Всё началось с того, что очень интересно было узнать насколько транзисторный усилитель для наушников (с частотной характеристикой на осциллографе 16 Гц - 40 кГц с 32-омными наушниками) будет отличаться в работе от лампового УНЧ к наушникам. При выборе схемы внимание было уделено конструкциям с использованием красивой лампы 6Н13С.
Схема и выбор элементов
Классическая схема, на которой помещены значения элементов, которые использовались при её сборке. Единственным необычным моментом являются печатные платы (чаще такое делается навесом). Цель состояла в том, чтобы объединить эстетику позиционирования элементов, их надежную привязанность и максимально возможные соединения. Большинство радиоэлементов были куплены в Интернете. Электролитические конденсаторы серии Rubycon MXR, и USR (источник питания).
Большинство резисторов выбирали с удвоенной мощностью, чтобы не нагревались, потому что все на плате довольно тесно упаковано (измерение температуры на большинстве не превышает 30C, только 10 кОм 5 Вт, подключенные параллельно, достигают температуры около 80C, но конденсаторы рядом с ними имеют повышенную рабочую температуру). В секции усилителя все резисторы безиндуктивные. Трансформатор был сделан с параметрами 125V / 0.4A и 6.3V / 6A (100VA). Электронные лампы - TESLA E88CC и 6H13C (1985 года выпуска). Ориентировочная стоимость составила около 10000 рублей.
Точки пайки на плате оцинкованы, а медный провод (1,5 мм2) припаян к пути, на котором ток проходит. Затем припаяны все элементы и проведены сигнальные провода.
Сначала был протестирован модуль питания, он дал 188 В в не нагруженном состоянии (трансформатор 135 В). Накал лампы в состоянии холостого хода 6,7 В, при нормальной работе он падает до 6,5 В. Во время сборки возникла идея добавить два резистора 50 Ом, которые симметрируют напряжение накаливания (уменьшая шум), но, хотя они припаиваются к печатной плате, они не подключены, усилитель работает отлично и без них.
Резистор R3 отвечает за рабочую точку, а R1 и R2 поддерживают сетку на 0 В. Рабочая точка ECC88 составляет Ia = 15mA, 90V = Ua. Кстати, в типичной рабочей точке 6Н13С имеет «S» = 5,5 мА / В, а ECC88 - 12,5 мА / с, поэтому согласование с наушниками лучше с ECC88.
Если питание будет 147 В, а анод - катод 6Н13С 68 В, то резистор катода должен быть под 147 - 68 = 79 В. При сопротивлении 3,33 кОм такое напряжение соответствует току 23,7 мА.
Самодельный корпус для УНЧ на лампах
Когда усилитель и блок питания были спаяны и протестированы на работоспособность, пришло время позаботится о достойном корпусе. Стороны изготовлены из буковых деревянных досок размером 260 x 80 x 15 мм, окрашены в черный цвет и покрыты лаком паркетным для глянца. Задняя часть, нижняя и верхняя, представляют собой стальные листы толщиной 1,5 мм, а передняя панель - 5 мм. Отверстия под розетки и основания сделаны с помощью дрели и металлического напильника.
Все окрашено черным и обернуто шпоном из углеродного волокна (например, как для автомобилей). Для контроля можно легко добраться до всего, отвинтив гайки в верхней части корпуса. Потенциометр прикреплен к вспомогательной пластине и только после выкрутки болтов, прикрепленных болтами к передней панели - его можно легко вытащить, не нарушая шпона. Платы с элементами монтируются на пластиковых стойках, а провода соединяющие все друг с другом, скручиваются вместе и соединены нитью, покрытой лаком. Важно отодвинуть сигнальные провода от линий источника питания. Потенциометр и верхняя часть корпуса были соединены с землей.
Когда дело доходит до защиты всего усилителя, в блоке питания на плате имеется предохранитель на 500 мА. Трансформатор и задняя панель корпуса заземлены, а нижняя часть корпуса оклеена картоном, покрытым фольгой. На задней панели имеется главный выключатель питания, вентиляционные отверстия и разъемы RCA, к которым подключаем плеер. На передней панели переключатель слева используется для включения накального напряжения (красный светодиод), левое - анодное напряжение (зеленый светодиод). Была идея о замене диодов миниатюрными лампочками (для винтажности), но после вычисления мощности резисторов (вышло несколько ватт) остались светодиоды.
Стационарный усилитель стоит на резиновых ножках и имеет 27 см на 27 см и высоту 24 см (без ламп 15 см), вес 7,3 кг. Чтобы включить его, нажимаем главный выключатель и переключатель накала, ждём минуту и включаем анодное напряжение.
Включение и настройка устройства
Во время сборки ЛУНЧ возникло несколько проблем, некоторые из которых были связаны с невнимательностью. При первом пробном включении усилителя играл только 1 канал, во втором ужасно скрипело, измерение падений напряжения резисторов выявило отсутствие необходимых падений напряжения на катодных резисторах у одной лампы. Холодная пайка оказалась проблемой, поэтому рекомендуем паять их по очереди, используя паяльную пасту с кислотой - у канифоли была та-же проблема.
Тестировался этот стационарный усилитель с наушниками 300 Ом Sennheiser HD 650 (10 Гц - 39,5 кГц), но прослушивались и HD 439 (32 Ом 16 Гц - 22 кГц), и несмотря на то, что усилитель работал легко с ними обоими, те которые имеют меньшую АЧХ слышны сразу - при прослушивании есть немало различий. По ходу экспериментов сравнивались 3 усилителя: Sony CMT-G1IP, гибридный самодельный и представленный чисто ламповый. Самое худшее звучание у гибридного, его частотная характеристика ограничена нижней частью в наушниках.
С другой стороны, спор между Sony и ЛУНЧ действительно трудно однозначно решить, оба из них могут хорошо раскачивать такие наушники и выдавать красивый звук. Минимальная разница в басах, в ламповом они также сильны и динамичны, но несколько приятнее для слушателя (сравнение на одном и том же CD и песне).
Примечание редакции по схеме УНЧ
Лампа ECC88 в схеме с резистором 820 Ом в катоде и 47 кОм в аноде выходит далеко за пределы рекомендуемой области применения. Такие значения типичны для ECC83, который также дает гораздо более сильный коэффициент усиления - или с применением отрицательной обратной связи - меньший уровень искажений. Между R1 и R2 должен быть конденсатор, например 0,1 мкФ на любое напряжение (но не электролит).
Резистор 5 Вт для R5 - это много: здесь не более 0,5 Вт. Точно так же на R4 выделяется меньше 0,5 Вт. Выходной сигнал последней ступени неоправданно перемещает полосу АЧХ снизу для наушников 32 Ом, это 10 Гц, за счет огромного конденсатора 470 мкФ / 400 В.
Фильтр в блоке питания слишком высокое имеет сопротивление. Почти 500 Ом последовательное сопротивление на канал. При потреблении, скажем, 250 мА в канале, теряем здесь 70 Вт. И выходное напряжение падает до слабых значений. Даже если U = I х R, то для 100 мА падение напряжения всё равно составляет 50 В. Это пустая трата энергии.
