Устранение фона переменного тока в оконечном каскаде на ГМ-70

)


( еще об усилителях на ГМ-70 можно почитать: SE http://klimanski.com/?p=1228 и пушпулл http://klimanski.com/?p=1222
Задача устранения фона  при питании накала ГМ-70 переменным током важна, поскольку не всегда это возможно и удобно питать накал постоянным током. Кроме того, можно считать доказанным факт улучшения звучания прямонакальных ламп при питании переменным током.

Внимание ! Содержащиеся ниже схемы содержат опасные для жизни высокие напряжния, поэтому если у вас нет  опыта работы или специальной подготовки собирать эти схемы  лучше не надо !

Простым решением кажется стандартная схема балансирования, применяемая для ламп с небольшим напряжением накала ( 2,5 – 4 вольта )

fon1

Однако при увеличении напряжения накала эта схема уже не справляется с задачей – частично остается некоторый фон, уже неустранимый регулировской VR1. В чем причина ? Для выяснения причин я собрал вот такой макет на ГМ-70.

gm_70_fon2

И вот что показали замеры на нагрузке R8 – потенциометром VR2 можно скомпенсировать практически полностью фон 50 Гц. Остаточный фон, который не устраняется указанным потенциометром представляет собой частоту не 50, а 100 Гц ! Чтобы исключить вероятность проникновения 100 Гц по питанию, я вначале запитал накал лампы от двух автомобильных аккумуляторов ( 24 В ) с балластным резистором 1 Ом 20 W. Фона практически небыло – 0,6 мВ, что доказывает, что анодное питание не является источником упомянутых 100 Гц. Откуда они появляются ? Для ответа на вопрос надо сделать еще несколько опытов. Опыт первый.  Снова подаем накал 20 Вольт переменного напряжения ( я использовал ТПП 323 ), анодное питание,  и замеряем значения фона.  Для первой попавшейся мне лампы он оказался 34 мВ. Много. Потом берем другую. Конечно, снова балансируем потенциометром VR2. Но оказвается еще больше – 48 мВ ! Так я перепробовал все имеющиеся у меня 6 ламп – четыре с графитовым и две с медным анодом. Набор значений от 22 до 56 мВ ! Вывод первый – значение некомпесируемого фона сильно зависит от экземпляра лампы. Теперь опыт номер два. Отключаем анодное питание. Фон остается на прежнем уровне и теже 100 Гц  ! Меняется только форма кривой – с более-менее правильной синусоиды она превращается в пульсирующие 100Гц, аналогичные как бывает на выходе выпрямителя при отсутсвии сглаживающего конденсатора.  Теперь уже понятно, что источником этого фона является сама нить накала, концы которой попеременно являются то анодом то катодом в зависимости от полярности мгновенного значения переменного напряжения ( амплитудное значение напряжения составляет 20 х 1.4 х 2 = 56 вольт ) и этого напряжения уже достаточно для того, чтобы происходила эмиссия и таким образом на цепи накала происходит двухполупериодное выпрямление исходных 50 Гц ( возможно, через цепь сетки, которая заземлена ). Отсюда становится понятно, почему в лампах с низким напряжением накала практически нет указанной проблемы – напряжение накала слишком мало для появления эмисии между выводами накала. И становится возможно объснить почему отдельные экземпляры ламп так сильно разнятся по уровню 100 Гц фона – его интенсивность будет зависеть от конструктивного исполнения крепления подвеса нитей накала.

Ну а если так, то понятно, как надо бороться с этим явлением.  Я собрал такую вот схемку :

gm_70_fon_kompensacija1 Вначале надо как всегда подрегулировать VR2 до минимумума 50 Гц, затем по форме помехи на экране осциллографа потенциометром VR3 необходимо добиться максимальной симметричности обеих полуволн помехи, и затем подстроить VR4 по минимуму общего фона. Потом все ступени операции подстройки надо снова повторить.  В случае несовпадения фазы, наверно  можно пытаться подбирать номинал  С3 и С4. Таким образом мне удалось снизить фон самого плохого экземпляра лампы (  с начальным значением фона 56 мВ ) до 13 мВ !  Эти оставшиеся 13 мВ, судя по экрану осциллографа  ( и по звуку из колонки  чувствительностью 98 дБ ) представляют собой “мусор” из сети, поскольку питающий накал ТПП323 я подключал прямо в розетку без каких-либо фильтров и блокирующих конденсаторов.

   Дополнено июль 2012 года: Однако надо сказать откровенно, что устранить фон ГМ-70 полностью  при ее питании переменным током мне не удалось. Все-равно для получения удовлетворительных результатов необходимо питание накала выпрямлять, даже для пушпула.

Однотактный ламповый усилитель на 6Ж32П – 6П3С. SE UL tube amplifier



Долгое время мне не удавалось найти подход к лампе 6П3С, а запас ламп имееется, поэтому я снова вернулся к этой теме.  К тому же последнее время мне все менее удавались усилители на триодах в выходном каскаде – я стал приверженцем пентодного звука . Внутреннее сопротивление 6П3С в пентодном включении составляет 22 К, поэтому имевшийся у меня в запасе выходной трансформатор 3.5К от James Adio должен был подойти даже без ООС. К тому же, он имеет дополнительную обмотку 16 Ом для катодной ООС – и поэтому возникла идея сделать схему аналогичную английскому Quad II http://drtube.com/audioamp.htm#Quad, только однотактную. В предварительном каскаде усиления в английском приборе стоит EF86. Беглое изучение даныых о звучании этой лампы привело к тому, что оказывается 6Ж32П производства Светланы  быть может, звучит не хуже, чем ее западаные аналоги EF86. Однако несколько смущало высокое выходной сопротивление пентода, поэтому в схеме предусмотрена установка согласующей лампы 5687 ( можно ставить 6Н30П или 6Н6П ) с возможностью ее отключения тумблером. Также в схеме имеется тумблер отключения катодной ООС в выходном каскаде.

6d0bf3d181_d0b5_se-d181d185d0b5d0bcd0b0

Несмотря на наличие двух пентодов, звучание этого усилителя оказалось очень неплохим.  С ООС звучание несколько более сглаженное, округленное ( чем-то напоминает триодное ), мне больше понравился звук без ООС.  Что касается катодного повторителя ( КП ), то его отключение приводит к небольшому снижению уровня выходного сигнала и несколько теряется разборчивость в среднем и высшем регистре, так что вариант с катодным повторителем мне понравился по звучанию больше. Что радует, включение катодного повторителя совсем не приводит к деградации сцены и динамики. Важный вывод – КП должен иметь непосредственную связь по входу – попытка  поставить разделительный конденсатор на входе КП и сделать непосредственную связь с последующим каскадом приводит к упрощению звука и потере его объемности. Причиной этого явления может быть слишком высокое значение входного сопротивления КП со смещением подаваемым с катода. Примером неудачной конструкции с КП  является мой проект на ГМ-70 http://klimanski.com/?p=154 ( а я, в свою очередь, пытался копировать Онгаку http://drtube.com/schematics/an/ongaku.gif )  – и я уже неоднократно убеждался в этом в своих более ранних конструкциях, например, в схеме 6Г7 – 6Н8С – 6С33С  – там также, перемешение разделительного конденсатора с выхода КП на его вход с подачей смещения на лампу КП ( 6Н8С ) с ее катода приводило к очень заметному ухудшению звука – сцена становится плоской и звук невыразительным.

Режимы работы лампы 6Ж32П – ток анода 2.5 мА, напряжение на второй сетке – 160 вольт. Питание накала – переменным током, один из выводов заземлен. Фона переменного тока не слышно даже на максимальной громкости.  Приятным сюрпризом стало то, что лампа абсолютно не шумит и не микрофонит, хотя в интернете в этом плане есть очень много плохих отзывов о 6Ж32П. Мое мнение – вполне достойная внимания лампа. Как единственный, совсем малозаметный недостаток в звуковой сигнатуре этой лампы – это в совсем незначительной мере ( в сравнении с лучшими драйверами на 12АХ7 или 12АТ7 ) недостаточно выразительная середина – в большей мере это  заметно на щипковых инструментах – поэтому классической музыке и джазу иногда нехватает драйва. Эстрада ( рок, поп и т.п. ) идут на ура.

Сетевой трансформатор – 100 вт тороидальный  AS1T-320 от ANTEK http://www.antekinc.com/index.php.

Дополнено 21 августа 2011 года. После “приработки” усилителя в течение примерно 30 часов работы, я уже не слышал разницы в звуке между вариантом с катодным повторителем и без него, поэтому в окончательном варианте лампа 5687 была удалена как лишний элемент.

Еще один важный вывод – очень многие советские лампы ( в том числе 6Ж32П и 6П3С ) начинают звучать более-менее прилично только после хорошего прогрева в течение довольно продолжительного времени ( не менее 20 – 30 часов ) – в этом, наверное, кроется причина плохих оценок в звучании этих ламп различными авторами ( особенно западными )  – ни у кого не хватает терпения ждать так долго. Ведь  Телефункены Филипсы и Вальво такого продолжительного времени для “раскачки” не требуют – они, как правило,  выдают на что они способны уже через 1 –  2 часа. Так что жарить надо советские лампы, жарить……  Ради интереса я сравнил звучание 6Ж32П с Philips EF86 – ( заказал, но пока других ламп я не получил ) – на мой взгляд Филипс звучит более резко ( может микрофонит ? )  и более беден бас – и я снова вернулся к 6Ж32П.

Дополнено 23 августа 2011. Сделав переходник, я поставил 1П33С вместо 6П3С. Да- а -а , вот тут разница сразу слышна и без прогрева !  – несравненно более чистое, прозрачное звучание с детальной проработкой нюансов во всем диапазоне частот – это и есть моя мечта – 1П33С похожа по сигнатуре на 2А3, но это пентод ( точнее, лучевой тетрод ) !!! Бас становится четким, широким, богатым, раскрывая множество ранее неслышимых нюансов. Правда, есть и небольшие минусы. Странно, что в более ранних проектах с этой лампочкой http://klimanski.com/?p=449 я этого не заметил – 1П33С сильно микрофонит, склонна к самовозбуждению, и дает фон переменного тока ( накал я питал переменкой ) – наверно, в двухтактной схеме эти недостатки менее заметны. Но со всеми этими минусами 1П33С  можно бороться – это стоит того, поверьте. Для сравнения я попробовал знаменитые EL34 Siemens, которые на рынке уже стоят  200 – 300 долларов за пару  – так вот у 1П33С разрешение в нижнем регистре заметно лучше.

Добавлено 5 декабря 2011 года.  Сейчас я слушаю этот усилитель с 5Ц4С кенотроном,  6П6С на выходе ( без перестройки выходного каскада, но с катодной обратной связью ) и EF806S Tesla ( не JJ !! ). Что дали эти замены ? 6П6С при прочих равных условиях по сравнению с КТ66 и 6П3С  имеет  глубокую проработку баса, что очень выгодно для моего широкополосного динамика Висатон В200.  А тесловкая лампочка имеет просто непревзойденное объемное звучание – ни одна из других мною опробованных такой глубокой  сцены не дает (  опробованы EF86 Mullard, EF86 Siemens, EF806S JJ, EF86/6267 EH, 6Ж32П ).