Резисторы, используемые при построении усилителя, только проволочные. Конденсаторы – бумажно-масляные для предельно аудиофильского исполнения, но можно и электролитические для бюджетного варианта. О типах резисторов и конденсаторов будет сказано отдельно при описании практических конструкций. Монтаж всех цепей (кроме накальных у косвенно-накальных ламп) производится только одножильным медным эмалированным проводом.

Для винил-корректоров принципиально нестабилизированный однополупериодный кенотронный выпрямитель с, как минимум, трехзвенным LC фильтром.

Вот, собственно говоря, наши нехитрые отправные постулаты. Приписывать себе изобретение схем я не дерзну, так как все существующие схемотехнические решения были придуманы уже к середине XX века. В книге нет теории по расчету усилителей и частотно избирательных цепей, т. к. нет смысла повторять то, что описано во множестве разнообразной технической литературы. Желающий может воспользоваться ею, либо своими знаниями, полученными в учебных заведениях, или освоенных самостоятельно. Идущий да одолеет путь. Я лишь сложил из этих кирпичей конкретные схемы, провел расчет элементов и режимов под определенные типы ламп и попытался изложить в форме, которую «поймет не только взрослый, но даже карапуз» алгоритм практической сборки усилителя на лампах. А теперь о лампах.

Лампы

Конечно же, речь пойдет, как я говорил ранее, только о тех лампах, ради которых все остальные были задвинуты на дно ящика (иногда, правда, достаются оттуда). Вот список этих ламп в порядке возрастания выходной мощности:

12ж1л (4ж1л) – универсальный маломощный пентод с короткой характеристикой. Эти два пентода отличаются только напряжением накала

12.6 Вольта и 4.2 Вольта соответственно. В остальном они идентичны. Накал косвенный.

4П1Л – усилительно генераторный выходной пентод. Накал прямой 4.2 Вольта.

12П17Л – косвенно-накальный аналог 4П1Л. Накал косвенный 12.6 Вольта.

ГУ-15 – генераторный выходной пентод. Накал прямой 4.4 Вольта.

ГУ-50 – генераторный выходной пентод. Накал косвенный 12.6 Вольта.

Зарубежных аналогов (за исключением ГУ-50) данные лампы не имеют. Существуют прототипы (кроме 12П17Л), выпущенные в фашистской Германии для нужд Вермахта. Но они имеют другой цоколь и вид баллона и практически недоступны. Да и надо ли их искать?

Кенотроны можно применять любые, подходящие по токам и напряжениям. Но в книге описаны те, которые были использованы в практических схемах. Как театр начинается с вешалки, так усилитель начинается с источника питания. Поэтому начнем по порядку, сначала с описания кенотронов, а затем блока питания винил-корректора. Итак,

6Ц4П – двуханодный кенотрон косвенного накала. Напряжение накала 6.3 В. Лампа пальчиковая семиштырьковая. Существует разновидность этого кенотрона с буквой Е (повышенной надежности). Так вот, при выборе, какой кенотрон использовать 6Ц4П, 6Ц5С или 6Ц4П-Е, предпочтение следует отдать последнему по двум причинам:

а) выше надежность,

б) звук с ним лучше, чем при применении первых двух.

Существует импортные аналоги – например, 6Х4.

6Ц5С – двуханодный кенотрон косвенного накала. Напряжение накала 6.3 В. Лампа имеет октальный восьмиштырьковый цоколь. А значит, занимает больше места. Но зато смотрится солиднее, эдакий пузанчик. Иногда внешний вид является значимым фактором. Имеются импортные аналоги 6Х5GT, EZ90. 6Ц5С- двуханодный кенотрон косвенного накала. Напряжение накала 6.3 В. Лампа имеет октальный восьмиштырьковый цоколь.

5Ц4С — двуханодный кенотрон косвенного накала. Напряжение накала 5 В. Лампа имеет октальный восьмиштырьковый цоколь. Баллон лампы бывает трех типов: «кобра», обычный цилиндрический и цилиндрический уменьшенного размера. В последнем случае лампа маркируется как 5Ц4М. Обладает великолепным звучанием. Импортные аналоги: 5Z4,5Y4,5W4.

5Ц3С — двуханодный кенотрон прямого накала. Напряжение накала 5 В. Лампа имеет октальный восьмиштырьковый цоколь. Имеет существенный недостаток – ухудшает динамические характеристики усилителя. Проявляется это в «вялом» звучания быстрых мелодий, рока. Импортные аналоги: 5U4G, GZ32,GZ34.

5Ц9С — двуханодный кенотрон косвенного накала. Напряжение накала 12,6 В. Лампа имеет баллон и цоколь как у ГУ-15. Обладает великолепным звучанием. Импортных аналогов не имеет.

Источник питания винил-корректора

Источник предназначен для питания винил-корректора собранного на лампах 12Ж1Л (4Ж1Л). Описание и схема будут предоставлены в следующей главе (Рис.1). Поскольку лампы взаимозаменяемы, предусмотрен переключатель напряжения питания накала 4 или 12 Вольт. Потребление тока по цепи анода у данного винил-корректора не превышает 15 мА, по цепи накала 300 мА для 12 Вольт, и 880 мА для 4 Вольт. Накал кенотрона источника питания потребляет 450 мА для 6Ц4П-Е. и 600+-60 мА для 6Ц4П и 6Ц5С. Исходя из этих данных, выбираем готовый промышленный трансформатор. Вполне подходит достаточно широко распространенный на просторах нашей Великой Родины ТАН16—127/220—50. Главное, чтобы высоковольтная обмотка имела 270 – 280 вольт переменного напряжения. Можно, конечно, потрудится и намотать трансформатор самому, предварительно рассчитав его параметры. На страницах этой книги позволю себе этим не заниматься. Ниже приведены справочные данные на ТАН16—127/220—50.

Трансформаторы ТAН16 на 220 В выпускаются начиная с 1979 г., они имеют одну первичную обмотку и такую же нумерацию выводов, как у трансформаторов на 127/220 В.

Напряжение на отводах первичных обмоток трансформаторов ТAН16 на 127/220 В:

между выводами 1 и 2, 4 и 5 – 110 В;

между выводами 2 и 3, 5 и 6 – 7 В.

При использовании трансформаторов ТAН16—127/220 на 127 В необходимо:

соединить выводы 1 и 4, 3 и 6, при этом первичные обмотки 1 – 3 и 4 – 6 соединяются параллельно;

подать напряжение 127 В на выводы 1 и 3 или 4 и 6.

При использовании трансформаторов ТAН16—127/220 на 220 В необходимо:

соединить выводы 2 и 4;

подать напряжение 220 В на выводы 1 и 5.

В трансформаторах ТAН16 возможно последовательное и параллельное согласное соединение вторичных обмоток. Накальные обмотки можно соединять параллельно для увеличения тока накала.

Анодные обмотки можно соединять последовательно для получения необходимого выходного напряжения, а также параллельно для увеличения нагрузочной способности обмоток.

При последовательном соединении обмоток с разными допустимыми токами нагрузочный ток не должен превышать минимального допустимого. Параллельное соединение может осуществляться тех анодных обмоток, напряжение на зажимах которых одинаковое.

В авторском варианте источник питания сделан отдельным блоком, конденсаторы использованы в анодных цепях бумажно- масляные типа МБГО, в цепях выпрямителя накала, естественно, электролитические. Их марка не имеет принципиального значения. Для уменьшения габаритов никто не воспрещает использовать электролитические конденсаторы в анодных цепях, но, как говорил один персонаж из кинофильма «Напарник», это – не наш метод. В смысле, что не для маститого аудиофила.

Ниже представлена таблица, в которой, по мере убывания их положительных характеристик с точки зрения звука, расположены типы конденсаторов. Таблица составлена на основании специально проведенных тестов.

Вместе с этими конденсаторами тестировался конденсатор JENSEN с медными обкладками. Габариты большие, по звуку едва отличим от КБГ-МН. Разница заметна только если сравнивать их между собой быстрым переключением. Выигрыш при этом на стороне JENSEN. Только вот цена… При сравнительном прослушивании конденсаторов одной марки сделано следующее наблюдение: конденсаторы 40-50-ых годов звучат лучше, чем их собратья более позднего выпуска. Естественно, этот ряд субъективен. С данными одних источников он совпадает, с другими разнится в некоторых пунктах. В любом случае – выбор за Вами.

Провод, используемый в кабеле, соединяющем винил-корректор с источником питания, типа МГТФ. Для получения 270 Вольт переменного напряжения на силовом трансформаторе соединяются перемычками выводы 8 и 9, 10 и 11, 12 и 13. Напряжение 272 Вольта снимается с выводов 7 и 14. В качестве дросселей питания можно использовать первичные обмотки трансформаторов ТВЗ1—9, ТВЗ-Ш и ТВК-90, ТВК-110 и т. п. Причем никакой переделки этих трансформаторов не требуется. Существуют промышленные унифицированные дроссели индуктивностью не менее 5 Генри. Например, Д7, Д40 и т. д. Главное, чтобы дроссели Др3 и Др4 (см. схему) были одинаковыми.