Простой ламповый усилитель Ю. Большова на 6Ф1П, 6П14П (10Вт)

Для озвучения жилых помещений небольшого объема, а именно такие задачи и приходится чаще всего решать радиолюбителю-конструктору, необходимо иметь усилитель НЧ с выходной мощностью в пределах 4—6 Вт.

Получить такую мощность от усилителя НЧ, выходной каскад которого выполнен по однотактной схеме, довольно затруднительно. Более целесообразным оказывается применение двухтактного усилителя НЧ. В этом случае желательно увеличить выходную мощность до 8—10 Вт, тем более, что это возможно без всякого усложнения усилителя.

Применение двухтактного усилителя позволяет повысить экономичность его за счет использования режима АВ, уменьшить нелинейные. искажения и упростить фильтр выпрямителя. Неполное использование мощности усилителя НЧ позволяет уменьшить нелинейные искажения, а также расширить динамический диапазон воспроизводимой передачи.

Характеристики усилителя

Ниже приводится описание сравнительно простого усилителя НЧ, имеющего следующие данные:

• выходная мощность 10 Вт;
• полоса воспроизводимых частот — 40—12 000 Гц;
• коэффициент нелинейных искажений — менее 2%;
• чувствительность —100 мВ;
• потребляемая мощность — 60 Вт.

Для того чтобы наилучшим образом можно было согласовывать каждую отдельную воспроизводимую программу с характеристиками громкоговорителей и акустическими свойствами озвучиваемого помещения, в усилителе имеются плавные раздельные регуляторы тембра, позволяющие в широких пределах изменять частотную характеристику усилителя.

Регулятор, низших частот имеет на частоте 100 гц, диапазон регулировок +/-12 дб, диапазон регулировок регулятора высших частот на частоте 10000 гц, составляет +/- 10 дб.

Принципиальная схема

Принципиальная схема усилителя НЧ изображена на рис. 1. Усилитель имеет три каскада: предварительный усилитель, фазоинвертор и выходной каскад.

Через регулятор низших частот R1 (подробнее о регуляторах тембра см. далее) и регулятор громкости R2 входное напряжение звуковой частоты, например от звукоснимателя или детектора радиоприемника, поступает на сетку первого каскада усилителя, выполненного на пен-тодной части пальчиковой радиолампы типа 6Ф1П.

Сопротивление R4 является,сопротивлением нагрузки для пентодной части лампы Л1 и на нем выделяется усиленное напряжение звуковой частоты.

Рис. 1. Схема простого самодельного лампового усилителя на 6Ф1П, 6П14П (10Вт).

Для питания экранирующей сетки лампы требуется напряжение порядка 100—120 в, напряжение же источника питания равно 260 в. Поэтому экранирующая сетка подключается к источнику анодного питания через сопротивление R5, на котором и теряется излишек напряжения.

Для того чтобы образующееся на экранирующей сетке переменное напряжение звуковой частоты не создавало отрицательной обратной связи, которая уменьшает усиление каскада, цепь экранирующей сетки закорачивается по переменному току на катод.

Для создания необходимого смещения на управляющую сетку пентода используется падение постоянной составляющий анодного тока и тока экранирующей сетки на сопротивлении R3.

Цепочка С2 R6 является фильтром, с помощью которого, во-первых, уменьшается напряжение фона, поступающее на анод лампы от источника питания, во-вторых, напряжение звуковой частоты не пропускается к источнику питания. Это уменьшает опасность самовозбуждения усилителя из-за паразитных обратных связей через источник анодного питания.

Усиленное напряжение звуковой частоты через разделительные конденсаторы С5 и С6 поступает на управляющую сетку триодной части лампы 6Ф1П, которая является фазоинвертором.

Как известно, для нормальной работы двухтактного усилителя необходимо, чтобы переменные напряжения на сетках ламп плечей были равны по величине, но сдвинуты по фазе на 180°.

Для получения этих двух напряжений и используется фазоинвертор. Примененный в данном усилителе фазоинвертор выполнен по наиболее простой схеме и работает следующим образом. Известно, что переменное напряжение, образующееся на анодном сопротивлении, отличается от напряжения на сетке лампы на 180°.

Фаза же напряжения на катодном сопротивлении совпадает по фазе с напряжением на сетке. Следовательно, напряжения на анодном и катодном сопротивлениях отличаются по фазе на 180°, т. е. то, что нам и необходимо.

Для того чтобы эти напряжения были также одинаковы по своей величине, анодное R11 и катодное R10 сопротивления должны быть равны.

Постоянное напряжение на катодном сопротивлении равно примерно 40—60 в, тогда как для нормальной работы трйодной части лампы Л1 отрицательное напряжение на ее сетке должно быть минус 2—3 в.

Поэтому сопротивление утечки R8, через которое подается напряжение смещения на сетку лампы, подключено своим нижним (по схеме) выводом только к части катодного сопротивления, к точке соединения сопротивлений R9 и R10.

Напряжение возбуждения на сетки оконечных ламп (типа 6П14П) подается через разделительные конденсаторы Сд и Сю. Напряжение смещения на сетки ламп Л2 и Л3 образуется за счет падения напряжения на сопротивлении R14, которое зашунтировано конденсатором С11.

В анодную цепь ламп Л2 и Л3 включен выходной трансформатор Тр2, через среднюю точку которого на аноды ламп подается постоянное напряжение.

Ко вторичной обмотке трансформатора Тр2 подключаются два соединенных громкоговорителя типа 5ГД-14. Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя 4 ом. Высокочастотные динамики типа 1ГД-9 подключаются через бумажный конденсатор емкостью 4—6 мкф.

Регулировка тембра в усилителе осуществляется следующим образом. С помощью частотнозависимой отрицательной обратной связи создается подъем частотной характеристики усилителя на крайних частотах по отношению к частоте 1000 гц. С помощью регуляторов тембра можно ослабить этот подъем и получить довольно широкие пределы регулировки.

Напряжение отрицательной обратной связи подается со вторичной обмотки выходного трансформатора в цепь катода первой лампы усилителя через цепочку С14 С13 R16 R17. Элементы этой цепочки выбраны такими, что напряжение отрицательной обратной связи максимально на средних частотах и уменьшается на краях диапазона.

Роль сопротивления нагрузки цепи обратной связи играет цепочка R3 C3, на которой и выделяется напряжение обратной связи. Нетрудно видеть, что на низших и высших частотах обратная связь будет меньше, чем на средних частотах, т. е. ослабление усиления усилителя будет максимальным на средних частотах.

С понижением частоты будет возрастать емкостное сопротивление конденсатора С14 и большая часть напряжения обратной связи будет падать на нем. С повышением частоты будет уменьшаться емкостное сопротивление конденсатора С13, что также приведет к уменьшению напряжения обратной связи.

Регулятор тембра низших частот работает следующим образом. В верхнем по схеме положении движка потенциометра R1 все напряжение сигнала поступает на регулятор громкости и частотная характеристика усилителя имеет подъем на низших частотах. В крайнем нижнем положении движка элементы С1, R1, R2 образуют делитель напряжения.

Величина сопротивления верхнего плеча (параллельно соединенные С1 и R1) возрастает с понижением частоты, поэтому поступающее на регулятор громкости напряжение уменьшается. Это и вызывает завал частотной характеристики усилителя на низших частотах.

Регулятор тембра высших частот работает следующим образом. В нижнем по схеме положении движка потенциометра R7 конденсатор С4 оказывается замкнутым и не оказывает никакого влияния на частотную характеристику усилителя.

По мере передвижения движка вверх высшие частоты замыкаются через конденсатор С4 на корпус, что приводит к ослаблению высших частот.

Питание усилителя осуществляется от двухполупе-риодного выпрямителя на полупроводниковых триодах типа Д7Ж, выполненного по мостовой схеме. Напряжение на анодные цепи оконечных ламп подается с первого конденсатора фильтра С16.

Поскольку ток, потребляемый лампой 6Ф1П невелик, вместо дросселя фильтра включено постоянное сопротивление, равное 15 ком. С целью уменьшения фона переменного тока средняя точка накальной обмотки заземляется через потенциометр R15.

Детали и конструкция усилителя

Усилитель выполнен на П-образом шасси размерами 50 X 190 X 295 мм. Шасси изготовляется из дюралюминия или какого-либо другого листового металла толщиной 2,5—3 мм. Расположение основных деталей на шасси и внешний вид изготовленного усилителя приведен на рис. 2.

Рис. 2. Простой ламповый усилитель на 6Ф1П, 6П14П - конструкция шасси.

Потенциометры R1, R2 и R7 укреплены на передней стенке шасси, входные и выходные гнезда — на задней стенке шасси. Поскольку усилитель и выпрямитель собраны на одном шасси, то монтаж следует вести аккуратно, избегая длинных проводов. Корпуса потенциометров нужно обязательно заземлить.

Полупроводниковые диоды монтируются на небольшой гетинаксовой планке с приклепанными к ней монтажными лепестками, планка укрепляется на нижней крышке силового трансформатора. Если монтаж усилителя выполнен правильно и в нем применены исправные детали, то можно приступать к налаживанию усилителя.

Налаживание

Налаживание усилителя начинают с проверки режима ламп в соответствии с табл. 1 (напряжения на электродах ламп измерено вольтметром с внутренним сопротивлением 5000 ом/в). В исправном усилителе напряжения могут отличаться от указанных в таблице на +20%.

Если в распоряжении радиолюбителя имеется звуковой генератор и ламповый вольтметр, то желательно снять частотную характеристику усилителя и проверить действие регуляторов тембра. Вместо громкоговорителей на выход усилителя подключается постоянное проволочное сопротивление 2 ом.

На вход усилителя от звукового генератора подается постоянное напряжение 100 мв, а на выход усилителя подключается вольтметр со шкалой 0—10 в.

Изменяя частоту генератора от 20 гц, до 20 кгц и поддерживая напряжение на входе усилителя постоянным, отмечают показания вольтметра. Затем переводят показания вольтметра из вольт в децибелы и строят графическую зависимость коэффициента усиления усилителя от частоты.

Частотные характеристики снимают сначала при полностью введенных, а затем выведенных регуляторах тембра. Необходимые пределы регулировки частотной характеристики на низших частотах определяются подбором емкости конденсатора С1, а на высших частотах — емкости конденсатора С4.

Положение движка потенциометра R15 находится опытным путем по минимальному фону на выходе усилителя при закороченных входных гнездах. В правильно собранном и налаженном усилителе уровень фона на выходе равен — 46 дб (напряжение фона на звуковой катушке равно 22 мв).

 Таблица 1.

Обозначение лампы	Напряжение на аноде, В	Напряжение на экранной сетке, В	Напряжение смещения, В
л1 — пентод	100	80	—2
Л1 — триод	150	—	—4
Л2	260	260	—9
Л3	260	260	—9

Выходной трансформатор Тр2 выполнен на сердечнике типа УШ-19, толщина набора 25 мм. Первичная обмотка имеет 2X1500 витков провода ПЭЛ 0,16 с отводами от 300-х витков, считая от средней точки. Вторичная обмотка, рассчитанная на нагрузку 2 ом, имеет 50 витков провода ПЭЛ 1,2.

В качестве Тр2 можно также применить низкочастотный выходной трансформатор от радиоприемника «Люкс» или ему аналогичного.

Силовой трансформатор—типа ЭЛС-2. Для питания анодных цепей используется одна половина повышающей обмотки. Можно также применить самодельный силовой трансформатор, имеющий следующие данные: сердечник набран из пластин Ш-30, толщина набора 40 мм.

Сетевая обмотка для напряжения сети 127 в имеет 500 витков провода ПЭЛ 0,41, для сети напряжением 220 в доматывается еще 400 витков того же провода. Повышающая обмотка содержит 1200 витков провода ПЭЛ 0,35, накальная .обмотка имеет 30 витков провода ПЭЛ 1,0.

Ю. Большов.

Источник: Библиотека журнала «Радио». Выпуск 5. - Приемники и усилители. 1959 год.

отличный усилитель, очень хорошо работает.

«Библиотека журнала «Радио». Выпуск 5. Приемники и усилители. 1959 год.