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

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. Надо бы сделать его в корпусе. Звук этого достоин.

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

Однотактный усилитель 6Э5П – 2А3 с выходной мощностью 6 Ватт. 6E5P – 2A3 SE amplifier




Прочитав заголовок читатель не поверит –  лампа 2А3 такой мощности дать не может. И  он будет прав, если говорить о классической 2А3. Но дело в том, что новое производство наладило выпуск ламп в большого размера баллонах, что позволяет без всяких проблем рассевать на аноде не 16 ватт ( как у классической 2А3 ), а намного больше. Мною опробована схема с 2А3-40 JJ или 2А3 Full Music ( в последствии были опробованы также Совтек и ElectroHarmonix ), где выходная лампа  имет ток анода 75 – 90 мА при анодном напряжении около 340 Вольт.2a3_james Ток через 6Э5П составляет 25 – 30 мА при анодном напряжении 170 Вольт.  choke1Анодный дроссель  – китайский, приобретен на е-Вау, его активное сопротивление около 2,3 КОм, что при токе 25 – 30 мА дает необходимое для смещения 2А3 падение напряжения.  Батарея для создания смещения на 6Э5П – аккумулятор типа CR2032.  Сетевой трансформатор – американский от Magnetic Components Inc., part N 40-18029 ( http://www.magneticcomponents.net/ ), изначально он был черный и  я его покрасил автомобильной аэрозольной краской, как и жестяные  банки от чая, которые послужили экраном и корпусом для анодных дросселей.   Как оказалось в последствии, этот трансформатор только 50 ватт мощностью ( а выглядит на все 100 )  и поэтому пришлось питание накала EZ80 и анодное для питания негативного источника напряжения ( 2х330 В ) сделать в виде выносного блока питания, который состоит только из одного трансформатора ANTEK AN05-T320. Для питания накала 2А3  и 5U4G были  изготовлены  два тороидальных трансформатора 20 Ватт ( перемотана вторичка накальных трансформаторов для галогеновых ламп ) с электростатическим экраном для предотвращения попадания сетевых и других помех на нить накала, каждый трансформатор имел две вторичных обмотки по 2.5 Вольта.  Первоначально первый каскад на 12AU7 был опущен и входной сигнал подавался сразу на первичную обмотку трансформатора  Тр3 ( межкаскадник TZL6F  от Аудиоинструмент ). Схема выдает 6 Ватт неискаженной выходной мощности при чувствительности около 2 Вольт.

Прослушивание проводилось в комбинации с открытым экраном и широкополосным динамиком Visaton В200.  При первом включении усилитель заиграл только после 3 – 4 часов прогрева. 6Э5П оказалась весьма неплохой лампой – по тональному балансу и детальности образов  я бы поставил ей 8  ( из 10 ), а по объему сцены 6.  Из-за особенной цоколевки 6Э5П, пока никаких  других ламп опробовано небыло, но сейчас делаю переходник под 6П15П, 6Э6П, 12В4А и другие лампы. По поводу выходных 2А3. Проведено сравнение 2А3 JJ   и Full Music. На мой вкус китайская лампа переиграла JJ и по детальности средних и высоких частот,  и по объему сцены. Единственное, что понравилось у JJ – это бас. Full Music несмотря на паспортные максимальные 16 ватт она уверенно держит 27 ватт без возникновения дрейфа тока анода. 2a3_5 Звучание от этого только выиграло. Вообще усилитель поразил необыкновенным для однотактного усилителя глубоким, “увесистым” басом, видимо, благодаря высокому качеству выходного трансформатора и отсутствию межкаскадных конденсаторов. Ну и как полагается 2А3 – великолепная детальность проработки середины. Все это вкупе оставило очень приятное впечатление от прослушивания. И еще раз отмечу, что для 6Э5П  работа в комбинации с 2А3 была весьма серьезным испытанием, которое она, на мой взгяд ( точнее, на мое ухо ) выдержала достойно.  Теперь о замеченных недостатках –  я отметил бы несколько “приземленное”, транзисторное  звучание частот диапазона около 10 кГц, “тарелочке” как бы нехватает воздуха и резкости.   Ну и надо отметить хотя и едва заметное, но все-таки имеющее место несколько суховатое, аналитичное звучание 2А3 в сравнении с пентодом в выходном каскаде – мой предыдущий проект на 6П7С в ультралинейном включении звучит несколько живее,  “богаче”,  музыкальные образы вырисованы несколько ярче.  Разница  практически незаметна на громкой эстрадной музыке, но становится ощутимо на классической – щипковые и духовые инструменты в исполнении триодов как бы уходят на второй план.

Технические данные – диапазон воспроизводимых частот – на уровне минус 3 дБ от 5 Гц до 84 кГц, на уровне минус 1 дБ – от 8 Гц до 52 КГц.

Добавлено 2 апреля 2011: упомянутое выше “транзисторное” звучание на высоких частотах исчезло вместе с заменой одиозного кенотрона Emission Labs на обычный 5Ц3С. В который раз убедился в очень хорошей звуковой сигнатуре этого кенотрона, по крайней мере он – чемпион по соотношению цена\качество.

Хочу пояснить, почему я ставлю батарейку в сетку лампы а не в катод ? Все дело в том, что находясь в катоде, аккумулятор ставится в режиме зарядки, при этом через него протекает весь ток, протекающий через лампу. Хорошо известно, что подключенный к источнику тока заряжающийся аккумулятор представляет собой в эквивалетной схеме нелинейное сопротивление, значение которого зависит от поданного напряжения. То есть получается, что заменив резистор + конденсатор на аккумулятор в классической схематике подачи смещения, мы по сути  просто заменяем линейный резистор на нелинейный ( со всеми вытекающими отсюда последствиями ) и классический конденсатор на аккумулятор, который по сути является тем же конденсатором, только с очень большой емкостью –  но он имеет большую емкость только в статическом режиме ! По переменному току тут будет все иначе и с ростом частоты сопротивление будет расти а емкость снижаться – то есть мы будем иметь все прелести проблем ДВУХ  параллельно включенных нелинейных элементов – нелинейного резистора + нелинейного конденсатора. Чисто теоретически выигрышем здесь может быть только заметно более низкая паразитная индуктивность аккумулятора по сравнению с конденсаторами.  При включении же батарейки в цепь сетки – из-за на два – три  порядка более низкого тока через батарейку и очень большого входного сопротивления лампы – упомянутые недостатки аккумулятора  будут оказывать заметно меньшее влияние.  Остается только защитить входные цепи лампы от наводок и уменьшить паразитую емкость монтажа, что легко достигается грамотным расположением элементов. И последнее.  При продолжительной работе усилителя аккумулятор небольших габаритов и мощности будет всегда перезаряженным, что неизбежно приведет к его досрочному выходу из строя ( а если ток зарядки будет превышен, может,  чего недоброго, и взорваться ).

img_5206_2 Cейчас прослушиваю 2А3 Совтек.  Рассеивают 28 Ватт легко.  Ток анода 75 мА.  Ее звучание мне нравится больше, чем JJ и FullMusic. И основное отличие – звук более объемный и легкий. Несколько уступает FullMusic в проработке средних частот, но разница едва заметна.

Еще одно наблюдение – новые 6Э5П  требуют довольно много  времени для “притирки” – начинают звучать только через часов так 10, и это при том, что я сознательно настроил напряжение накала в усилителе на максимум – 7 Вольт. Я использовал НОС (  New Old Stock ) саратовский завод, 1979 года. Некоторые лампы при первом включении имели сильное голубое свечение внутри анода, но через минут 10 – 20 оно сходит на нет и лампа работает как обычно.

Дополнено 6 апреля. Схема была несколько доработана.  Для снижения фона и улучшения динамики дополнительно к существующим конденсаторам в блоке питания добавлены консаторы МБГО 10 мкф 300 В в ветку питания 6Э5П и К73-П2 6 мкф 400 В в анодное питание 2А3.  При прослушивании это выразилось не только в улучшении динамики, но привело к увеличению детальности СЧ и ВЧ.  Также добавлен тублер для переключения импеданса выходного трансформатора 2.5/3.5 К. Доработанная схема: 2a3_james_audio_21 Дополнено 17 Апреля 2011:  Получил я золотые коробочки с 2А3 Electroharmonics ( EH ) . Прослушивание  подтвердило известное из Аудиопортала мнение – это наверно самая лучшая версия 2А3 из тех, что я прослушал. Я бы расположил эти 2А3  в такой ряд ряд – EH, Sovtek, Full Music, JJ. Да, да, это не ошибка – к сожалению и тут самая дорогая лампа оказалась не лучшей  по звуку. Не все золото, что блестит !

Двухтактный ламповый усилитель 6Э5П – 1П33С. Push-pull amplifier 6E5P – 1P33S.




Я уже давно читал на форумах о необычной лампе 1П33С. Привлекло внимание то, что, во-первых, это достаточно мощный ( 36 ватт по паспорту )  двойной тетрод с прямым накалом – а как я уже убедился, прямонакальные лампы лучше звучат, во вторых, напряжение накала – всего 1,6 Вольта, то есть, нет проблем решить вопрос фона при питании накала переменным током. Кроме того, казалось привлекательным, что у лампы раздельные вторые сетки  – вроде бы это следует из имеющихся в интернете описаний цоколевки лампы http://lampilich.narod.ru/lamp_ru/pentodru/1p33s.html или вот это http://www.magictubes.ru/forum/kartinki/1p33s.djv .  Внимание, на сайте  http://oldradio.su/tubes/rus/1p33s.php в цоколевке 1П33С содержится ошибка !  Там выводы 1-ой и 2-ой сеток второго тетрода поменяны местами.  Да и на форумах о раздельных сетках упоминали http://forum.datagor.ru/index.php?showtopic=5567 – может они этой лампы в руках не держали или выпускались разные версии ?  Дело в том, что на деле все оказалось не так – когда я получил заказанные на е-Вау лампочки и прозвонил их  тестером – то оказалось, что вторая сетка на самом деле одна общая на два тетрода ( лампы мне попались 75 года, штамп похожий на Новосибирский завод “Восток” ) или они соединены перемычкой внутри лампы. Так что сделать пушпулл на одной лампочке не получится…  Ну что-ж, нет проблем, к счастью я заказал ламп с запасом и собрал вот такую схемку- макет:1d0bf33d181_6d18d5d0bf4

На раскачке я попробовал сделанный популярным А.Манаковым тетрод 6Э5П в триодном режиме. Ток анода 25 мА, для предотвращения генерации в сетке поставлен дроссель, намотанный на сеточном же резисторе МЛТ-0.5 ( 10 витков ). Батарея – аккумулятор Ni-Mn.  Выходной трансформатор Hashimoto HWC 30-8  c  Ra-a = 8 K.  Межкаскадный – Sowter8423 , 5К/(5К+5К ), то есть коэффициент трансформации 1 / (1+1), подробная информация по межкаскадному трансформатору на http://www.sowter.co.uk/specs/8423.htm.

Схема выдает положенные ей 7 – 8 Ватт выходной мощности при токе через выходные лампы 70 мА ( оба тетрода параллельно  ), то есть пока я лампы сильно нагружать не стал и они работают в облегченном режиме – 20 ватт рассеиваемой мощности при 36  допустимых.  Да и откровенно говоря, 36 ватт для такой малютки  мне показалось  замного, по крайней мере с фиксированным смещением.  Чувствительность  схемы по входу – 0.3 Вольта, полоса пропускания на уровне минус 3 дБ от 10 Гц до 47 КГц.  Что особенно необычно, по приборам  никаких гармоник нет, кроме первой ( на уровне минус 65 дБ )  при уровне выходного сигнала до 80 % ( по напряжению ) от максимального  !   Интересно, что покажет прослушивание.

Однако до прослушивания я попробовал увеличить выходную мощность, повысив анодное напряжение до 300 Вольт и изменил смещение на сетке выходных ламп путем добавления аккумулятора 3,6 вольта, сделав таким образом смещение минус 16,3 вольта ( было 12,6 В ). Ток анода снизился до 65 мА на лампу, но в результате рассеиваемая на каждой лампе 1П33С  мощность осталась прежней – 20 Ватт. Сила тока через 6Э5П тоже увеличилась до 35 мА при анодном напряжении 170 Вольт ( Р = 6 Ватт ). 1d0bf33d181_6d18d5d0bf_21Результаты замеров полосы пропускания несколько удивили – от 8 Гц  до 47 КГц на уровне минус 3 дБ !  То есть, увеличение тока через   8423 Sowter с 25 мА до 35 мА не привело к сужению полосы – это говорит о достаточно высокой индуктивности первичной обмотки 8423. Ток второй сетки 1П33С замеренный по падению напряжения на резисторе R9 составил 3.5 мА. Максимальная выходная мощность увеличиласть до 12 Ватт на 6.8 Ома ( 9 Вольт неискаженное напряжение ) при входном напряжении 0,45 Вольта.   Замер нелинейных искажений сделан на частоте 300 Гц.  На рисунке видно, 1p33s_4voutput_1что при уровне выходного сигнала 4 Вольта ( 45 % от максимального, или 2,4 Ватта ) преобладает вторая гармоника, уровень которой весьма низок – всего минус 61 дБ.  третья, четвертая и пятая гармоники заметно меньше – где-то минус 70 дБ, остальных гармоник нет вовсе.

При увеличении выходного напряжения до 5 В ( 55 % от максимума или  3,7 Ватта ) преобладает уже четвертая гармоника ( рис. 2 ). 1p33s_5voutput_1 ЕЕ уровень уже минус 58 дБ, хотя это еще совсем немного.  При дальнейшем увеличении напряжения третья и четвертая гармоники доминируют, но их уровень все еще невысок ( см. Рис 3 и 4 соответственно для 6 , 7 вольт выходного сигнала ), однако уровень третьей гармоники достигает минус 49 дБ при 7 вольтах на выходе ( 78 % от максимального, или 7,2 Ватта ).

1p33s_6voutput11p33s_7voutput И наконец, последняя картинка –  при максимальной выходной мощности, когда уже появляются более высокие гармоники (  до девятой ), но уровень которых однако не превышает минус 44 дБ  ( для второй, пятой и седьмой гармоник ), остальные имеют заметно более низкую интенсивность.

1p33s_9voutput Теперь прослушивание.  Оно проводилось в моно варианте, колонка – открытый экран с Висатон В200. Материал –  1. Marc Kohn, gold disc, Mobile fidelity sound lab., Chicago,IL; 2. Jazz Chillout, 2007; 3. Тест-СД от Профетмастер http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php/31342-Test-Audio-CD-%D0%BE%D1%82-Prophetmaster-NEW!!! ( Спасибо Виталию за ссылочку, великолепный диск ! ) Ну что сказать, звук очень порадовал. Даже в моно варианте звук был объемным, легким. Тембральной окраски нет, звук нейтральный. Детальность проработки средних частот очень хороша, близко к таковой у 2А3. Бас четкий, глубокий – хорошо отработан трэк нр  9 Marianne Faithfull “A Secret Life” 1994 LC0407В от профетмастера и последний трэк у Marc Kohn – в общем, явных недостатков я не заметил.  Вообще говоря, общая живая окраска звука присущая пентодам в ультралинейном включении мне кажется предпочтительнее сухому, аналитичному звучанию триодов. Я начинаю соглашаться с авторами статьи http://forum.scienceofsound.org/topic/86-hi-end-mifi-i-realnost/?s=c57c4019b41a3e26f3f1b50e722e51d6 , где выжается мысль о том, что двухкаскадный усилитель на триодах как вершина хай-энда – это миф.  Я тоже пока не слышал выдающегося, захватывающего звука от чисто триодного УНЧ, собранного даже из самых самых лучших компонентов. Мне кажется, что не надо бояться пентодов, СРПП, увеличения ( в разумных пределах )  количества каскадов  и применения обратной связи – надо экспериментировать и слушать.    В общем, буду собирать эту схему в корпусе.