Мощный ламповый усилок с многопетлевой ООС

КочкуровМ.М.

 Основные технические характеристики:

Номинальное входное напряжение………………………………0.5 В

Номинальная (максимальная) выходная мощность………..…..50(70)Вт

Диапазон воспроизводимых частот по уровню ±1дб…………..25-35000 Гц

Коэффициент гармоник при выходной мощности 10 Вт

Суммарный…………………………………………….….0,05

2-я гармоника……………………………………………..0,035%

                3-я гармоника……………………………………………..0,029%

                4-я гармоника……………………………………………..0,006%

5-ая гармоника……………………………………………ниже разрешающей способности АЦП анализатора спектра

Отношение сигнал-шум, невзвешенное………………………..…92дБ

Скорость нарастания выходного напряжения*…………………..45 В/мкс

Фазовый сдвиг в диапазоне частот 50-10000Гц*………………....3 град

Выходное сопротивление* ………………………………………...0,08 Ом

Параметры, обозначенные знаком  *  измерялись косвенными методами и являются приближенными

Схема усилителя

            За основу взяты схемы усилков Е.Сергиевского (Р90/2) и В. Костина (Р98/4). Основным отличием является отсутствие электролитов в цепи прохождения сигнала и охват отдельных каскадов местными ООС, что позволило уменьшить глубину общей ООС и тем самым повысить устойчивость усилителя. Правильная коррекция цепей обратной связи и применение на входе фильтров, ограничивающих полосу пропускания, способствуют полному устранению динамических интермодуляционных искажений и определяют апериодическую реакцию на единичное воздействие и дельта-импульс. Применение в выходном каскаде ламп ГУ-50, более линейных, чем 6П41С и 6П45С, в триодном включении позволило снизить создаваемые каскадом искажения в 2-3 раза без применения трудоемкой в настройке ультралинейной схемы. Желательно использовать подобранные по характеристикам лампы. Как правило, лампы, прошедшие военную приемку, взятые из одной серии и из одной упаковки имеют разброс не более 1-2%, но лучше все же это проверить. В предоконечном каскаде применены лампы 6Н6П-И, из ЗИПа радиорелейной станции Р-404, имеющие более высокие динамические характеристики и более высокие допустимые токи, чем обычные 6Н6П. Неплохо проверить идентичность обоих триодов лампы, включая их по мостовой схеме и измеряя разбаланс моста при различных напряжениях сетки. В катодной цепи ламп предоконечного каскада включен источник тока на лампе 6Ж9П(6Ж52П). Если есть возможность, лучше использовать "железный" пентод 6Ж3 от авиационной техники, отличающийся большей стабильностью параметров. Для повышения динамических свойств можно попробовать собрать предоконечный каскад на лампе 6Н5С или подобранной паре 6Н19С, при этом в генераторе тока следует применить более мощный пентод, н-р 6П1П, 6П14П и им подобные, но у меня этих ламп не было, и я этот вариант не испытывал. В фазоинверторе могут применяться лампы 6Н1П, 6Н2П, 6Н3П, 6Н23П, 6Н8С, при этом основным условием является идентичность обоих триодов лампы. Наибольшей линейностью обладают лампы 6Н8С и 6Н8М, прошедшие авиационную приемку. Их же желательно использовать и в катодном повторителе. В выходном трансформаторе желательно применять высококачественную холоднокатаную сталь с толщиной проката 0.35мм, сталь меньшей толщины не может быть рекомендована поскольку соизмеримость величины немагнитного зазора и толщины ленты способствует появлению высших "зубцовых" гармоник. Несмотря на преимущества Ш-образных сердечников, использовать их в выходных трансах нежелательно из-за невозможности точной сборки в  домашних условиях. В качестве обмоточного, используется провод ПЭТ-200, который якобы из бескислородной меди (если верить некоторым источникам из Инета). Склейка половин сердечника производится эпоксидной смолой, в которую добавлен мелкодисперсный ферритовый порошок с проницаемостью 2000 (можно приготовить в обычной кофемолке, если ее не жалко). Готовый транс желательно пропитать эпоксидкой для уменьшения потерь на магнитострикцию (слово то какое!), после чего поместить в экран из толстого пермаллоя (чем толще, тем лучше, если потом сможете такой усилитель поднять, я использовал пермаллой 2мм) и залить герметиком. Чем дальше находится сердечник транса от стенок экрана, тем лучше. При наличии больших денег можно заказать круглый броневой сердечник из аморфного железа, благо фирм, занимающихся этим делом сейчас навалом, в принципе качество должно стать лучше, но я не пробовал, зарплата не позволяет, а блата в этих фирмах у меня нет. Монтаж усилителя выполнен на фторопластовой плате толщиной 5мм, проводом из бескислородной меди (Phoenix, двухжильный, для акустических систем, цена 50руб/м).  Все резисторы С2-29, проволочные СП5-3, желательно после настройки измерить их сопротивление и заменить на постоянные, конденсаторы полипропиленовые К78-4 и полистироловые К71-8. Крайне нежелательно использовать металлобумажные и слюдяные кондера, несмотря на всевозможные рекомендации аудиоманьяков, эти кондера обладают большой абсорбцией и значительной утечкой. Для уменьшения влияния нелинейности контактов  лампы непосредственно впаиваются в схему. Разводка общего провода показана на схеме, и выполняется проводом ППИ-Уу с диаметром жилы 3,15 мм (тоже вроде как бескислородная медь), у кого есть деньги, могут для разводки использовать фирменный кабель с палец толщиной или фирменные же шины из OFS или Ag.

              Каждый канал усилителя питается от отдельного блока питания. Схему не привожу, ее может разработать любой, остановлюсь только на некоторых важных моментах. Все напряжения питания стабилизированы. Каждое напряжение снимается с отдельной обмотки. В стабилизаторах применяются MOSFET транзисторы. Накал ламп лучше всего питать от источника тока, отдельного для каждой лампы. Если это покажется слишком дорогим, можно использовать один источник постоянного напряжения, но обязательно с плавным нарастанием выходного напряжения при включении. Нелишним будет напомнить, что даже небольшой недокал выходных пентодов приводит к их быстрому выходу из строя.  Также в блоке питания следует предусмотреть задержку подачи анодных напряжений на 1-2 минуты после включения усилителя. Я использовал реле времени на таймере К1006ВИ1, для коммутации применялось реле РЭП-17 с серебряными контактами, включенные до стабилизаторов.  В качестве силовых трансформаторов  использовались перемотанные ТСА-270 от телевизоров. Силовые трансы экранируются двойным экраном, первый, который ближе к сердечнику, из электротехнической стали толщиной 2мм, второй из пермаллоя толщиной 5мм (какой был, такой и использовал). Для защиты от помех, проникающих из сети, применяется двухступенчатый синфазный фильтр и варисторы. Накал каждой лампы питался от отдельного источника тока на IRF120, в анодных стабилизаторах используются IRF830, в стабилизаторах отрицательного напряжения 2SJ117. На выходе  стабилизатора +420В стоит электролит 820мкХ450В, параллельно ему 6 кондеров К78-17 10мкХ450В.

              Настройка усилителя производится по общепринятой методике и заключается в установке переменными резисторами желаемого режима ламп (смещение 6Н6П около -2 В, ГУ-50 около -50В) и подборе корректирующих кондеров С3 и С5 для получения максимально ровной АЧХ и ФЧХ, если на переходной характеристике будет наблюдаться резонансный выброс, можно попробовать зашунтировать вторичную обмотку выходного транса RC-цепочкой с соответствующей постоянной времени. При затруднениях в настройке пишите мне, постараюсь ответить, мой e-mail: