Это интересно |
История, как известно, развивается по спирали. Лишним тому подтверждением
является нынешнее положение в High-End аудиотехнике - на рубеже нового
тысячелетия наряду с сотовыми телефонами, цифровыми фотокамерами и домашними
кинотеатрами вновь особо модны раритетные ламповые усилители и аналоговые
проигрыватели виниловых грампластинок. Пролистывая свежие
аудиофильско-меломанские журналы, убеждаешься, что колесо истории качнулось
резко в сторону от цифровых CD, MD, R-DAT, а радиолюбители со стажем
обнаруживают удивительное сходство нынешних журналов с журналами 60-х, когда
даже первые транзисторные УНЧ и компакт-кассеты были в диковинку. Ничуть не
умаляя транзисторы и «цифру», отдадим дань моде и покажем кратко, но объективно,
что стоит за повальным увлечением - «откуда растут ноги» ламповизации УНЧ конца
XX века.
Сначала немного о терминологии. Поскольку новая ламповая волна пришла к нам с
англоязычного Запада, этой же волной к множеству дилеров/дистрибьюторов занесло
и названия «кланов» - «трех китов» ламповой схемотехники SE-РР-OTL. На самом
деле тут нет ничего нового или таинственного:
SE=Single Ended - это тривиальный однотактный каскад
PP=Push Pull - всем известный двухтактный
OTL=Output Transformer Less - бестрансформаторный.
SE. Приверженцы однотактной ламповой схемотехники считают себя самыми
последовательными борцами за чистоту звука, утверждая, что только в однотактном
каскаде лампа работает в настоящем режиме класса А без всяких там отсечек
анодного тока, переключений активных элементов и прочих реальных и мнимых
возмутителей монотонности передаточной характеристики. Все вроде бы правильно,
однако критерием истины является практика, которая быстренько опускает нас с
облаков на землю. Вот только основные недостатки SE:
-постоянный ток лампы протекает по первичке выходного трансформатора, что
приводит к подмагничиванию магнитопровода и резко ухудшает его магнитные
свойства - магнитную проницаемость и линейность. Падение магнитной проницаемости
снижает индуктивность первичной обмотки, что тут же «режет по живому»
низкочастотные сигналы (нижняя граничная частота пропорциональна индуктивности).
Попытка восстановить индуктивность первичной обмотки повышением числа витков
увеличивает и паразитную индуктивность рассеивания, которая режет уже высшие
звуковые частоты - «хвост вытащишь - нос увязнет, нос вытащишь - хвост увязнет».
-анодные характеристики ламп для положительной полуволны сеточных напряжений
длиннее, чем для отрицательной...
Далее... |
|
|
|
Лампы и звук: назад, в будущее или новое - это хорошо забытое старое? |
ЧАСТЬ 2
Схемные решения фазоинверсных каскадов двухтактных ламповых УНЧ - наиболее
варьируемая их часть. Чаще всего применяют фазоинверторы с разделенной нагрузкой
(реализация требует всего один триод, но неравенство выходных сопротивлений со
стороны анода и катода заметно нарушают симметрию противофазных напряжений),
самобалансирующийся фазоинвертор (требуется два триода, но каскад одновременно
дает усиление по напряжению) и парафазный фазоинвертор (это по сути
дифференциальный усилитель с одним заземленным по переменному напряжению входом;
как и самобалансирующийся, требует два триода, но обеспечивает усиление). Споры о
преимуществах каждой из схем вряд ли уместны с учетом того, что для компенсации
разбаланса полуобмоток выходного трансформатора и пар выходных ламп в
высококачественных УНЧ все равно, как правило, предусмотрены подстроечники, слегка
асимметрирующие фазоинвертор и позволяющие минимизировать уровень гармоник на
выходе УНЧ при налаживании непосредственно по спектру, наблюдаемому в реальном
времени на спектроанализаторе.
На рис.6 показана схема УНЧ Вильямсона, ставшая классической. Фазоинвертор с
разделенной нагрузкой выполнен на V2, собственно разделенную нагрузку образуют R7
и R5. В этой схеме балансировка по минимуму искажений выполняется не в
фазоинверторе, а в следующем каскаде (R17). Без ООС (R25 разорван) усилитель
обеспечивает выходную мощность 15 Вт в полосе от 50 Гц до 20 кГц при коэффициенте
гармоник около 1% и чувствительности 200 мВ. При рекомендуемой глубине ООС 12 дБ
чувствительность падает до 0,8 В, коэффициент гармоник снижется до 0,3%, а полоса
частот расширяется до 30...40000 Гц. В качестве V1-V4 применены 6SN7 (6Н8С), а на
выходе - EL34 (6П27С). Выходной трансформатор намотан на магнитопроводе
английского формата Е-1 150 N (высота 150 мм), размещение его обмоток показано на
рис.5 - каждая из половинок первичной обмотки содержит по четыре слоя провода
диаметром 0,3 мм по 88 витков в каждом. Между слоями первичной размещены слои
вторичной - в каждом по 29 витков провода диаметром 1 мм. Слои вторичной обмотки
могут быть соединены как параллельно (1,7 Ом), так и последовательно (110 Ом) для
нагрузки с практически любым сопротивлением. Индуктивность первичной обмотки 100
Гн, активное сопротивление 250 Ом, индуктивность рассеивания 22 мГн.
Фазоинверсный каскад с разделенной нагрузкой и подстройкой симметрии в цепи катода
применен в усилителе Avery Fisher SA-16 (рис.7). Он выполнен на правом по схеме
триоде 12АХ7, а собственно регулировка выполняется подстроечным резистором 50 кОм.
Типичный представитель УНЧ с самобалансирующимся фазоинвертором - QUAD II (рис.8).
Верхний левый по схеме пентод V1 - по сути обычный усилитель с нагрузкой R5, а
собственно инверсию выполняет нижний левый пентод V2 с нагрузкой R6, управляющая
сетка которого соединена как с сеткой первой выходной лампы V3 (через R7), так и с
сеткой второй V4 (через R9, R8). В современной схемотехнике такие схемы называют
инвертирующим повторителем напряжения, ведь лампа по схеме с общим катодом по сути
и есть операционный усилитель (сетка лампы - инвертирующий вход ОУ). Коэффициент
передачи такого ОУ равен
Ku= -(R8+R9)/R7, а поскольку R9=R7, небольшой довесок R8
компенсирует неидеальность (небесконечность коэффициента усиления) лампы. Из
других особенностей QUAD II стоит отметить довольно глубокую общую ООС (R11R10), а
также применение автоматического смещения (R12C5) и местной ООС, подаваемой с
отдельной обмотки выходного трансформатора в катоды V3, V4.
Парафазный фазоинверсный каскад сегодня можно назвать дифференциальным усилителем
с заземленным (по переменному току) одним из входов. На рис.9 показана схема УНЧ
Avantic с таким каскадом (лампа V2) без подстройки, а на рис. 10 - УНЧ Grammes 260A
также с вторым парафазным каскадом и регуляторами
симметрии как в анодных цепях фазоинвертора, так и в сеточных выходного каскада.
Часть [1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Николай Сухов, Владимир Широков, статья из журнала Радиохобби №4, 1998, с.4-13
|
|
|
|
Это интересно |
Известно, что высококачественное, но при этом простое изделие бывает
подчас создать труднее, чем сложное, при этом обычно или мешает
закостенелое мышление, или мы не особенно и задумываемся над этой
проблемой. Тем не менее, поговорка — «все гениальное просто», с каждым
днём становиться всё актуальнее. Данный усилитель, несмотря на кажущуюся
сложность, является достаточно простым, атлетичным и законченным
изделием.
Следует обратить внимание на то, что фильтр блока питания усилителя
рассчитан на эксплуатацию в американской сети, частотой 60Гц. Поскольку
особенностью схемы блока питания являться её простота автор статьи Джон
Экланд подчеркивает, что всегда найдутся недовольные снобы, которые
будут требовать стабилизации анодного напряжения. Необходимо помнить,
что использование стабилизатора из-за его низкого КПД на порядок
повышает требование к сетевому трансформатору по его мощности, индукции,
габаритам и соответственно цене и весу. Блок питания в этой схеме можно
несколько улучшить задемпфировав диоды моста последовательными RC
цепочками. Эта мера поможет снизить уровень мультипликативной помехи и
паразитных колебаний, вызванных отсечкой тока в момент его коммутации
диодами. Тем не менее, из-за разделения каналов усиления на моноблоки,
использования достаточно высокого анодного напряжения, применения
быстродействующих (широкополосных) маслонаполненных конденсаторов
фильтра, эффективность данных блоков питания достаточно высока. Для
сохранения высоких динамических качеств данной реплики усилителя, не
желательно уменьшать напряжение анодов выходных ламп меньше чем 500
Вольт.
Что касается самой схемы усилителя, то авторами статей 1955г Давидом
Хафлером и 2003г Джоном Экландом за основу была взята оригинальная
классическая схема усилителя Уильямсона с выходным каскадом на лучевых
тетродах КТ66 и опубликованной весною 1947 года, в журнале Wireless
World. Поскольку схема это довольно простая и в месте с тем эффективная
то соответственно имеет ряд неоспоримых достоинств как в прочем и
недостатков.
Идеология схемы Уильямсона, касается, прежде всего, важного
взаимодействия ламп драйвера с лампами выходного каскада, которая
заключается в компенсации искажений четных порядков...
Далее.... |
|
|