Ламповый усилитель для наушников NP-100v12
Рассматриваемый в этой статье усилитель для наушников могут без труда собрать даже новички. Создавая эту конструкцию, человек набирается опытом. Этот усилитель может иметь произвольные размеры, на усмотрение создателя. В нем можно использовать любые старые или недорогие новые детали. В основном я придерживаюсь минимальной цены на радиодетали, так как схема не критична к ним. Она позволяет получить качественную музыку, а также подвигнуть на более сложные конструкции в будущем.
Лампа 12AU7 или ECC82, которая известна в Европе, представляет собой двойной триод. Эта лампа очень популярная в звуковой технике и достаточно хорошо зарекомендовала себя. 12AU7 может работать при низких напряжениях. Эти лампы можно найти в винтажных усилителях. Также они использовались в старых вольтметрах, и их длительность работы могла достигать десятилетий. Двойной триод 12AU7 имеет коэффициент усиления 17, он умеренный по сравнению с его братом 12AX7, у которого он около 100. В усилителе NP-100v12 12AU7 будет работать в конфигурации с общим катодом, а входной сигнал будет усиливаться примерно на 10 дБ. Напряжение питания анодов ламп более 120 вольт, но лампа может работать и при заниженном напряжении, при котором получаются довольно неплохие результаты.
Лампы разных производителей 12AU7 (ECC82)
Ниже представлен график нагрузки, рабочий участок находится вблизи ветки -6 вольт. На этом участке сигнал может достигать линий -12 вольт и 0-й линии. В этом усилителе мы не будем применять внешнего напряжения смещения.
График нагрузки
Лампа имеет 9 штырьковых выводов, счет ведется с левого нижнего вывода по часовой стрелке:
1 — анод 2-го триода
2 — сетка 2-го триода
3- катод 2-го триода
4 и 5 — нить накала
6 — анод 1-го триода
7 — сетка 1-го триода
8 — катод 1-го триода
9 — средняя точка нитей накала (она позволяет запитать накал от 6.3 вольт, соединив вместе ножки 4 и5)
Хорошая черта этой лампы, то, что в ее баллоне находится два триода, а это экономия места. Нить накала лампы может работать от 12.6 вольт и от 6.3 вольт переменного или постоянного тока. Питание постоянным напряжением накал лампы уменьшает шум во время работы усилителя. В этом усилителе нити накала питаются от герметичного свинцово – кислотного аккумулятора с напряжением 12 вольт. Аккумулятор подключаем к выводам 4 и 5, если же хотим, чтобы напряжение питания нитей накала было 6.3 вольта, то соединяем вместе ножки 4 и 5 и подключаем питающее напряжение к ножкам 4,5 и 9.
Усилитель работает от свинцового аккумулятора 12 вольт и 1.3 ампер часов. Ток потребления усилителем примерно 400мА, при таком токе усилитель можно слушать пару часов. Батарея является идеальным источником питания, так как в ней нету пульсаций и шума, который будет слышен при прослушивании усилителя, что ощутимо при использовании наушников.
Альтернативное питание
Я использую блок питания от принтера Canon K30120 13v 1.8A. У него стабилизированное выходное напряжение, хорошая фильтрация и встроенная защита по току. Такие источники питания легко можно найти в магазинах продающие оргтехнику.
Она состоит из входной лампы и MOSFET’а с источником тока на LM317. На место полевого транзистора можно поставить биполярный, но полевые транзисторы более стабильнее при изменению температуры их корпуса. Следует помнить, что МОП-транзисторы чувствительны к статическому электричеству.
Сигнал поступает на сетку лампы через разделительный конденсатор. Проходя через лампу, он усиливается и идет на затвор полевого транзистора. После полевого транзистора идет на наушники через разделительный конденсатор.
Ток, проходящий через полевой транзистор равен примерно 125 мА. С помощью LM317 можно изменять силу тока, для этого там есть резистор R4. LM317 и MOSFET будут нагреваться в процессе работы. Транзистор может рассеять примерно 1.6 Вт на открытом воздухе, а LM317 примерно 2 Вт при комнатной температуре. Я тестировал усилитель в течение 24-х часовой работы, помещенный в корпус объемом 150 кубических сантиметра. В процессе, не было ни каких проблем и сбоев. Можно добавить радиаторы, но при этом нужно подложить слюдяные прокладки под полевые транзисторы и использовать изолирующие шайбы.
На схеме выше показан всего один канал усилителя. Второй канал идентичен первому, и приводить вторую такую же схему нет необходимости.
Указания по сборке усилителя
Собирая усилитель необходимо уметь пользоваться Законом Ома. Иметь цифровой тестер. Хороший паяльник и химию к пайке. Неплохо было бы купить для тестов обычные наушники, которые если и сгорят во время тестов, то их не жалко будет.
Все детали и материалы в данном усилителе легко доставаемые. В усилитель можно поставить более качественные радиодетали, например таких фирм как Nichicon FG, KZ или Elna –это электролитические конденсаторы, Solen полипропиленовая пленка, конденсатор C1. Все заключается в деньгах, так как радиодетали этих фирм очень дорогие и их придется заказывать в интернете.
Список радиодеталей
Резистор R3 можно использовать вместо Р1, но предварительно подобрав его значение, чтобы получить половину напряжения питания на аноде лампы.
Полевой транзистор можно заменить на IRF610, IRF611 или IRF612. Транзисторы IRF530 или IRF540 лучше не использовать.
Конденсатор С1 не полярный электролитический или пленочный на 2.2мкФ. Большинство слушающих этот усилитель утверждают, что пленочный конденсатор звучит лучше.
Насчет радиаторов, то без них усилитель тоже будет работать, просто элементы, такие как полевой транзистор и LM317 будут горячими. По желанию можно установить маленькие, пластинчатые или какие угодно радиаторы.
Плата усилителя выполнена на стеклотекстолите по технологии ЛУТ. В интернете достаточно информации по этому методу. Можно конечно собрать этот усилитель и на макетной плате, и навесным монтажом. Травить печатную плату можно хлорным железом или раствором соляной кислоты и перекиси водорода ( эта смесь показала лучшие результаты, и она дешевле хлорного железа). Скачать печатные платы можно в конце статьи.
Печатные платы рисовались в программе CADSOFT Eagle. Для изготовления печатной платы необходимо найти фотобумагу или журнал с глянцевой бумагой, далее напечатать плату лазерным принтером на заготовке из бумаги и перевести рисунок платы на стеклотекстолит с помощью утюга. После чего дать плате немного остыть, потом отмочить бумагу и вытравить плату. Далее сверлим отверстия под детали в плате и желательно залуживаем дорожки от окисления.
После многих экспериментов и переделок плата была сокращена до размеров 50 х 100 мм.
Детали в плату втыкаются со стороны, на которой нету медного покрытия. Гнездо для лампы нужно пропаивать очень хорошо, так как оно испытывает большие нагрузки при установке в него лапы, а также при извлечении.
При установке гнезда на плату, не следует сильно изгибать выводы, так как они могут отломиться.
Если у вас другого типоразмера резисторы, то их выводы придется подгонять под отверстия в плате.
Впаивая электролитические конденсаторы нужно соблюдать полярность, иначе они выйдут из строя
Входной сигнал подается на RCA разъем или можно использовать 3.5 стерео джек, далее он поступает на переменный резистор с помощью которого можно изменять уровень сигнала. Переменный резистор лучше взять покачественнее, иначе при регулировке может быть слышен треск или шуршание.
Установить переменным резистором Р1 половину напряжения питания на аноде. В течении первых двух часов напряжение будет немного меняться, его можно подкорректировать этим резистором.
Измерить постоянный ток на выходе усилителя. Оно должно быть не более 10мВ, в образцах которые я собирал оно было где то на уровне 8—3 мВ.
Если все нормально, то подключаем хорошие наушники и слушаем музыку.
Источник
Гибридный усилитель для наушников на 12AU7 + IRF610
Содержание / Contents
↑ Схемы из большой сети
Будучи отрезанным от просторов бывшего СССР, сумел заказать лишь китайские лампы — хорошо известные 12AU7 . Решив опробовать некоторые свои схемные решения, конечно же воспользовался навесным монтажом, на мой взгляд более оптимальным для ламповой техники. Лампа 12AU7 имеет две половинки накала, которые можно запитать напряжением 12 Вольт в последовательном включении и 6.3 вольта в параллельном. Я порылся в интернете, и глаз зацепился за схему, в которой каждая из половинок нити накала используется как резисторы в эмиттерах источников тока (рис.2), что решает множество проблем, таких, как «переменка» 6.3 вольта в катодах или лишний источник стабильного напряжения для накала, тепло греющихся резисторов в нагрузке выхода или тех же источников тока в таковой.
↑ Мой вариант схемы гибридного хэдампа
Я подумал, что анод лампы должен быть нагружен на динамическую нагрузку. По опыту знаю, что Вольт -добавка с резисторами и конденсатором «звучит» лучше, чем транзисторный генератор стабильного тока, позволяя амплитуде сигнала «выбегать» за пределы напряжения питания, а, значит, применил именно ее. Как и в схеме на рис.2, генератор стабильного тока выходного повторителя также является и источником стабильного напряжения накала 6.3 вольта.
В загашниках на виду целая коробка со старыми добрыми КТ315 разных букв (когда-то 30 лет тому распял неподдающийся ремонту клавишный инструмент «ФАЭМИ-М», и не забыл запас транзисторов по переезду в Израиль). Переход база-эмиттер КТ315 – неплохой стабилитрон на напряжение 7.5 вольта с незначительными отклонениями (VT7), чтобы не копаться в поисках. Но, чтобы получить 6.3 вольта для накала, одного транзистора стабилизатора тока оказалось недостаточно. Пришлось добавить еще по КТ315Б, так что «нагрузка» повторителей состоит из составных транзисторов VT1 и VT3, а также VT5 VT6 в др. канале.
Их можно заменить готовыми «Дарлингтонами», например, КТ972Б. Тогда деталей на две будет меньше.
Позже, когда все уже работало, подумал, что вместо всех этих пяти транзисторов могут работать две треногие микросхемы LM7806 (информация к размышлению).
Изначально в схеме не было конденсаторов С1 и С2, пока не обнаружилось, что некоторые источники сигнала имеют «постоянку» на выходе. Случайное шевеление штекера в гнезде такового приводит к неприятному для слуха треску и может повредить дорогие наушники. Случайно в старых запасах нашел два старинных метало-бумажных кондюка МБМ на 0.5мкф и 160 Вольт . В отличии от малогабаритных «глиняных флажков», они не портят звук. Кроме того, корпуса из трубчатого алюминия экранируют от возможных внешних электрических помех, если их заземлить.
К сожалению, 9-pin панели под лампы ещё не пришли, но под руками оказалось небольшое стальное шасси с пальчиковой панелькой от тракта ПЧ какого-то древнего телевизора. В нем распаялись резисторы R3 — R6 и конденсаторы С1 и С2. На макетной плате разместилось все остальное. Выходные транзисторы были прижаты к стенкам металлического корпуса, коим явилась половинка переключателя шин данных (СОМ-25) для компьютеров начала 90х.
Используя разные программы, можно разработать печатную плату, на которой можно разместить и ламповую панель. Важно правильно распорядится подключением «+» питания и «земли». Последняя имеет две точки: силовая, вокруг «минусового» вывода конденсатора С7, вторая «земля» — сигнальная, она на одной из точек шасси под ламповой панелькой, и она же подключена на корпус устройства. Вокруг «плюса» еще одна «звезда» («паук», если хотите).
Полевые транзисторы VT2 и VT4 — IRF610 . VT1 и VT5 – BD243 (SPLAN-70 интересно нумерует транзисторы на схеме).
Резисторы мощностью 0.125 ватт.
Половинки-триоды в некоторых лампах могут иметь между собой заметный разброс параметров, так что следует заказывать на китайском сайте сразу 5-10 шт .
Первый раз подав напряжение питания, вместо половинок накала стоит подключить резисторы сопротивлением порядка 50-60 ом, чтобы затем быть уверенным, что сам накал лампы не перегорит. На них должно быть напряжение 5.9-6.7 Вольт .
↑ Затем слушаем музыку
Лучше всего качественный виниловый проигрыватель с ламповым RIAA-корректором и чистые пластинки, записанные еще в доцифровую эру. Но я слушал «сидюки» на блинчатом плейере. Музыка исполнялась на акустических инструментах: симфоническая, джаз и хоровая народная. Наушники были разные, чтобы оценить звучание. Очень старые и очень добрые «ТДС-3», «Mixteck LH075D» и мои любимые «AKG K-301».
Т.к. выходное сопротивление такого уся не самое маленькое, каждая модель ушей честно отрабатывала свои резонансные особенности. Однако звучание оказалось достойным: аккуратный правильный бас, отчетливая атака меди и настоящие тембры струнных инструментов, ударные такие же, как и в жизни, разве что легкий завал на самых верхах, наверное, обусловленный большой входной ёмкостью мощных полевых транзисторов. В сравнении со звучанием непосредственно с выхода «СиДи-Блина» «Jwin» на наушники, серьезное предпочтение этому «увеселителю».
Напоследок я извлек с верхней полки два старых хорошо знакомых в «Датагоре» аппарата: Усилитель для наушников с дроссельным выходом и Простой усилитель для наушников на КТ315Б, чтобы сравнить звучание в разных наушниках. Оба старых аппарата имели усиление порядка 10 дб, а этот – не менее 20 дб.
Уши «ТДС-3» к удивлению, звучали почти одинаково на всех трех испытуемых. Сухой бас, приподнятая верхняя середина, затушеванный верх. Слушал разные записи. Впечатление было неоднозначное, пока я не поставил запись Чика Кориа с его друзьями. Диск был приобретен за большие деньги и записан на серьезной фирме. Все инструменты акустические, сам Чик играл на рояле. Так что качество записи также следует учитывать.
На «Микстеках» была заметна ощутимая разница в звучании каждого уса, но детально об этом можно было узнать, заслушав через «AKG K-301».
Все три аппарата конкурируют в звучании. У каждого что-нибудь выделяется в лучшую сторону. Но именно тот, который с «лампочкой», выдавал яркую динамику, сбалансированную середину, плотный настоящий бас и естественные натуральные ударные. Не зря появляются всё новые вариации этого усилителя для наушников.
Спасибо за внимание!
Всем желаю успехов в творчестве и жизни.
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
Источник