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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Планшет Panasonic ToughPad FZ-Q1 17.01.2016 Компания Panasonic анонсировала планшет ToughPad FZ-Q1, выполненный в корпусе с повышенной защитой от внешних воздействий. В максимальной конфигурации компьютер комплектуется процессором Intel Core i5-4302Y. Этот чип, поддерживающий технологию vPro, имеет два вычислительных ядра с номинальной тактовой частотой 1,6 ГГц и возможностью динамического повышения до 2,3 ГГц. Обработкой графики занят интегрированный контроллер Intel HD graphics 4200. Планшет получил 12,5-дюймовый сенсорный дисплей формата Full HD (1920 ? 1080 точек) с возможностью распознавания до десяти одновременных прикосновений. Объем оперативной памяти DDR3L-1333 составляет до 8 Гбайт. В качестве накопителя используется твердотельный модуль вместимостью 128 или 256 Гбайт. В оснащение входят адаптеры беспроводной связи Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac и Bluetooth 4.0, приемник спутниковой навигационной системы GPS и модуль 4G (опционально) для работы в мобильных сетях четвертого поколения LTE. Среди прочего можно упомянуть порт USB 3.0, ридер MicroSDXC, фронтальную 2-мегапиксельную камеру и 8-мегапиксельную камеру на тыльной стороне корпуса. На планшет инсталлирована операционная система Windows 8.1 Pro. Продажи начнутся в марте. Цена составит от 1000 до 1700 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Электронная классная доска

▪ Процессоры Samsung с нейросетью

▪ Квантовые компьютеры для обработки данных

▪ Прививка от дезинформации

▪ Домашний очиститель воздуха Xiaomi Mi Air Purifier Maх

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Планирование на предприятии. Шпаргалка

▪ статья Что такое огонь? Подробный ответ

▪ статья Электромонтажник по силовым сетям и электрооборудованию. Должностная инструкция

▪ статья Крашение плетеной соломы. Простые рецепты и советы

▪ статья Связь через осветительную электросеть. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026