Простий ламповий уїлювач звукових частот своїми руками або відчуєте теплоту лампового звуку

Я вже не пам'ятаю, як і коли в моїй голові оселилася ця дивна ідея — зібрати ламповий підсилювач. Навіщо теж не зовсім зрозуміло — меломаном я не є, домашніми кінотеатрами давно і швидко перехворів, на згадку про цей час залишилися колонки Wharfedale Diamond 8.4, що останні роки використовувалися виключно як декоративна підставка для квітів. Як би там не було, думка настільки глибоко оселилася в моїй голові, що почалося повільне вивчення профільних ресурсів, читання форумів, пошук схем лампових підсилювачів для чайників і т.д. і т.п. Відсутність будь-якого досвіду спілкування з ламповою технікою (найсучасніший гаджет, який я пам'ятаю — це ч/б телевізор у студентському гуртожитку на початку 90-х років минулого століття) відлякувало та приваблювало одночасно.

Млявий пошук міг продовжуватися нескінченно довго, якби одного разу не був виявлений чудовий ресурс - http://tubelab.com/. Свій вибір зупинив на однотактному підсилювачі Tube Lab Simple Single End (SSE), що ідеально відповідає моїм інтересам, а саме: простий підсилювач для початківців з мінімумом компонентів, відсутністю будь-яких регулювань, при цьому досить універсальний і, судячи з відгуків, чудово себе зарекомендував. Замовлення плати було зроблено на сайті (відправляється куди завгодно крім Росії та Італії), оплата через Paypal, коротке листування з розробником, досить швидка доставка двох плат (крім SSE була також замовлена ​​плата для просунутої версії Tublab SE - так би мовити "на виріст") . Комплектуючі вирішили замовляти через e-bay, не швидко, але надійно і недорого — терміни доставки компенсувалися зручністю (отримання поштою, неквапливий пошук сидячи за комп'ютером). Процес зайняв досить довгий час, але я особливо не поспішав (з моменту замовлення плат до моменту успішного включення минуло майже 2 роки).

Перші отримані комплектуючі

Описувати процес складання плати підсилювача немає сенсу, докладні інструкції з картинками є на сайті проекту. Особливо порадував дисклаймер відмову від відповідальності:

Ми не можемо відповідати за неприязні, accidents, діям щастя stupidity, вирування нашого будинку вниз, розкриваючи частини, і інші нерозважливі дії (всій з яких є можливим) в результаті з використанням будь-якої інформації міститься в ній.

Деякі рекомендації, отримані у процесі вивчення матеріалів.
Ніколи не встановлюйте електроліти до упору, між ними і платою повинен бути невеликий зазор. Справа в тому, що при паянні ніжка нагрівається і подовжується, а остигаючи коротшає, і, при щільній посадці, може просто відвалитися від обкладки. Враховуючи, що в ламповому підсилювачі процес нагрівання-охолодження відбувається регулярно, на цей момент варто звернути увагу.
Шасі вихідних і силового трансформаторів розташовувати перпендикулярно зменшення взаємного впливу.
Вхідні аудіо роз'єми ізолювати від шасі, щоб унеможливити виникнення «земляних петель» в сигнальних лініях. Якщо провід екранований — екран заземлювати тільки з одного боку.
Замовляти комплектуючі із запасом, щоб уникнути затримок на логістику та заощадити на доставці.
І найголовніше – обережніше з покупками комплектуючих на ebay (про це трохи пізніше).

Однією з проблем, з якою довелося зіткнутися, виявився вибір трансформаторів (силового і вихідних) — досить складно купити трансформатор з потрібною напругою, якщо 110-вольтова версія зазвичай є в наявності у американських рітейлерів, то трансформатор на 220V потрібно замовляти у виробника і чекати 45-60 днів. Крім того, вони досить важкі і вартість доставки із США практично подвоює вартість замовлення. На щастя, підходяща версія (Hammond 374BX) знайшлася в Німеччині, що дозволило суттєво заощадити на доставці та принагідно замовити дросель (індуктивність) для використання у вихідному фільтрі блоку живлення. Перша помилка - замовляючи індуктивність, я підбирав опір, зовсім забувши про струм, в результаті отримав котушку з обмеженням по струму 100ma замість мінімально необхідних 170ma, довелося повернутися до більш простого і менш якісного варіанту з RC фільтром і купувати відповідний дротяний резистор на котушку, якщо виникне бажання, можна будь-коли. З вихідними трансформаторами було простіше, адекватні терміни доставки виявилися тільки Transcendar, за всіма параметрами підійшла модель TT-119.

Нарешті настав момент, коли всі комплектуючі отримані, позначився вільний час і нічого не заважало подивитися, як усе це працюватиме. Порушуючи всі правила техніки безпеки, всі з'єднання були зроблені прямо на столі перед монітором.

На роль джерела сигналу був запрошений старий LG-P500, у ролі колонок - спікери від музичного центру, знадобилося кілька червоної ізоленти і трохи хоробрості. Таадаааам — включення відбулося, нічого не вибухнуло, лампи засвітилися гарним помаранчевим світлом… і тиша, точніше, якщо піднести вухо до колонки, на тлі шуму можна було навіть почути музику, але це був зовсім не той «теплий ламповий» звук, який я сподівався почути.

Перше, що я вирішив перевірити - це напруга на виході випрямляча, і відразу ж був неприємно здивований, замість очікуваних мною 375V x √2-27V= 503.33V (напруга на вторинній обмотці помножена на корінь з 2 мінус падіння на лампі) я побачив майже 550V на виході випрямляча і відповідно 525V B+(анодна напруга). Бажання тестувати електроліти на витривалість (вони розраховані на 500V) не було, довелося вимкнути живлення. Перевіривши напругу мережі я вкотре здивувався — воно виявилося більше 240V (подальше опитування сусідів підтвердило, що це так у всіх). На щастя, трансформатор можна перекомутувати і таку напругу. При другому включенні напруги прийшли в норму, але колонки, як і раніше, мовчали, подальша перевірка виявила відсутність анодної напруги на вхідному тріоді, що, на мій погляд, говорило про несправність єдиного напівпровідникового приладу - джерела струму IXIS10M45, що регулюється.

Вирішивши, що проблема виникла через перенапругу та/або китайського ebay-продавця, замовив нову пару IXIS10M45 з Англії, здалося надійніше і швидше. Повинен сказати, що чергове включення завершилося абсолютно аналогічно першому та другому, нові деталі хоч і виглядали зовсім інакше, але працювати відмовлялися так само. Тут я вже почав турбуватися, тому що обидва канали поводилися абсолютно ідентично, а напруга на анодах 12AT7 зовсім була відсутня. Оскільки в цьому ланцюзі крім власне лампи, регулятора струму і апріорі дрібниці, що працює, нічого більше не було, підозра впала на лампу. Аукціон на ebay дозволив недорого купити ECC81 (європейський аналог американської 12AT7), а заразом і чергову партію IXYS 10M45 (знову китайський продавець, брав вже із запасом про всяк випадок). Третя партія 10M45 виглядала (і дзвонилася) точно так, як і друга, для чистоти експерименту замінив відразу лампу і IXYS, від'єднав все зайве (другий каскад) і вчетверте не виявив нічого на аноді першого тріода.

Повний провал, розум відмовлявся розуміти, як може бути. На макетній платі зібрав простеньку схему зі світлодіодом і регульованим джерелом струму (використовував недоторканий із третьої партії), запитав від блока живлення ноутбука - і ВОНА НЕ ЗАРОБИЛА!!!

У цей момент мене стала переслідувати думку про всесвітній змові, не працювало навіть те, що мало працювати ... і я знову вирішив замовити проблемні мікросхеми, тільки вже через перевіреного продавця (Digikey). І вкотре виникли складнощі навіть там, де їх не мало бути. Першу проблему, що виникла (у Digikey мінімальна вартість доставки в мій регіон становила 75$, навіть за 5-и доларове замовлення). Ця проблема вирішилася за допомогою американського посередника, а ось друга виявилася вже після розміщення замовлення - на мій емейл надійшов лист із проханням підтвердити, що я не терорист заповнити форму BIS711 (кому цікаво goo.gl/VAkDYB). Я замовляв звичайні радіодеталі на американську адресу, навіщо потрібно заповнювати цю форму при купівлі звичайних радіодеталей мені досі не зрозуміло. Вказавши своє ім'я своє ім'я та домашню адресу у всіх полях, а саме: я - кінцевий користувач, я - офіційний представник кінцевого користувача, я - покупець, я - експортер і вказав, що при цьому я - приватна особа, відправив заповнену форму в Digikey, і вже наступного дня отримав підтвердження замовлення та тракінг на посилку.

Чергова партія зовнішнім виглядом відрізнялася від попередніх, що вселяло певний оптимізм (картинка нижче)

Перевірка на макетній платі втішила, світлодіод радісно змінював яскравість залежно від опору резистора, що управляв. П'ять хвилин для заміни деталі на платі.

… чергове включення і з колонок зазвучала МУЗИКА.

Як з'ясувалося в процесі спілкування на профільних форумах – підроблені радіодеталі на ebay стають великою проблемою. Ось що пишуть модератори Diyaudio
- Fake parts are a real plague by now. Немаленький мікшень буде все get share of those when fishing for quick small purchase.
- Я не знаю, що semi-conductors або electrolytic capacitors on eBay for this reason.

В результаті я отримав робочу плату, відновив власну самооцінку, розчарувався Ebay. Нашвидкуруч був виготовлений корпус, як передбачалося як макет для тестування компоновок, але несподівано сподобався.

Зараз підсилювач працює у зв'язці з Raspberry Pi&Volumio (як джерело), ​​звук дійсно дуже приємний і реально теплий (+65С). У планах облагородити корпус, подолати шум, що трохи заважає, вбудувати USB DAC (буде лампова звукова карта), можна додати дистанційне керування. Якщо виникне інтерес, опишу процес виготовлення корпусу, а також розповім про виявлені проблеми та шляхи їх усунення.

Схема та розташування елементів (його важко знайти на сайті, використовував для розмітки отворів на корпусі).

Коротко, в основному фото (перезалив у високій якості). Відразу скажу, що досвіду та знань у радіотехніці було мало, зробив багато помилок. Не будучи фанатичним любителем теплого лампового звуку, для мене був цікавий процес зборки.

Найскладніше – знайти вихідні трансформатори. Собі купив уже готові від підсилювача ТУ-100М (довго не вибирав, взяв якісь були). Каркас робив із алюмінієвого профілю і запасом по міцності трохи переборщив.

Верхню частину корпусу зробив із 3мм сталі. Отвори для трансформаторів та ламп були вирізані лазером. Дно теж було вирізане з 2мм сталі з вентиляційними отворами:

Передня панель із шматка алюмінію:

Схема

Кінцевий підсилювач зібраний за двотактною схемою на двох лампах Г-807. Попередній підсилювач містить два каскади посилення, зібраних на подвійному тріоді 6Н9С (закордонний аналог 6SL7).

Переваги 6Н9С:
1) Лампа спочатку розроблена для звукового застосування;
2) Два тріоди в балоні;
3) Висока лінійність;
4) Широке поширення, низька вартість.

Недоліки 6Н9С:
1) Високий внутрішній опір.

Передкінцевий підсилювач (проміжне ланка між однотактним і двотактним підсилювачами) зібраний за фазоінверсною схемою на подвійному тріоді 6Н9С, основне призначення - формування з вхідного сигналу двох взаємно протифазних, рівних по амплітуді сигналів. У схемі ТУ-100М лампа підсилює вхідний сигнал і посилена нею напруга надходить на сітку лампи першого плеча двотактного підсилювача.

Частина вихідної напруги першої лампи фазоінверсного підсилювача подається на вхід другої лампи цього підсилювача. Напруга, посилена другою лампою фазоінверсного підсилювача, надходить на сітку лампи другого двотактного плеча
підсилювача. Таким чином, для першого плеча двотактного підсилювача сигнал проходить через одну лампу, а для другого через дві.

Було б краще, якщо напруга, що подається на вхід першого плеча, дорівнює напругі на вхід другого плеча. Зробив трохи іншу схему, із зміненим фазоінверсним каскадом.

Переваги:
1) Знижені вимоги до фільтрації напруги живлення;
2) Вкрай низький рівень шумів;
3) Рівні вихідні напруження плечей.

На форумах знайшов ще один варіант:

Панельки для ламп 6Н9С:

У корпусі підсилювача зібрано ЦАП з можливістю підключення до комп'ютера USB:

Налагоджувальний варіант:

Екрани трансформаторів, перші начерки на папері:

Вирізані з 2мм сталі:

Після припасування напилком і шліфування:

Ще трохи фотографій:

Трохи почистив:

Ціна: невиправдано дорого.
Простіше купити готовий за 4-5 тис руб. Але якщо комусь потрібно, можу скинути файли для різання і для друкованих плат.

Після переможної ходи кілька десятиліть твердотілих підсилювачів лампові підсилювачі організували потужне повернення в останні десять років у зв'язку з їх звуковими високоякісними можливостями. Давайте розберемося: Чому ламповий підсилювач кращий за транзисторний?

Простіші, чистіші схеми

Коли йде навантаження транзисторів (у дискретному ланцюзі чи ОУ), це домінуюче спотворення третьої гармоніки. Замість того, щоб зробити тембр, тон, сильна третя фактично робить сигнал тонкими і твердими. З іншого боку, в ламповому підсилювачі (зокрема, тріоди) домінуючим продуктом будуть другий гармоніки. Музично друга октава вища за фундаментальні і майже не чутно її, але вона додає тіло до звуку, що робить його більш повним. Тому й лампові підсилювачі звучать краще, бо їхні спотворення музичніші.Лампи забезпечують більше відповідний вантаж для перетворювачів…. Такими є основні причини, чому високоякісний ламповий підсилювач звучить краще.

Ось чому багато слухачів вважають, що підсилювач звучить потужніше.

Якщо ви не вірите, то послухайте ламповий підсилювач з хорошими і , і я вірю, що ваше життя зміниться на краще.

Я сподіваюся, що стаття «ламповий підсилювач кращий за транзисторний?» хоч якось трохи допомогла.
Будь ласка, залишайте коментарі нижче, щоб я міг повернутися до вас.
Не бійтеся мене і додавайтеся до

Для того щоб створити особливу атмосферу при відтворенні музичних файлів краще купити ламповий підсилювач, а не транзисторний - це ясно не лише фахівцям в галузі акустичних пристроїв, а й пересічним споживачам. Підтвердженням цього є тенденція зростання споживчого попиту на цю групу товарів. Втім, назвати «ламповики» масовою продукцією не можна, адже вимоги до апаратури такого роду — найвищі, внаслідок чого вартість названих пристроїв — не помірна. Але справжні цінителі музики як мистецтв готові розлучитися з великою сумою заради володіння цим пристроєм. Якщо про покупку такого виробу замислюєтеся і ви, слід знати, що є ламповим підсилювачем. Тоді ви з легкістю зможете визначитися, який саме виріб вам потрібний.

Вникаємо у суть: що таке ламповий підсилювач

Пристрій цього типу збільшує потужність електросигналів за допомогою головного активного компонента - радіо- або електровакуумних ламп. У «ламповиках» (як, втім і в інших різновидах підсилювачів) є три типи каскадів:

• підсилювальний тип;
• драйверний тип;
• вихідний тип.

Іноді перші два види каскадів є суміщеними. Основною перевагою лампових підсилювачів є очевидна простота конструкції (порівняно з іншими типами підсилювачів). Найчастіше просунуті аудіофіли-умільці вважають за краще не купити ламповий підсилювач, а виготовити самостійно.

Полегшуємо вибір: види лампових підсилювачів

Зовнішній вигляд лампового підсилювача

Як правило, всі пристрої названої категорії поділяють на дві великі групи: однотактні та двотактні. Нижче ми розглянемо ці різновиди докладніше.

Однотактні лампові підсилювачі використовують лише один канал посилення: А1 (рідше зустрічаються моделі, де можлива робота з каналом А2). Схема конструкції таких підсилювачів найбільш проста, оскільки в них задіяно лише 2 компоненти, що підсилюють (або, по-іншому, 2 каскаду). Однотактні лампові підсилювачі, що описуються, відрізняються найбільш чистим і прозорим звуком. І навіть спотворення завдяки втручанню другої гармоніки звучать музично та органічно (той найтепліший, м'який ламповий звук).

Фото ламп для підсилювача

Двотактні лампові підсилювачі працюють у наступних класах посилення: А1, А2, АВ1, АВ2, В1, В2. Якщо ви тільки починаєте використовувати лампове обладнання, слід вибрати модель, де можливе застосування вихідного каскаду в режимах А1 і АВ1. Однак, незважаючи на цю перевагу, якою відрізняються двотактні лампові підсилювачі, є у них і недолік: схема їхньої конструкції набагато складніше, так що виготовити його самостійно дуже і дуже непросто. Досить часто кількість зусиль і матеріальних витрат, необхідних створення даного пристрою, невиправдано велика. Отже, якщо ви хочете заощадити на придбанні такого виробу, краще звернутися до спеціалізованих магазинів.

Інтегральний ламповий підсилювач недорогого сегмента з унікальним ставленням ціна-якість. У вихідному каскаді можуть працювати два типи ламп EL34 або КТ88 без переналаштування (є спеціальний перемикач режимів ламп). Схема SoftStartTM забезпечує плавний запуск ламп, збільшуючи термін служби. Незважаючи на низьку вартість, монтаж виконаний навісним способом, регулятор гучності ALPS. Потужність підсилювача 35 Ватт.

Двотактний ламповий підсилювач потужністю 45 Ватт. Підсилювач розроблено та зроблено в Японії, що унікально для даної цінової категорії. Завдяки високій вихідній потужності підсилювач здатний працювати практично з будь-якою акустичною системою, але найкращого результату вдалося досягти з італійськими Sonus Faber Toy Tower. Вихідні лампи EL34 китайського виробництва, можливий апгрейд із російськими лампами ElectroHarmonix. Спеціалізований вхід Pre In надає можливість легкої інтеграції підсилювача до домашнього кінотеатру.

Класичний однотактний ламповий підсилювач, що працює в класі А. У вихідному каскаді використаний потужний зошит КТ88 російського виробництва, можливий апгрейд на лампу Genalex KT88 Gold Leon. Потужність 14 Ватт, потрібна акустика з досить високою чутливістю. Відмінний результат вийшов із акустикою Klipsch серії Heritage. В підсилювачі реалізовано схему «подвійне моно», анодна напруга стабілізована. В обробці підсилювача використані елементи із цінних порід дерева.

Однотактний ламповий повністю тріодний підсилювач виконаний у класичному дизайні відкритого типу. Вихідний каскад реалізовано на легендарних прямонакальних тріодах 300В. Завдяки паралельному включенню двох ламп вдалося підвищити потужність до 20 Ватів. У вихідному каскаді використано схему фіксованого зміщення. Такий підхід значний приріст звуку, але вимагає ретельного підбору ламп. Підсилювач зібраний у Японії повністю вручну, включаючи об'ємний навісний монтаж. Одне з найкращих звукових поєднань вийшло з акустикою Sonus Faber Minima, незважаючи на дуже низьку чутливість 84 дБ.

Цікаві технічні рішення застосувала американська компанія Audio research у молодшій моделі двотактного лампового підсилювача VSi60. При відносно невеликій потужності 50 Ватт підсилювач грає дуже масштабно та динамічно на рівні з транзисторними підсилювачами, при цьому залишається делікатність та витонченість класичного лампового підсилювача. Вхідна лампа - подвійний тріод середньої потужності 6Н30 розгойдує нову російську лампу КТ120. Дещо незвично бачити у лампового підсилювача електронний регулятор гучності, але має загальновідомі переваги в порівнянні зі стандартним потенціометром.

Двотактний ламповий підсилювач. Вихідний каскад на російських лампах КТ88. Італійським інженерам вдалося досягти унікальних звукових властивостей – при вихідній потужності понад 70 Вт підсилювач має однотактний характер звучання. Підсилювач добре справляється будь-яким навантаженням, включаючи велику акустику підлоги таку, як Tannoy Yorkminster SE. Універсальний підсилювач без будь-яких жанрових обмежень.

Американська фірма McIntosh Laboratory веде свою історію з 1949 року і є однією з найвідоміших та найавторитетніших компаній у світі Hi-End Audio. Підсилювач MC275 був вперше представлений у 1961 році і з деякими покращеннями випускається досі. Це найвідоміший підсилювач McIntosh і є епатажним та легендарним не лише в історії самої компанії, а й в історії аудіо загалом. Вихідний каскад виконаний на тетродах KT88 вітчизняного виробництва. Запатентована технологія Unity Coupled забезпечує потужність 75 Ватт у стерео режимі та 150 Ватт у режимі моноблоку.

Однотактний ламповий клас А без зворотного зв'язку підсилювач Meishu від компанії Audio Note виготовлений в Англії із застосуванням безкомпромісних технічних рішень. У підсилювачі не використано жодного напівпровідникового приладу. Блок живлення складається з трьох трансформаторів, трьох кенотронів та двох дроселів. Вихідний каскад побудований на прямонакальних тріодах 300В. До складу підсилювача входить ламповий фонокоректор високого класу. Незважаючи на невисоку вихідну потужність 9 Ватт підсилювач легко працює з великою акустикою.

Ще одне цікаве інженерне рішення від компанії Unison Research. Як отримати всі переваги однотактного підсилювача, що працює в класі А, при цьому забезпечити досить високу потужність 35 Ватт та високий (для лампового підсилювача) коефіцієнт демпфування? Пріоритетним для однотактних підсилювачів є прямонакальний тріод, але це малопотужний тип ламп. В даному випадку в кожному каналі використано два подвійні прямонакальні тріоди SV572 виробництва Санкт-Петербурзького заводу «Світлана». Підсилювач володіє яскравим, масштабним і детальним звучанням зі збереженням властивої однотактним підсилювачам прозорістю і витонченістю.

Комплект попереднього та кінцевого підсилювача компанії Triode Corporation найфункціональніший на сьогоднішній день. У попередньому підсилювачі встановлений чотирисмуговий еквалайзер для коригування тембру звучання з урахуванням акустичних властивостей приміщення та властивостей акустичних систем. В кінцевому підсилювачі можливе використання різних типів ламп – EL34, 6L6, KT88. Є перемикач глибини зворотного зв'язку – 0/3/6 дБ. Підсилювач може працювати в тріодному та ультралінійному режимах.