Add new tag | Sergei Klimanski

March 3, 2016 by sergei

О пропитке выходных трансформаторов

В процессе работы на проектом своего нового усилителя “BlackBird” http://klimanski.com/?p=4263 – или “Черный Дрозд” если по-русски, у меня возникла необходимость зафиксировать витки намотанного мной выходного трансформатора. Почему возникла такая необходимость ? Дело в том, что в звучании усилителя с непропитанным выходным трансформатором при повышенных уровнях громкости я слышал посторонние призвуки, как бы резонансы на определенных частотах, причем эти призвуки иногда появлялись, иногда – нет.

Изучение имеющейся в интернете информации по теме пропитки выходных трансформаторов не дало однозначного ответа на этот вопрос – большинство авторов сходится во мнении, что пропитка не нужна и даже вредна, другие говорят, что легкая пропитка полезна.

С точки зрения логики любая пропитка, даже легкая, должна казалось бы приводить к увеличению емкости обмоток, и, следовательно, к ухудшению частотой характеристики выходного трансформатора на высоких частотах. Однако наличие противоположных мнений все же подтолкнуло меня к попытке изучить этот вопрос более внимательно и попробовать это сделать практически.

Какие пропиточные материалы можно использовать для этой цели ? Чаще всего упоминается парафин или церезин, также встречаются советы пропитывать смолой, шеллаком, воском, канифолью. Для того, чтобы определиться с выбором, нужно подумать – а какие параметры пропиточного материала являются наиболее ценными ? Наверно наиболее важными характеристиками являются механическая прочность – витки в постоянном магнитном и переменном электрическом поле испытывают очень высокие механические нагрузки, а также термостойкость – пусть трансформаторы выходные не нагреваются так сильно как сетевые, но тем не менее в жаркий летний день они могут вполне нагреться от самого шасси до 50 – 70 градусов. По этой причине парафин, церезин и смола с канифолью отпадают – эти материалы уже при нормальной температуре уже довольно мягкие, а уж при нагреве они вовсе могут расплавиться.

Что остается ? На мой взгляд, остаются только специальные для пропитки трансформаторов предназначенные лаки, которые имеют высокую механическую прочность и термостойкость. Кроме того, высокая механическая прочность дает возможность свести к минимуму количество требуемого для пропитки материала, что очень ценно с точки зрения избежания увеличения паразитной емкости обмоток. В общем, по совету более опытных товарищей с форума дийаудио ( за что им огромное спасибо ! ), я остановился на лаке МЛ-92. Это лак на основе меламино-алкидной смолы, которая требует сушки при повышенной температуре, что само по себе хотя и вносит некоторую сложность в процесс пропитки, тем не менее очень полезно с точки зрения удаления остаточной влаги из материалов обмоток трансформатора. А это очень хорошо, потому что вода – это вещество с высоким значением диэлектрической проницаемости – 81, то есть влага попавшая между обкладками в 81 раз увеличивает емкость получившегося конденсатора, заодно сильно снижая его прочность на пробой. В общем, от воды в трансформаторе, также как и вообще в электронике – одни проблемы и от нее нужно избавляться всеми доступными способами.

Для того, чтобы снизить по возможности количество остаточного лака в обмотках, то есть не пропитывать их на все 100%, исходный лак нужно разбавить. Для начала я выбрал разбавление 1 к 3.

Вот характеристики лака МЛ-92

По своим характеристикам лак МЛ-92 является материалом, который выдерживает высокие электрические напряжения, ток, поверхностные разряды, электрическую дугу. Этот лак принадлежит к классу нагревостойкости В, что соответствует температуре 130°С.

Структура лака представляет собой однородное вещество, в котором отсутствуют механические включения. Изделия, которые покрываются таким лаком, можно эксплуатировать на территориях с умеренным и тропическим климатом. Используется лак в помещениях или под навесом. Также МЛ-92 можно использовать в помещениях или объемах, в которых колебания влажности и температуры воздуха несущественно отличаются от колебаний на улице, а также в которых есть достаточно свободный доступ к открытому воздуху. Применять лак можно в температурных условиях от -60 до +120°С.

Для того, чтобы работать с лаком, его нужно разбавить, для чего используется толуол, ксилол или смесь какого-то из этих растворителей с уайт-спиртом. Наносить лак можно окунанием или наливом. На алюминиевые сплавы допускается нанесение лака без предварительного нанесения грунтовки.

Внешний вид МЛ-92

Поверхность, на которую на которую правильно нанесен лак, после высыхания становится гладкой, однородной. Цвет – коричневый разной насыщенности.

Нанесение материала

Наносить лак можно двумя способами: наливом и окунанием. Количество слоев зависит от специфики работ. Слои должны быть равномерными, без потеков.

Расход МЛ-92

Расход лака на 1 слой составляет от 40 до 50 гм/2. Каждый слой покрытия лаком МЛ-92 составляет в среднем 20-30 мкм.

Сушка

Каждый нанесенный слой лака нужно правильно просушить. Для начала обработанную поверхность необходимо выдержать 15-20 минут при температуре 18-22°С. После этого можно начинать горячую сушку. Ее осуществляют при высоких температурах (105-110°С) на протяжении одного часа.
Если лак наносится толстым слоем, то его нужно сушить при температуре около 120°С не менее 16 часов.

Технические характеристики МЛ-92

Условная вязкость МЛ-92 (вискозиметр типа ВЗ-246, диаметр сопла 4мм) в условиях температуры 20 градусов, плюс-минус полградуса	25 – 50
Массовая доля в процентах нелетучих веществ	10
Время высыхания (в условиях температуры 105-110 градусов Цельсия) до степени 3, ч, не более	1
Просыхание лака при нанесении толстым слоем (в условиях температуры 115-120 градусов), ч, не более	16
Термоэластичность пленки после высыхания лака в условиях температуры 148-152 градусов, ч, не менее	48
Твердость покрытия в условиях температуры 18-22 градусы по разным маятниковым приборам, не менее
тип ТМЛ (маятник А), отн. ед.	0,15
тип М-3, усл. ед.	0,40
Минимальная маслостойкость пленки, Н	78
Минимальная электрическая прочность покрытия при разных температурах, МВ/м
температура 18-22 градусов	70
температура 128-132 градусов	40
температура 18-22 градусов, после действия воды в течение суток	30
Удельное объемное электрическое сопротивление покрытия при разных температурах, ОМ/м, не менее
Температура 18-22°С	10¹²
Температура 128-132°С	10⁹
В течение суток после действия воды, температура 18-22°С	5*10¹⁰

В качества разбавителя я выбрал, как этого требует спецификация, уайт спирит и ксилол. Взяв 0.5 литра лака, 0.5 литра уайт-спирита и 1 л ксилола, у меня получилось 2 литра смеси, которой достаточно, чтобы пропитать мой довольной большой выходной трансформатор из железа EI-137, сечением 12.4 квадратных сантиметров.

В качестве ванны взял 5-л бутылку от питьевой воды и отрезал ей верх. Кстати, не выбрасывайте отрезанную верхнюю часть – тем более, если у нее горлышко Уже, чем у бутылки для хранения готовой смеси ( справа ) – из этой верхней части получается отличная воронка для переливок.

Теперь как все было. Сначала трансформатор заливаем приготовленной смесью лака 1 к 3, причем так, чтобы лак полностью покрывал весь трансформатор и ставим на 10 минут в эксикатор под вакуум. Для создания вакуума использовался обычный роторный насос, который должен давать разрежение не хуже 1/10 атмосферного давления.

Потом, когда жидкость над трансформатором начинает вспениваться ( как-бы закипает ) и подниматься – снимаем вакуум, сливаем лак обратно в емкость, а трансформатор ставим снова в эксикатор, желательно подставив что-то типа тарелки ( чтобы стекающий лак не испачкал эксикатор ) и включаем вакуум на 10 – 15 минут для предварительной сушки – и за это время из трансформатора стекают остатки лака. Желательно, чтобы трансформатор лежал так, чтобы слои намотки были вертикальны – тогда лак стекает полнее.

После предварительной сушки нужно трансформатор нагреть до 100 – 120 градусов под вакуумом. Указанная температура нужна для высыхания лака МЛ-92, а вакуум – для ускорения сушки, потому что для удаления остатков растворителя ( ксилола и ауйт-спирита ) иначе нужна намного более высокая, чем 100 градусов температура – ксилол при нормальном давлении кипит при 150 градусах, а уайт-спирит выкипает в интервале температур 150 – 200 градусов.

Для нагрева трансформатора я использовал его первичную обмотку как нагревательный элемент. И конечно тут нужен постоянный ток. Удобнее если есть ЛАТР, от него – на диодный выпрямитель, и от него – уже на первичку трансформатора. Чтобы провести провода внутрь эксикатора, я взял две полоски медной фольги толщиной 0.05 мм. Чтобы эксикатор не потерял герметичности, зазор между крышкой и корпусом нужно обильно смазать вакуумной замазкой, состоящей из сплавленной 1 к 1 смеси вазелина и каучука. Лучше сушку вести в два этапа – сначала подать примерно 50 % от нужного напряжения, а через 10 – 15 минут, когда трансформатор прогреется, подавать рабочее напряжение еще примерно часа полтора – два – при этом нужно постоянно следить за температурой обмотки постепенно снижая напряжение.

Как рассчитать необходимое для нагрева обмотки напряжение ? Для этого сначала нужно замерить омическое сопротивление катушки при комнатной температуре. Зная коэффициент зависимости сопротивления меди от температуры 0.004 на 1 градус, можем рассчитать, что от нагрева обмотки на 100 градусов, ее начальное сопротивление R изменится на R * ( 0.004 * 100 ) = 0.4*R Ом. Удобнее всего, если у вас есть амперметр на 1 ампер ( или миливольтметр с шунтом, как у меня на фото ) и обычный тестер для замера напряжения – тогда в процессе нагрева по их показаниям вы сможете вычислить сопротивление первички трансформатора и сравнить с тем значением R которое мы уже вычислили заранее.

В общем, примерно через два часа прогрева под вакуумом испарение растворителей заканчивается – эксикатор покрывается изнутри потеками конденсата растворителей и на дне образуется лужа. Нужно следить за тем, чтобы конденсат, который образуется также и в вакуумной трубке не попал в вакуумный насос. Отключаем электрический нагрев, сбрасываем вакуум, открываем крышку и вытаскиваем трансформатор. Осторожно, он горячий ! После этого, желательно побыстрее, чтобы трансформатор не успел сильно остыть, очищаем бумажными салфетками эксикатор ( бумажными полотенцами или туалетной бумагой ) от остатков растворителя, просто протирая его внутреннюю поверхность, включая поверхность крышки, желательно насухо. Помним об огнеопасности растворителей ! После этого снова кладем горячий трансформатор в эксикатор, на этот раз уже без проводов, нагрев не понадобится, и снова включаем вакуум на 10 минут – это нужно для окончательного удаления остатков растворителя из обмоток и со стенок эксикатора. После этого кран подачи вакуума наверху эксикатора закрываем, насос отключаем и даем нашему трансформатору остыть под вакуумом естественным образом. Я делал пропитку вечером, и просто оставил его в эксикаторе до утра.

Итого, вся процедура занимает около 3 часов + охлаждение. Утром включаем трансформатор в усилитель и после “прогрева” трансформатора хорошей музыкой в течение 1 – 2 часов – наслаждемся его чистым пением и упругим басом.

Всего доброго, успехов !

P.S. 1. Об изменениях физических параметров трансформатора. Удивительно, но после пропитки межобмоточная емкость конкретного экземпляра трансформатора не увеличилась, а даже немного стала меньше – до пропитки 1.76 нФ, после – 1.64 нФ. Скорее всего это произошло из-за вакуумирования водяных паров из изоляционных материалов. АЧХ усилителя с пропитанным трансформатором практически не изменилась.

2. Помните о том, что все используемые для разведения лака растворители, как, впрочем и сам лак – огнеопасны, поэтому во время работы нельзя курить или пользоваться открытым огнем. Также, растворители не очень приятно пахнут и длительное их вдыхание не очень полезно для здоровья, поэтому всю работу желательно делать на свежем воздухе или под тягой.

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

January 7, 2016 by sergei

Однотактный каскодный 6Э5П – 4П1Л ( 45 )

Собратья по форуму www.diyaudio.ru сподвигли меня изготовить народный вариант моего каскода http://klimanski.com/?p=4147 , чтобы в схеме не было дорогостоящих и дефицитных деталей, хотя усилитель из приведенной ссылки на мой взгляд уже достаточно прост чтобы его мог сделать каждый кто умеет держать в руках паяльник. Этот усилитель обладает очень хорошим звучанием – его и сейчас держу у себя дома и слушаю почти каждый вечер, непереставая удивляться красотой музыкальных образов. Но всегда хочется что-то улучшить поэтому снова взялся за работу.

Что поставить на второй этаж ? Из советских высоколинейных ламп мне вспомнилась 4П1Л – ее еще относительно несложно найти, и из такого каскода можно получить до 4 ватт выходной мощности – что для народного варианта вполне достаточно. То, что на втором этаже должна быть лампа с высокой линейностью – это я уже понял в предварительных экспериментах. Не стОит пробовать 6П3С, 6П6С, 6П14П и прочие выходные лампы косвенного накала – вторая гармоника получится просто огромная.

Из кандидатов на второй этаж дабы сделать усилитель двухламповым без предварительного каскада остались только лампы с высокой крутизной и низким внутренним сопротивлением 6Э5П и 6Э6П. 6Э6П в предварительных опытах пришлось исключить по причине плохого тембрального баланса – она чрезмерно подчеркивает середину и верха – то есть дают подъем там, где как правило и так уже имеется максимум отдачи широкополосных громкоговорителей.

Чтобы самому не делать и заказывать корпус, в качестве “донора” решил заказать на е-Вае готовый кит. Вот он выглядит так ( фото с е-Вая )

На всякий случай схема оригинального изделия

Пришлось только заменить панельки по 4П1Л ( вместо 6П3С ) и просверлить дополнительное отверстие для 6Э5П – ведь нужно две лампы. Пока накал 4П1Л питается от отдельных аккумуляторов, хотя планирую сделать отдельный БП 2х2.5 Вольта.

Теперь схема – топология – моя ” классическая” – каскод с пентодом внизу и прямонакальной лампе на втором этаже. Пригодились почти все детали из китайского комплекта, добавил только по паре транзисторов КТ854А и стабилитронов на 180 Вольт.

И блок питания – он сделан тоже с частичным использованием тех же деталей – анодная обмотка два по 300 В включена таким образом, что получается два питания – 600 Вольт для питания анодных цепей и 360 Вольт для питания сеток – первой сетки 4П1Л и второй сетки 6Э5П. Сетевой трансформатор, дроссель, кенотрон использованы те же что и в ките.

В покое ток анода получается около 40 мА, ток второй сетки 6Э5П – 8 мА, ток через КТ854А – 8 мА.

Схема выдает около 3.5 Ватта выходной мощности если Кг 5% и 4 ватта если 10 %. До трех ватт доминирует вторая гармоника и остальные образуют ниспадающий гармонический ряд, далее доминирует третья. АЧХ усилителя при 1 Вт на выходе на 8 Ом активной нагрузки.

А раз я купил два набора, второй собрал для сравнения по китайской схеме на 6П3С, только заменив совсем уж отстойно звучащую 6Н1П на ЕСС85. Результат сравнения оригинала и каскода по звуку – ну никаго сравнения ! Оригинал проигрывает по тональному балансу ( верха просто смазаны ) и по яркости образов, и по воспроизведению баса. Как пример – это “Жарптица” Стравинского – у каскода удары литавров и барабана в конце произведения настолько натуральны, что такое ощущение, что ты находишься в зале. Тоже могу сказать и про “тарелочки” – они очень естественны у каскода. Если на тяжелах жанрах заметна только некоторая “серость” и невыразительность оригинала, то классике и джазе, особенно на вокале – каскод вне всякой конкуренции ! А главное достоинство каскода – это, как всегда я уже отмечал – это непревзойденная “музыкальность” – объемность образов даже в моно, четкое разделение музыкальных инструментов и натуральная подача эмоциональной части прослушиваемого материала. Акустикой служил щит на 4А32 + Висатон AL130. Источник – СД плейер Филипс + мой самодельный ЦАП. Еще раз хочу посетовать – что с каждой новой ступенькой повышения качества усилителей мне приходить все сокращать и сокращать свою коллекцию СД-дисков – большая их часть записана просто ужасно. На этом фоне снова приятно удивили тест-диски от Профетмастера.

Вот как выглядит мой маленький, пока еще не до конца доделанный “герой” ( пока нет разъемов для питания накала 4П1Л и нет регулятора баланса )

Дополнено 29 Ноября 2015 года.

К сожалению, надо признать, что 4П1Л здесь была перегружена. Хотя это очень хорошая лампа, но в данном варианте ей трудно справиться с задачей. Анодное напряжение снизить нет возможности, снижение тока анода приведет к падению и так уже небольшой мощности.

Поэтому я попробовал ее заменить. Хороша на ее месте была старая добрая 71А, но она как и 4П1Л слабовата по мощности. А вот 45-я лампочка подошла как нельзя лучше. Заменил панельку и немного переделал схему. БП тот же.

Как видно, из цепи питания второй сетки параллельный стаб на КТ854А удален. По двум причинам. Первая – параллельный стаб неслабо подгружал БП и из-за этого сильно грелся сетевой трансформатор. Вторая причина – соединения отрицательного вывода стабилизатора на катод создавало ООС, которая хотя и снижала уровень второй гармоники, однако это приводило к выпиранию третьей, что звука в общем не украшает.

АЧХ усилителя получилась неплохая – от 25 Гц до 38 КГц по уровню -3дБ, а если считать по уровню -5дБ, то верхняя граница простирается аж до 75 КГц ! Для усилителя собранного из дешевых китайских деталей – очень даже неплохо ! Максимальная мощность 3 Ватта при Кг 10 %, Гармоники образуют ниспадающий ряд.

Воспроизведение баса – очень уверенное, вот картинка сигнала 10 Гц – никаких заметных искажений:

Накал 45 лампочки запитал от двух 4 АЧ 12 В аккумуляторов, через небольшой степ-даун блок.

Аккумулятора хватает на один день работы усилителя. Установленное напряжение блоки держат очень стабильно, ток покоя без нагрузки очень маленький – всего 3 мА. Помех никаких, но на всякий случай на выводы катодов 45 поставил 100 мкф блокирующий электролит.

Около сетевого трансформатора установлены два реле на 2.5 вольта срабатывания, нормально разомкнутые контакты которых соединены последовательно с сетевым выключаталем и предотвращают подачу сетевого напряжения на усилитель в случае отстуствия накального напряжения хотябы на одной из 45-х ламп.

В результате прослушивания – характер пения усилителя в сравнении с вариантом на 4П1Л стал даже лучше, особенно на классике, джазе и других легких жанрах. Звучание очень комфортное, гармоничное и натуральное – усилителя как бы вообще нет. С хардроком и всем что потяжелее немного менее уверенно, но в общем тоже неплохо, особенно удивил мощный бас, которого от такого малютки и ожидать даже не приходилось. Прослушивание было со щитом 2А12 + Висатон AL130 с последовательным фильтром настроенным на частоту раздела 700 Гц. Прослушиваемый материал – СД диски – сонаты И.С. Баха для флейты ( Maxence Larrieu, Rafael Puyana, Philips 1994 ) и Pink Floyd Division Bell ( оригинал и ремэйк ).

В заключение – фото законченного усилителя с БП накала. Проект закончен, “Герой” ( так я назвал этот усилитель ) подарен моему другу Игорю – ему большое спасибо за участие в проекте.

______________________________________________________________________________________

October 15, 2015 by sergei

Однотакт на ГУ-48 по схеме с общей сеткой

Если погуглить эту тему, то окажется, что есть довольно много реализаций.

k3Yg-9UX2Qw

аудиоусилителей на этой лампе, которая в принципе предназначена для выходных каскадов ВЧ передатчиков. Ее западный аналог ( вернее, прообраз ) – 833А.

Если обобщить доступные данные по этой лампе, то получатся примерно такие характеристики

– внутреннее сопротивление Ri – 4 KОм

– коэффициент усиления ( мю ) – 35

– крутизна характеристики – 8.75 ма/В

– напряжение накала – 10 В

– ток накала – 10 А

– максимальная рассеиваемая мощность на аноде – 400 Вт

Вот ее ( точнее, 833А ) ВАХи

Как видно, лампочка эта правая и чтобы ее эффективно использовать без токов сетки, нужны очень высокие анодные напряжения. Попадаются в интернете схемы УНЧ с общим катодом на этой лампе, где анодное напряжение указано 3500 вольт. Я не совсем уверен, что практически это целесообразно и реализуемо – особенно это касается выходного трансформатора.

Поэтому логичнее использовать эту лампу с пониженным анодным напряжением и с токами сетки. Как, кстати, и поступают радиолюдители, которые по схеме с общей сеткой эту лампочку и пользуют в своих передатчиках. Это как бы получится таже Г-811, только намного более мощная, с несколько меньшим ( в 4.5 раза ) мю, но и в 7 раз меньшим внутренним сопротивлением – что в общем дает надежду на возможность намотать выходной трансформатор. Но при одном условии – не будем гнаться за максмальной выходной мощностью.

Мне когда-то друг моего брата Саши ( Володя Нилов, поклон ему ! ) подарил одну ГУ-48, которая уже лет так 7 – 8 украшала интерьер моей мастерской. Вот наконец протер с нее пыль и решил прогреть просто сумашедший накал ( в максимуме аж 10 ампер, но для начала лампу решил не мучать ) и заодно посмотреть на соответсвие ВАХам. Собрал вот такую схемку

Как видим, в ней из трансформаторов пока – только накальный 50 вт торик для выпрямителей 6Ц10П. Для питания накала ГУ-48 взял импульсный блок питания с тоже импульсным понижающим блоком.

На первых порах, пока токи анода оочень далеки от пиковых 3 – 4 ампер, которые может по спецификации выдавать эта лампа, я снизил накал до 6.3 вольт, ток при этом составил 7 ампер. Величина переменной составляющей на накале ( катоде ) ГУ-48 составила всего 1,6 мВ ( !! ) и это без всяких сглаживающих конденсаторов и фильтров. Приятная неожиданность. А ток анода получился 65 милиампер при нулевом смещении на сетке – в общем, пока все по прописи.

Продолжение, опубликовано 15 ноября 2021 года.

Да, эта история имела продолжение. Такая лампочка не могла оставить меня в покое, и я собрал, как всегда на деревяшечке, такой вот макетик одного канала с блоком питания на трех 6Д22С ( утроитель ), который питается от 220 Вольт сети, только через развязывающий 230/230 В трансформатор.

IMG_20191115_184642

IMG_20191117_195849_resized_20191117_081514032

Что интересно, анод становится немного малиновым уже при анодном 720 вольт и токе анода 250 мА – а это всего лишь 180 ватт на аноде, ну, конечно, плюс ватт 100 на накале – итого – 280 ватт потребляемой мощности. Да, перед активистами гринписа очень извиняюсь.

Выходной трансформатор намотал сам на ПЛ-железе сечением 16 кв.см., Ra около 3 КОм. По расчетам по нагрузочной линии ВАХ он должен выдавать 50 Вт выходной мощности на нагрузке 8 Ом, но скажу честно, сечение вышеупомянутого выходника рассчитано на 20 – 25 ватт без завала по НЧ. Хотя для однотакта и 25 ватт – вполне достаточно !

GU_48_VAH_1

И вот схема макета:

GU_48_shema

А очередной перерыв в моей работе вызван отчасти смешным, но более – грустным событием – как это случилось сам не пойму – макет ( к счастью, в этот момент не включенный в сеть ) со стола шмякнулся прямо на пол и моя единственная лампа ГУ-48 треснула и потеряла вакуум. 6Д22С и сама схема к счастью не сильно пострадали и мне удалось все восстановить. Теперь заказал сразу пару ГУ-48 и вот теперь жду когда лампочки прийдут. Тогда и продолжим снова.

До встречи !

_______________________________________________________________________________________

May 31, 2015 by sergei

ЦАП с ламповым выходом

Чтобы идти дальше в конструировании усилителей, я уперся в проблему качественного источника. Очень был нужен хороший ЦАП. Качеством тех, которые я имел дома и которые приходилось слушать до этого я не был удовлетворен в полной мере. Если это классический ЦАП на операционных усилителях на выходе, то это как правило приводит к проблемке воспроизведения верхней середины и верхов. Середина становится слегка режущей ухо, как-бы с песочком или металлом в голосе, особенно на высокой громкости. С ламповыми ЦАПами тоже не все в порядке – часто нет хорошего баса или плоский, невыразительный звук, да и к тому же, почему-то разработчики очень любят ставить на выходе катодный повторитель, который хотя и снижает выходное сопротивление, но по моему скромному мнению звука мягко говоря не украшает. В общем, пришел к выводу, что надо делать самому.

Почему я выбрал Ад1955 ? Ее выход рассчитан на I – U преобразователь с током 3 – 5 мА положительной полярности. А тут – широкое поле вариантов для подключения к высокому анодному напряжению таким образом, чтобы выходной ток микросхемы ЦАПа проходил через лампу.

Да, конечно, я хотел ЦАП с ламповым выходом. А учитывая мою слабость к каскадам с общей сеткой и трансформаторам – то выход был запланирован на моей любимой лампе 6Э6П с трансформаторным выходом. Выбор этой лампы обусловлен также ее невысоким внутренним сопротивлением в триоде, а также высокой крутизной ( 30 мА на вольт ), а в случае с каскадом с общей сеткой это дает пониженное входное сопротивление – и это очень хорошо для I – U преобразователей ЦАПов, для которых входное сопротивление должно стремиться к нулю. Логично сделать вход I – U преобразователя на германиевом транзисторе включенном по схеме с общей базой. Отсюда родилась и схема. По моим грубым прикидкам входное сопротивление моего гибридного каскода где-то порядка 1 Ом. Как посчитал ? Берем формулу расчета входного сопротивления каскада с общей сеткой Rin = (Ra + Ri )/( u +1 ). В нагрузке лампы 3.3 КОма, сама 6Э6П в триоде имеет около 1500 Ом. Складываем и делим на 30 – это коэффициент усиления лампы. Получается 160 Ом. Это входное сопротивление лампы, включенной по схеме с общей сеткой. Теперь для транзистора – лампа является нагрузкой Rа. Внутреннее сопротивление германиевого транзистора я не знаю, но берем грубо 50 Ом, тогда если его Кус около 250, то ( 160 + 50 ) / 250 = 0.84 Ома.

Если кому-то 6Э6П покажется слишком подчеркивающей середину, то ее можно заменить на 6Ж9П, 6Ж11П или 6Ж49П. Только в этом случае следует обратить внимание на то, чтобы коллектор транзистора был соединен с выводами 1 или 3 ламповой панельки ( а не с выводом 6 ) – тогда вы сможете простым перетыком выбрать ту лампочку, которая вам покажется более певучей.

Привожу первый вариант схемы, хотя уверен, придется его доработать, потому что нет предела совершенству….

Чтобы самому не делать цифровую часть, я взял на е-Вае платку ЦАПа на АД1955 и удалил из нее операционные усилители, также отпаял от выходов АД1955 положенные по даташиту резисторы 2К от плюса питания, а 100 пф ( конденсаторы С1 и С2 на схеме ) оставил те, которые были на плате. Более подробную деталировку дам чуть позднее.

В качестве блока питания пробовал транзисторный стабилизатор, но все-таки оказался лучшим по звуку ламповый удвоитель на 6Н1П, которая все-таки потом была заменена на ЕСС99. Причина применения этой редкой лампы проста – для упаковки своего ЦАПа я использовал корпус от китайского ЦАПа Lite, который приказал долго жить, слава богу, корпус я не выкинул. Пригодились оба сетевых трансформатора, сетевая кнопка и разъемы входов – выходов. Вот схема БП:

Как видно, накал 6Э6П питается постоянным током, но нестабилизированным.

Теперь немного о прослушивании. Источник – СД-плейер Денон 1500 и сравнивал с его моим ЦАПом, подача сигнала через оптический цифровой кабель. Усилитель – мой каскод на 6Э5П – 2А3 http://klimanski.com/?p=4147. Колонки – широкополосник в ОЯ от 3АС505. Первое впечатление было совсем плохим, я был очень огорчен и уже собирался отнести свое творение в чулан в компанию к другим неудачным проектам. Мне показалось, что мой ЦАП дает излишне резкий женский вокал и трубу. Но потом – о чудо ! – оказалось, что это я на коммутаторе перед усилителем перепутал входы – то, в чем я разочаровался – это был как раз Деноновский ЦАП, а вот мой ЦАП дает прекрасную подачу материала ! И тембральный баланс, ширина сцены, и эмоциональная насыщенность будут повыше, чем у Денона. В общем, поет чистенько, детально, прозрачно, и что особенно отличает от моего фирменного Денона – очень мягкая подача вокала и вообще верхней середины и верхов – никакого звона, излишней резкости практически на любой громкости, в общем – намного натуральнее. Тут уместно сказать про “окраску” звука. Как и в колориметрии, говоря про окраску, важно ответить на вопрос – а что принято за эталон белого ? Если за этот эталон принять транзисторный звук – то да, лампы дают “окраску”. Но в моем понятии ламповый звук – это и есть эталон белого. А операционные усилители на выходе ( кстати, всегда применяемые с глубокой ООС ) дают слегка металлическую окраску и немного ненатуральный верхний регистр, что живому исполнению имхо не присуще. В общем остался весьма и весьма доволен своим творением.

Вот его характеристики

– выходное напряжие на уровне 0 дБ – 2 Вольта;

– уровень шумов – менее -80 дБ, меньше просто не нечем померить;

– суммарный коэффициент гармоник на максимальном уровне – менее 0.15 % – опять-таки пока точнее не могу измерить.

– входы – оптический и SPDIF;

– выходы – небалансный 2 Вольта и балансный 10 Вольт;

– выходное сопротивление – на небалансном выходе – менее 100 Ом, балансный выход – около 2 КОм;

– схема не содержит цепей ООС.

Вот как выглядит упакованный в корпус прибор и фото всего комплекта аппаратуры для прослушивания.

Выходные трансформаторы были намотаны на заказ в фирме Аудиоинструмент, за что поклон Сергею Глазунову. А еще – читайте на форуме http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=4180.0 . Мои первые попытки ( не совсем удачные ) сделать ЦАП только на лампах есть в другой ветке на этом же форуме http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=1267.570.

Дополнено 6 июня 2015 года. Пришлось немного подкорректировать схемку. Во-первых, на пиках громкости наблюдался возбуд ( резонансы ) и поэтому пришлось добавить конденсаторы С3 и С5 в сетки ламп, а также С1 и С6 в аноды. Также, по причине дрейфа напряжения на выходе АД1955 пришлось застабилизировать базы транзиcторов при помощи стабилитрона Д1 на 3.0 вольта. Ну, и все-таки 6Э6П я заменил на 6Ж49П – мне она из всех перечисленных ранее показалась самой сбалансированной тембрально.

Дополнено декабрь 2022 года. ЦАП и сейчас служит мне верой и правдой, без переделок и ремонтов, очень доволен его качеством – как в смысле надежности, так и в смысле качества звука. Никакого желания менять на что-то другое за 7 лет ! Сейчас он трудится в комбинации с компьютером e-Comstation как источником ( спасибо большое Сергею Глазунову ), каскодным усилителем “Черный дрозд” и акустикой на 2А12 ( Купчихи). Выходит, что все, кроме компьютера – мое, самодельное.

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

November 26, 2010 by sergei

Самодельные колонки “открытый экран” на Висатон В200 . Open baffle DIY speakers on Visaton B200.

( Внимание уважаемого читателя – есть более свежая публикация на эту тему – http://klimanski.com/?p=1212 ) К этой публикации не относитесь очень серьезно – это своего рода стеб – просто смелая попытка сделать акустику из деревянного щита и канализационных труб. Своего рода “органчик” :-)). А то, что щиты – это лучшее АО для тех, кто можем себе это позволить в смысле величины помещения – это вполне серьезно !

Это моя третья по счету попытка сделать самому домашнюю акустику. Что толкает меня на эти эксперименты ? Неудовлетворенность имеющимися в продаже акустическими системами. Точнее, их малопригодностью для ламповых усилителей класса хай-энд, которые ( особенно однотактные ) как правило не бывают достаточно большой мощности чтобы раскачать 4-х омную акустику чувствительностью менее 90 – 95 дБ.

Мой первый опыт – это фазоинвертор на 4А-32, это было еще лет так 7 – 8 обратно. Для начала это было неплохо. По крайне мере, с тех пор я почувствовал, что широкополосные динамики ( даже советские с их низким качеством исполнения ) это то, что надо. Конечно, звучание 4А-32 меня радовало недолго и изготовление самодельной акустики показалось мне делом слишком сложным и я надолго оставил дальнейшие попытки. Я снова перешел к поиску коммерческой акустики. Пробовал JBL, Focal, Magnat, Mission, Audio Note, Behringer, RCF, Spendor, продукцию местной ( Рижской ) Радиотехники. Много чего переслушал. Неоднократно бывал на ежегодных выставках Хифи в Гельзенкирхене и Манчестере. Много я переслушал акустики, и так и не возникло желания хоть что-то из этого множества ящиков покупать. Почти 100 % предлагаемой акустики – это ЗЯ или ФИ. И основная их общая проблема – сложности с глубиной сцены – у большинства АС ее просто нет, а у лучших экземпляров – этот объем есть только в очень небольшом секторе, где может находиться слушатель. Шаг впрао – влево – и снова вместо сцены – две ОТДЕЛЬНО играющие колонки. И другое мое мнение такое – даже относительно чувствительная многополосная акустика, сделанная для современных транзисторных мегаваттных усилителей как-то угнетающе действует на звук и особенно на его панораму, объемность, целостность восприятия картины. Пока звук пройдет через многочисленные дроссели и конденсаторы ( на которых как правило все производители экономят ) разделительных фильтров, он становится как-бы пропущенным через мясорубку, бесформенным. Особенно это чувствуется на малой громкости. Наверно многие из вас наблюдали такую картину – вроде бы вы устанавливаете комфортную для вашего уха громкость – но качеством звука вы недовольны – и вы крутите рукоятку регулятора громкости вперед – ну вот ! теперь и четкость, и панорама, и верха…. но громкость явно велика и ваши уши через пару-тройку минут сворачиваются… или стучат или что еще хуже, приходят соседи… Этого дефекта лишены однополосные ( широкополосные ) АС – в них просто нет кроссоверов ( разделительных фильтров ) плюс источник звука ближе к точечному. Правда, у них ( особенно это есть у 4А-32 ) другие сложности – иногда окраска тембра на средних частотах и не всегда достаточная детальность ( особенно на высокой громкости ). Однако это вопрос качества ШП динамика. Я в этом убедился сейчас, когда собрал – чтобы вы думали ? – простой акустический экран с 200 мм ШП динамиком Висатон В200. Размер экрана – 75 см на 110 см, собран из имеющихся в магазинах четырех листов фанерованного ДСП толщиной 16 мм, сложенных таким образом, что общая толщина составила 33 мм. Между листами проложен слой вспененного пластика, который подстилают под ламинированные полы. Этот сэндвич стянут болтами. Достаточной ширины панелей небыло, поэтому сэндвич сложен из черырех сложенных внахлест панелей – две 50 х110 и две 25 х 110. Диаметр отверстий под динамик – в наружной панели – 182 мм, во внутренней – 223 мм. Динамик вставляется со стороны задней панели и шурупами прикручен к предней панели.

После часов так двух прогрева эта акустика меня поразила прекрасным басом, сего я никак не мог от нее ожидать. До прослушивания я уже был морально готов включать саб, но…. Он для большинства трэков не нужен ! Я пишу эти строки под музыку Чайковского ( моно ! пока только одна колонка ! усилитель на ГМ-70, на 1/20 громкости ) и не могу оторваться. В балетной музыке хватает и барабана и литавров – все звучит супер сбалансированно тонально, некчему придраться ! Бас четкий, абсолютно без бубнения и фазоинверторного, действующего на нервы 50- 70 Гц резонансного бухания и совсем не растворяется от снижения громкости ! Колонка играет громче, чем Магнат 709 ( 93 дБ), так что чувствительность моего экрана где-то 95 – 96 дБ. Вот это да ! Моя третья попытка удалась ! Долой многополосные фазоинверторы ! Вот что надо слушать ! Срочно делаю вторую колонку!

Ну вот, сделал вторую. Конечно баса в стерео варианте стало еще больше. Просто восторг ! Попса и классический рок идут на ура. Ну а особенно хороша классика. Панорама и объем очень хороши, но надо эспериментировать с размещением эранов.

Правда, надо сказать честно – частот ниже герц так 50 – 60 нет. Но зато то, что есть, оно очень солидно. Любителям хорошей музыки очень советую попробовать собрать, все очень просто, я собрал одну за 2 часа. Расходы – примерно 50 долларов на одну ( не считая динамиков ). Конечно, для озвучивания фильмов-катастроф, тяжелого рока и хэви метал нужен саб. Из недостатков. Мое ухо слышит недостаток самых верхов ( более 15 кГц ), то есть есть мысль дополнить пищалкой с частоткой до 50 кГц – для воспроизведения обертонов. Несколько недостает детальности воспроизведения верхов – думаю это исправить той же дополнительно пищалкой. Других недостатков нет. Ну только места вроде бы много занимают… Но зато плоские – за ней сзади и барахлишко какое сложить можно…

Кто захочет повторить – чуть ниже есть чертежи, но точные размеры нужны только для отверстий под динамик – остальное не принципиально. На чертеже нет высоты – 1100 мм.

Позднее в панель были вмонтированы высокочастотные динамики от Фостекс FT 17H, которые были подключены через разделительный конденсатор Мундорф 0.1 мкф. Сразу высокие частоты приобрели воздушность, легкость, появилось рассыпающееся после удара трелочки “серебро”. Однако, как всегда это “однако”… Добавление этого динамика вдали от оси основного широкополосника привело в некоторому расфокусированию звука, он стал более рассредоточенным – он снова стал, увы, немного похожим на те многополосные акустические системы, от которых так сильно в лучшую сторону отличается простой экран с одним широкополосником. Вывод один – источник звука должен быть точечным. Я заказал в слесарной мастерской специальный кронштейн для крепления высокочастотника непосредственно перед широкополосником ( в центре на его оси – так крепят обычно автомобильные пищалки ). Есть надежда, что может такое расположение высокочастотника не будет приводить к размыванию образов.

А вот что получилось после добавления высокочастотников – фото ниже. Порт фазоинвертора на правой колонке – это следы неудачной попытки разместить за экраном сабвуфер.

Добавлено 26 декабря 2010:

Ну вот и бас удалось поправить. Басит не хуже, чем саб ! Идею я как всегда позаимствовал из инета. Один господин делал колонки из канализационных труб ПВХ http://t-linespeakers.org/projects/sampson/index.html. Я попробовал соединить эту идею с открытым экраном – получилочь здорово ! В качестве драйвера использовал два динамика 10ГД-34 купленные на барахолке за 10 лат ( примерно 14 Евро ). Они соединены последовательно, сигнал через ФВЧ подается на простенький УНЧ на ИМС TDA2030, тоже приобретенный на барахолке за 2.5 Лата, блок питания +16 Вольт от переносного компьютера. Вот схема:

Пока вся конструкция выглядит не очень эстетично, но после праздников доделаю. Но эта колоночка теперь дает более глубокий бас, чем сабвуфер ! По замерам спад АЧХ по НЧ начинатся только с 35 Гц достигая минус 6 дБ на 30 Гц. На протяжении всех праздников я слушал эти колонки ( вторая пока работает просто в паре сабвуфером ) и немог нарадоваться. О недостатках – как полагается трубе Войта, бас несколько гулкий. Во общем, теперь свои Магнаты 709 я отдал сыну, Спендор дочке и о возврате к ящикам даже не помышляю. Руки сделали все сами, без расчетов и проекта. Колонки легко справляются с любыми музыкальными жанрами, на любой реальной громкости. И что особенно приятно, и на малой громкости в том числе. Пока колонки слушаю с усилителем SE SRPP ECC81 Valvo – 6BG6G RCA ( Ультралинейное включение ), макс мощность 5 Ватт, но практически как правило рукоятка громкости усилителя повернута 1/5 громкости, может только для рока надо повернуть на 1/2, но тогда мои близкие и кошка из комнаты убегают…. Как итог – характеристики колонки:

Номинальное сопротивление – 6 Ом

Диапазон воспроизводимых частот на уровне плюс-минус 6 дБ 30 Гц – 40 кГц

Чувствительность 96 дБ.

Частота разделения фильтра на НЧ для 10ГД-34 – 90 Гц.

Дополнение от 23 марта 2011 года: доделал внешний вид одной из колонок. Высокочастотники на кронштейнах – Fostex T90A, включены через разделительный конденсатор 1.5 мкф от Мундорф, а первоначально утановленные Fostex FT17 были отключены. Для среза высокочастотной составляющей Висатона ( с которой у этого динамика есть проблемы ) он подключен через дроссель 0,13 mH.

Окончательная схема блока фильтров:

Дополнено 2 июня 2011 года: Вот уже полгода прошло как я слушаю эти колонки. Испытание временем они тоже прошли. Нисколько они не утомили и не возникло желания что-то переделывать. Особенно хорошо они играют с пентодными однотактниками. Пробовал однотакнтик на 2А3 – середина и верха неплохо, а бас слабоват. Предполагаю, что причину моей “слабости” к пентодам объясняет статья Агеева в журнале Радио: http://www.caraudio.ru/articles/radio/intermod.htm – там просто и доступно объяснено, почему ламповые усилители с высоким выходным сопротивлением ( то есть с пентодом в выходном каскаде ) могут звучать лучше.

Теперь я решил сделать эстетически более красивые экраны – неказистый внешний вид – это единственный недостаток этих прекрасно звучащих АС. В заключение несколько картинок, поясняющих как все это было собрано. Позднее мною была сделана еще одна конструкция, смотрите http://klimanski.com/?p=1212

Дополнено 10 февраля 2013 года. Более двух лет радовали мое ухо эти колонки. Но время идет вперед и мне захотелось чего-то нового, да чудаковатый внешний вид канализационных труб сделал тоже свое дело – должен с прискорбием сообщить, что я их разобрал. Грядет новый проект, но это 100 % будет снова открытый экран – ничего другого по качеству звука я за эти годы ни у кого так и не услышал. Только это будет не Висатон – но всему свое время – следите за разделом Акустика, скоро появится новая публикация. Ведь долго без музыки я сидеть не смогу….

Дополнено 21 января 2015 года. Прошло много времени, но часто получаю отзывы и комментарии на эту статью, в которых мне напоминают, что зачем было бороться за широкополосник без кроссоверов, чтобы закончить теми же кроссоверами и многополосной системой. Объясняю. Классические трехполосные системы имеют две частоты раздела, которые находятся в области наибольшей чувствительности уха – около 500 Гц и при 2 – 5 КГц. И ухо это слышит. Я же предлагаю отдать широкополоснику максимально большую полосу – насколько он тянет в данном АО – а уже по краям “подпереть” недостающее. В моем случае частоты раздела находятся в районе 90Гц ( это частота среза самого отрытого экрана данного размера ) и 12КГц. Согласитесь, это далеко не одно и тоже. Вот в этом иесть отличие, и поверьте, ухо это отличие улавливает сразу. И если бы Висатон В200 не “косил” по ВЧ, дополнительная пищалка небыла бы нужна вовсе. то есть при достаточно качественном широкополоснике, для получения высокого качества звука, ему нужен только “подпор” снизу, ведь от широкополосника в 8 дюймов глубокого баса в ОЯ нельзя получить физически.

Sergei Klimanski

Personal web blog

Archives