Высококачественный усилитель

В. Смирнов

Высокие требования, предъявляемые к современным звуковоспроизводящим системам, заставили конструкторов искать новые пути повышения качественных показателей всех элементов звуковоспроизводящего тракта и, особенно, усилителей НЧ. В результате vy1были созданы оригинальные схемы оконечных каскадов усилителей НЧ, из которых наиболее удачными оказались ультралинейный выходной каскад и двухтактный последовательный каскад без выходного трансформатора (рис. 1, а). Обе схемы имеют ряд серьёзных преимуществ перед обычной двухтактной схемой, однако каждая из них имеет и серьёзные недостатки, на которых следует остановиться подробнее.

Для хорошей работы ультралинейного каскада усилителя, выходной трансформатор необходимо выполнять с большой тщательностью. Стоимость такого трансформатора получается значительно выше, чем трансформатора для обычного усилителя, а это препятствует широкому распространению усилителей с ультралинейными каскадами.

Для реализации бестрансформаторного усилителя необходимо использовать динамические громкоговорители с сопротивлением 200—800 ом. Однако нашей промышленностью производство таких громкоговорителей пока ещё по-настоящему не освоено, а изготовление их в любительских условиях представляет значительные трудности.

Вниманию радиолюбителей предлагается схема свободного от перечисленных недостатков, так называемого, противопараллельного (мостикового) усилителя (рис. 1, б).

Выходной каскад усилителя представляет собой мост, два плеча которого образованы внутренними сопротивлениями выходных ламп, а два других — сопротивлениями источников анодного питания Е1 и Е2. Постоянные составляющие анодных токов ламп (рис. 1, б) протекают через нагрузку в противоположных направлениях, поэтому постоянное подмагничивание выходного трансформатора, как и в обычном двухтактном усилителе, здесь отсутствует. Переменные же составляющие анодных токов выходных ламп протекают через нагрузку в фазе, так как на сетки ламп подаются противофазные напряжения.

Если в обычном двухтактном усилителе выходные лампы по переменному току включены последовательно, то в противопараллельном усилителе (рис. 1, б) — параллельно. Поэтому оптимальное сопротивление нагрузки для противопараллельного усилителя в 4 раза меньше, чем для обычного двухтактного. Это значит, что индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора в противопараллельном усилителе при одних и тех же нелинейных искажениях на заданной низшей частоте будет в четыре раза меньше, чем в обычном. Благодаря этому, значительно упрощается конструкция выходного трансформатора и, следовательно, снижается его стоимость. В противопараллельной схеме выходной трансформатор может быть заменён своеобразным автотрансформатором со средней точкой, что приводит к уменьшению искажений на высших частотах, обусловленных индуктивностью рассеяния и распределёнными ёмкостями между обмотками выходного трансформатора. Недостатком противопараллельного усилителя является необходимость применения двух изолированных друг от друга выпрямителей анодного напряжения, что, однако не может служить препятствием его применению, так как сами выпрямители можно выполнить по однополупериодным схемам с простыми RC-фильтрами.

Принципиальная схема высококачественного усилителя НЧ, в котором выходной каскад изготовлен по описанной противопараллельной схеме, приведена на рис. 2. Выходная vy2мощность усилителя—12 вт при коэффициенте нелинейных искажений не свыше 3%. чувствительность—100 мв, полоса воспроизводимых частот—от 30 до 20000 гц с неравномерностью ± 1 дб.

Первый каскад усилителя выполнен на высокочастотном пентоде 6Ж1П. Применение высокочастотного пентода во входном каскаде усилителя позволяет расширить полосу усилителя (в сторону высших частот). Высокий коэффициент усиления каскада даёт возможность работать на прямолинейном участке характеристики лампы, что при малых входных напряжениях уменьшает нелинейные искажения. Второй каскад усилителя представляет собой катодный повторитель, выполненный на левом по схеме триоде лампы Л2 (6Н1П). Между вторым и третьим каскадами усилителя включён широкодиапазонный регулятор тембра. Регулировка тембра в области высших частот осуществляется потенциометром R14 и на частоте 10 кгц составляет ±15 дб; регулировка тембра в области низших частот — потенциометром R11 и на частоте 50 гц составляет ± 15 дб. Для снижения шумов от электродвигателя при проигрывании грампластинок в усилителе применён фильтр, состоящий из цепочки R8С4R9С5. При включении фильтра переключателем П1 резко снижается усиление в области низших частот.

Применение фазоинверторного каскада, собранного по схеме с катодной связью, обеспечивает высокую симметрию выходных напряжений в широком диапазоне частот и малые нелинейные искажения. Выходной каскад собран по противопараллельной схеме на лампах типа 6П14П.

Усилитель охвачен отрицательной обратной связью, напряжение которой через сопротивление R19 подаётся с выходной обмотки автотрансформатора в цепь катода лампы Л. Благодаря отсутствию блокировочных конденсаторов в катодных цепях ламп, отрицательная обратная связь создаётся также и в каскадах предварительного усиления.

Питание усилителя осуществляется от двух одинаковых однополупериодных выпрямителей на полупроводниковых диодах типа Д7Ж.

В качестве силовых трансформаторов применены трансформаторы от радиоприёмника «Рекорд-53». Можно применить vy3и два других аналогичных трансформатора или один трансформатор с двумя изолированными обмотками. При этом следует учитывать, что каждый выпрямитель должен обеспечивать при напряжении 250 — 300в выпрямленный ток 50 — 55 ма.

Автотрансформатор Атр1 (рис. 3) выполнен на сердечнике из пластин Ш-25х25. Секции I и I’ обмотки имеют по 50 витков провода ПЭЛ 0,9, II и II’ по 80 витков провода ПЭЛ 0,9, а секции III и III’ по 740 витков провода ПЭЛ 0,31. Выходной каскад усилителя рассчитан на нагрузку 4 и 16 ом. При работе усилителя на другую нагрузку число витков N между выводами автотрансформатора, к которым подключается нагрузка, можно определить по формуле:

vy5Конструктивно усилитель размещён в прямоугольном металлическом кожухе размерами 100x200x250 мм. Расположение деталей усилителя на шасси показано на рис. 4. Все органы управления усилителем укреплены на лицевой панели, выполненной из двухмиллиметрового листового металла. К этой панели прикреплён металлический поддон, на котором установлены силовые трансформаторы. Выходной автотрансформатор укреплён непосредственно на громкоговорителе. Все остальные детали усилителя размещены на прикреплённом к поддону угловом шасси.vy4

Радио №9, 1960г.