“http://klimanski.com/?p=1669”>
Здравствуйте уважаемые читали. После небольшого отпуска я снова вернулся к усилителям. На этот раз к двухтактникам. Мне понадобился небольшой двухтактный УНЧ и я выбрал вариант наиболее простой вариант схематики – Selfsplit. Извините, я не нашел для этого английского слова краткого корректного перевода на русский. Саморасщепитель ? Самоинвертор ? Уже лучше, но все-таки придется называть selfsplit. Так понятнее и короче. Селфсплит. Ну, и, конечно, не которые теоретики скажут что селфсплит – это не двухтакт. Пусть будет так. Заодно и проверим как он по звуку – двухтакт или SE ? Поскольку для такой схемы нужен первый каскад усиления, хорошим выбором мне показалась лампа 6Ф3П, как обладающая хорошей звуковой сигнатурой ( почерком ) и там есть как выходной пентод, так и триод для первого каскада усиления. Кроме того, покопавшись в “тумбочке” я нашел два выходных трансформатора ТВЗ1-6.
Вчера за 1 час я собрал вот такой макетик и ниже – его схемка. Тумблер на передней панели предусмотрен для опытов по переключению катодного резистора выходного каскада на LM317T.
В качестве катодного резистора советуют ставить источник тока, я пока оставил просто резистор – хочу вначале послушать а как это звучит. Из недостатков схемы надо отметить отсутствие возможности балансировки плеч по току анода – то есть нет другого выхода как подбирать лампы в пары – это бывает непросто для советских ламп. На рынке в Риге удалось приобрести 7 новых ламп Светлана 1975 год – из них только одна была с очень большим током сетки пентода ( намного выше, чем допустимые 0.5 мкА, не хватило шкалы чтобы измерить…) и 53 мА ток анода, остальные дали в общем, небольшой разброс по току анода пентода – 34 мА, 34 мА, 36мА 37 мА 39 мА и 41 мА. Пробовал в макете ECL82, также работают без проблем. О замерах. Что типично для двухтакта, пока лампы имели различный ток анода, преобладала вторая гармоника, а 1-я,2-я, 3-я, 4-я и 5-я гармоники ( остальных нет ) на Фурье-спектрограмме образовывали красивый ниспадающий ряд, а как только поставил подобранную пару выходных пентодов, преобладающей стала третья гармоника, а четвертая исчезла вовсе. То есть спектр гармоник – типичный для двухтактника. Это кажется некорректно с точки зрения теории, но я и раньше замечал, что если выходной трансформатор выдерживает легкое подмагничивание без насыщения возникающего от разбаланса плеч двухтактника то звук от этого часто только выигрывает. Поэтому я не старасюь маниакально точно подстраивать плечи двухтактника – это нужно только если выходники намотаны на неразрезных торах и если вам нужно гонять ваш усилитель на мощностях, близких к максимальной. Первое прослушивание сделано с СД приставкой Денон, колонка – RCF ART325. Слушал тест-диск от Профетмастера и вальсы Штрауса в исполнении Венского Филармонического Оркестра ( что особенно приятно, дирижирует наш Марис Янсонс ). Я сразу вспомнил мой макетик на 6Ф3П – ТВЗ1-9 ( см пост http://klimanski.com/?p=167 ). Да, это почерк 6Ф3П. Прозрачная чистая середина, звонкие верха. Бас, честно говоря, мне показался более однотактным чем двухтактным. Но он и в случае с SE тогда был весьма и весьма неплох – вмеру динамичен, упруг. В общем, звучание мне показалось более похожим на SE и в общем понравилось. LM317 в катод пентода пока не ставил, это позднее. А вот наконец мне подвернулся удобный момент сделать давно задуманный эксперимент с выходным трансформатором. Я имею ввиду – как влияет его размер на звучание. И – вместо ТВЗ1-6 я поставил ….. TW60-SE от Аудиоинструмента на 400 Вт железе…! По Raa от он отлично подошел ( у него есть центральный отвод от первички ). Да, бас стал чуть основательнее. Но…. Прозрачность, присущая 6Ф3П пропала. Звук как бы тотже, но воздух, легкость испарилась. И верха тоже вроде есть, но тоже не хватает им простора. Подтвердилась моя мысль ( если быть честным – то мысль эта не моя – я ее позаимствовал у японцев ), что чрезмерное увеличение габаритов выходного трансформатора приводит к проблемам. Наконец я получил и практическое этому подтверждение. Если интересно, на эту тему читайте мой пост по поводу мифов в ламповой технике http://klimanski.com/?p=1238 .
Собрал макет в стереоварианте и с тумблером для переключения пентода в режим с LM317 вместо катодного резистора R8. Как я ни прислушивался, никакой разницы в звучаниия не обнаружил. Прослушивание было с ОЯ на динамиках от Chao. Но на хорошей акустике обнаружились и дефектики. Детальность рисования музыкальных образов хромает, бас тоже немного расфокусированный. Причем, это не зависит от того, что в катоде пентода – резистор или LM-ка. То есть можно сказать, что на слух резистор очень неплохо справляется с функцией микросхемы. Зачем тогда ее ставить ?
Дополнено 14 февраля 2013 г. Хочу отметить, что макет этого усилителя я разобрал и собирать его в металле не стал, по причине, указанной в предыдущем абзаце, и рекомендовать его к повторению я не могу. По идее, имея еще один неиспользованный триод в баллоне можно (1) сделать еще один каскад с фазоинвертором с разделенной нагрузкой, или (2) один из классических вариантов фазоинверторов. Но это будет уже другая тема.
Cнова я взялся завершить начатый ранее усилитель http://klimanski.com/?p=567. Правда, схему пришлось изменить, потому что в выбранном стальном корпусе от Dun Mei http://www.vt4c.com/shop/program/main.php?cat_id=1&group_id=2 не нашлось места межкаскадным трансформаторам UIS, чтобы они не ловили наводок от силовых цепей питания и от сетевых трансформаторов, общая номинальная мощность которых составляет 800 Вт ( 400 Вт анодный и 400 Вт накальный ). На этот раз за основу для предварительного усиления взял классическую схему Dynaco ST-70 http://diyaudioprojects.com/Schematics/Dynaco-ST70-Tube-Amp-Schematic.htm . Плата купленная на е-Вае была собрана по стандартой схеме, только там вместо 7199 предусмотрена установка 6GH8A, которая совпадает по цоколевке с 6Ф1П. Также сюда подходят 6ЕА8, 6U8 ( ECF82 ). Были только изменены номиналы цепей коррекции и резистор ООС установлен 10 К вместо 1К, что привело к снижению величины ООС до 6 дБ. Накал 6Ф1П питается выпрямленным током, к сожалению никакие ухищрения не позволили запитать его непосредственно от 6.3 В обмотки трансформатора. И с делителя питания первого каскада на накал подано примерно +100 Вольт для устранения фона.
Драйверный каскад собран на 6Н12С ( 6BL7 ) с током покоя 15 мА. Накал 6Н12С питается переменкой, один из выводов заземлен. Без изменения номиналов деталей здесь можно ставить и 6Н8С, но тогда каскада снижается до 8 – 10 мА, что для ГМ-70 маловато.
Выходной каскад работает в классе АВ с током покоя 50 мА, анодное напряжение чуть больше 1 КВ, смещение фиксированное около минус 110 вольт, ток каждой лампы подстраивается отдельно. Несмотря на двухтакт, накалы выходных ламп питаются постоянным напряжением, так как полностью устранить фон при питании переменкой весьма затруднительно. В порядке эксперимента как выходные поставлены трансформаторы A-431S с Raa=4300 Ом, что, возможно, более соответствует внутреннему сопротивлению ГМ-70 ( около 1200 Ом ), чем это было в более ранней конструкции, тем более, что в схеме теперь имеется ООС.
Блок питания в своей основе оставлен без изменений – это тороидальные трансформаторы от ANTEK с диодным выпрямителем, только он дополнен схемой подачи смещения на ГМ-70 – как сетевой для этой схемы использован малогабаритный печатный трансформатор мощностью 2 Вт. Схема пока предварительная, возможны коррективы.
Сначала измерения. Полоса пропускания на уровне минус 1 дБ от 7 Гц до 39 КГц. К сожалению, в спектре преобладает третья гармоника при практически отсутствующей второй, при 5 В на выходе третья гармоника минус 46 дБ от первой, при 15 В на выходе – минус 32. Видимо, из-за этого звучание довольно резкое, и если более-менее приемлемое если негромко, то становится неприятным на высокой громкости. Придется схемку доработать.
Доработка свелась к переводу пентодной части 6Ф1П в триод. После этого звук улучшился, причем, что интересно, что по звучанию ECF82 Telefunken и 6GH8A RCA мне понравилсь меньше, чем 6Ф1П – у советской лампочки ( 66 год выпуска ) менее крикливая середина и богаче басовый регистр. За три часа работы корпус усилителя местами нагрелся до 40 – 50 градусов, также стали теплыми выходные трансформаторы, однако на работе усилителя это никак не сказалось. Что еще понравилось – после перевода пентода в триод уровень шума снизился до 2 мВ – в метре от колонки чувствительностью 98 дБ фона не слышно совсем. Замеренная выходная мощность – 42 ватта. Еще одно интрересное наблюдение. Катодный резистор R4 я заменил на 1,2К AllenBradley и убедился в том, что углеродные резисторы шумят – в колонках появился отчетливо слышный белый шум, который исчез после замены АВ на обычный металлооксидный ( только позже я поставил блокировочный электролит ). Схема после доработки – тоже, видимо, не окончательная. По деталям. Потенциометр VR3 VR4 – это сдвоенный линейный, им устанавливается общий уровень смещения для обеих ламп канала, а потенциометром VR5 балансируется анодный ток стоящих в паре ламп. Анодные резисторы 6Н12С – Киваме, межкаскадные конденсаторы – МКТ ERO.
Сегодня, 14 мая 2012, наконец удалось снизив уровень фона до 0,8 мВ на 6,8 Ома прослушать собранный усилитель на хорошей акустике. Пока без вентилятора, хотя я запланировал его установку на задней панели усилителя. За 4 часа непрерывной работы температура внутри корпуса усилителя стабилизировалась и не превысила 64 градуса. К сожалению весьма сильно нагрелись выходные трансформаторы ( их, черных, греют своим излучением аж четыре лампы ГМ70 ! ), придется поставить зеркальный экран.
Аппаратура. СД-плейер Denon, недавно преобретенный ЦАП от Аудиоинструмента с лампово-трансформаторным выходом, межблочные кабели van den Hul, колонки – широкополосники Висатон В200 с басовым оформлением типа 1/4 волновый резонатор, колоночные кабели – заказные от Custom Hifi Cables Ltd UK. Материал – 1. Marc Kohn gold disc, 2. Adriano Chelentano “L’Animale”, 2008, 3. Ian Clarke, “Within” Diva Music studios, UK, 2005. Первое, что бросалось в глаза ( точнее, в уши ) – это что триодное включение первого каскада на 6Ф1П все-таки звучит невыразительно и я вернулся к первоначальной схеме с пентодным включением, в точности, как это у Dynaco. При первом прослушивании в качестве драйвера стояли 6Н8С МЭЛЗ, 6Ф1П – Светлана 1966 год. ГМ-ки пока – все б/у, купленные на рынке, новые лампы хотя и есть, но я их пока ставить не стал.
Я много слышал отзывов от звучании ГМ-70, мнения весьма разные, от неприятия типа “прямолинейный” звук или “вы сидели в первом ряду в концертном зале?” до восторгов типа “мощно”, “убойно”. Но то, что я услышал – это было для меня откровением. Должен признать, что моя шкала оценки звучания усилителя оказалась слишком узкой и к сожалению мне трудно описать услышанное адекватно, нужно расширять свои рамки музыкального восприятия. При абсолютно безупречном тональном балансе, хорошей сцене и великолепной динамике, усилитель раскрыл свою способность прекрасно передавать эмоциональную окраску музыки именно на малой громкости, я раньшей такой флейты ( диск 3 ) не слышал ни на одном усилителе. Да, да, уважаемый читатель – флейта – и на ГМ-70 ! Если бы раньше мне кто-то сказал, что я буду заслушиваться флейтой соло в исполнении двухтактника на ГМ-70, я бы в ответ только посмеялся…. Я позвал жену и весь вечер мы как зачарованные слушали и слушали – уж женщину не обманешь – именно отменная передача эмоциональной части музыки привлекает нашу прекрасную половину… Про бас и верха, детальность и т.п. я уже не говорю. Признаюсь, конечно, детальность передачи нюансов у SE на 2А3 будет повыше. Я собрал четыре усилителя на 2А3, но вот чего я так и не смог добиться от них – это динамики баса и той самой эмоциональной передачи музыкальных образов. Тут же все это есть. Один мой знакомый автолюбитель, который предметзнает не по рекламным буклетам как-то признался, что настоящая легковушка начинается с 3-х литрового мотора. Вот у меня и возникла аналогия – что может быть настоящий ламповый усилитель начинается с 40 ватт…? Есть такое мнение, кстати совершенно правильное, что даже при помощи 3-ваттного однотакта можно получить в помещении невыносимый для людей громкий шум. Но дело в том, что задачей усилителя является создание музыкальных образов, а не шума. А вот тут и нужен запас по мощности для корректного воспроизведения всего динамического диапазона записи. По крайне мере, я так для себя объяснил услышанное, ведь схема стандартная и никаких особенных деталей в ней нет. Если оценить по себестоимости, то этот усилитель обошелся мне примерно долларов в 700, 80 % из которых – это трансформаторы и корпус. У кого руки золотые и кто мотает трансы сам, затраты на усилитель будут совсем смешные. Как совет – Raa выходных трансов все-таки хорошо бы взять побольше, все-таки искажения на высокой громкости высоки.
Добавлено 15 мая. Вчера на заднюю панель поставил 12 вольт 80 мм компьютерный вентилятор, при его непрерывной работе температура внутри корпуса за 4 часа не поднялась выше 26 градусов. Правда, он все-таки немного шумит и я смакетиравал простую схему управления вентилятором, которая отключает его в паузах и когда средний уровень сигнала небольшой. Работает отменно. Порог срабатывания устанавливается потенциометром VR1. Осталась небольшая доработка – вмонтировать регулятор стереобаланса, пока его нет. После доработки размещения проводников внутри корпуса и после установки заземленного защитного гриля на плату предварительного усилителя на 6Ф1П ( этот гриль также защищает плату от излучения ГМ70 ) уровень фона снизился до уровня 0.3 мВ и его уже неслышно совсем на акустике чувствительностью 95 дБ. Фотографии внутренностей ящика будут позже, когда завершу весь монтаж недоделок полностью.
Под занавес пара фотографий ламп 6Ф1П, одна из них Светлана, другая – предположителлно Орел со своим старым лого.
Снова хочу поблагодарить Глазунова Сергея, на этот раз за прекрасный ЦАП, это изделие мне очень понравилось своей музыкальностью и очень точной передачей материала.
Приобретя некоторый практический опыт в построении УНЧ на лампах, и прочитав значительный объем литературы и форумных дискуссий я позволю себе заметить, что как вокруг любого практически важного и в тоже время мало поддающегося строгому научному анализу вопроса возникает почва для появления разного рода мифов, и ламповый звук не является исключением. Правда, честно признаюсь, что всилу неизбежной доли субъективности в восприятии звука, эту статью надо воспринимать только как мое личное мнение, ИМХО.
Миф первый. Чем больше Raa ( или Ra ) выходного трансформатора, тем выше качество звука. Этот миф имеет под собой простую почву – чем выше Rа, тем меньше коэффициент гармоник ( правда, это верно только для триода ). Но как уже давно установлено, ламповые усилители проигрывают по коэффициенту гармоник транзисторным, но от этого они не звучат хуже, даже наоборот. Мой опыт говорит о том, что с повышением Rа звучание усилителя становится аналитичным, плоским ( сужается ширина и глубина сцены ) и эмоционально маловыразительным – особенно это чувствуется для триодов – хотя остается очень чистым тонально и детально точным. В общем случае самым оптимальным является хорошо известное из теории соотношение Ra = ( 2 – 3 ) Ri для триода и Ra= 0.1 Ri для пентода , хотя практически для различных ламп и трансформаторов это соотношение может изменяться в некоторых пределах. Известны и исключения из правила – 6С41С и 6С19П, и другие лампы с высоковй крутизной для устройств электропитания – для них Ra = 5 – 8 Ri это норма.
Миф второй. Триоды звучат лучше чем пентоды и тетроды. Этот миф отчасти имеет под собой ту же теоретическую природу, что и первый миф ( “пентоды имеют больше нечетных гармоник” ), Этот миф прижился отчасти и по той причине, что намотать выходной трансфоматор для триода намного проще, чем для пентода с высоким Ra, а эта простота начинающих часто подкупает ( справедливости ради тут надо заметить, что это простота заключается лишь в относительно небольшом количестве витков или несколько меньшем сечении магнитопровода, необходимых для обеспечения минимальной индуктивности первички, но зато для триода необходимо такое секционирование, которое для пентода будет явным излишеством ). Обратите внимае на то, что практически все хорошо звучащие и продаваемые ламповые усилители сделаны на пентодах ( тетродах ). Я например, так ни у кого не услышал хорошо звучащий усилитель на 300В. Если на раскачке не стоит пентод, это всегда унылый хрупкий и мелкий звучок, который создатели выдают за особое достижение и тонкость, но который не способен передать всю энергию записи и годится только может быть для некоторых отдельных жанров ( типа инструментального джаза ). Сколько я ни экспериментировал с 2А3 – хотя я признаю ее способность к передаче тонких деталей ( благодаря прямому накалу ) – тем не менее даже не созданные для аудио пентоды типа 1П33С или AL1 при той же детальности образов переигрывают 2А3 по музыкальности и всеядности в отношении жанров. И другая причина диферамбов в отношении триодов – тоже теоретическая, но имеющая важное практические применение – усилитель на триоде из-за более низкого выходного сопротивления намного менее требователен к акустике и может играть с фактически предназначенной для транзисторных усилителей многополосной акустикой со сложным импедансом. Но тем не менее, это не решает проблемы снижения качества звучания на малой громкости. Мое мнение – при правильном подборе акустики, пентоды ( тетроды ) в выходных каскадах УНЧ предпочтительны. В подтверждение этих слов – ссылочка на статью Агеева в журнале Радио http://www.caraudio.ru/articles/radio/intermod.htm.
Миф третий. Звучание УНЧ улучшается, если выходное сопротивление предшествующего каскада ( предусилителя, фонокорректора, тюнера и т.п. ) будет как можно меньше, а входное сопротивление УНЧ или последующего каскада будет как можно выше ( отчасти этот миф перекликается с первым упомянутым выше ). Этот миф как и два предыдущих также идет из теории. Понятно, что при этом снижаются потери, минимизируются гармоники, облегчается работа выходного каскада на линию ( в случае наличия межблочных кабелей ). Но это верно с точки зрения теории для синусоидального моносигнала. Но музыка это не моносигнал. И не механическая сумма моночастот. Это очень сложная, мало поддающаяся точному математическому анализу волновая система. Я бы сказал это поток синусоид различной частоты, амплитуды, фазы, который как и все волновые системы способен к интерференции ( интермодуляции ) и дифракции. И задача УНЧ донести этот поток ( точнее, его структуру ) от начала до конца неизменным. А вот значительные перепады импеданса нарушают структуру этого потока. Поэтому, например, не стоит ставить в конце фонокорректора катодный повторитель на 6Н30П, если у вас входное сопротивление УНЧ 100 Килоом. Особенно плохо на передачу объема звуковых образов оказывает использование катодного повторителя ( 100 % ООС ) в комбинации с его очень высоким входным сопротивлением. Одним из немногих элементов, способных сохранить структуру звукового потока при значительном перепаде импеданса является трансформатор – именно поэтому японцы уделяют так много внимания конструированию этих устройств, и с успехом применяют их не только на выходе ламповых УНЧ, но и как межкаскадный. Как итог – схема качественного УНЧ, способного донести до слушателя все нюансы, включая такие понятия как объемность, глубина и ширина сцены, детальность образов – не должна иметь значительных перепадов импеданса между каскадами. Нарушить структуру музыкального потока также может глубокая ООС, но об этом – отдельный разговор.
Миф четвертый. ООС убивает звук. Причина появления этого мифа не совсем понятна, но может быть она кроется в том, что в философии назывется отрицанием отрицания, или говоря проще, похмелье после повального увлечения УНЧ с ООС в конце прошлого столетия. В 80-е – 90-е годы в журнале Радио трудно было найти схему УНЧ, в которой бы авторы не преподносили бы наличие глубокой и/или многопетлевой ООС как средство повышения качества усилителя. Прошло время, и теперь, когда выяснилось, что с ООС все не так хорошо, как это казалось, теперь апологеты хай-энда ударились в другую крайность – никакой ООС вообще ! Конечно, это намного проще – не надо рассчитывать фазовые смещения и бороться с самовозбуждением – просто не надо делать ООС и все ! Тут некоторых творцов лжехайэнда на триодах без ООС я бы сравнил с незадачливым поваром, который утверждает, что самый вкусный суп получается только из чистой картошки – и никаких там помидоров, капусты, и недай бог, специй ! Мне кажется, что небольшая ( неглубокая ) ООС, особенно в мощных ( и как следствие, многокаскадных ) УНЧ весьма полезна для снижения искажений и повышения стабильности усилителя. И она вовсе не нарушает упомянутый выше звуковой поток, а даже наоборот, иногда вносит в этот поток небольшую, но весьма полезную “реверберацию”. Введение ООС имеет и другое преимущество – усилитель становится менее чувствителен к подбору компонентов – он уже играет как целостная схема со своим почерком, а не как набор разрозненных деталей или каскадов, на подбор которых можно потратить состояние и массу времени – и так и не прийти к выводу, а что тут на что влияет и от чего же зависит конечный результат… А про воспроизводимость результатов вообще лучше не говорить.
Полумифы. Например, что фиксированное смещение звучит лучше, чем автоматическое. Возможно, для некоторых ламп при прочих равных условиях так оно и есть. Но при равных условиях. Но как их соблюсти ? Откройте любой справочник по лампам. Возьмем, например, 300В. Там черным по белому написано, что максимальное сопротивление сеточного резистора при автоматическом смещении – 250 К, а при фиксированном – 50 К. Разница в пять раз. Ну как тут “улучшить” звучание классических УНЧ на 300В с автоматическим смещением ? Ведь надо снижать сопротивление сеточного резистора ! Но тогда пошло-поехало – соответственно, в пять раз надо увеличивать емкость межкаскадного конденсатора – это раз, снижать выходное сопротивление предшествующего каскада….- два, и городить отдельную схему питания отрицательной полярности – три….. После такого “улучшения”, которое правильнее назвать основательной переделкой, врядли ваш усилитель будет звучать лучше. Как минимум, вы столкнетесь с тем, что чувствительность вашего “улучшения” стала ниже, и уже нужен предусилитель…. Или тогда придется проектировать новый, с другой, более крутой лампой на раскачке… Вот вам и улучшение. А может быть все-таки проще приобрести хороший электролит для катодного резистора и все-таки оставить автоматическое ? Подумайте ! Кстати, любителям работать с триодами напомню, что они более чувствительны к завышению номинала сеточного резистора ( подозреваю, что именно поэтому у 300В часто горит одна из половинок накала ), в этом отношении пентоды работают стабильнее. Так что это дополнительный аргумент в пользу применения пентодов в оконечном каскаде с фиксированным смещением.
Другой полумиф. Чем выходной трансформатор больше, тем лучше. Причина появления этого мифа наверно лежит там же, где и причина почему так много людей предпочитают ездить по городу на джипах( или ездят в одиночку на микроавтобусах ), или почему” размер имеет значение”. Да, несомненно, что трансформатор значительных размеров будет давать более глубокий бас, однако на этом список его достоинств закончится. Даже если не говориь о цене или больших затратах материалов и сил на его изготовление, такой трансформатор не сможет обеспечить приемлемой полосы пропускания по высшим частотам, и очень велика вероятность появления механичесих резонансов в обмотках и сердечнике. К тому же, если учесть магнитные потери в сердечнике, которые неизбежно растут с ростом веса железа ( даже если при этом работать с несколько более низком значении магнитной индукции ) то отсюда следует, что увеличение потерь приведет к снижению детальности в передаче нюансов. Ниже приведена картинка зависимости потерь в сердечнике в зависимости от величины магнитной индукции. И это для одной из лучших марок трансформаторного железа – М6, понятно, что с доступным на рынке железом ОСМ, ТС и т.п положение еще хуже. Дополнительно на эту тему хочу процитировать место из публикации www.gendocs.ru/v4971/?download=3
Потери энергии при перемагничивании
Это необратимые потери электрической энергии, которая выделяется в материале в виде тепла.
Потери на перемагничивание магнитного материала складывается из потерь на гистерезис и динамических потерь.
Потери на гистерезис создаются в процессе смещения стенок доменов на начальной стадии намагничивания. Вследствие неоднородности структуры магнитного материала на перемещение стенок доменов затрачивается магнитная энергия.
Потери энергии на гистерезис
Рг = a*f
где а – коэффициент, зависящий от свойств и объема материала; f – частота тока, Гц.
Динамические потери Рвт вызываются частично вихревыми токами, которые возникают при изменении направления и напряженности магнитного поля; они также рассеивают энергию:
Pвт = b*f*f
где b– коэффициент, зависящий от удельного электрического сопротивления, объема и геометрических размеров образца.
Потери на вихревые токи из-за квадратичной зависимости от частоты поля превосходят потери на гистерезис на высоких частотах.
К динамическим потерям относятся также потери на последействие Рп , которые связаны с остаточным изменением магнитного состояния после изменения напряженности магнитного поля. Они зависят от состава и термической обработки магнитного материала и проявляются на высоких частотах. Потери на последействие (магнитную вязкость) необходимо учитывать при использовании ферромагнетиков в импульсном режиме.
Общие потери в магнитном материале
P = Pг + Рвт + Рn
…….”
Заметьте, что во все формулы потерь входит такая величина как объем, которая напрямую связана с массой ( через плотность ). Причем в формулы входит также частота, иногда во второй степени, что позволяет предположить дополнительные потери информации в высокочастотном диапазоне.
Пример разрушения мифов – прекрасно звучащий американский двухтактный стерео ( два канала по 35 ватт ) усилитель DYNACO ST-70 на пентоде EL34, в котором, кстати, есть и неглубокая ООС. Я купил его у американского аудио-энтузиста Боба Латино в виде кита и пока у меня переезд мастерской из Риги в Балгале, собрал мне его мой друг Станислав, за что ему большое спасибо. В отличие от классического аппарата, у него улучшен предусилитель. Вот схема ( в ней ошибка – конденсатор С5, так же как и С3 должен иметь номинал 0,1 ):
Так вот звук этого усилителя – мощный, но при этом объемный, детальный и динамичный даже на маленькой громкости. Его можно слушать даже с одной колонкой – создается полное впечатление наличия сцены. Поскольку в нем есть ООС, он не очень чувствителен к замене ламп и конденсаторов. Подбирая лампы, мне удалось получить просто великовлепный, тонально сбалансированный и в тоже время объемный звук с лампами 6П3С-Е вместо EL34 ( благо цоколевка у них одинаковая ). Любителям развесистого звука понравится EL34 ( или КТ77 ) ОТ JJ – у них приподняты басы и верха. В качестве фазоинвертора очень хороша 12АТ7WC PhilipsJAN, на е-Вау они продаются по 6 – 8 долларов за шт. Во многом объемность звука зависит от первой лампы, у меня пока вставлена 6201 Valvo, но подыскаваю более дешевую замену. Межкаскадные С7 и С8 – Мундорф MCap, 35 Евро за 4 штуки, но прекрасно работали и К40У-9 – это редкий случай, когда от замены советских конденсаторов на Мундорф в звуке ничего не изменилось. Кенотрон – 5АR4 из Китая. Прозрачность звучания усилителя очень выиграла от подключения его в сеть через сетевой фильтр, видимо по той причине, что никакой фильтрации ВЧ помех по питанию на входе усилителя нет. Сейчас слушаю этот шедевр с недорогими напольными трехполосными колонками Phonar. Для компенсации слабости 6П3С по ВЧ усилитель соединен с колонками посеребряным колоночным кабелем от Qued: http://www.qed.co.uk/173/gb/product/speaker_cables/silver_anniversary-xt.htm. В результате я ненароком получил наконец рецепт ” как готовить 6П3С ? ” – раньше мне из нее ничего путного сделать не удавалось. Но об этом – отдельная тема.
От некоторых своих знакомых я слышал неплохие отзывы о звучании УНЧ на германиевых транзисторах. И решил собрать обычную классическую схему на комплементарных германиевых транзисторах ГТ703/705. На раскачку – каскад СРПП на 6Н30П для получения возможно более низкого выходного сопротивления.
Схема следуюшая :
Резистором VR2 устанавливается ноль на выходе, резистором VR1 – ток покоя выходных транзисторов. Стабилитроны нужны для предотвращения появления опасного для транзисторов напряжения между этажами СРПП в случае выхода из строя одной из половинок ламп. Предварительное прослушивание макета показало очень неплохое звучание, максимальная синусоидальная мощность – 8 Ватт, полоса на уровне минус 1 дБ от 20 Гц до 80 кГц. Чувствительность – 0,6 вольта. Макет играл минут 10 на максимальной громкости ( сколько держали уши ) и радиаторы выходных транзисторов даже не нагрелись до 50 градусов, увеличился только ток покоя от начальных 40 мА до 100. Блок питания:
Для дальнейших эксперимантов был собран макет в стерео варианте. Первые тесты были сделаны без сетвого фильтра. Добавление этого элемента вернуло ясность звучания, присущую ламповым усилителям. В общем, конечно, это не 2А3, но учитывая просто подкупающую простоту конструкции, звучание очень и очень достойное. По общему впечатлению – типично триодное, то есть чистое, детальное, точное, но поэтому и несколько малоэмоциональное и простоватое. Трудно сказать, является причиной этому ламповая или транзисторная часть схемы, или схема сама по себе – это покажут дальнейшие опыты – они безусловно будут продолжены.
И в заключение – пара картинок как это выглядит:
Дополнено 21 февраля 2013 года. Видимо, можно питание выходного каскада сделать на LM7812 и LM7912, установленных на радиатор.
На эту тему смотрите более свежие публикации – ГМ-70 однотакт http://klimanski.com/?p=1228 и двухтакт http://klimanski.com/?p=1222.
Давно мне хотелось собрать такой ламповый усилитель, который бы не уступал по мощности своим транзисторным собратьям и который бы небыл особо требователен к акустике. Отсюда ясно решение = это пушпулл на триоде. Ну вот, наконец состоялось первое включение и прослушивание макета нового проекта двухтактного усилителя на триоде ГМ-70. Выходные лампы работают в классе А с автоматическим смещением при анодном токе 75 мА. Вот его схема:
Одной из задач этого проекта была сделать мощный УНЧ без применения сверхдорогих компонентов. В блоке питания трансформаторы от американской фирмы ANTEK ( www.antekinc.com) – наиболее хорошее соотношение цена/качество для сетевых трансформаторов этой фирмы. Выходные трансформаторы этой фирмы я бы не рекомендовал. Межкаскадный трансформатор UIS-1 куплен мной за 20 долларов ( к сожалению цены растут, и сейчас он стоит 29 долларов ) на е-Вау у фирмы TriodeElectronics ( http://search.store.yahoo.net/triodeel/cgi-bin/nsearch?catalog=triodeel&query=UIS-1&.autodone=http%3A%2F%2Fwww.triodeelectronics.com%2Fnsearch.html ). Пожалуй самой дорогой частью стал как всегда выходной трансформатор – намотан фирмой Аудиоинструмент, цена 11000 руб за пару. Лампы ГМ-70 с графитовым анодом, б/у, куплены на рынке за 5 – 6 долларов за штуку. Новое для меня решение – ультрафаст диоды MUR4100E в выпрямителе вместо кенотрона и похоже, оно себя оправдало. D
Ну что сказать – звук весьма и весьма порадовал. Ну а так как это был всего-лишь макет, детального описания тестирования пока нет.
Результаты замеров: полоса пропускания на уровне 8 вольт на нагрузке 6,8 Ома – от 8 Гц до 39 КГц на минус 1дБ и от 5 Гц до 46 КГц на уровне минус 3 дБ. Максимальная мощность на той же нагрузке – 40 Ватт. Чувствительность – 0,33 Вольта.
В качестве катодного резистора советуют ставить источник тока, я пока оставил просто резистор – хочу вначале послушать а как это звучит. Из недостатков схемы надо отметить отсутствие возможности балансировки плеч по току анода – то есть нет другого выхода как подбирать лампы в пары – это бывает непросто для советских ламп. На рынке в Риге удалось приобрести 7 новых ламп Светлана 1975 год – из них только одна была с очень большим током сетки пентода ( намного выше, чем допустимые 0.5 мкА, не хватило шкалы чтобы измерить…) и 53 мА ток анода, остальные дали в общем, небольшой разброс по току анода пентода – 34 мА, 34 мА, 36мА 37 мА 39 мА и 41 мА. Пробовал в макете ECL82, также работают без проблем. О замерах. Что типично для двухтакта, пока лампы имели различный ток анода, преобладала вторая гармоника, а 1-я,2-я, 3-я, 4-я и 5-я гармоники ( остальных нет ) на Фурье-спектрограмме образовывали красивый ниспадающий ряд, а как только поставил подобранную пару выходных пентодов, преобладающей стала третья гармоника, а четвертая исчезла вовсе. То есть спектр гармоник – типичный для двухтактника. Это кажется некорректно с точки зрения теории, но я и раньше замечал, что если выходной трансформатор выдерживает легкое подмагничивание без насыщения возникающего от разбаланса плеч двухтактника то звук от этого часто только выигрывает. Поэтому я не старасюь маниакально точно подстраивать плечи двухтактника – это нужно только если выходники намотаны на неразрезных торах и если вам нужно гонять ваш усилитель на мощностях, близких к максимальной. Первое прослушивание сделано с СД приставкой Денон, колонка – RCF ART325. Слушал тест-диск от Профетмастера и вальсы Штрауса в исполнении Венского Филармонического Оркестра ( что особенно приятно, дирижирует наш Марис Янсонс ). Я сразу вспомнил мой макетик на 6Ф3П – ТВЗ1-9 ( см пост http://klimanski.com/?p=167 ). Да, это почерк 6Ф3П. Прозрачная чистая середина, звонкие верха. Бас, честно говоря, мне показался более однотактным чем двухтактным. Но он и в случае с SE тогда был весьма и весьма неплох – вмеру динамичен, упруг. В общем, звучание мне показалось более похожим на SE и в общем понравилось. LM317 в катод пентода пока не ставил, это позднее. А вот наконец мне подвернулся удобный момент сделать давно задуманный эксперимент с выходным трансформатором. Я имею ввиду – как влияет его размер на звучание. И – вместо ТВЗ1-6 я поставил ….. TW60-SE от Аудиоинструмента на 400 Вт железе…! По Raa от он отлично подошел ( у него есть центральный отвод от первички ). Да, бас стал чуть основательнее. Но…. Прозрачность, присущая 6Ф3П пропала. Звук как бы тотже, но воздух, легкость испарилась. И верха тоже вроде есть, но тоже не хватает им простора. Подтвердилась моя мысль ( если быть честным – то мысль эта не моя – я ее позаимствовал у японцев ), что чрезмерное увеличение габаритов выходного трансформатора приводит к проблемам. Наконец я получил и практическое этому подтверждение. Если интересно, на эту тему читайте мой пост по поводу мифов в ламповой технике http://klimanski.com/?p=1238 .
