Экрон - ламповый усилитель с управлением по экранирующим сеткам. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

Авторы знакомят читателей с оригинальной схемой двухтактного лампового усилителя, в котором инвертирование фазы в одном из плеч происходит с использованием экранирующей сетки в качестве управляющей. Относительно мощные лампы выходного каскада (6П3С или Г-807) также управляются по экранирующим сеткам. В таком усилителе максимальная выходная мощность достигает20...30 Вт.

Двухтактный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) относительно прост, практически не требует налаживания и может развивать максимальную выходную мощность до 20...30 Вт на канал. Интересной особенностью усилителя является фазоинвертор, осуществляющий поворот фазы сигнала с управлением по экранирующей сетке. УМЗЧ благодаря линейности характеристик можно использовать для прослушивания и оценки качества музыкальных произведений в домашних и в студийных условиях.

Функциональная схема фазоинвертора на основе тетродов (или пентодов) представлена на рис. 1. На экранирующей сетке лампы VL1 присутствует переменная составляющая усиливаемого сигнала, которую можно использовать для управления другой лампой VL2 по экранирующей сетке, чтобы усиливать и инвертировать сигнал.

Рис. 1. Функциональная схема фазоинвертора на основе тетродов

На рис. 2 показана принципиальная схема одного канала двухтактного УМЗЧ.

Рис. 2. Принципиальная схема одного канала двухтактного УМЗЧ (нажмите для увеличения)

Схема драйверного каскада усилителя мало отличается от традиционных схем этого типа (так называемая структура SRPP, часто выполняемая на одинаковых триодах), с той разницей, что вместо нижних триодов применены пентоды (VL1.1, VL2.1), а их вторые сетки приспособлены к работе в режиме фазоинвертора. Триоды VL1.2 и VL2.2 служат динамически управляемой нагрузкой пентодов. Выходной каскад, как и инвертирующее плечо драйвера, работает с управлением по вторым сеткам, а катоды входных и выходных ламп непосредственно соединены с общим проводом.

Опишем работу каскадов усилителя подробнее. Входной сигнал поступает на управляющую сетку пентода VL1.1 и усиливается им. Вторые сетки пентодов VL1.1 и VL2.1 соединены через резисторы R4 и R5 с плечами фазоинвертора и между собой через конденсатор C3, которые одновременно являются нагрузкой и динамической вольтодобавкой указанных экранирующих сеток. В свою очередь, сигнал с экранирующей сетки пентодной части VL1 поступает через конденсатор C3 на экранирующую сетку пентода VL2.1,усиливается и инвертируется им. Таким образом, конденсатор C3 предназначен как для развязки плеч по постоянному току, так и для нормальной работы пентодов. Катоды пентодов VL1. 1 и VL2.1 соединены с общим проводом (лампы работают с малым сеточным током), это способствует уменьшению фона и шумов усилителя. Сопротивления резисторов R4 и R5 подобраны так, чтобы получить максимальное усиление по напряжению, а сопротивление резисторов R3 и R6 выбрано таким, чтобы обеспечить необходимый ток покоя выходных тетродов VL3 и VL4.

С выхода фазоинвертора сигнал поступает на экранирующие сетки ламп выходного каскада, где постоянная составляющая напряжения имеет такое значение, что не требует дополнительного смещения. Это позволяет отказаться от катодных резисторов и увеличить КПД усилителя. С анодов ламп VL3 и VL4 усиленный по мощности сигнал через выходной трансформатор поступает в нагрузку (громкоговоритель).

Ниже приведены параметры УМЗЧ с лампами 6П3С.

Основные технические характеристики

• Полоса усиливаемых частот по уровню  -3 дБ, Гц.......10...25000
• Коэффициент нелинейных искажений (R_н = 8 Ом, f = 1 кГц), %, при мощности Р = 1 Вт ......0,4
• Р_ном = 12,5 Вт, %.......1,2
• Максимальная мощность, Вт .......20
• Неравномерность АЧХ (по уровню -3 дБ) в полосе частот 20...20000 Гц, дБ .......2
• Чувствительность, В.......0,77
• Уровень шума, дБ.......-82
• На рис. 3 приводится АЧХ предлагаемого усилителя при номинальной мощности Рном = 12,5 Вт.

Рис. 3. АЧХ усилителя

В таблице приведены возможные типы и режимы ламп выходного каскада и достигаемые с ними параметры усилителя.

Таблица

Усилитель фактически не нуждается в налаживании, за исключением случаев, когда выходные тетроды имеют значительный разброс параметров. Тогда, с целью сохранения номинального уровня нелинейных искажений, в небольших пределах подбирают сопротивление резистора R5, добиваясь равномерного ограничения при увеличении входного синусоидального сигнала.

Радиоэлементы усилителя, за исключением блока питания и переменного резистора R1, размещают на печатной плате. Печатная плата УМЗЧ может быть выполнена из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. В усилителе применены ламповые панели для навесного монтажа, которые, как правило, имеют одинаковые установочные размеры, в отличие от ламповых панелей для печатного монтажа. Для лампы Г-807 нет варианта ламповой панели для печатного монтажа.

На рис. 4 и рис. 5 приведены чертежи печатных плат со стороны проводников и радиоэлементов. Малая печатная плата (рис. 4) - размерами 120x120 мм, предназначена для ламп 6П3С; большая - размерами 200x160 мм (рис. 5 - в масштабе М1:2), предназначена для ламп Г807.

Рис. 4. Чертеж печатной платы

Рис. 5. Чертеж печатной платы

На печатной плате площадки для распайки выводов ламповых панелей получили соответствующие обозначения: например, VL1/7 - это седьмой вывод лампы VL1. Ламповые панели устанавливают на плате со стороны печатных проводников. Провода, подходящие к анодам выходных ламп, пропускают через отверстия в печатной плате и припаивают непосредственно к ламповым панелям (или к колпачку на вывод анода). Провода накальной цепи распаивают аналогично, только попарно свивают. Расположение печатных проводников и радиоэлементов, прокладка и распайка проводов позволяют свести к минимуму паразитные емкости и наводки. Отметим, что при соблюдении цоколевки ламп на малую плату можно установить лампы Г-807, а на большую - 6П3С.

В сглаживающих фильтрах каждого канала блока питания УМЗЧ могут быть применены либо дроссели, либо резисторы сопротивлением около 200 Ом (мощностью 10 Вт). Уровень фона низкой частоты зависит от емкости конденсаторов в фильтрах, рекомендуем устанавливать оксидные конденсаторы емкостью 220 мкФ на напряжение 450 В (по два на каждый канал), например, К50-27, ECAP (Epcos).

В конструкции применены постоянные резисторы МЛТ-0,5 с допуском ±10 %, кроме резисторов R4 и R5 (с допуском ±5 %). Конденсаторы в позициях С1 и С4 желательно использовать на номинальное напряжение 400 В, независимо от типа; конденсаторы С2, С5 - пленочные или керамические. Конденсатор С3 - К73-16 на напряжение 160 В.

Выходной трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе от сетевого трансформатора ТСА-70-1 (ПЛ22х32); в нем две катушки. Первичная обмотка I проводом диаметром 0,23 мм в каждой катушке имеет пять секций, соединенных последовательно - всего 1800 витков (в двух слоях каждой секции 360 витков). Вторичная обмотка II в каждой катушке имеет 141 виток проводом диаметром (с изоляцией) 0,35 мм, на каждой катушке - четыре однослойные секции в параллель. Чередование секций обмоток в следующем порядке: I-II-I- II-I-II-I-II-I. Соединение вторичных обмоток - параллельное, фазировка обязательна. Между слоями обмотки - калька 0,05 мм, а между секциями - два слоя кальки.

Для минимизации нелинейных искажений можно предварительно подобрать лампы с одинаковым током покоя. Впрочем, усилитель работает достаточно линейно и без подбора.

Экспериментальная оценка выходного сопротивления предложенного УМЗЧ проводилась на уровне сигнала, близкого к номинальной мощности при сопротивлении нагрузки 16 и 8 Ом. На графике рис. 6 показана частотная зависимость выходного сопротивления усилителя.

Рис. 6. Частотная зависимость выходного сопротивления усилителя

Качество звучания с усилителем оценивалось с использованием АС в закрытых корпусах (от одной до трех полос) с динамическими головками 10ГД-36К, Peerless и др. Наилучший эффект отмечается с АС KEF Calinda английского производства с пассивными излучателями, а также АС с легендарными французскими широкополосными головками Audax. Надо заметить, что АС с фазоинвертором и открытого типа мы не использовали.

Термины "ровность" и "естественность" скорее связаны не с АС, а с линейностью УМЗЧ, которую мы, однако, не возводим в ранг абсолюта, а ищем свои схемотехнические и звуковые компромиссы. Мы использовали управление по экранирующим сеткам, чтобы не подгонять работу управляющих сеток под токовый режим менее "податливых" вторых сеток.

Звучание с УМЗЧ на основе выходных каскадов с управлением по первой сетке субъективно воспринимается некоторыми как более живое и динамичное в сравнении с УМЗЧ с управлением по экранирующим сеткам. Тем не менее достоинством предложенного усилителя является "мониторный", нейтральный характер звука, благодаря которому, как мы надеемся, такая схемотехника может найти свое применение и своих ценителей.

В заключение отметим, что ровность и естественность музыкальной картины, достигаемые с этим УМЗЧ, являются, по нашему мнению, следствием использованного принципа управления анодным током.

Авторы: С. Ахматов, В. Краюшкин, Д. Санников

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон Nokia G310 21.08.2023 Компания HMD Global представила новый смартфон - Nokia G310. Этот аппарат отличается не только передовыми характеристиками, но и инновационным дизайном, призванным предоставить пользователям возможность самостоятельной замены аккумулятора благодаря революционной технологии QuickFix. Благодаря подробным официальным инструкциям, владельцы могут легко и без труда осуществить замену аккумулятора или других компонентов устройства. Смартфон G310 оборудован мощным процессором Qualcomm 480+, имеет 4 ГБ оперативной памяти и 128 ГБ внутреннего хранилища. Возможность расширения памяти с помощью карт microSD до 1 ТБ позволяет сохранить огромное количество данных. Высококачественный дисплей устройства обладает разрешением 1612 x 720 пикселей, частотой обновления 90 Гц и достигает максимальной яркости 560 нит, что обеспечивает великолепное визуальное восприятие. В области фотографии G310 впечатляет своей многофункциональностью, предлагая тройную основную камеру: основной 50-мегапиксельный датчик, 2-мегапиксельный датчик глубины и 2-мегапиксельный макро-датчик. Фронтальная камера с разрешением 8 Мп способна создавать высококачественные селфи. Аккумулятор емкостью 5000 мАч с поддержкой быстрой зарядки на 20 Вт обеспечивает длительное время автономной работы. Итоговая цена нового устройства составляет всего $186, делая его идеальным выбором для широкой аудитории.

Другие интересные новости:

▪ Тексты песен становятся проще

▪ Шлем виртуальной реальности Alcatel Vision

▪ Обучающие ошибки

▪ Плазма способна изменять магнитные поля

▪ Причины старческого запаха

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Да благословит вас Бог, а я не виноват. Крылатое выражение

▪ статья В чем, согласно американской пословице, состоит заслуга полковника Сэмюэла Кольта перед человечеством? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Colortron. Справочник

▪ статья Простой программатор микроконтроллеров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Улучшение работы сварочных аппаратов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026