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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон для женщин Nokia Nokia 08.03.2024 Компания Nokia представила специальную модель смартфона в розовом цвете, выпущенную в честь Международного женского дня. Несмотря на доступную цену, устройство обладает впечатляющими характеристиками. Новый смартфон Nokia G42 представляет собой удачное сочетание доступной цены и качественных характеристик, делая его привлекательным выбором для современных женщин, желающих быть в курсе последних технологических тенденций. Смартфон оснащен процессором Snapdragon 480+ и 6,56-дюймовым IPS-экраном с частотой обновления 90 Гц и яркостью до 450 нит. Экран защищен закаленным стеклом Gorilla Glass. В его фотомодуле представлена 50-мегапиксельная основная камера и два дополнительных сенсора по 2 Мп, а также 8-мегапиксельная фронтальная камера. Устройство работает на операционной системе Android 13 и поддерживает WiFi 6, Bluetooth 5.1. Также в нем предусмотрены USB Type-C порт, слот для карт MicroSD, боковой сканер отпечатков пальцев и аудиоразъем 3,5 мм. Емкость аккумулятора составляет 5000 мАч. Цена Nokia G42 в Индии начинается с 10 тысяч рупий ($120) за версию с 4 ГБ оперативной памяти и 12,5 тысячи рупий ($151) за модель с 6 ГБ. В комплекте с устройством идут 20-ваттная зарядка и прозрачный защитный чехол.

Другие интересные новости:

▪ Выпил - подойди к тестеру

▪ STM32G031Y8Y - контроллер на 64 МГц с габаритами SMD-компонента

▪ Любовь к фастфуду приближает деменцию

▪ Влияние продуктов на настроение человека

▪ Мирные существа превращаются в хищников

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Пуститься во все тяжкие. Крылатое выражение

▪ статья Как метеорологи предсказывают погоду? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по обслуживанию грузоподъемных кранов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Батарейный термометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Обозначения диаметр провода и толщины листа в иностранных изданиях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025