однотакт SE

Выходной трансформатор для однотакта на ГУ-50. GU-50 SE output transformer

Posted in Выходные трансформаторы, однотакт SE on April 12th, 2014 by sergei – Be the first to comment

Это моя вторая попытка взяться за ГУ-50. Когда-то давно сделал великолепко звучавший однотакт на этой лампе в триодном включении http://klimanski.com/?p=66 , но аппарат тот я подарил знакомому, и сейчас захотелось сделать для себя. Делать копию нет смысла, поэтому решил взяться за дело учитывая накопленный опыт. Вдохновил также опыт коллег по этой теме http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=2324.0 также спасибо за идеи Михаилу Цертию, вот ссылочка на его сайт https://sites.google.com/site/moiusiliteli/Home/zvukotehnika/lampy/gu-50—vzroslaa-tema там тоже есть описание усилителя на этой лампе. Если Михаил уже давно мотает выходные трансформаторы сам, то я за это дело взялся третий раз в жизни. Первый был выходник под 6С33С СЕ, мотал на ОСМ0.1 не зная, что это железо катастрофически мало для этой лампы. Потом был перерыв и потом я сам рассчитал и намотал СЕ выходники под 813 лампу в пентоде, но к сожалению толком послушать его так и не смог - пока не могу сделать качественный блок питания на 1250 вольт.
Расчет выходника был сделан по этой программе http://klimanski.com/?p=3291. Исходны данные таковы: Внутреннее сопротивление 800 Ом, Выходная мощность - 5 ватт, Приведенное сопротивление анодной нагрузки 3 КОм, Сопротивление нагрузки - 15 Ом ( под имеющиеся у меня 4А32 ). Вот распечатка результатов расчета, данные по железу приведены для ТС180, которое как оказалось очень хорошо подошло
gu_50_triode_ras4et
Трансформатор ТС180 - оказались как-то у меня парочка этих красивых изделий в коробочке с надписью “трансформатор….. игрушка….сделай сам….для детей школьного возраста”. Ха-ха ! Мне уже 53….. Ну да ладно…. ;-)))

img_6642_2

Когда-то давно их купил на вещевом рынке совсем за лимонад. Осталось только разобрать и размотать уже имеющуюся первичку. Что здорово - в комплекте были контактные скобочки, которые очень пригодились.
Из провода под рукой был 0.355 по меди - опытным путем наматывая на каркас определил, что не мучаясь с особо плотной укладкой получается 113 витков в слое. Было решено намотать на каждом каркасе 2 секции первички с вторичкой между ними, причем по причине того, что наружние секции первички двух каркасов потом соединяются последовательно образуя одну секцию, наружний слой сделан примерно в 1.5 раза меньше, чем внутренний. Вот схема намотки и коммутации выводов секций:

opt_ts180

Итого - первая секция - 6 слоев по 113 витков - 678 витков, причем начинаем мотать справа налево, ( как вторую секцию первички ), а вторичку кладем начиная слева. Тогда будет соблюдено правило минимальной динамической емкости между первичкой и вторичкой. Вторая секция первички - четыре слоя.
Как межслоевую изоляцию я использовал синтокартон 0.18 мм, между обмотками - удвоенный слой той же изоляции. Как немагнитный зазор использован тот же синтокартон 0.18мм. Стекловолоконную сетку, которой я пользовался наматывая выходник под ГУ-13 между слоями этот раз я не ставил - для триода снижение емкости в анодной нагрузке не так существенно.
Обмерил трансформатор в статическом режиме.
Сопротивление первички активное - 70 Ом
Сопротивление вторички активное - 0.6 Ома
Приведенное анодное сопротивление - 3 КОм
Индуктивность рассеяния - 16 мГн
Индуктивность первичной обмотки - 5 Гн по измерителю индуктивности на 100 Гц и 12 Гн при подаче 5 Вольт 50 Гц.
Также замерено АЧХ на ГУ-50 с фиксированным смещением, анодное 370 вольт, ток анода 100 мА. АЧХ получилась такого вот вида:
gu_50_moj_opt_1w_band

Что радует, АЧХ имеет плавный вид, без резонансов в ВЧ диапазоне. И то, что фактические замеры соотвествуют расчетам, точнее -  полоса пропускания даже шире расчетной. Вот само готовое изделие

img_6639_2

***********************************************************************************************

Одноламповый однотакт на 6Э5П и TW10SE. 6E5P Single tube SE amplifier

Posted in Ламповый усилитель Tube amplifier, однотакт SE on February 23rd, 2014 by sergei – Comments Off

После совсем маломощного но удивительного Дарлинга http://klimanski.com/?p=1784 меня увлекла тема усилителей малой мощности и я продолжил свои опыты уже теперь с лампой 6Э5П. По справочнику она  имеет достаточно высокую крутизну в 30 мА/В и Ri около 8 Ком в тетродном режиме, а в триодном - 800 Ом. У меня уже давно лежат дома выходные трансформаторы ( от так и нереализованного проекта на 6С41С ) с Ra 1.2КОм, что вселяло надежду. Собрал я макет вот по этой схеме:

6e5p_se

Питание схемы - от батареи аккумуляторов ( смотрите публикацию http://klimanski.com/?p=2347 ). Для обеспечения динамики и прозрачности звучания необходим конденсатор С1 - под рукой оказался МБГО от колоночного кроссовера 56 мкф на 160 вольт. Схема потребляет 45 мА от блока питания, ток второй сетки при этом составляет 4.4 мА. Накал питается от ТН30. Стереомакетик выглядел вот так:
img_6482_2
При входном напряжении 1.25 вольта, на выходе усилителя на 8 Омах нагрузки получается 2,5 Вольта неискаженного напряжения с частоткой ( на уровне минус 3 дБ  )  от 5 Гц до 75 КГц. Максимальный уровень сигнала на выходе - 3 Вольта ( 1.1 Ватта ).

Если лампу включить в чистом тетроде ( соединить вторую сетку с питающим проводом ), то чувствительность схемы еще возрастает ( тот же сигнал на выходе при 0,95 В на входе ), но также растут и искажения ( по приборам ).   Отвод для экранной сетки - 50 % - это средний вывод от секционирования обмоток. Пристроил к схеме трехпозиционный переключатель, коммутирующий 47 Ом от второй сетки то к аноду ( триод ), то к средней точке первички трансформатора ( “ультралинейное” включение ), то к питанию - это тетрод.

Предварительное прослушивание в моно варианте с колонкой RCF чувствительностью 98 дБ порадовало. Но она, эта колонка, только одна…. Серьезное стерео послушать было неначем - старые колонки на Висатоне В200 разобрал, а новые пока только в проекте. Поэтому слушал на старых добрых колонках 3АС-505, сначала с оригинальным широкополосником 3ГД-40, а потом его заменил на старые немецкие широкополосники Isophon. Лучше стало, но не скажу, чтобы очень.

3ac505
Как источники были: ламповый тюнер Фишер 90-В и СD плейер Denon. Первое - надо сказать, уровень на выходе мало изменяется при переходе от триода к тетроду. На джазовой программе и на попсе больше всего понравилось пение усилителя в триоде. В УЛ и особенно в тетроде чуть замного звона.
При переходе к классике лучше звучало тетродное включение - четче и чище голоса, прозрачнее сцена, музыка как бы более выпуклая. В триоде заметно более тускло и неинтересно.
Общее впечатление - очень живая, динамичная подача звука, очень тонально чистая и прозрачная. С имеющейся акустикой было трудно оценить глубину баса. Объемность сцены великолепная - в Рожденственской Оратории Баха солист точно пел прямо в комнате на фоне хора на заднем плане. Мощности этого однолампового усилителя вполне хватало для моей комнаты в 16 кв. метров.

Дополнено 28 марта 2014 года. Сегодня сравнил звучание этого нового одноламповика с Дарлингом in black http://klimanski.com/?p=1784, который лишь чуть выше по мощности ( около 2 ватт ). Что сказать - Дарлинг проиграл, и очень заметно в динамике. Видимо, наличие большого количества межкаскадных конденсаторов и ООС в Дарлинге все-таки сделали свое черное дело. Но зато бас у Дарлинга немного поосновательнее. В остальном отличия несущественны. Когда снова подключил одламповик на 6Э5П удивился очень чистой и точной подачей вокала. Буду делать его в корпусе. Звук этого достоин.

********************************************************************************

Ламповый усилитель на 6Н23П - 6С15П и ТВЗ-1-9 “Аквариум”

Posted in Ламповый усилитель Tube amplifier, однотакт SE on September 30th, 2013 by sergei – Comments Off



Total visitors since 1st of October 2012
- amount of visitors are online Pagerank

Этот проект был задуман и осуществлен еще лет так 7 - 8 обратно, еще задолго до того, как я начал вести этот блог, поэтому все материалы довольно долго лежали под спудом, пока вот я наконец сподобился взяться за публикацию. К сожалению, у меня есть еще множество других более ранних  интересных проектов, которые все никак не могу опубликовать - то нет времени, то материалы затерялись - надеюсь,  понемногу осилю.

Основной идеей проекты было создание небольшого по мощности усилителя, встроенного в тумбочку для моего 200-л аквариума на работе, и задачей которого было бы фоновое озвучивание помещения, то есть большой мощности от него не требовалось.

akvarija1

akvarija2

Раз это был довольной старый проект, разводку земли я не сделал так как надо - тогда еще не умел. Но звучание он был очень хорошее, прослужил долго, всегда радовал чистым, детальным и очень прозрачным звуком. Как источник использован Onkyo CX305 -  это и СД плейер, и FM тюнер.  Правда, это одновременно и усилитель, но я брал сигнал с линейного выхода.  Кстати, было удобно сравнивать качество звучания - камни - лампы простым переключением колоночного кабеля.  Ламповый усилитель не дает характерного легкого песочка в верхней середине.  У транзисторного - заметно выше мощность. Остальное, в общем отличается мало. Как акустика - полочники Mission v61.

Схемку рисую.

Однотактный усилитель 6С2С - 6Ф6С - 813 ( Гу-13 ) и ОППВ

Posted in Ламповый усилитель Tube amplifier, однотакт SE on August 3rd, 2013 by sergei – Comments Off

Эта публикация - есть продолжение уже ранее начатой серии публикаций, посвященных построению однотактного усилителя на лампе 813 от RCA., а также по намотке выходного трансформатора под эту лампу смотрите http://klimanski.com/?p=2009 и http://klimanski.com/?p=2932.
Первоначально я пробовал на раскачке 6П6С, но ни она, ни ее зарубежные прообразы 6V6 меня по звуку не устроили, поэтому я перешел на 6Ф6С - это одна из моих любимых драйверных ламп, наравне с 6П9 и 6П15П.
В качестве первой лампы испробованы 6С2С, 6J5 в металлическом корпусе и CV1932 - это стеклянный аналог 6J5.   Однако, в процессе  работы над усилителем появилась идея сделать его полностью прямонакальным,  и драйвер сделать на лампе 4П1Л - уж очень мне она понравилась по предусилителю http://klimanski.com/?p=3083 .
Теперь о блоке питания. Сначала для макетирования я использовал БП для ГМ-70 на полупроводниках - он описан в публикации http://klimanski.com/?p=1228. Однако звуком не был удовлетворен и попробовал ОППВ, в котором не было электролитов
oppv

и так как все заметно улучшилось ( звук стал намного прозрачнее и динамичнее ) то было принято решение попробовать БП на симметричном ОППВ, тоже без электролитов.
813_oppv_simm1

Почему симметричный ОППВ ? Да потому что несимметричный, т.е. классический вариант ведет к сильному нагреву сетевого трансформатора из-за наличия постоянного подмагничивания ( на что он, трансформатор, естественно, не рассчитан ).
Дополнено 1-го сентября 2013.
Сегодня продолжил “упаковывать” усилитель в корпус. Корпусом послужил купленный в магазине деревянный ( фанерный ) сундучок черного цвета с откидывающейся крышкой и фиксаторами открытого положения. Очень удобно в монтаже. В дне пропилены прямоугольные отверстия для вентиляции - в нижней части будут расположены сетевые трансформаторы ( анодный и накальный ) и бумагомасляные кондесаторы монстроидного вида - 50 мкф на 2 Киловольта.
img_6170_23
img_6171_21
img_6173_21
Для крепления панелек ламп использованы декоративные встраиваемые потолочные светильники. О том, как закрепить панельки - тоже расскажу.

Продолжение следует.

*************************************************************************************************

Однотактный усилитель на 813 ( ГУ-13 ) - продолжение - выходной трансформатор

Posted in Выходные трансформаторы, Ламповый усилитель Tube amplifier, однотакт SE on June 3rd, 2013 by sergei – Comments Off

Начало этой истории - смотрите http://klimanski.com/?p=2009 . Просто публикация получилась слишком длинная, поэтому решил ее разделить на части. Пока статья не закончена, она будет постоянно дополняться. Часть информации есть на форуме http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=821.360 так что кому интересно, следите.

Пока у меня небыло подходящего для выходного трансформатора железа - получился перерыв в полгода.  Теперь мне повезло разжиться парой трансформаторов ОСУ0.63 - внешне это тот же ОСМ, только подковы слегка овальные. Сечение его магнитопровода - 24 на 48 мм, то есть в сумме 23 кв.см, если не считать коэффициент заполнения железом.  Расчеты я свел в виде Excel файла, где сравнил все методы расчета которые я нашел в инете - по А.Тощеву, Васильченко, Войшвилло, Цикину, Андронникову и сравнил с зарубежной методикой по ссылке из первой части публикации. В итоге, я сделал Excel файл для расчет SE выходного трансформатора:
d182d180d0b0d0bdd181_d180d0b0d181d187d0b5d182_813_d0bdd0bed0b2d18bd0b91
Более подробное описание этого файла есть здесь http://klimanski.com/?p=3291.
Кстати с расчетами мне любезно помог Александр Резвой, который отозвался на мою публикацию,  и поделился своим алгоритмом расчетов, за что ему огромное спасибо.

По расчетам без ОООС получилось 4850 витков первички проводом 0.31. Учитывая, что расчет сделан с запасом и фактически будет 4 - 6 дБ ОООС , я выбрал 4600 витков первички проводом 0,355 по меди, и 134 витов вторички ( две параллельно, провод 1.25мм,  тоже по меди ).  Высота намоти у катушки моего ОСУ была 89 мм, так что сюда вошло 200 витков первички.

Теперь стал вопрос - как секционировать ?  Мой предыдущий транс, на котором уже удалось вытянуть более-менее нормальную АЧХ содержал две секции первички  и две секции вторички. На форуме мне предлагали намотать одним куском всю первичку, прикрыв ее с обоих концов половинками вторички. На мой взгляд, такой решение возможно только в одном случае - если пол-первички мотать в одном направлении, а втору половину - в другом, просто не вставляя между ними вторичку, при этом вывод на анод будет идти от половины первички, т.е из середины ( где будет смена направления намотки ), а один из крайних выводов, который будет рядом со слоем вторички - соединяется с питанием. Межобмоточную емкость тогда в самом деле можно получить минимальную. Но что будет с индуктивностью рассеяния ? Ведь габариты нешуточные. Поэтому я решил сделать три секции первички и две вторички - то есть 1/4П - 1/2В - переворот - 1/2П - 1/2В - переворот -  1/4П - то есть половина обмоток намотана в одном направлении, другая - в противоположную. Вот как выгдядит готовое изделие:
img_5692_21
Получились вот такие цифири по замерам: первичка - 250 Ом, индуктивность на 100Гц - 65 Гн, на 50Гц ( 5V RMS )  95 Гн. Емкость между первичкой и вторичкой - 3200 пФ. При коммутации по варинту 3 ( см. графики АЧХ ниже ) индуктивность рассеяния составила 60mH. Ra получилась 10.2К на 8 Ом. Первичку под 10К можно скоммутировать четырьмя различными способами.  Сначала скоммутировал так

naamotka_1

Как оказалось, это был лучший вариант ( ниже на АЧХ он обозначен как вариант 3 ).

Теперь замеры на стенде в схеме:

Получились вот такие АЧХ с тремя вариантами коммутации ( четверный здесь отсутствуют так как там все совсем плохо )

813_option_2_2w_connect1_compare2
Опыт приобретаю по ходу. Как видим, получился провал в районе 4о КГц, дБ так 12, и это с 6 дБ ООС ! То есть емкость слишком большая. Как же ее уменьшить, эту емкость. Причем, как мне кажется, для трансформатора важна не только емкость, Точнее, динамическую емкость. А еще точнее - потери на ВЧ, вызванные наличием этой емкости. Вот мои мысли вслух - это НЕ ИНСТРУКЦИЯ к действию !
- сначала о межобмоточной емкости. Тут важно, чтобы dU/dt было равномерным по всей поверхности контакта обмоток, т.к мы знаем, что энергия, запасаемая конденсатором зависит от емкости и от напряжения на обкладках в квадрате. А так как напряжение между первичкой и вторичкой здесь ооочень большое, то ИМХО этому моменту надо уделить внимание. То есть, важно, чтобы направление движения волны сигнала было одинаковым в соседствующих обмотках
d0bdd0b0d0bcd0bed182d0bad0b0_d0bdd0b0d0bfd180d0b0d0b2d0bbd0b5d0bdd0b8d0b5
Получается, что перекидка направления намотки здесь не нужна.
- Внутриобмоточная емкость. Опять же, чтобы снизить среднюю разницу напряжений между слоями, получается, их надо мотать в одном направлении, но с перекидкой провода к началу каретки.
- чтобы снизить емкость между слоями, нужно прокладки делать по возможности толще, по возможности из материала с минимальной диэлектрической проницаемостью, а лучше - из сетки
- Чтобы небыло острых резонансов, прокладки между слоями надо делать разными, например, чередовать сетку с обычной бумагой, и, например, с фторопластом, желательно бессистемно. Хотя, если мотать тяп-ляп рандомизация получится сама собой :-)))
Прошла неделя. На имеющемся втором трансформаторе ОСУ удалось намотать другой пробный трансформатор. Первую попытку не разматывал - пока не будет результатов испытания второго. Вот схема намотки моей попытки номер два
d0bdd0b0d0bcd0bed182d0bad0b0_3
Из каких соображений я сделал первый внутренний слой в виде вторички ? Объясню. По расчетам получился диаметр провода вторички 1.5 мм. Высота каркаса - 89 мм. Получается, что можно намотать около 50 витков в слое. А в случае 4800 витков первички, для получения заданного Ra = 10K нужно всего 135 витков вторички. И еще одно отступление - это не только мое мнение - я это слышал и от опытных намотчиков трансформаторов - параллелить вторички ( как, впрочем и первички ) - это очень плохо. Даже не потому, что трудно соблюсти равенство количества витков, главное, что в случае броневого сердечника невозможно соблюсти равенство их импеданса. По этой причине была задача - намотать вторичку последовательно. То есть было выбрано мотать в три слоя 45 + 45 + 45 витков проводом 1.5 мм по меди, причем нижний слой - это только один ряд, в внутри - два. При этом соблюдается правило совпадения направленности вектора dU/dt в соседних обмотках, что должно уменьшать потери, обусловленные емкостью. Если вторичку делать одной в три слоя, то для соблюдения направления dU/dt между обмотками пришлось бы первичку мотать со сменой направления намотки, а это, в свою очередь, привело бы к тому, что вывод первички к питанию оказался бы не у магнитопровода, а в середине трансформатора, то есть вплотную ко вторичке в середине. Это еще не проблема. Что хуже - при этом вплотную к магнитопроводу внутри трансформатора оказалась бы середина первички, что совсем нехорошо в смысле паразитной емкости. А первичка - это две обмотки по 2400 витков, всего 4800 витков, 24 слоя проводом 0.355 по меди, 200 витков в слое. Все обмотки намотаны в одном направлении.  В выходном трансформаторе предусмотрен отвод во вторичной обмотке для 4 Ом акустики ( от 90-го витка ).
В качестве межобмоточной изоляции был использован синтокартон 0.4 мм - один слой. Как межслоевую изоляцию я использовал строительную стекловолоконную сетку толщиной 0.2 мм.
glasssfiber_mesh
Размер ячейки 2,5 мм. Маленький секрет - резать ее лучше не вдоль и не поперек, а по диагонали. Конечно, получается больше отходов, но тогда витки не сваливаются в промежутки между ячейками сетки и намотка получается равномернее. namotka
Вот какие замеры получились для готового изделия: емкость между первичкой и вторичкой ( первичка закорочена ) - 1450 пФ, индуктивность рассеяния 155 mH. Как видим, чудес не бывает - по сравнению с первым вариантом намотки с тремя секциями первички уменьшилась емкость более чем в два раза, но и во столько же раз увеличилась индуктивность рассеяния. Замеры в схеме будут через неделю.

Дополнено 14 июня 2013. Вот неделька и прошла, снова собрал я тот же макет 6С2С - 6П6С - 813, только выходная лампа теперь с фиксированным смещением, и подключил трансформатор. Ну, наконец-то получилось ! Самое радостное - что все мои усилия и теоретические предпосылки оказались верными - новый вариант трансформатора оказался намного лучше по АЧХ в высокочастотной области.813_trans_2
Эта кривая снята с 4 дБ ООС, без ООС - АЧХ тоже неплохая, там минус три дБ при 30 КГц.
Прослушивание. Пока конечно моно. С колонкой от Симфонии. Два часа это конечно мало. Еще железо не прогрелось, еще лампы и конденсаторы сырые, но… уже кое-какие выводы сделать можно. Ну, во-первых - это очень чистенькое звучание, совершенно лишенное “пентодности” - без призвонов и лишней экспрессии. Но разрешение на средних меня не обрадовало. Заменил 6П6С на 6V6GT RCA - вроде чуть лучше, но нето все-равно. А вот c 6F6 JAN схема зазвучала намного красивее, также хорошо пела и 6Ф6С. А когда на вход поставил СV1932 ( аналог 6J5 ) то в общем звук стал на тот уровень, когда уже лучше и не надо. В общем, доматываю второй трансформатор и делаю все начисто !
813_schematic_6f6
Не очень приглядно было железо - ржавое немного и чтобы привести его в нормальный вид, я решил его покрасить. За одно, чтобы уменьшить вероятность короткого замыкания пластин в месте разреза сердечника, а также чтобы убрать частички железа после шлифовки боковин шкуркой ( дабы избавиться от старого грубо нанесенного лака и ржавчины ), я подковам сначала подшлифовал на кафельной плитке карборундом М10 + водой торцы до получения равномерно серой бархатистой поверхности, потом опустил в ванну с уксусной кислотой ( столовый уксус 9% ) на два часа - кислота разъедает остатки ржавчины и железную пыль, которая могла забиться в щели. После этого тщательно отмыл водой и просушил положив на теплый силовик своего усилителя. Потом протер техническим спиртом ( годится любой растворитель - ацетон, ксилол, 646 и т п ) и после нанес тонкий слой серой краски из баллончика. Толщина слоя краски получается около 0.05 мм, на эту величину уменьшаем толщину прокладки для зазора.
img_5708_pokraska

Вот на картинке готовое изделие и ожидающие намотки покрашенные в серый цвет детальки ОСУ0,63 для второго трансформатора.

img_5703_2

img_5705_2

В заключение хочу сказать спасибо всем участникам форума Дийаудио.ру кто помог добрыми советами. В расчетах и намотке трансформатора мне очень помогли советы Александра Резвой, за что ему поклон.

Дополнено 23 июня 2013 года. Ну вот, намотаны уже оба выходника. Напомню что получилось в конце - индуктивность первички 102 Гн, статическая емкость между первичкой и вторичкой - 1450 пФ, индуктивность рассеяния 150мГн, сопротивление первички 250 Ом, Ra=10К. Теперь можно браться за анодное и доводку схемы. Что интересно, что фактически измеренная индуктивность первички оказалась более 100 Гн, хотя расчет давал 46 Гн.

img_5713_oba_gotovi

О самом усилителе на 813 лампе будет отдельная статья.

*********************************************************************************