Гибридный однотактный усилитель 6П9 – МП26 – AD304 – PX25

 Да, да, дорогой читатель, я все еще постепенно, по мере появления окон из свободного времени,  доделываю уже начатое или запроектированное.

  К примеру, у меня на полке уже давно ( я как все – начинал свое путешествие в мир лампового звука пытаясь  заставить петь триоды ) пылилась красивая красная коробочка с парой уникальных новодельных ламп РХ25 производства чешской фирмы KR Audio.  Еще дольше лежали мертвым грузом пара выходников от Lundahl Transformers LL1620 60мА, которые из-за своей огромной внутренней емкости ну никак не подходили ни под один проект на пентодах и  каскодах. Вот и  захотелось  мне “поженить” эти все вещицы – РХ25 и LL1620 в один усилитель, особенность которого является работа выходного триода РХ25 в режиме с общей сеткой.  Этого рода включение я называю в шутку “триод в пентодном включении”.   А если серьезно, то заземленная сетка триода является своего рода экраном, который защищает  источник сигнала ( в данном случае – катод, в классической схеме с общим катодом – это первая сетка  )  от ООС со стороны анода. Кроме того, схема с общей сеткой, в отличие от классического включения с общим катодом,  не инвертирует сигнал. Что это дает – вопрос конечно спорный, но мне так слышится, что это улучшает динамику на малых уровнях и передачу ВЧ.

   Чтобы обеспечить раскачку такого каскада использован германиевый мощный транзистор AD304 в режиме составного эмиттерного повторителя, в паре со старым добрым МП26.  Тут дальше будет немного расчетов, которые необходимо сделать, чтобы быть уверенным, что все задуманное будет работать.

    Вычислить входное сопротивление каскада на РХ25 с анодной нагрузкой Ra=4КОм можно по формуле:

Zin =  ( Ra + Ri )/ ( Mu + 1 )  + Rs

где Rs – сопротивление источника;

Ra – сопротивление анодной нагрузки;

Мu – коэффициен усиления лампы;

Ri – ее внутреннее сопротивление.

Подставив значения для РХ25 Ri=1150, Mu=9.5  и Ra=4KOm, а также взяв  Rs= 33 Ома  – сопротивление обратной связи  R14 ( из схемы усилителя ниже будет понятно откуда эта цифра, сюда еще добалена величина сопротивления двух включенных параллельно по переменному сигналу резисторов  R12 и R15 ),  и получим ( 4000 + 1150)/(9.5 + 1 ) + ( 33 + 11 ) =  534  Ома.    С другой стороны, чтобы понять достаточно ли этой величины,  теперь нужно посчитать выходное сопротивление  эмиттерного повторителя. Для этого нам надо знать примерное значение выходного сопротивления дравера на 6П9.  А оно, раз 6П9 включен пентодом,  и если взять с запасом, будет всегда немного меньше величины анодного резистора, то есть берем 5 КОм.  Теперь нужно посчитать коэффициент усиления составного транзистора МП26 + AD304 и это будет 13* 20 = 260 ( из справочных данных взяты минимально допустимые значания, на самом деле эта величина всегда будет больше ), то есть 5КОм ( 5000 Ом ) делим на 260 и получаем, что выходное сопротивление эмиттерного повторителя будет  примерно 20 Ом, а это всего 3.6 % от входного сопротивления  РХ25 с общей сеткой ( 534 Ома ).    Чего  заведомо достаточно для того, чтобы раскачать лампу РХ25 эмиттерным повторителем на выбранном составном германиевом транзисторе без заметных потерь и искажений. При этом величина ООС будет  всего 44 / 534 = 8.2 %, то есть это не приведет к заметному снижению уровня сигнала,  где  44 – это сумма R14 ( 33 Ома )  и половина от R12+R15 ( 11 Ом ). Обозначения – смотрите на приведенной ниже принципиальной схеме усилителя.

 

 В качестве драйвера – как всегда – пентод, на этот раз это 6П9.  Я много читал об уникальных особенностях звуковой сигнатуры этой лампы и вот пришло время самому в этом убедиться. А еще на полках нашел два сетевых трансформатора от Edcor,

Edcor

что и  определило в конечном итоге компоновку – два моноблока с отдельными сетевиком и БП.

Накал РХ25 питается переменным током от отдельного, специально намотанного трансформатора на железе ОСМ-0.063, первичка содержит 1300 витков провода 0.28мм, и четыре вторички по 25 витков провода 1.07мм на боковых стержнях.

 

IMG_20221008_203747

mde

 Транзисторы  AD304  и МП26 закреплены на алюминиевом шасси усилителя, которое служит радиатором. МП26 от шасси изолирован, AD304 – нет, потому что у него коллектор на корпусе.

  Вот схема одного канала усилителя моноблока:

Schematic_amp

Немного об использованных деталях –   важно, чтобы резистор R6 был с низкими шумами ( нельзя брать МЛТ и им подобные, я использовал катайские металопленочные ),  резисторы R4 и R7  – Kiwame, первый 5 ватт, второй – 2 ватта. Конденсатор С2 должен быть высокого качества, еще лучше взять не электролит.

Особенностью выходного каскада усилителя с общей сеткой является зависимость входного сопротивления от сопротивления нагрузки, поэтому я выбрал вариант D коммутации LL1620 ( см  http://www.lundahl.se/wp-content/uploads/datasheets/1620_3_7_9202.pdf  )  , что при выходной  нагрузке в 12 Ом дает около 5 КОм сопротивления анодной нагрузки РХ25.  Ток анода ( всего каскода, то бишь ) – 55 мА,  резистор обратной связи R14  кроме  местной ООС по переменному току обеспечивает еще и  термостабильность каскада.

 Первый каскад на 6П9 – в пентодном режиме, ток анода около 29 мА,  ток второй сетки 6мА и ток 150 В стабилизатора около 7 мА – итого в сумме около 42 мА.  По резельтатам прослушивания параллельно  KC650A , был поставлен конденсатор 0.47uF, иначе есть проблемы с верхним регистром.

 Блок питания –  совершенно обычный кенотронный, только  в нем  есть два маломощных кенотрона 6Ц5С  вместо одного.  Сетевые трансформаторы Edcor разобраны и перекрашены в черный цвет, черные декоративные колпаки для выходников куплены в Китае. Простите за ошибку в схеме – некогда перерисовать – БП дает 470 вольт на выходе, а не 490. Конденсатор С2  – электролит на 550 вольт, зашунтированный пропиленом 0.47мкф.

Power_source

 Пока усилитель разыгрывается и по его звучанию ничего толком сказать не могу, но потенциал чувствуется – объемное звучание даже в моно (  пока с одим моноблоком ).

 Однако, к вящему моему сожалению, есть проблемы с АЧХ. И причиной, как выяснилось, является тот же LL1620 –  как я ни коммутировал его первички и вторички, все равно большая внутренняя емкость приводит к заметным неравномерностям АЧХ и особенно ФЧХ в слышимом диапазоне.   Поэтому все-таки придется мотать трансформатор самому. Благо есть два железа –  SM-102a ШЛ 16 х 34 и Ш-образное EI150 с площадью сечения 11 и 18 см квадратных соответственно. На первом сердечнике сечением 11 см2 по расчету для достижения минимальной индуктивности  в  6 Гн нужно  около 2200 витков первички, на втором –  1400.   Постараюсь при минимальном секционировании.   Как исходные данные для расчета принимал Ra = 4 КОм,  Fн = 25 Гц ( -3 дБ  ).  Лампа этой версии от KR Audio отличается  немного пониженным, в отличие от оригинала, внутренним сопротивлением – при 1250 у оригинала, тут только 1150 Ом.  Выбранное Ra = 4КОм учитывает особенность работы каскада с общей сеткой, которая заключается в том, что чем больше Ra, тем больше входное сопротивление лампы, и тем меньше мы нагружаем эмиттерный повторитель.

Для первой пробы я выбрал для намотки железо  с большим запасом – сечением 18 кв.см., но уверен, что и 11-ти квадратов полностью хватило бы.

OPT_18

 И вот  – первый намотанный трансформатор, на Ш-образном железе сечением 18 кв см, железо EI150.    Секционирование  П – В – П – В – П,  первички и вторички последовательно, намотка в одном направлении с возвратом каретки, первичка 120 витков в слое провод 0.35мм по меди, вторичка – 33 витка на слой ( всего – два слоя )  провода 1.25мм, итого – вся первичка 1440 витков, вторичка – 66 витков (  под 8 Ом нагрузки ).  Межслоевая изоляция – липкая бумажная лента для малярки  толщиной 0.1мм, межобмоточная – электрокартон 0.25мм.  Первая секция первички 3 слоя, вторая ( центральная ) – 6 слоев, и третья – снова три слоя. Немагнитный зазор – 0.05мм бумага для выпечки. Индуктивность первички 7 Гн , индуктивность рассеяния 6.8мГн ( измерение – китайским тестером  на  частоте 100Гц ).   Измеренная на 50Гц  и 5 Вольт индуктивность первички – 18 Гн ( описание моего измерительного прибора здесь – Прибор ). Полоса пропускания усилителя по уровню -3дБ  от 15 Гц до 65 КГц.

AChH

   Максимальная неискаженная мощность усилителя на выходе в 5.8 ватта достигается при подаче на вход 0.5 Вольта сигнала.  Во всем диапазоне амплитуд доминирует вторая гармоника.  Даже при максимальной мощности уровень второй гармоники -24дБ, третьей -38дБ, остальные ниже -52дБ от уровня первой.

   Впереди пропитка ( для точной передачи баса это просто необходимо )  и  – прослушивание.

  Также привожу таблицу расчетов выходного трансформатора, сделанную в Excel , приграмма моей разработки, скачать ее можно тут  . Обратите внимание, что программа как минимальное сечение магнитопровода дает 10 квадратов, фактически я взял 18.  Тот случай,  когда запас беды не чинит.

 

PX25_OPT_18

И немного о лампе  KR Audio  PX25 –  ее параметры малость отличаются от оригинала.

SPECIFICATIONS

Filament Voltage 4.0 V
Filament Current 1.8 A
Amplification  Factor 9.5

Maximum Ratings

DC Plate  Voltage 500 V
DC Plate Current 90 mA
Dissipation 30   Watts

Testing Point

DC Plate  Voltage 400 V
DC Plate Current 63 mA
Grid Voltage -31 V
Plate Resistance 1150 ohm
Transconductance 7.4 mA/V

PX25

Дополнено 5 сентября 2023 года.  

Ну вот, пропитка выходного трансформатора нитролаком  под вакуумом сделана. И теперь первое предварительное прослушивание одного моноблока усилителя с новым выходным трансформатором.   Источник – СД-плейер JVC XL-Z611,  акустика – техполосная напольная колонка Phonar  P30 (  импеданс 6 Ом ).

  Вначале был слышен небольшой фон и немного раздражал верхний регистр.  После установки блокировочного конденсатора 0.47мкф параллельно стабилитрону КС650А верха стали нормальными, а от фона спасло простое  заземление накала лампы 6П9.

   Приятно удивил четкий, прозрачный и при этом достаточно артикулированный верхний регистр, который придавал особенный шарм всем фонограммам. Фотрепьяно звучало широко,  тембрально богато. Бас ровный, глубокий там где нужно, но ненавязчивый. 

  В общем, очень понравилось !  Могу после этого сказать, что триод в пентодном включении ( я так называю выходной каскад на РХ25  по схеме с общей сеткой ) все-таки тоже имеет свой неповторимый почерк ! Я бы эго охарактеризовал как “улучшенный триод” – немного более живая подача материала, чем это имеет место быть в классическом триоде + необыкновенно прозрачные верха.  Причем я бы подачу верхнего регистра оценил даже выше чем у каскода  – вот где новая схема даже его немного  переиграла!

  Хотя впереди еще окончательное прослушивание в стерео режиме, уже могу с уверенностью советовать схему к повторению – никаких недостатков в моно варианте  я не обнаружил. Разве что кроме высокой цены на РХ25 от KR Audio,  но заменить ее, к сожалению тут по сути нечем – никаких других ламп с похожими характеристиками я не знаю.

Усилитель проработал 5 часов и за это время ток выходного каскада поднялся до 57 мА (  сразу после включения было 54 мА ) и  больше уже  не изменялся  – термостабильность хорошая.

И в заключение –  благодарности. В первую очередь  – огромное спасибо  моему другу и  Игорю за очень ценные советы по проектированию и технике намотки выходного  и накального трансформаторов.    А также  благодарность всем кто делился своим опытом на форуме diyaudio.ru, а также на  форуме Сергея Сергеева, который я пока только читаю – очень помогло в выборе драйвера и его режимов.

 

 

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

 

 

 

Этажерка однотактного каскодного усилителя на лампах 6Ж4 – 6550 – ГМ-70.

Как и собирался, помаленьку доделываю  начатые проекты, под которые уже были куплены (  или изготовлены ) компоненты.

Сразу оговорюсь, что этот проект в полном смысле этого слова еще не закончен, поэтому по мере продвижения к завершению информация может изменяться и дополняться. Однако не закончена только отделка и некоторые вспомогательные блоки. Основной звуковой канал и блоки питания смонтированы и усилитель  уже поет  !

И как всегда – предупреждение для тех, кто не имеет опыта работы с высокими напряжениями – помните, что полтора киловольта – это очень опасно как для вашего здоровья и даже жизни, так и для окружающих. И я котегорически  не советую новичкам строить что-либо подобное. Да и более опытных товарищей должен предупредить –  эта статья – не руководство к действию, и все эксперименты с описанными здесь схемами и  лампами вы делаете на свой страх и  риск !

Часто задают вопрос – а почему этажерка, а не, скажем, обычный настольный вариант компоновки, скажем, в виде моноблоков  ? Все объясняется просто –  вес и безопасность.  Во-первых – хотелось сделать многофункциональный аппарат,  в котором накал ламп ГМ-70 мог бы питаться не только от постоянного выпрямленного тока ( как это делается обычно ), но и переменным током или от двух автомобильных аккумуляторных батарей. И во-вторых, каскоду на высоковольтной лампе ГМ-70 нужно довольно высокое анодное питание ( более киловольта ), блок которого трудно сделать компактным не жертвуя качеством и безопасностью в эксплуатации.

Еще в начале 2018 года был собран каркас пятиэтажной этажерки, собрана она из ламинированного ДСП и белых мебельных ножек, а вся конструкция катается на колесиках.  В задней части  во выфрезерованные в полках углубления установлен вертикальный стальной профиль, который также приобретен в мебельном магазине – на нем обычно крепятся кронштейны для настенных стеллажей.   У меня этот профиль использован как канал для укладки проводов между этажами, а также  для увеличения общей жесткости конструкции.

IMG_20180209_193715_res_35pct

Сам каскод на лампах КТ88 – ГМ-70 еще ранее был отмакетирован  в комбинации  с пентодным выходным трансформатором с Ra=10K/8Ohms, который я сам намотал на железе от ОСМ0.63 ( процедура намотки описана в проекте   11 | November | 2012 | Sergei Klimanski  ,  тот проект этот  к сожалению был закрыт ). На макете удалось получить выходную мощность при Кг менее 10% на уровне 50 ватт в однотакте !  Конечно, такая выходная мощность выглядит совершенно излишней для помещения реальных размеров, и я вовсе не стремился в законченном изделии к такой высокой выходной мощности ( оттого в финальном изделии КТ88 была заменена на чуть менее мощную 6550  и номинальная выходная мощность при 2 вольтах на входе – 35 ватт ), однако хочу заметить, что отчего-то транзисторный усилитель мощностью в 100 Вт ( а тем более – 400  🙂 ) никому не кажется излишеством.  Лишней мощности не бывает. Любой аппарат, можно слушать тихо,  для этого есть логарифмический РГ.   И еще один, весомый на мой взгляд, аргумент – для усилителя на ГМ-70 не нужна какая-то особенная  высокочувствительная акустика.

Сейчас,  4 января 2021 года этажерка уже начинена  большинством основных узлов – блок анодного питания, блок питания накала ГМ-70 от переменного и выпрямленного тока,  блок оконечного каскодного усилителя 6550 – ГМ-70, блок стабилизированного питания второй сетки 6550 и предварительного усилителя на лампе 6Ж4 с пультом ДУ.   Пока недостает блока управления и защиты от перегрузок ( будет размещен сверху, на последнем  верхнем  5-ом этаже ) и блока питания накала от АКБ и ЗУ для них ( 1-й этаж ).

IMG_20201029_134918_res_20pct

Несмотря на недоделки, конструкция уже работает, и пробные прослушивания, как мной индивидуально, так и в присутствии знакомых показали очень хорошее  звучание, что и позволило мне взяться за перо и описать этот усилитель немного подробнее. После более чем 15 лет увлечения ламповым звуком мне наконец-то удалось сделать однотактный усилитель на лампе ГМ-70, пение которого  меня  очень даже радует  ! Как видите, путь к освоению этой лампочки оказался долгим.

В кратце описание принципиальной схемы и конструкции.  На втором этаже размещен высоковольтный блок анодного питания собранный по схеме удвоения на лампах 6Д22С с раздельным питанием для каждого канала ( общие – только батарея из дорогостоящих  электролитов, каждый на 1200мкф и 500В и дроссель LL1673 ), выходные трансформаторы и некоторые элементы управления напряжением на сетке ГМ-70 ( повторитель на лампе  ГИ-3 ) – то есть на этом этаже собраны ВСЕ узлы, где используется анодное напряжение около 1400 вольт, то есть на другие этажи высокое напряжение не поступает, за исключением, наверно анодов лапмы ГМ-70, да и то, панелька этой лампы утоплена в “подвале” третьего этажа, который, разумеется, сообщается со вторым.  В высоковольтном блоке использован сетевой анодный трансформатор фирмы ANTEK  AS 4T-650, который содержит две вторичные обмотки по 650 вольт и две накальные по 6.3 вольта ( использованы для питания накалов 6Д22С ). На третьем этаже находится специальной конструкции  накальный трансформатор, намотанный на железе ОСМ-0,25, который через систему переключательных реле нагружен или непосредственно на накал ГМ-70 ( питание накала переменным током ), или через выпрямитель на диодах Шоттки.  Третья альтернатива питания накала – от двух автомобильных 12 В АКБ расположенных на первом этаже ( они заодно придают дополнительную устойчивость все конструкции ! ), через импульсный step-up 12 В – 20 В преобразователь напряжения.   На этом же, третьем этаже в передней части – сам каскод на лампах 6550 и ГМ-70 с четырьмя газовыми стабилизаторами СГ3С и СГ4С. На четвертом этаже –  readymade ( приобрел  на е-Вау ) ламповый стабилизатор напряжения  с отдельным сетевым трансформатором и дросселем, схема на лампах 5Ц4С, СГ15П, 6Ж4, 6080. Это блок обеспечивает питанием вторые сетки пентодов 6550, а также питает предварительный каскад на лампе 6Ж4 для  раскачки каскода. На этом же этаже находится блок входов, блок дистанционного управления регулятором громкости с моторизованным переменным логарифмическим резистором в 50К.   Всего в  этом усилителе – ровно 20 вакуумных электронных ламп.   Более подробное отдельное описание каждого из блоков будет дано ниже.

А пока – принципиальные  схемы самого усилителя, сначала – звуковой канал:

Cascode_GM_70

И  высоковольтный блок питания:

Blok_pitanija2

 

 

Сама стойка уже начала  приобретать  тот внешний вид, который был задуман – установлены защитные металлические экраны, которые заземлены и защищают от поражения электрическим током, а также экранируют элементы конструкции от локального перегрева излучением ламп.   Даже в таком, еще окончательно не законченном виде, этажерка  стабильно, без перерыва работала  6 часов. Никакого перегрева деревянных ( и других ) конструкций замечено не было.  Причем что интересно, все эти 6 часов мы на Рождество слушали музыку в режиме накала ГМ70 переменным током !  Никто на нормальном для прослушивания расстоянии никакого фона не слышал, хотя акустика ( временно, конечно, просто ничего другого небыло рядом )  была с весьма высокой чувствительностью – это были обратные рупоры на 4А28 ( около 95 дБ ).   Конечно, в штатном режиме с этим усилителем планируется  другая акустика с даже более низкой чувствительностью.

Нижние милиамперметры пока зывают величину тока анода каждого канала, верхние – анодное напряжение, конечно на них не подается полное, а от делителя.  По-прежнему пока нет верхнего блока управления и защиты.

IMG_20201206_195159

Буду дополнять по мере продвижения этого проекта к завершению.

Добавлено 10 августа 2022 года. Делаю последний, пятый этаж этажерки – это система контроля и включения усилителя. К сожалению этого монстра нельзя вот так просто взять – и включить одной кнопкой – нужен контроль состояния батарей и вспомогательных узлов – например необходима проверка наличия накала на ГМ-70 до подачи анодного напряжения, нужен контроль напряжения на второй сетке нижнего пентода и состояния батарейки смещения в сетке этого же пентода.

Чтобы упростить сбор этой информации и контроль за ней в процессе работы усилителя, я сделал этот узел на процессоре Ардуино, к которому подключен через интерфейс I2C жидкокристаллический экран LCD1602.  Вот скетч для последовательного контроля  наличия напряжения накала, напряжения батарейки смещения и напряжения на второй сетке лампы 6550, а также анодного питания ГМ-70. Как видим, сдесь большая часть программы выпоняется только один раз при включении усилителя, и если все этапы контроля успешны, то в цепи loop  происходит только контроль анодного напряжения с периодом 500 миллисекунд – и если это напряжение отличается от заданного, то происходит аварийное отключение всех узлов.

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {

pinMode(9, OUTPUT); // Ug2 swich
digitalWrite(9, LOW);
pinMode(10, OUTPUT); // HV swich
digitalWrite(10, LOW);

// pin 3,4,5 – relay switch

pinMode(7, OUTPUT);
digitalWrite(7, LOW );
pinMode(8, INPUT_PULLUP);

delay(2000);

// switching Left channel input
pinMode(5, OUTPUT);
digitalWrite(5, LOW );

pinMode(4,OUTPUT);
digitalWrite(4, HIGH );
delay(100);

// supply -3V to control relay
pinMode(3, OUTPUT );
digitalWrite(3, HIGH );
delay(300);

// switch to measurement
digitalWrite(4, LOW );
delay(300);

// vr and vl – bias battery voltage values, Left vl and
// Right vr channels

int vl = analogRead(2);

if ( vl > 145 ) {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Left ch bat low !”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“Replace battery”);
delay(10000);
// lcd.noBacklight();
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print(” “);
// lcd.setCursor(0,1);
// lcd.print(” “);
// while(true);

// switching off Right channel control relay by grounding
digitalWrite(4, HIGH );
delay(100);
digitalWrite(3, LOW );
delay(500);

while(true);

}

else {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Left ch bat OK !”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(” “);
delay(3000);
lcd.noBacklight();
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print(” “);
// lcd.setCursor(0,1);
// lcd.print(” “);
// while(true);

}

// switching to Right channel
digitalWrite(5, HIGH);
// supply -3V to Right channel control relay
digitalWrite(3, HIGH );
delay(500);

// switch to measurement
digitalWrite(4, LOW );
delay(300);

// vr and vl – bias battery voltage values, Left vl and
// Right vr channels

int vr = analogRead(2);

if ( vr > 145 ) {
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Right ch bat low !”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“Replace battery”);
while(true);
// lcd.noBacklight();
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print(” “);
// lcd.setCursor(0,1);
// lcd.print(” “);

// switching off Right channel control relay by grounding
digitalWrite(4, HIGH );
delay(100);
digitalWrite(3, LOW );
delay(500);

//switching off all other relays
digitalWrite(5, LOW );

digitalWrite(4, LOW );
//while(true);
}

else {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Right ch bat OK !”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“CheckingFilament”);
delay(3000);
lcd.noBacklight();
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print(” “);
// lcd.setCursor(0,1);
// lcd.print(” “);
// while(true);
}

//Checking filament voltage
if (digitalRead(8) == HIGH)
{
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“NO FILAMENT VOLTAGE !” );
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(” “);
delay(5000);
//lcd.noBacklight();
while(true);

}
else {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Filament Volt OK”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“Switching ON Ug2″);
delay(3000);
//lcd.noBacklight();
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print(” “);
// lcd.setCursor(0,1);
// lcd.print(” “);
// while(true);

}
// switch ON 6550 Ug2 board
digitalWrite(9, HIGH);

//amplifier warm-up
delay(60000);

// checking 6550 Ug2 voltage
int vg2 = analogRead(3);
if ( vg2 > 290 or vg2 < 250 ) {

lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Ug2 out of range”);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“Ug2 = “);
lcd.print( vg2 );
//lcd.noBacklight();
//goto swichoff;
digitalWrite(9, LOW);
//delay(10000);
//goto swichoff;
while(true);
}
else {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Ug2 = “);
lcd.print( vg2 );
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“Switching ON HV “);
delay(3000);
//lcd.noBacklight();
// lcd.setCursor(0,0);
// lcd.print(” “);
// lcd.setCursor(0,1);
// lcd.print(” “);
// while(true);

}

//swithching ON High Voltage
digitalWrite(10, HIGH);

// HV board warming up
delay(10000);

}

void loop() {
bool var = true;
while ( var == true )
{
int u_a_Left = analogRead(0);
int u_a_Right = analogRead(1);
if ( u_a_Left < 500 and u_a_Right < 500 ) var = true;

delay( 300 );
}

var = true;
while ( var == true )
{
int u_a_Left = analogRead(0);
int u_a_Right = analogRead(1);
if ( u_a_Left < 500 and u_a_Right < 500 ) var = true;

delay( 500 );
}
digitalWrite(9, LOW);
digitalWrite(10, LOW);

lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“Ua was too high !”);

lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(“Ual=”);
lcd.print( u_a_Left );
lcd.print(“V”);
lcd.print(“Uar=”);
lcd.print( u_a_Right );
lcd.print(“V”);
while(true);

}

и схема соединения  компонентов  платы 12 В реле ( РЭС60 ) для коммутации линии тестирования.

arduino connection

Работает схема так: когда включается питание Ардуино, он подает высокий сигнал на реле 3, 4 и 5 и они включаются на 500 миллисекунд, подавая тем самым +3.3 Вольта на 3 В реле 6  около тестируемой батарейки. При этом замыкаются контакты S7 и реле уже удерживается включенным за счет батарейки смещения  Bat2. В то время Ардуино подает низкий сигнал на реле 4 и происходит считывание сигнала с линии, этот сигнал зависит от состояния батарейки Bat2, и если он более 145 единиц ( это около 0.7 вольта ), то Ардуино подает сигнал на монитор, что батарейка соответствующего канала разряжена и ее необходимо заменить, и последущий запуск усилителя блокируется. Чтобы вернуть реле 6 около батарейки Bat2 в первоначальное ( отключенное ) состояние, Ардуино на 300 мс заземляет тестируемую линию,  после чего все реле, включая 3, 4 и 5 и 6 отключаются и Ардуино возвращается в первоначальное положение.

Дополнено 18 сентября 2022 года. Переделан трансформатор питания накала ГМ-70.  Бывший на основе ОСМ-0.25 был заменен на другой с Ш-образным сердечником. Причина замены – видимо из-за отличия в магнитных свойствах отдельных подковок ПЛ-сердечника ОСМ-0.25 наблюдались значительные, около 0.7 вольта  различия в выходном напряжении плеч обмоток на боковых стержнях. Это в свою очередь приводило к плохой компенсации емкостей и гудению трансформатора в режиме питания накала ГМ-70 выпрямленным током. На Ш-образном сердечнике такого рода проблемы не может быть в принципе. Описание этого трансформатора есть  здесь.

 Дополнено 25 декабря 2022 года. Начал собирать блок управления. Верхняя крышка из молочного оргстекла, слева сетевой датчик напряжения и тока, и две кнопки “вкл” и “выкл”, в середине серия кнопок для переключения вариантов питания накала и кнопка включения зарядка аккумуляторов.  Справа – ЖК экран Ардуино и кнопка его перезагрузки.   Самих аккумуляторов ( на нижней полке ) пока нет. Да, и временно снят защитный декоративный экран с  высоковольтного блока ( второй этаж ).

 

2022_12_27_2_small

 

Сейчас этажерка работает с реставрированной  акустикой 40АС8 от Виктории.

DSC02788_res_etazerka_40AS_8

Еще осталось поставить боковины, заднюю крышку и защитные стекла перед лампами – и можно сказать, что это  будет все !

 

Некоторые технические заметки.

Разъем блока верхнего 5-го этажа управления, колодка РП14-10Л,  “папа”, вид спереди:

Socket_5th_floor

И разъем входа сигналов контроллера

Signal_Socket_5th_floor

Digital out (9) – Ug2 switch

Digital out (10) – Ua switch

Analog input(0) – Left ch Ua

Analog input (1) – Right ch Ua

Analog input (3) – Ug2 test voltage.

 

 

Мои конструкции ламповых усилителей

Почему-то захотелось свести в одну статью все сделанные мной за последние 8 лет ламповые усилители, причем сюда попали только законченные конструкции – недоделанные шасси и макеты не в счет.   Первыми идут свежие работы, под картинками URL публикации с описанием конструкции.

Некоторые конструкции хотя просуществовали некторое время, тем не менее впоследствии были разобраны. Такова, например судьба моего первого усилителя, он был на 6С33С ( там были еще 6Г7 и 6Н8С ), к сожалению от него не осталось даже фото. Также не осталось картинки моего усилителя на ГУ-50, и пока нет фото двухтакта на 1П33С.  Так что в сумме получается 19 аппаратов за 10 лет, и из них только три двухтакта. Как видите звук однотактов мне нравится больше :-)).

Хочу поблагодарить всех, кто мне помогал – форумчан diyaudio.ru ( а я там кажется с 2012 года ), а также тех, кто помогал не столько советом и делом,  а просто вдохновлял идти дальше – даже тогда, когда было трудно и ничего не получалось – таким человеком для меня все эти годы была и продолжает быть моя жена Людмила.

.

.

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

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 )

s-l500

На всякий случай  схема оригинального изделия

china_6p3s_6n1p

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.

cascode_4d0bf1d0bb_6d18d5d0bf_china2

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.

psu_6e5p_4p1l

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.

d0b0d187d185

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 )

 

img_7176

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.

d0bad0b0d181d0bad0bed0b4_6d18d5d0bf_45

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.

achh_1w

fft_spectra_3w

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

10_hz_1w

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

d0b0d0bad0bad183d0bcd183d0bbd18fd182d0bed180

step_down_pcb

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.

d0b3d0b5d180d0bed0b9

______________________________________________________________________________________

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.

d0b3d183_48_d181d0bfd0b5d186d0b8d184d0b8d0bad0b0d186d0b8d18f1

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

d0b2d0b0d185_833d0b02

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

power_source_6c10p

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.

12v_20a_source

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 !

 

 

_______________________________________________________________________________________