Схема двухтактного лампового усилителя мощности на 6П14П (8 Ватт)
Двухтактный выходной каскад стереоусилителя отличается использованием в цепи катодов общего генератора тока на микросхеме, благодаря которому и обеспечивается парафазное управление пентодами 6П14П. Выбором коэффициента трансформации сопротивления нагрузки можно в некоторой степени изменять максимальную выходную мощность усилителя для любой акустической системы чувствительностью не менее 90 дБ.
Характеристики усилителя
Технические характеристики:
- Полоса рабочих частот (по уровню-3 дБ), Гц - 25...22000
- Номинальная выходная мощность (на нагрузке 8 Ом), Вт - 3
- Максимальная выходная мощность, Вт - 8
- Номинальное сопротивление нагрузки, Ом - 8
- Режим выходного каскада на пентодах 6П14П: напряжение на аноде Uа = 250 В;
- Ток покоя в цепи катода Ік = 60 мА.
Принципиальная схема
Двухкаскадный усилитель мощности построен с двухтактным выходным каскадом по ультралинейной схеме (рис. 1). Усилитель имеет две особенности - отсутствие отдельного фазоинвертора и наличие стабилизированного источника тока в цепи катодов ламп двухтактного каскада.
Идею применения источника тока в выходном каскаде порекомендовал мне пермский конструктор радиоаппаратуры О. И. Катаев.
Первый каскад усилителя собран на двойном триоде 6НЗП. Лампа эта при средних значениях крутизны и коэффициента усиления имеет немаловажную для стереофонических усилителей особенность - симметричную цоколевку. Поэтому каскады левого и правого каналов можно выполнить совершенно симметричными как при навесном, так и при печатном монтаже.
Рис. 1. Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя мощности на 6П14П.
Сигнал с регуляторов громкости (переменные резисторы R1.1 и R1.2) в каждом канале через разделительный конденсатор подается на сетку триода лампы VL1. Усиленный сигнал с резистора нагрузки R6 (R7) через конденсатор С5 (С6) поступает на управляющую сетку одной из выходных ламп VL2 и VL3 (здесь и далее указаны элементы лишь правого канала - верхнего по схеме).
Управляющая сетка лампы VL3 соединена с общим проводом, поэтому лампы возбуждаются в противофазе за счет катодной связи и высокого внутреннего сопротивления источника тока.
Детали
Источник тока выполнен на стабилизаторе напряжения КР142ЕН5В (5 В). Вход стабилизатора подключен к выводам катодов ламп, а к его выходу подключен токозадающий резистор R11. При номинале этого резистора, равном 43-47 Ом, суммарный ток катодов обеих ламп устанавливается около 120 мА, т. е. по 60 мА на каждую. Лампы рекомендуется подобрать максимально одинаковые по току.
По такой схеме (с источниками тока в катодах) было сделано несколько усилителей на лампах 6П14П. Лампы при макетировании конструкции работали стабильно при анодном напряжении Uа = 370 В и токе Iк = 60 мА.
При этих же значениях напряжения и тока Uа и Ік, но без источника тока (с фиксированным смещением), сразу начинался разогрев анодов После этих экспериментов в металле был сделан усилитель по двухтактной схеме на 6П14П при Uа = 305 В и Ік = 60 мА, как вариант описываемого здесь. Применение источника тока позволило улучшить линейность частотной характеристики усилителя.
Энергетический запас блока питания позволил применить в усилителе электронно-световые индикаторы уровня напряжения 6Е1П - VL6 и VL7. Наличие этих двух зеленых "глазков" "оживило” переднюю панель усилителя Помимо контроля уровня сигнала усилителя, по ним также можно судить о работоспособности блока питания.
Цепь, состоящая из резисторов R18, R19, диодов VD1, VD2 выполняет функции регулятора уровня и детектора огибающей а элементы С18 R22 определяют время восстановления чувствительности индикатора. Узел из этих деталей собран на отдельной небольшой плате которая установлена на основной плате усилителя.
В усилителе использованы только готовые моточные изделия от бытовой теле-радиоаппаратуры. Сетевой трансформатор ТС-160 и дроссель - от черно-белого телевизора "Рекорд-312" или другого подобного. Выходные трансформаторы - от радиолы ”Урал-114".
При их отсутствии можно изготовить выходные трансформаторы самостоятельно на броневом или витом разрезном магнитопроводе сечением примерно 4..5 см. Индуктивность первичной обмотки - не менее 30 Гн. Для самостоятельной намотки выходного трансформатора полезны следующие сведения.
Первой на катушку наматывают часть вторичной обмотки - 20 витков провода ПЭВ-1 0,5, затем после слоя изоляции кабельной бумагой наматывают первичную обмотку проводом ПЭВ-1 0.112 с отводами от 1280 витков, далее от 1590, 1900 витков, после этого еще добавляют 1280 витков. После прокладки изоляции наматывают вторую часть вторичной обмотки - 37 витков ПЭВ-1 0,5. Коэффициент трансформации - 0,0175.
Остальные детали также могут быть позаимствованы из старых телевизоров - резисторы МЛТ, конденсаторы БМТ, МБМ и др. Однако оксидные конденсаторы целесообразно устанавливать новые отечественные или импортные, например, фирмы JAMICON.
Параметры трансформатора ТС-160
Напряжения и токи предлагаемого к использованию автором трансформатора ТС-160 (160Вт).
Рис. 2. Принципиальная схема трансформатора ТС-160.
| Первичная обмотка | ||
| Выводы обмоток |
Напряжение, В | Ток, А |
| 1 - 3 | 127 | 0,6 |
| 1 - 2 - 2' - 1' | 220 | 0,35 |
| 1' - 3' | 127 | 0,6 |
| Вторичная обмотка | ||
| Выводы обмоток |
Напряжение, В | Ток, А |
| 5 - 6 | 42 | 1,1 |
| 5' - 6' | 42 | 1,1 |
| 7 - 8 | 66 | 0,9 |
| 7' - 8' | 66 | 0,9 |
| 9 - 10 | 6,8 | 0,3 |
| 9' - 10' | 6,8 | 0,3 |
| 11 - 12 | 6,9 | 3 |
| 11' - 12' | 6,9 | 3 |
Параметры провода, используемого для намотки обмоток трансформатора ТС-160:
| Выводы обмоток |
Число витков |
Марка и диаметр провода |
Сопротивление, Ом |
| 1 - 2 | 414 | ПЭЛ 0,69 | 3,3 |
| 2 - 3 | 64 | ПЭЛ 0,69 | 0,5 |
| 1' - 2' | 414 | ПЭЛ 0,69 | 3,3 |
| 2' - 3' | 64 | ПЭЛ 0,69 | 0,5 |
| 5 - 6 | 158 | ПЭЛ 0,47 | 3,2 |
| 5' - 6' | 158 | ПЭЛ 0,47 | 3,2 |
| 7 - 8 | 250 | ПЭЛ 0,51 | 4 |
| 7' - 8' | 250 | ПЭЛ 0,51 | 4 |
| 9 - 10 | 26 | ПЭЛ 0,57 | 0,3 |
| 9' - 10' | 26 | ПЭЛ 0,57 | 0,3 |
| 11 - 12 | 26 | ПЭЛ 1,35 | 0,1 |
| 11' - 12' | 26 | ПЭЛ 1,35 | 0,1 |
Конструкция
Теперь подробнее о конструкции усилителя. Он имеет не совсем обычную конструкцию, в которой использован корпус от бесперебойного источника питания компьютера.
Все основные узлы усилителя собраны на четырех печатных платах из фольгироеанного стеклотекстолита - плата усилителя, плата источника анодного напряжения плата регулятора уровня с детекторами индикаторов и плата самих индикаторов. Все платы имеют простейший рисунок проводников из фольги, его можно вырезать стальным резаком, изготовленным из полотна ножовки по металлу.
Плата усилителя показана на рис. 3. С верхней стороны установлены панели ламп VL1-VL5. конденсаторы С7-С10, а также плата регулятора чувствительности и детектора индикаторов. Большинство же деталей на основной плате размещают со стороны печатного монтажа что позволяет их легко заменять, если это потребуется.
Микросхемы стабилизаторов КР142ЕН5В металлическим фланцем припаяны непосредственно к фольге минусовой шины питания что обеспечивает дополнительный теплоотвод.
Рис. 2. Плата самодельного лампового стерео усилителя мощности.
О монтаже цепи накала ламп. Один из выводов подогревателей катода ламп соединен с общим проводом, а от другого цепь проложена одиночным медным проводом диаметром 0,9-1 мм в виниловой изоляции на расстоянии 30.. 40 мм от платы; в этом случае проблем с фоном в усилителе не возникало.
В тыловой части корпуса установлен трансформатор ТС-160, над ним находится плата выпрямителя и фильтра анодного напряжения (рис. 4). В передней панели корпуса просверлено несколько новых отверстий - под индикаторы и регуляторы громкости, которые установлены с внутренней стороны, также там находится сетевой выключатель.
Рис. 3. Внешний вид на монтаж усилителя мощности.
Для придания конструкции жесткости передняя и задняя стенки шасси стянуты между собой стальным стержнем диаметром 12 мм. в торцах которого просверлены отверстия и нарезана резьба М4.
В крышке корпуса, в ее верхней части просверлено несколько десятков отверстий над лампами 6П14П для оттока разогретого воздуха. В боковых стенках этой крышки, вблизи от ламп вырезаны прямоугольные отверстия, в которые изнутри вклеены силиконовым герметиком тонированные стекла.
На задней панели усилителя находятся колодка сетевого разъема с предохранителем, гнезда входа и выхода. Гнезда входов усилителя ("тюльпаны") установлены через изолирующие прокладки и не имеют прямого контакта с корпусом усилителя.
Корпуса "тюльпанов" соединены с минусовым (общим проводом) платы усилителя и корпусом усилителя через оплетку экранирующего кабеля. Корпус усилителя и передняя панель окрашены тремя слоями автомобильной эмали типа "металлик" из аэрозольной упаковки.
О. Платонов, г. Пермь. Р-2010-05.
- Транзисторный усилитель для микрофона Dialog M-108
- Схема полного усилителя ЗЧ на микросхемах от Philips TDA1029, TDA1524, TDA1555Q (2x22 W)
- Усилитель НЧ повышеной мощности для приемника (150-200мВт)
- Схема эстрадного усилителя мощности на транзисторах (400Ватт)
Добрый вечер, хочу собрать усилитель по Вашей схеме, не могу найти расположение конденсаторов C11-C14, C15-C17в статье про них не упоминается
Здравствуйте, Алексей.
По конденсаторам в цепи питания:
На принципиальной схеме данного лампового усилителя мощности, под дросселем L1, эти параллельные сборки из электролитических конденсаторов изображены как конденсаторы с выводами к цифрам 4 и 3 - автор сделал это для экономии места.
Часть этих конденсаторов можно увидеть на рисунке 3, они закреплены на плате, что сверху над трансформатором питания.
Большое спасибо за ответ!
Добрый день, нужна Ваша помощь, хочу изготовить силовой трансформатор, подскажите пожалуйста какие токи протекают по первичной обмотке и вторичной на 200В и 6.3 В
У меня по расчётам получается на обмотке 6.3В, 5 ампер, на обмотке 200В, 0.225А,а на первичной обмотке 220В, 0.45А. При расчёте учитывал 8 ламп.
Здравствуйте, Алексей.
Токи для ламп:
Минимальные токи обмоток трансформатора для питания ламп (4х6П14П, 6Н3П, 6Е1П):
Напряжения и токи предлагаемого к использованию автором трансформатора ТС-160 добавлены в статью.
Исходя из этих данных пробуйте рассчитать свой самодельный сетевой трансформатор.
Спасибо, попробую пересчитать ещё раз
Как сделать двухтактный каскад с характеристиками однотактного (интересуют четные гармоники выходного сигнала)?
Добрый день, пока ещё борюсь с усилителем, а именно с поиском дросселя, подскажите пожалуйста если поставить электронный дроссель, сильно будет критично или лучше поискать от телевизора, может есть какой-то компромисс?
В данной схеме оба канала питаются от выпрямителя с фильтром в котором применен готовый дроссель от ТВ Рекорд. Поскольку анодные токи каждого из каналов здесь указаны 120мА, то нужен достаточно мощный дроссель.
Вместо одного большого дросселя можно применить два менее мощных, которые легче достать, при этом изменив немного схему блока питания:
В схеме использованы 2 дросселя L, а электролитические конденсаторы по 150мкФ установлены теперь по 2штучки после каждого из дросселей. При такой схеме включения можно использовать дроссели из блоков питания большинства ламповых телевизоров.
Вот неплохая статья по использованию дросселей в блоках питания ламповых УНЧ - http://paseka24.ru/node/385
А какая индуктивность дросселя от Тв Рекорд? Имеется ли у вас маркировка?
Удалось найти схему ТВ "Рекорд-В312", но в блоке питания на ней дроссель почему-то отсутствует. В книге "Метузалем Е.В., Рыманов Е.А. - Телевизор Рекорд (3-е изд., МРБ 634)" есть схемы телевизоров Рекодр-6 и Рекорд-64, в которых также используется силовой трансформатор ТС-160.
Там указаны намоточные данные стоящих в блоке питания дросселей Др601:
Схема блока питания телевизора Рекорд-64:
Теперь можно поискать какой-то дроссель от лампового телевизора, у которого сечение провода примерно 0,23мм и сопротивление катушки около 85 Ом или изготовить его самостоятельно на основе подходящего железа.
Спасибо Вам огромное за помощь
А ещё можно вместо дросселей использовать дроссели от светильников дневного света, сейчас квадратные с 4 лампами везде меняют на светодиодные и этих дросселей много. Лично применил.
Добрый вечер!собрал усилитель по Вашей схеме,прекрасно работает,лампы поставил в выходном каскаде 6п15п,они имеют чуть большую крутизну характеристики,,мягше''звучат!спасибо за схему,так держать!
Доброго времени суток! Плата в формате .lay есть в наличии?
Здравствуйте. Печатную плату в формате .lay автор не разрабатывал и у нас ее нет. Четыре гнезда для ламп впаяны в небольшую печатную плату, на которой резаком были прорезаны контактные площадки, к ним с той же стороны припаивались конденсаторы, резисторы и другие соединения с помощью проводников. Это поверхностный, навесной монтаж.