Ламповый усилитель для наушников 32 ома схема

Делаем сами. Ламповый усилитель для наушников

Оглавление

Вступление

Сегодня разгонять ничего не буду. Хочется немного отдохнуть от этих гонок, завалиться на диван и послушать хорошую музыку. Что же использовать в качестве неиссякаемого источника дивных мелодий? Конечно, компьютер. Дома он давно стал не столько рабочим инструментом, сколько мультимедийным развлекательным центром. С его помощью и скачиваешь, и слушаешь, и смотришь.

Самый распространенный способ получить музыку с компьютера — это наушники. Просто, привычно, удобно и совсем не мешает окружающим. И все для этого есть. Усилитель для наушников встроен в любую звуковую карту и даже в интегрированный «звук» материнской платы. Но практически всегда в таких случаях он не особо хорош. А оверклокеры — народ требовательный и любят слушать музыку в хорошем качестве.

реклама

Если у вас есть приличные наушники, то раскрыть их потенциал не всякому интегрированному усилителю под силу. Кажется, что может быть проще – купи готовое устройство, слушай и радуйся. Тут и начинаются проблемы. Дешевый усилитель, как правило, ненамного лучше интегрированного. Тот, который нравится, стоит таких денег, что желание его приобрести пропадает само собой. А так хочется получить хороший, но по цене нехорошего… Принцип оверклокинга. Максимальный результат за минимальные деньги.

Немного отвлекусь. После того, как вся музыка перешла на цифру, стали вновь популярны ламповые усилители. Почему? Цифровой звук по сравнению с аналоговым более жесткий. А лампы его смягчают. Есть даже такой термин – «ламповый звук».

«Ламповый звук» — термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи и электромузыкальных инструментов, обозначающий характерную тембральную окраску звука, воспроизводимого аудиосистемой, содержащей усилительный тракт, выполненный на электронных лампах. Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей.

Как вы уже поняли из цитаты, камень брошен не только в огород цифрового звука, но прошлись еще и по полупроводникам. «Камням», как их называют аудиофилы. Чем «камни»-то не угодили?

И полупроводники, и лампы при усилении сигнала вносят искажения, но природа последних различна, что в первых, что во вторых. В «каменном» усилителе преобладают нечетные гармоники. Они неприятны на слух. Но с помощью грамотной схемотехники их можно значительно уменьшить. С лампами иначе. Здесь преобладают четные гармоники, которые приятны нашему слуху. Поэтому коэффициент гармонических искажений хотя и выше, чем у «каменных», но не так критичен.

Мне могут возразить, что нехорошо, когда усилительный тракт вносит отсебятину, пусть даже приятную на слух. Да, наверно это так. Но насколько хорошо звучит эта «отсебятина»! Если лампы приукрашивают звук, то пусть так и будет. Накладывают же женщины макияж для подчеркивания своей красоты? Мы же не называем это «отсебятиной».

Качественное воспроизведение звука — обширная и очень спорная тема. Во многом в этой теме превалируют вкусовые пристрастия, а порой даже эзотерика, поэтому углубляться в нее не стану. И спорить тоже.

О чем это я ? Ах, да. Так почему бы ламповым усилителем для наушников слегка не облагородить тот звук, что выходит с компьютера? К тому же лампы — это красиво. Светящиеся в полумраке красноватым светом нити накала выглядят завораживающе. А если это оформлено в ретро стиле. Но ламповые аппараты такие дорогие… И что? Есть старая мудрая пословица – хочешь получить вещь — сделай ее сам. Так и поступим.

В этой статье я попробую так изложить процесс изготовления усилителя, чтобы было понятно и доступно для повторения даже неподготовленному человеку. Но нужно предупредить, что в усилителе наличествуют высокие напряжения, опасные для жизни. Нужно соблюдать технику безопасности.

Конечно, не стоит ожидать от этого устройства чудес и звука тысячедолларового агрегата, но услышать и оценить «ламповый звук» будет вполне возможно.

реклама

Схема

За основу взята схема с сайта Сергея Сергеева. Она очень проста, минимум самых распространенных деталей. Это хорошо сразу с нескольких сторон. Первая — проще сделать. Но есть еще одна грань такой простоты. В ламповой аппаратуре, как в музыкальном инструменте, звучит каждая деталь. Минимум деталей – минимум искажений. Есть даже концепция короткого тракта… Но это опять философия и отход от темы. А тема – изготовление, а не размышления на тему. Поэтому поступаю следующим образом. Пишу список деталей, и еду с ним на радиорынок. На приведенной схеме есть только собственно сам усилитель, без блока питания. Эту схему я приведу ниже, в разделе «сборка». А пока детали.

Комплектация

• Силовой трансформатор ТАН-31-127/220-50 – одна штука. Не обязательно именно этот. Можно подобрать нужный по справочнику самому или прямо на рынке спросить у продавца трансформатор с обмоткой, чтобы получилось 200-220 вольт выпрямленного напряжения с током 100 миллиампер и обмоткой 6.3 вольта от одного ампера.
• Выходной трансформатор ТВЗ 1-9. Эта модель считается одним из лучших фабричных однотактных трансформаторов, выпускаемых в СССР. Но можно использовать ТВЗ 1-1. Этот не хуже, а некоторые считают, что и лучше 1-9. Или ТВЗ-Ш. Трансформаторы эти давным-давно сняты с производства, так что не пугайтесь их внешнего вида. Желательно, чтобы они были не ржавые, катушка не мятая, без повреждений.
• Лампы 6ж51п – две штуки. Можно взять 6ж52п. Но они почти все с сильным «микрофонным эффектом», их надо подбирать по минимуму этого эффекта из нескольких. Склонны к самовозбуждению. Из шести купленных мною было отобрано только две. Считается, что повезло. Одну вообще выкинул, она откровенно свистела. Но звук у них ничуть не хуже 6ж51п, а некоторым они нравятся больше. Ресурс их работы — 1000 часов. Поэтому при желании можно купить больше, в запас.
• Панельки к лампам ПЛ9 – две штуки.
• Регулятор громкости – сдвоенный переменный резистор 47 кОм – одна штука. Это по желанию. Можно регулировать громкость программно, средствами операционной системы или программного проигрывателя.
• Катодный резистор 100 Ом, 5 Вт – две штуки.
• Два резистора 1.8 кОм, 10 Вт. Это в фильтр блока питания. Лучше, конечно, поставить дроссель. Но это — габариты и усложнение. Хотя с дросселем намного меньше фона. Дроссель от 5 Гн, на ток от 100 мА.
• Сеточный резистор 470 кОм, 0.5 Вт (желательно угольный), две штуки.
• Диодный мост 6 А, 1000 В — две штуки.
• Конденсатор фильтра питания 470 мкФ, 450 В – одна штука. Лучше два. От качества питания во многом зависит звук.
• Конденсатор фильтра питания 100 мкФ, 450 В – одна штука.
• Конденсатор фильтра питания накала 470 мкФ, 16 В – одна штука.
• Конденсатор фильтра питания накала 10 000 мкФ, 16 В – одна штука.
• Катодный конденсатор 4700 мкФ, 16 В – две штуки. Они должны быть Low ESR. Продавцы на рынке называют их «компьютерными».
• Шунтирующие конденсаторы, пленка 1 – 4.7 мкФ, 400 В – четыре штуки. Это для шунтирования электролитических конденсаторов. Лучше купить шесть, пригодятся при настройке.
• Входные разъемы. Два RCA разъема .
• Выходной разъем TRS, другое название «Джек» 6 мм. Не люблю «миниджеки», ненадежны. Но если у вас на наушниках «миниджек», тогда ставьте его.
• Соединительный провод. Отлично подходят провода, добытые из витой пары пятой категории.
• Провод для соединения блока питания и усилителя. Можно использовать звуковой провод, сечением 0.5 мм. А я нашел старый в тряпочной изоляции. Для ретро вида.

Список — дело хорошее, но с ним — как с напитками. Сколько ни пиши, все равно еще раз бежать придется.

Также понадобятся два корпуса. Один — для сборки самого усилителя, а второй — для сборки блока питания к нему. Тут полная свобода для творчества — сделать самому или подобрать что-то готовое.

Почему блок питания вынесен отдельно? Делается это для того, чтобы максимально разнести трансформатор питания и остальные компоненты. Первое: меньше наводок, а, следовательно, чище звук. Второе: силовой трансформатор при работе вибрирует. Больше или меньше — зависит от качества. А практически все лампы обладают «микрофонным эффектом». Если постучать ногтем по работающей лампе, то в динамиках вы этот стук услышите, плюс звон (от сотрясения) самой лампы. Вибрация силовика будет попадать в звуковой тракт, а это малоприятно.

Для изготовления блока питания использую корпус от сгоревшего компьютерного коллеги. А для усилителя приспособил ящик из-под сигар, купленный по случаю на «молотке». Почему не металлический корпус? Опять защита от вибраций. Вспомним старые ламповые радиоприемники. В некоторых моделях шасси для сборки выполнено из металла, а в некоторых из дерева. Считается, что дерево лучше звучит, поскольку меньше передается вибраций на лампы от трансформаторов. Но это опять же дело вкуса, кому что нравится.

Проблем с покупкой не возникло. Упомянутые детали отнюдь не дефицитны и продаются в достаточном количестве.

Вот с этой кучкой и будем работать. Только, как всегда, произошла небольшая накладка. Забыл купить мощные резисторы в блок питания и продавец по ошибке положил конденсаторы 0.1 мкФ, вместо 1 мкФ (синие в нижнем левом углу). Я не проверил, а когда все собрал, было уже невозможно переснять этот кадр. Так что дальше будут появляться детали, не попавшие в этот снимок.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как приступить к сборке, необходимо проверить, есть ли у вас для этого необходимые инструменты.

• Паяльник, мощностью 40-60 Вт.
• Припой, меня вполне устраивает оловянно-свинцовый ПОС-61.
• Флюс. Канифоль в спирте.
• Мультиметр.
• Пинцет, чтобы придерживать детали при пайке.
• Бокорезы, чтобы откусить лишнее.
• Дрель.
• Сверла.
• Малярная лента, для защиты корпуса при работе. Помогает в разметке.
• Кисточка и немного краски, но может и не пригодиться.

Изготовление блока питания

Начну с блока питания. Сначала, открыв корпус, раскладываю детали, которые будут находиться в нем. Когда определяюсь с размещением, сверлю отверстия и с помощью винтов с гайками креплю силовой трансформатор.

реклама

И распаиваю его, сверяясь со справочником и схемой.

Конденсатор С1 — это фильтр, стоящий в сетевом разъеме. F1, F2 – предохранители. В отличии от импульсных блоков питания в этом случае они действительно работают. Лучше поставить. К сожалению, у меня оказалась только одна колодка, пришлось один поставить на входе трансформатора. С2, R1, C2 – фильтр анодного питания. Номиналы — С2 100 мкФ на 450 В. R1 составлен из двух параллельно соединенных резисторов 1.8 кОм. С3 – 470 мкФ на 450 В. С2 размещается в блоке питания, а остальное в корпусе самого усилителя. Параллельно С3 припаян пленочный конденсатор 1 мкФ, 400 В. С4 — конденсатор фильтра питания накала ламп 470 мкФ на 16 В.

Один провод от разъема подключения сетевого кабеля припаиваю к выводу 1 трансформатора, выводы 2 и 4 соединяю перемычкой. А второй провод от разъема питания соединяю с трансформатором через выключатель, который присутствовал на блоке питания и предохранитель. Колодка предохранителя закреплена на стенке блока рядом с выключателем.

реклама

Прикрепляю к корпусу блока диодные мосты. Опять пользуюсь винтами с гайками. М3 отлично входят в отверстия решетки блока, так что даже пользоваться дрелью не пришлось.

Теперь нужно распаять вторичные обмотки трансформатора. Снова заглядываем в справочник. Припаиваю провод к выводу, обозначенному волнистой линией «

», диодного моста и соединяю с клеммой 7 трансформатора. Затем соединяю клеммы 8 и 9 перемычкой, а клемму 10 соединяю со вторым выводом «

» диодного моста. На выход моста припаиваю конденсатор 100 мкФ на 450 В, соблюдая полярность. Если здесь сделать ошибку, при включении будет небольшой пиф-паф и конденсатор разлетится на клочки. На эти же выводы припаиваю провода, которые пойдут к анодным цепям усилителя.

Теперь проделываю то же самое с цепью накала. С клемм 19 и 21 трансформатора припаиваю провода к диодному мосту. Выводы «

». А к выводам моста «+» и «-» моста — конденсатор 470 мкФ на 16 В. И по аналогии провод, который пойдет к накалам ламп. Провода нужно прикрепить к корпусу, чтобы потом не оторвать. Вот что получилось у меня. На провода, припаянные к выводам 12 и 11, внимания можно не обращать. Это я добавлял обмотки для повышения анодного напряжения. Потом сделал так, как написано выше.

реклама

После монтажа нужно проверить правильность соединений. Лучше два раза с перерывом. И только после этого включить блок в сеть и измерить выходные напряжения. Напряжение накала может быть завышенным, в пределах 7-7.3 В, что не страшно. Под нагрузкой оно просядет до нужных 6.3 В. Высокое должно находиться в пределах 180-230 В. У меня получилось 189.

С крышкой блока не повезло, решетка куда-то затерялась. Пришлось сделать новую, из перфорированного металла. В законченном виде блок питания выглядит так.

На мой взгляд, ничуть не хуже, чем было бы с «родной» вентиляционной решеткой.

реклама

Почему не все конденсаторы фильтра расположены в блоке? Основные конденсаторы принято располагать как можно ближе к лампам, для уменьшения наводок. Поэтому в блок питания вынесены только первые конденсаторы фильтра.

Источник

СТАЦИОНАРНЫЙ ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ К НАУШНИКАМ

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).

Источник