Двухтактный почти “триодный” УНЧ на 6П3С и 6П3С-Е

(полная авторская версия)

Стандартный режим работы лампы в выходном каскаде (по справочнику):

Еа = 360 В, Еg2 = 270 В, Eg1 = минус 22,5 В, а Raa = 6,6 КОм,

При Uвх = 0 ток Ia равен 2 x 44 mA, а Ig2 — 2 x 2,5 mA.

Ток анода Ia = 2 x 66 mA, ток Ig2 = 2 x 7,5 mA при Uвх = 45 В амп., при этом P = 26,5 Вт, Кни = 2 %.

Для этой лампы в справочнике не нашлось указаний, какой процент напряжения подавать на экранную сетку при ультралинейном включении. Пришлось принять это значение волевым порядком, положившись на личный опыт разработчика, — остановились на 33 %. Следует, однако, понимать: ультралинейная схема заметно уменьшает выходную мощность по сравнению со справочными цифрами, которые даны для «чистого» двухтактного каскада в классе AB. Причина в том, что когда лампа открывается на положительной полуволне входного сигнала, падает не только анодное (выходное) напряжение, но и напряжение на экранной сетке. Из-за этого амплитуда анодного тока оказывается меньше той, до которой лампа могла бы открыться при неизменном напряжении на экранной сетке. Ультралинейная обратная связь придаёт характеристикам выходной лампы триодный характер. Если плавно менять долю переменного напряжения на экранной сетке — скажем, с помощью потенциометра, — удаётся найти наилучший компромисс между максимальной мощностью на выходе и «триодностью» звучания. Но подбирать этот баланс каждому радиолюбителю лучше самому, под свой вкус. Понятно, что справочные 26,5 ватт при 33 процентах переменного напряжения на экранной сетке от анодного получить не выйдет, зато усилитель при этом будет звучать особенно нежно.

Выполнив такие же расчёты, что и для предыдущей схемы, получаем:

Отсюда Uaa = 592 В, Ua = 296 В, Ua эфф = 210 В.

По приведенным выше расчетам также замечаем, что выходную мощность в 26,5 Вт мы сможем получить с трансформатора ТАН лишь на нагрузке 4 Ома. На нее и будем рассчитывать наш усилитель. Нужный коэффициент трансформации для соотношения сопротивлений 6600 к 4-ем, составит 40,6.

Раз при мощности 26,5 Вт на нагрузке 4 Ома должно быть 10,3 В, мы вправе подключиться к отводам накальных обмоток, точно подобрав нужное соотношение витков. Подойдут такие схемы включения: 5 + 5 = 10 В (лёгкая перегрузка 0,3 В), 5 + 5 + 1,3 = 11,3 В, а также полное соединение 5 + 5 + 1,3 + 1,3 = 12,6 В.

Таким образом, нужен трансформатор с двойным набором обмоток, дающих напряжения в двух комбинациях: 110 + 100 и 127 + 83. У реально найденного трансформатора эти значения могут оказаться чуть выше, но никак не ниже! Кроме того, должна найтись ещё одна обмотка (вернее, пара) для питания экранной сетки — на 210 / 3 = 70 В.

Мощность выбранного трансформатора, как уже отмечалось, должна лежать около 100 Вт. Интерес, однако, вызывают и чуть более мощные варианты — со стержневым сердечником, где обмотки разложены по двум симметричным катушкам. Это линейка от ТАН69 до ТАН82, каждый на 122 Вт.

По результатам расчётов подходят два трансформатора:

ТАН72-127/220-50 — обмотки 127 + 80 + 24 (анодные) и 56 (экранная);

ТАН73-127/220-50 — обмотки 127 + 80 + 20 (анодные) и 80 (экранная);

Для ТАН72 «ультралинейная» экранная обмотка даёт 24 % анодной, для ТАН73 — 35 %. Включение обоих трансформаторов выполняется по одной и той же схеме.

Чтобы как можно точнее выдержать требуемый коэффициент трансформации, нагрузку следует цеплять к выходным накальным обмоткам, собранным на 11,3 В (5 + 1,3 + 5). Тогда коэффициент трансформации будет таким:

для ТАН72 коэффициент: 2 х (127 + 80 + 24) / 11,3 = 40,9 и при этом Raa = 6686 Ом.

для ТАН73 коэффициент: 2 х (127 + 80 + 20) / 11,3 = 40,2 и при этом Raa = 6457 Ом.

Если в распоряжении окажутся оба трансформатора (а цена у них совсем небольшая), это даёт простор для опытов с тем, каким переменным напряжением питать экранную сетку.

Начало сетевой обмотки, то есть первичной, нужно подключать в цепь анода лампы: емкостная связь с другими обмотками у этого вывода минимальна. Дальше секции анодных обмоток соединяются последовательно, по возрастанию номеров выводов. Такое подключение даёт максимальную полосу пропускания у трансформатора, который вообще-то не рассчитан на работу в качестве выходного.

^Нажмите для увеличения^

Здесь к управляющим сеткам ламп выходного каскада подведено комбинированное смещение. Автоматическая часть — за счёт суммарного тока ламп — даёт 40 % напряжения смещения, а оставшиеся 60 % формирует отдельный выпрямитель вместе со схемой балансировки.

Предварительный каскад отличается от предыдущей схемы только одним: фазоинвертор с расщеплённой нагрузкой получает повышенное анодное питание. Сделано это, чтобы усиление оставалось линейным при большом размахе парафазных напряжений, то есть при их двойной амплитуде — дважды по 45 вольт.

С первым включением и регулировкой усилителя всё обстоит точно так же, как и в схеме, рассмотренной ранее. Выпрямители здесь выполнены по стандартным двухполупериодным схемам и объяснять их не требуется.

При максимальной выходной мощности на частоте 1 КГц чувствительность усилителя равна 0,775 вольта эффективного значения. А при средней выходной мощности 8,5 Вт полоса пропускания простирается от 24 Гц до 24КГц по завалам минус 3 дБ.

Собранный автором усилитель на трансформаторе ТАН73 выдал великолепное звучание: низшие частоты оказались очень сочными, середина — жёсткой, а высокие — нежными и прозрачными. Автор перепробовал здесь разные выходные лампы: помимо 6П3С и 6П3С-Е, в схеме побывали 6Ф6С, EL34 и 6550.

Наиболее «вкусное» и приятное звучание дали выходные лампы 6Ф6С — правда, при нагрузке 8 Ом с полным подключением выходных обмоток.

Ниже — небольшое, но эмоциональное описание того, как звучит усилитель с разными лампами:

6П3С-Е — звучание упругое, словно немного сжатое компрессором: низы мощные, а верха очень чёткие. Но такая подача давит, долго её не выдержишь. По звуку она прямо для гитарных комбо! Это ведь аналог американской 5881, а её в таких комбо как раз и ставят. У неё электрогитарный характер. И всё же она не равна 6L6, ведь та — практически дубль нашей 6П3С.

6П3С – Прозрачное, естественное звучание с отличным разделением и хорошей слышимостью как тихих, так и громких фрагментов. Отчётливо различимы все призвуки и отдельные инструменты.

6Ф6С — звучание очень интересное. Слушать можно целый день, и оно не утомляет. Всё предельно нежно, прозрачно и музыкально!

6550 – Звук сильный и мощный. Солидный, можно сказать. Низы звучат — по выражению моего братишки — так, что «аш шуба заворачивается»!

EL34 – Низы глубокие и мощные, верха очень нежные, а середина жёсткая. Голос звучит очень жёстко. Зато рояль при этом — нежно.

6П6С – никак. Вяло и невкусно. Для этого усилителя она не годится. Слабовата.

И ещё заметил, какую разницу в звучании вносит предварительная лампа.

6Н8С – наша классическая, даёт звук чуть размазанный и мягкий.

6Н8С-6SN7 от фирмы RFT 1954 года. Такие выпускали с двойным названием; звук у них очень жёсткий и чёткий — будто по прописям выписан! И верха делаются как стальные!

6Н9С – вместе с EL34 звучит довольно любопытно, с подчёркиванием верхних частот. Щёточки выделяются очень сильно. Правда, низы при этом довольно бесцветны. А в паре с 6П3С звучания не получилось вовсе… так, что-то непонятное и «никакое».

Лампы 6550 и EL34 для этого усилителя мощноваты. Поставить их, конечно, можно, и работают они нормально, однако потребуют более высоких напряжений и куда более мощных трансформаторов — раза в два-три! Да и питание у них разное. Для 6550, если по-хорошему, аноды требуют 600 вольт, а экранные сетки — 300. У EL34 — 800 и 400 соответственно. Вот тогда они запоют!!! Трансформаторы под них придётся мотать на заказ! Или приобретать у серьёзных аудиофильских компаний. Это уже очень серьёзные лампы.

Тем не менее лучше всего этот усилитель проявляет себя с обычными 6П3С при предварительном каскаде на 6Н8С. Именно это и советую!

В схеме 2 питающее напряжение на экранных сетках выходных ламп в 1,38 раза ниже, чем на анодах. По эффекту это равносильно тому, словно переменное напряжение на этих сетках составляет не 24 % и 35 % от анодного, а 33 % и 48 %.

Автор изготовил такой усилитель на ТАН73, и при столь высоком переменном напряжении на экранной сетке — 48 % — выходная мощность при этом равнялась 12 ваттам. По звучанию он сильно напоминал триодные усилители.

Словом, игрушка отличная!!! И всё это на простых дешёвых ТАН-ах!

Ламповые кастрюльки!

Уважаемый Сергей!

Ваше описание усилителей на ТАН-ах вышло настолько профессиональным и заразительным, что под старость лет я решил собрать схему №2 на 6П3С-Е. Собрал пару моноблоков. Их фотографии прилагаю. Это у меня вторая ламповая конструкция (первой был осциллограф, собранный сразу после школы в 1975 году).

Идея использовать 4-х литровую кастрюлю в качестве корпуса пришла после посещения хозяйственного магазина. Корпус, если его изготавливать, учитывая и эстетику и функциональность — дорогостоящая и трудоёмкая деталь, а тут — готовое изделие — никелированное, с ручками и не дорогое (350 р.). Случайно высота кастрюли совпала с высотой трансформатора. Вырезал электролобзиком крышку из 5-ти мм. дюраля и она стала главным несущим элементом. Кастрюля не претерпела никаких изменений. Можно в любой момент использовать по прямому назначению. Стоял вопрос вентиляции, но за полчаса работы ничего особенно не нагрелось. Самым горячим элементом оказался резистор в катодах 6п3с, но я увеличил его мощность в 2 раза. В конце-концов можно отверстий насверлить (как в дуршлаге), но этого пока не понадобилось.

От повреждений лампы прикрывают симпатичные решёточки — это подставки то ли под зубные щётки, то ли ещё под что-то, купленные в том же хозяйственном.

Вот, собственно, и всё.

Сергей, огромное спасибо за отзыв о моём изделии. Покажу супруге — глядишь, перестанет ворчать, будто я всю квартиру канифолью продымил. Осмелюсь позвать Вас к себе на «рюмочку чая».

С уважением, Борис Трунов

Кастрюльки устроились на кухонном подоконнике. Два оконечных усилителя и пред: