Ламповый усилитель своими руками пошаговая. Ламповый усилитель своими руками
Ламповый усилитель уже многие десятилетия по праву считается своеобразным эталоном если и не звучания, то по крайней мере изысканного дизайна аудиоаппаратуры. Погнался и я за модой. Смотрел фото различных ламповых усилителей — очень понравилось, а почему бы тогда и самому не сделать? Впомнил разговор со знакомым середине 90-х, о ламповых усилителях, о звуке, тогда еще он говорил, что ламповый звук ни в какое сравнение не идет с микросхемными и транзисторными звуковыми трактами. Тогда на этом все и закончилось. Но вот пришло время собрать свой первый самодельный ламповый УНЧ своими руками. Перебрал кучу схем и остановился на простой однотактной схеме, где на нагрузку параллельно работают по две лампы, позволяя в 2 раза повысить выходную мощность.
В гараже у знакомого нашелся старый ламповый телевизор — выкинуть было ему жаль, рука не поднялась. Отуда силовой трансформатор снял и выходной звуковой, второй выходной валялся у меня с дальных времен.
Немного о фильтре питания усилителя можно прочитать тут. Трансформаторы выходные пропитал лаком, и далее сделал макет лампового усилителя — звучание уже понравилось.
Теперь надо было размещать всё это в корпус. У друга остался металлический корпус от маленького системника старого ПК, начинку он перенес в стандартный корпус, а этот подарил мне.
Осталось разместить внутри всю электронику — в заданые размеры корпуса. Вентилятор не стал снимать, оставил на месте, теперь при долговременной работе лампы не перегреваются закрытом корпусе.
На задней панели предусмотрел выключатель вентилятора.
Прочитав кучу статей о необходимости обеспечения щадящего режима включения ламп, решил и тут сделать задержку анодного напряжения.
Задержка 40 секунд, только оставил на всякий случай переключатель, который напрямую подаёт анодное напряжение без задержки.
Так как у меня не было нужного выхода 15 вольт для питания блока задержки, а 7 вольт было на накальных обмотках, добавил удвоитель напряжения и все нормально получилось. Теперь и вентилятор, и светодиоды питаются с того-же блока.
Лампы подсветил синим светодиодом, красный показывает включение задержку анодного напряжения, зеленый — включение усилителя,а кнопка вкл. — сеть.
После первого запуска ламповый усилитель сразу же заработал на обеих каналах, только при замере напряжений в контрольных точках надо было первый каскад привести в режим.
После перепайки двух сопротивлений все пришло в норму по параметрам. Какие впечатления от прослушки? Звук классный, фона не слышно.
Это первый мой ламповый усилитель своими руками. Вид может и не супер, но не судите строго — собрал из того, что было. Автор статьи — Николай К.
В статье вы узнаете, как сделать ламповые усилители своими руками из подручных материалов. Не секрет, что ламповый звук - самый красивый, его поклонники будут существовать во все времена, несмотря на то что рынок пестрит большим количеством предложений малогабаритной техники на транзисторах и микросхемах. Рассмотрите более подробно, что вам следует учитывать при изготовлении лампового усилителя.
Питание - основная трудность
Да, именно с питанием могут возникнуть проблемы, так как вам потребуется два значения переменного напряжения: 6,3 В для питания нитей накала и от 150 В для анодов ламп. Самое первое, что нужно выяснить для себя - мощность будущей конструкции. От этого зависит мощность трансформатора для блока питания. Обратите внимание на то, что у трансформатора должно быть три обмотки. Без такого питания нельзя сделать ламповые
Кроме вышеназванных вторичных, должна быть еще и сетевая (первичная). Она должна содержать столько витков, чтобы трансформатор работал в нормальном режиме. И даже при значительной нагрузке (и скачках напряжения в сети вплоть до 250 В) обмотка не должна перегреваться. Конечно, габариты у блока питания будут немаленькие из-за больших размеров трансформатора.
Выпрямитель
Вам потребуется сделать выпрямитель, чтобы на выходе получить минимум +150 Вольт постоянного напряжения. Для этого нужно использовать мостовую схему соединения диодов. В конструкции блока питания можно использовать диоды Д226. Если нужно сделать высокую надежность, то используйте Д219 (у них максимальный рабочий ток составляет 10 Ампер). Если вы делаете ламповые усилители своими руками, то соблюдайте правила техники безопасности.
Неплохо работают в блоках питания диодные сборки. Нужно только выбирать те, которые способны нормально функционировать при напряжениях до 300 Вольт. Особое внимание уделите фильтрации выходного постоянного напряжения - установите 3-4 электролитических конденсатора, соединенных параллельно. Емкость каждого должна составлять не менее 50 мкФ, напряжение питания свыше 300 В.
Схема на лампах
Итак, теперь ближе к самой схеме. Если вы изготавливаете ламповый гитарный усилитель своими руками, либо же для воспроизведения музыки, нужно понимать, что самое главное - это безопасность и надежность. Самые распространенные схемы содержат один или два каскада предварительного усилителя и один оконечный. Предварительные строятся на триодах. Так как существуют радиолампы, у которых в одном цоколе находится два триода, вы можете немного сэкономить места при монтаже.
А теперь о том, какие элементы содержат ламповые усилители. Своими руками придется собрать все в единую конструкцию. Для лампы в предварительном усилителе лучше всего использовать 6Н2П, 6Н23П, 6Н1П. Причем, несмотря на то, что все эти лампы являются аналогами друг другу, 6Н23П намного приятнее звучит. Эту лампу можно встретить в блоке ПТК (переключатель телевизионных каналов) старых черно-белых телевизоров типа «Рекорд», «Весна-308», и т. д.
Оконечный усилительный каскад
В качестве выходной лампы обычно используются 6П14П, 6П3С, Г-807. Причем первая будет самой миниатюрной, а вот последние две весьма внушительных размеров. А у Г-807 анод и вовсе в верхней части баллона. Обратите внимание на то, что в ламповых УНЧ обязательно нужно использовать трансформатор для подключения акустики. Без такого согласующего трансформатора нельзя сделать ламповый усилитель своими руками.
Прекрасно работают в качестве выходных трансформаторы ТВК, используемые в кадровой развертке. Его первичная обмотка включается между плюсом блока питания и анодом выходной лампы. Параллельно к обмоткам подключается конденсатор. Причем очень важно подобрать правильный! Во-первых, он должен быть бумажным (типа МБМ). Во-вторых, его емкость должна быть как минимум 3300 пФ. Нельзя применять электролитические или керамические.
Регулировки и стереозвук
Сделать стереозвук окажется очень просто. Достаточно только сделать два одинаковых усилителя. Можно встретить в старой советской технике стереофонический ламповый усилитель. Своими руками можно повторить конструкцию. Но нужно учитывать некоторые особенности:
- подключается непосредственно ко входу усилителя. который используется для него, нужно выбирать такой, чтобы в одном корпусе на оси было два элемента. Другими словами, чтобы при вращении ручки менялось сопротивление сразу у двух резисторов.
- Аналогичные требования и к регулятору частот. Включается он в анодную цепь первого триода предварительного усилителя.
Корпус для усилителя
Если вы делаете ламповый гитарный усилитель своими руками, то использовать корпус из металла есть смысл. Ему не страшны будут удары и иные мелкие потрясения. Но если вы делаете усилитель для использования дома, например, для подключения к плееру, компьютеру, то разумнее использовать корпус из дерева. Но нужно учесть, что трансформатор питания желательно крепить к корпусу при помощи резиновых прокладок. С их помощью уменьшаются вибрации.
Многое зависит от того, какой будет корпус лампового усилителя. Своими руками многие мастера изготавливают корпуса из листового алюминия. Если на лампу будут воздействовать даже мелкие вибрации, ее сетка начнет колебаться. И эти колебания начнут усиливаться, а результат - гудение в динамиках. Также нужно сделать общую шину, которая должна проходить возле всех ламп, входящих в конструкцию. Все провода, по которым идет сигнал, должны быть максимально экранированы - это позволит избавиться от различного рода наводок.
Схемы с транзисторами
И еще одна интересная конструкция - это лампово-транзисторные усилители. Своими руками такие сделать можно буквально за вечер. Но вот ламповые конструкции, как правило, делаются навесным монтажом. Он оказывается самым удобным и простым. А в случае, если будут использоваться транзисторы, нужно применять печатный монтаж. Кроме того, потребуется наличие напряжения 9 или 12 Вольт для питания транзисторных каскадов. Причем транзисторы используются только для построения предварительного каскада усиления. Другими словами, у вас останется всего одна лампа - в выходном каскаде (или две, если речь идет о стерео варианте).
Со мной связался человек, которому я однажды помог в поиске радиоламп. На этот раз ему понадобилась помощь в ремонте усилителя, который он на этих лампах собрал: в одном канале появился сильный гул, который он никак не мог побороть.
Тут нужно сказать пару слов о самом заказчике — это брутальный дядька байкерского вида, с густой чёрной бородищей и татуировками, при этом добрейшей души человек. Занятие у него под стать внешности — ремонт мотоциклов. В электронике же он, по его собственным словам, ничего не понимает. Все бы так «не понимали», что могут собирать собственные ламповые усилители, ну да ладно)
Я согласился ему помочь, и вскоре он привёз мне вот такое чудо:
Корпус для усилителя оказался сваренным из 2-миллиметрового стального листа, который затем был дополнительно состарен и покрыт медью. К счастью, сохранились фотографии рабочего процесса, так что с разрешения автора я ими поделюсь:
Все работы были выполнены вручную при помощи болгарки, дрели, напильников и, разумеется, сварочного аппарата.
В конструкции причудливым образом сочетаются современные элементы и детали от советской радиотехники.
Фактурное покрытие корпуса мне очень понравилось, и я даже всерьёз задумался, не использовать ли мне что-то подобное в собственных проектах.
В общем, усилитель был оставлен мне с просьбой отремонтировать его как можно скорее. Я подключил его к колонкам и убедился в наличии сильнейшего гула в одном канале. Как известно, электроника — наука о контактах, так что наверняка или что-то где-то отпаялось, или, наоборот, замкнулось. Это можно исправить довольно быстро, — наивно подумал я.
Когда я впервые заглянул в «подвал», на первый взгляд всё выглядело неплохо — во всяком случае, для усилителя, сделанного абсолютным новичком. Автор просто взял и поставил внутрь две платы усилителей низкой частоты от радиол «Урал-112».
Но поскольку расположение ламп и трансформаторов его не устраивало, он выпаял их и старательно нарастил все соединения проводочками.
К сожалению, ламповая техника не терпит такого монтажа: длинные провода, многократно переплетающиеся и пересекающие друг друга, собирают все мыслимые шумы и наводки. К тому же автор использовал одноцветный провод МГТФ, и разобраться, что куда идёт, было практически нереально. Да и смысла оставлять родные платы уже не было: их единственное достоинство, заключающееся в том, что их можно поставить «как есть» и сэкономить время и силы, было утеряно, и остались лишь недостатки.
Скажем, в силовой части зря занимали место морально устаревшие селеновые выпрямители и огромные резисторы типа ВС, которые использовались только в цепи питания высокочастотного блока радиолы (R5, R1 и R8). А вот резистивный делитель R3-R4, который должен был подавать небольшое положительное напряжение на среднюю точку накальной обмотки для снижения уровня шума, в процессе переноса потерялся.
При этом стоит отметить, что этот «не разбирающийся в электронике» человек сам (пусть и по готовой схеме) распаял блок индикации на лампах типа «волшебный глаз», да ещё и с отдельным усилителем на лампе 6Н2П, который сделал его независимым от уровня выходной громкости. Правда, при этом были использованы огромные 2-ваттные резисторы (хотя за глаза хватило бы 0,25-ваттных) — их он поставил по принципу «много не мало», чтобы точно не было перегрева. Вот такое удивительное сочетание смекалки, прямых рук и притом полного отсутствия опыта, приводящее к немного курьёзным, но всё равно впечатляющим результатам.
Действуя по наитию, автор сделал два канала усилителя полностью зеркальными — каждый со своим силовым трансформатором. Это тоже оказалось избыточным, поскольку теперь не нужно было питать лампы, отвечавшие за приём радио. Второй трансформатор только мешал, да ещё и сильно гудел, потому что его пластины разболтались от времени, а конструкция не позволяла их надёжно стянуть.
В общем, я понял, что никаким быстрым ремонтом тут и не пахнет, и усилитель нужно переделывать полностью. Ситуация осложнялась тем, что буквально через пару дней я должен был улетать в отпуск. В итоге последние детали я впаивал ночью прямо при заказчике, а на следующее утро, немного поспав, уже мчался в аэропорт) Но всё получилось как надо, и заказчик оказался доволен приятным звуком усилителя и отсутствием шумов. А я только потом понял, что в спешке совсем забыл про фотографирование рабочего процесса.
Есть, правда, кадр, на котором я с помощью батарейки и микроамперметра определяю направление обмоток силового трансформатора.
На самом деле потрудиться пришлось немало. Ведь я, по сути, был вынужден делать двойную работу: сначала разобрать усилитель до нуля, а потом собрать его заново, но уже правильно. 95% радиодеталей в процессе этого были заменены на современные. Остались разве что электролиты в блоке питания — их полированные корпуса были элементом внешнего дизайна. Они хорошо сохранились, так что их суммарной ёмкости оказалось достаточно для того, чтобы фон переменного тока не улавливался ухом на расстоянии 20 см от колонки.
При работе я соблюдал основные правила навесного «лампового» монтажа — минимизацию (в разумных пределах) длины проводников, разнесение в пространстве сигнальных и питающих линий, взаимно перпендикулярное ориентирование силового и выходных трансформаторов, экранирование, избегание петель «земли» и т. д.
На отдыхе я уже начал потихоньку забывать об этом проекте, как вдруг заказчик прислал мне фотографии, на которых было запечатлено нечто очень интересное:
Воспользовавшись отсутствием лишнего силового трансформатора, он изготовил для усилителя новый двухъярусный кожух.
Суровый ламповый усилитель ламповый усилитель, самоделки, моддинг, Алькатрас, ремонт техники, длиннопост
Квадратные отверстия в нём появились неслучайно: корпус было решено стилизовать под здание тюрьмы «Алькатрас»! Ну а какой же Алькатрас без маяка?
В итоге получилось так:
Маяк сделан съёмным и крепится на магните. А лампочка в нём не просто горит, а показывает, включён ли встроенный Bluetooth-модуль, являющийся одним из возможных источников сигнала для усилителя.
Вот так умение работать с металлом и богатая фантазия автора в сочетании с моими скромными познаниями в ламповой технике привели к появлению на свет очень необычного и функционального устройства. Думаю, подходящим названием для него будет «The Rock».
Коротко, в основном фото (перезалил в хорошем качестве). Сразу скажу, что опыта и познаний в радиотехнике было мало, сделал много ошибок. Не являясь фанатичным любителем теплого лампового звука, для меня был интересен сам процесс сборки.
Самое сложное - найти выходные трансформаторы. Себе купил уже готовые от усилителя ТУ-100М (долго не выбирал, взял какие были). Каркас делал из алюминиевого профиля и запасом по прочности немного переборщил.
Верхнюю часть корпуса сделал из 3мм стали. Отверстия для трансформаторов и ламп были вырезаны лазером. Дно тоже было вырезано из 2мм стали с вентиляционными отверстиями:
Передняя панель из куска алюминия:
Схема
Оконечный усилитель собран по двухтактной схеме на двух лампах Г-807. Предварительный усилитель содержит два каскада усиления, собранных на двойном триоде 6Н9С (зарубежный аналог 6SL7).Достоинства 6Н9С:
1) Лампа изначально разработана для звукового применения;
2) Два триода в баллоне;
3) Высокая линейность;
4) Широкое распространение, невысокая цена.
Недостатки 6Н9С:
1) Высокое внутреннее сопротивление.
Предоконечный усилитель (промежуточное звено между однотактным и двухтактным усилителями) собран по фазоинверсной схеме на двойном триоде 6Н9С, основное назначение –формирование из входного сигнала двух взаимно противофазных, равных по амплитуде сигналов. В схеме ТУ-100М лампа усиливает входной сигнал и усиленное ею напряжение поступает на сетку лампы первого плеча двухтактного усилителя.
Часть выходного напряжения первой лампы фазоинверсного усилителя подается на вход второй лампы этого усилителя. Напряжение, усиленное второй лампой фазоинверсного усилителя, поступает на сетку лампы второго плеча двухтактного
усилителя. Таким образом для первого плеча двухтактного усилителя сигнал проходит через одну лампу, а для второго через две.
Было бы лучше, если напряжение, подаваемое на вход первого плеча, было бы равно напряжению на вход второго плеча. Сделал немного другую схему, с измененным фазоинверсным каскадом.
Преимущества:
1) Пониженные требования к фильтрации напряжения питания;
2) Крайне низкий уровень шумов;
3) Равные выходные напряжения плеч.
На форумах нашел еще один вариант:
Панельки для ламп 6Н9С:
В корпусе усилителя собран ЦАП с возможностью подключения к компьютеру по USB:
Наладочный вариант:
Экраны трансформаторов, первые наброски на бумаге:
Вырезаны из 2мм стали:
После подгонки напильником и шлифовки:
Еще немного фотографий:
Немного почистил:
Цена: неоправданно дорого.
Проще купить готовый за 4-5 тыс руб. Но если кому-нибудь будет нужно, могу скинуть файлы для резки и для печатных плат.
Этот ламповый усилитель спроектирован и построен с нуля. Это очень длинный проект, и он потребовал много времени и терпения от автора данного проекта. Разберем все плюсы и минусы этой самоделки вместе с автором.
ВАЖНО! Это устройство имеет смертельное напряжение внутри. Если вы не знаете о высоких напряжениях и электронике , то не желательно повторять эту самоделку. Иначе вы делаете это на свой страх и риск! Не рекомендуется копаться в устройстве с электронными лампами, пока он включен!
Шаг первый: Сама идея
В ящике, в доме бабушки и дедушки, было найдено несколько старых ламп. Было принято решение сделать на их базе усилитель низкой частоты. Другие полупроводники в данной самоделке не использовались принципиально. Пришлось провести исследование, чтобы выяснить, как работают эти ламповые усилители.
Шаг второй: Схема и компоненты
Разработка схемы, была, вероятно, самой сложной частью этого проекта. Сначала был написан список трубок, которые имелись в наличии, а затем уже, на их основе, нарисована принципиальная схема проекта. Был спроектирован стереофонический усилитель двухтактного типа с регуляторами тембра, входами фоно и aux и некоторыми VU-метрами. Требовались лампы EL84 с, и для других этапов было решено использовать простые двойные триоды. Лампы быстро закончились и пришлось заказывать новые.
Затем пришло время очередной трудности: выходной трансформатор. Дешевый трансформатор оказалось не легко найти. Но после небольшого поиска, в конечном итоге трансформатор нашелся на одной популярной доске объявлений. Трансформатор обозначен, как NASS II-12 на схеме. «NASS» означает «Not A Single Semiconductor», II означает двухтактный и имеет в общей сложности 12 ножек.
Шаг третий: Первый тест
Хаос на столе выше, - это сборка компонентов в воздухе.
Здесь использовано два обычных силовых трансформатора последовательно в качестве выходного трансформатора, просто чтобы проверить, все ли работает. Казалось, все в порядке, и теперь пришло время найти силовой трансформатор. В наличии лежал старый трансформатор и автором была предпринята попытка накрутить трансформатор самому. Однако после разборки, перемотки и тестирования, пришлось, отказался от идеи... Поэтому был взят один трансформатор от старого радио, думая, что все будет в порядке. Но это не так. Но об этом позже.
Шаг четвертый: Корпус изделия
Материалом для корпуса должен был быть алюминий. Передняя, верхняя и задняя пластина из матового алюминия. Стороны, из какой-нибудь твердой древесины. К сожалению, автору пришлось отказаться от алюминиевой верхней крышки, потому что ресурсы были ограничены. Передняя и задняя часть были сделаны из трехслойного материала (два листа алюминия и один пластик между ними). Для верхней крышки требовался прочный и долговечный материал, потому что он должен был выдерживать тепло, выделяемое лампами, и выдерживать вес основного трансформатора. Поэтому решение было в пользу текстолита. Этот материал имеет коричневатый цвет, он относительно прочный и с ним легко работать.
Важно! Необходимо электрически экранировать весь корпус и подключить его к земле только в одной точке, чтобы избежать контуров заземления. В этом случае был использован аэрозольный клей и тонкий алюминиевый радиатор.
Передняя и задняя панели были спроектированы в SolidWorks, чтобы посмотреть, как выглядит усилитель. После этого был использован сверлильный станок, чтобы сделать необходимые отверстия для разъемов, предохранителей, переключателей, потенциометров и измерителей уровня громкости. Для хорошей отделки поверхности использована мелкозернистая наждачная бумага. После этого использовалась трансферная фольга для печати этикеток, которая была покрыта слоем блестящего и прозрачного покрытия, чтобы предотвратить стирание букв со временем.
Сначала верхняя панель была установлена для пробной посадки, а затем высверлены необходимые отверстия.
Шаг пятый: Проводка усилителя
Чтобы верхняя панель выдержала трансформаторы, конструкция была усилена листовым металлом. После этого была начата разводка проводки. Это самая трудоемкая процедура. Сначала крепятся болты к трансформаторам и патрубкам, а затем паяются необходимые компоненты. Модуль управления тоном нуждался в дополнительном экранировании, потому что он улавливал шумы из окружающей среды. Поэтому он был установлен в металлическую коробку.
Шаг шестой: Финальная сборка, проблемы и спецификации
Таким образом, всё было собрано. После теста выяснилось, что у главного силового трансформатора появились проблемы с очень высоким током, он сильно нагревался. Примерно через 30 минут он достигал температуры свыше 90 C. Это было выше его оптимальной рабочей температуры. Даже после установки небольшого вентилятора внутри корпуса, снизить температуру не получилось. Поэтому пришлось установить еще один 6,3В трансформатор внутри корпуса. Это решило проблему высокой температуры основного трансформатора.
Другой проблемой был очень высокий уровень шума. Вероятно, это связано с контурами заземления, которые случайно были оставлены в цепи.
Поэтому неминуема модернизация данного усилителя.
В конце концов, несмотря на небольшие недостатки этого усилителя, по словам автора, он звучит превосходно!
Этот усилитель может выдавать среднеквадратичное значение 15 Вт на канал без каких-либо заметных искажений. Он потребляет около 10-15 Вт от сети при работе на холостом ходу и около 100 Вт при работающих на полную мощность, трансформаторах.
