MirAmp

Усилитель собран по классической схеме ультралинейного двухтактного трансформаторного усилителя. Хорошая статья «Ультралинейный усилитель» была опубликована в ж.Радио №11 за 1958г. стр.42-44 (откроется в новом окне).

При выборе схемы и конструктива основное внимание было обращено на надежность, технологичность и повторяемость. Бюджетность схемы и конструкции, хоть и не ставилась во главу угла, тоже является немаловажной характеристикой и являются весьма низкой. Ламповый звук, как таковой, просто обязан был появиться, если только не допустить явных ляпов.

Поскольку для гитарного звука искажения не являются камнем преткновения, и даже более того — к некторым из них стремятся, было принято решение применить в качестве выходного трансформатора трансформатор серии ТАН. Если не превышать напряжения, рекомендованные для каждой из обмоток, то можно быть уверенным, что трансформатор будет всегда в режиме. Накальные обмотки трансформаторов ТАН рассчитаны на напряжения: 5В+1,3В. Из них можно составить несколько комбинаций, которые представлены в таблице:

Нагрузка 4 Ом Нагрузка 8 Ом
Напряжение, В Мощность, Вт Ток, А Напряжение, В Мощность, Вт Ток, А
1.3 0.42 0.33 1.3 0.21 0.16
5 6.25 1.25 5 3.13 0.63
6.3 9.92 1.58 6.3 4.96 0.79
10 25 2.5 10 12.5 1.25
11.3 31.9 2,8 11.3 15,9 1.41
12.6 39.7 3.15 12.6 19.85 1.58

Лампы 6П14П (EL84) в двухтактном режиме по паспорту выдают мощность 17 Вт. Наиболее близкое значение к этому соответствует нагрузке 8ом и выходному напряжению 11.3В или 12,6В. Выбираем 12,6В. Анодная нагрузка лампы по паспорту — 8КОм. Трансформатор приводит сопротивление нагрузки к анодной путем умножения ее на квадрат коеффициента трансформации. Поэтому коеффициент трансформации должен составить

n = sqrt (Ra/Rн) = sqrt (8000/8) ~= 32

а эффективное напряжение первичной обмотки должно составить

UэффІ = Uвых * n = 12*32 = 384В.

Следовательно, оставшиеся обмотки нужно соединить так, чтобы сумма их напряжений была близка к 384В и имела отвод от середины. Для трансформаторов этой серии возможны следующие варианты: 384/2 = 192В: 127+28+28+6=189В, 127+56+16=199В, 127+56+12,6=196В, 110+24+56=190. Разброс в несколько вольт особой роли не играет, поскольку разброс параметров ламп существенно выше. Кроме того, влияние таких отличий будет проявляться как «собственный голос» усилителя только на предельных режимах и может быть просто учтен при эксплуатации как некое ограничение.

Приращение тока первичной обмотки на максимальной мощности относительно тока покоя составит:

dI1 = I2макс / n = 1,58/32 = 0,049А = 49мА

Постоянная составляющая Iпост (из паспорта на лампы) для режима В — 11мА, АВ — 36мА. Рассчитываем на большее:

Ia max = Iпост + dI = 36 + 49 = 85мА

Добавляем запас примерно в 20% и получаем, что первичные обмотки должны быть рассчитаны на ток не менее 100мА.

Исходя из этих данных, для такого усилителя подходят броневые трансформаторы ТАН27-ТАН31. Начиная с ТАН27 ток накальных обмоток равен 1.6А, что практически равно 1.58А — току при максимальной мощности, т.е. очень хорошо согласуется. Минимальные токи анодных обмоток снижаются от 0.29А у ТАН28 до 0.1А у ТАН31, что является границей по току первичной обмотки (первичная в звуковом использовании). Их габаритная мощность составляет 60Вт, что превышает максимальную выходную мощность усилителя. Можно использовать и трансформаторы , ТАН41-ТАН46, ТАН55-59, у которых габаритная мощность 78 и 100Вт соответственно. Они имеют такие же наборы вторичных обмоток, а их токи выше.

В любом случае габаритная мощность трансформаторов полностью не используется. Но это дает нам запас по частотам ниже 50Гц, хотя для гитарного звука это не сильно принципиально. Для работы в ультралинейном режиме отвод на экранную сетку должен быть сделан от 25-50% первичной обмотки (большинство рекомендаций останавливаются на значениях, близких к 43%). Для указанных трансформаторов это условие выполнимо.

Кроме этих трансформаторов возможно применение и стержневых трансформаторов (ТАН69 и выше), но их вес и габариты делают их менее привлекательными именно для гитарного применения. С другой стороны, они обладают бОльшей симметрией и пригодны для построения более высококачественных услителей. Их более разумно применять для усилителей на других лампах, которые позволят на них получить и бОльшую мощность.

 Выбор напряжения питания — на каждую полуобмотку должно приходится эффективное напряжение 192В, следовательно, амплитудное значение — 192*1,41=270В. При полном открывании лампы, т.е.при Uсм=0В и токе анода 85мА имеем падение напряжения на лампе 15В (из рисунка анодной характеристики EL84. Для 6П14П это напряжение составляет 40В). Следовательно, напряжение питания должно составить 285В (310В). Если схема будет с автосмещением, то сюда же нужно добавить и напряжение, падающее на катодном резисторе — около 15В — и получим 300В (325В).

Рис.1.Схема электрическая принципиальная гитарного усилителя MirAmp.Рис.1.Схема электрическая принципиальная гитарного усилителя MirAmp.

Смещение на выходной каскад фиксированное. Этот способ смещения выбран потому, что усилитель предполагается использовать с перегрузкой и для этого необходимо полное открывание ламп. Поэтому из цепи сигнала нужно удалить все, что только можно — в частности резистор автосмещения. Напряжение смещение получается выпрямлением напряжения накала выпрямителем с удвоением напряжения. Максимальное его значение — -17..-18В. На управляющие сетки оно подается через регулятор уровня смещения R20 и регулятор балансировки R21. Резистор R15 не позволяет оставить лампы без смещения при ошибочной регулировке, а R23 — при отказе потенциометра R20. Сложная на первый взгляд схема балансировки обеспечивает развязку управляющих сеток между собой и опять же не позволяет оставить ни одну из ламп без смещения ни регулировкой, ни при отказе потенциометра R21.

Фазорасщепительный каскад особенностей не имеет и в нем может быть лишь немного подкорректирован режим VL1 для получения более приемлимого характера звука.

Оригинальным узлом усилителя является мост обратной связи R16, R17, R18, R22. Он позволяет регулировать выходное сопротивление усилителя, которое влияет на демпфирование динамика. Для каждого динамика существует свое значение выходного сопротивления, при котором он звучит наиболее приятно. Выходное сопротивление усилителя, будучи подключенным параллельно динамику, демпфирует (гасит) его самопроизвольные колебания, что на слух воспринимается как очистка звука от посторонних призвуков.

В одном из положений потенциометра (по схеме — верхнем) обратная связь становится отрицательной по току ( ООСТ ). При этом услитель ведет себя подобно генератору тока, управляемого напряжением. Его выходное сопротивление высоко и динамик практически не демпфируется, т.е. воспроизводит звук, максимально окрашивая его своим индивидуальным «голосом». При этом динамик сам становится частью музыкального инструмента.

В среднем положении потенциометра общая обратная связь отключается и услитель работает без нее. Его выходное сопротивление положительно и не равно нулю, динамик частично демпфируется и звук приобретает классическую «ламповую» окраску.

В другом положении (по схеме — нижнем) обратная связь становится положительной по току ( ПОСТ ). При этом усилитель ведет себя подобно генратору напряжения и потребителю ЭДС самоиндукции. Его выходное сопротивление отрицательно и динамик передемпфируется, т.е. воспроизводит звук окрашивая его своим индивидуальным «противоголосом», т.е. его характеристики существенно изменяются. При этом динамик снова становится частью музыкального инструмента. В каком-то из промежуточных значений ПОСТ / ООСТ демпфирование динамика становится оптимальным и динамик честно воспроизводит тот сигнал, который подан на его вход с усилителя. Резистор R16 ограничивает глубину положительной связи, чтобы гарантированно предотвратить самовозбуждение.

Влияние регулятора на АЧХ системы усилитель-динамик можно оценить на рис.2 и рис.3. Испытывались динамики Celestion Super 8 и 10ГД36. Измерения проиводились в обычной комнате без принятия каких-либо специальных мер и графики нужно оценивать исключительно в сравнении друг с другом. Например, провал и неравномерность в районе 850Гц мы относим исключительно к влиянию помещения.

 Рис.2. Амплитудно-частотные характеристики системы "усилитель-динамик" при разной глубине и знаке обратной связи. Celestion Super 8.Рис.2. Амплитудно-частотные характеристики системы «усилитель-динамик» при разной глубине и знаке обратной связи. Celestion Super 8.

Рис.3. Амплитудно-частотные характеристики системы "усилитель-динамик" при разной глубине и знаке обратной связи. 10ГД36.Рис.3. Амплитудно-частотные характеристики системы «усилитель-динамик» при разной глубине и знаке обратной связи. 10ГД36.

С уважением авторы проекта mirra, Взводатор.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий к записи NEF6pl