Ламповый усилитель для гитары своими руками пошаговая инструкция

Многие музыканты пользуются для записи своей игры и выступлений на концертных площадках звукоусиливающей аппаратурой, особенно те из них, кто играет на музыкальных инструментах, имеющих относительно слабый и непродолжительный звук. К таким относятся все за редким исключением струнники, особенно электрогитаристы, инструменты которых без усилителя вообще, можно сказать, не воспроизводят никакого звука. В том же положении находятся и музыканты других профилей, играющие на электронных или электрических музыкальных инструментах.

Недостаточно сильный звук наблюдается у мелких духовых инструментов (флейта, губная гармошка, свирель и другие дудки). В больших концертных залах даже баян и аккордеон будут слышны довольно слабо. Имеется, конечно, и электропианино, созданное не только лишь для получения дополнительных эффектов, но и для того, чтобы конкурировать с другими инструментами даже на таких концертных площадках, как стадионы и лётные поля.

Рассмотрим в этой статье особенности ламповых гитарных усилителей для дома и их монтаж собственными силами.

Особенности

Для гитаристов, особенно тех, кто выступает на концертах или играет на электрогитаре, очень важно подобрать хороший усилитель, выдающий качественные звуки гитары. Однако далеко не все начинающие музыканты имеют возможность приобрести дорогостоящее оборудование известных фирм, занимающихся выпуском такой аудиотехники.

Давно известно, что наиболее натуральный звук могут произвести ламповые гитарные усилители (комбики). Этот звук не идёт ни в какое сравнение с современными усилителями на микросхемах и транзисторах — только лампа может выдать звуки с абсолютно чистыми, равномерными и очаровывающими слушателя басами или мелодичными высокими частотами. Но стоимость даже непрофессиональных ламповых усилителей, произведённых мировыми брендами, на порядок выше любого аналогичного по мощности комбика на полупроводниках.

Однако эти затруднения не останавливают музыкантов на пути к получению качественного звука своих гитар. Поэтому нередко гитаристы стараются подобрать подходящий для дома самодельный вариант усилителя на лампах, а потом собирают его своими руками, что, несомненно, обходится намного дешевле заводского устройства.

Подобрав для себя лучший вариант, следует хорошо проанализировать его схему, советуясь по возможности со специалистами, выписать перечень необходимых деталей как для электрической схемы усилителя, так и для его основы (шасси), на которой размещается весь комплект деталей и производится монтажной цепи между ними.

Инструменты и материалы

Для платформы можно применить в качестве материала толстый дюралевый лист, согнув его в компактную форму, напоминающую коробку без нижней стороны, или же купить готовое изделие. Некоторые пользователи используют для платформы под усилок старый компьютерный корпус, отпиливая от него часть крышки по нужным размерам.

Кроме того, из материалов нужны будут провода для монтажа электрической цепи усилителя, а также шнуры и вилка подключения устройства к сети 220 В. Сразу нужно позаботиться о гнёздах и шнуре для подключения инструмента к усилителю.

Из монтажных инструментов следует подготовить паяльное оборудование и припой, ножовку по металлу, электродрель с набором сверл по металлу, надфили и наждачную бумагу, метчики, винты и отвертки, драпировочный материал для последующей отделки готового изделия, клей, измерительные линейки и маркеры для разметок.

Схема изготовления

Предлагаемая схема изготовления гитарного усилителя небольшой мощности представляет собой двухкаскадную систему, в которую может входить каскад фазоинвертор. Его функция заключается в разделении сигнала на входе в усилитель на две полуволны, которые противоположны по фазам. Схема фазоинвертора довольно проста и даёт хорошие результаты по улучшению работы усилителя, но не всегда применима, особенно для качественного оборудования, так как сильно искажает звук. Но для маломощных усилителей это приспособление будет, безусловно, полезным.

При монтаже электрической схемы усилителя специалисты советуют порядок работы начинать не с первого каскада (входа), а со второго – выходного.

Сначала собрать пентодную часть схемы с трансформатором, динамиком, лампой и шунтом, а потом подключить трансформатор и катодную часть схемы к электрической сети. Если всё нормально, то в динамике можно услышать треск или фон при касании руками лампы. После такого теста можно продолжить работу. В противном случае нужно будет искать неисправность и устранять её. После сбора первого каскада тоже следует проверить работу схемы. Такое разделение монтажа на этапы позволит определить, в какой части схемы таится неисправность, если появляется нежелательный фон в динамике.

Иногда приходится путём экспериментов производить окончательную наладку усилителя, чтобы получить более качественный выходной звук музыкального инструмента. Для этого, возможно, придётся менять некоторые детали на аналоги с другими параметрами (величиной емкости конденсаторов, другой мощностью резисторов и так далее). Бывает, что и лампы приходится менять на этапе наладки звука.

Как сделать ламповый гитарный усилитель своими руками, смотрите в видео ниже.

На некоторое время уступив дорогу сначала транзисторам, а потом и микросхемам, радиолампы вновь вернулись в кладовки радиолюбителей. В настоящее время эти электровакуумные приборы снискали большую популярность у любителей хорошего звука. Это касается как музыкантов, так и тех, кто слушает их записи. Многочисленные фирмы отреагировали на спрос и в магазинах сейчас можно без особых хлопот купить достойный усилитель, вот только их стоимость в некоторых случаях просто астрономическая. В итоге, многие радиолюбители осваивают азы построения аппаратуры на радиолампах, конструируя различные усилители для своих наушников, мощных аудиосистем и музыкальных инструментов. И я не «прошёл» мимо, решив заняться усилителем для своей гитары.

За основу будущей конструкции я взял хорошо себя зарекомендовавшую схему предварительного усилителя Slo Recto Twin конструкции небезызвестного в кругу энтузиастов ламповой музыкальной техники Гишяна *AZG* Азнаура. К «преду» добавил двухтактный усилитель мощности на лучевых тетродах 6П3С, схему задержки подачи анодного напряжения и переключение футсвитчем.

Принципиальная схема

Конструктивно усилитель состоит из предварительного усилителя на лампах VL1-VL3, двухтактного усилителя мощности (лампы VL4-VL6) и общего блока питания.

Предварительный усилитель в свою очередь состоит из двух каналов — чистого (clean) и перегруза (distortion) с отдельными регуляторами тембра и громкости. 

Сигнал со звукоснимателей гитары подаётся на сетку одного из двух триодов лампы VL1.1, являющегося общим усилителем для обоих каналов. В катодной цепи смещения триода при помощи одной из групп контактов реле коммутируется электролитический неполярный конденсатор С1, который включается в схему в режиме чистого звука и расширяет полосу усиливаемых частот в области НЧ. В режиме перегруза (срабатывает реле) он оказывается изолирован большим сопротивлением резистора R3, поэтому остаётся только конденсатор С2, обладающий относительно небольшой ёмкостью. При этом усиление каскада заметно уменьшается на низких частотах, что предотвращает «бубнение» звука. С анода триода сигнал разделяется на два канала. Верхний работает в режиме усиления чистого звука, нижний в перегрузе. Канал clean представлен трёхполосным (treble — высокая, bass — низкая, middle — средняя частоты) регулятором тембра, собранным по схеме фендера, и каскадом усиления на триоде VL1.2. 

Перегруз (distortion) реализован уже гораздо большим количеством ламп и пассивных элементов. Три каскада на триодах VL2.1, VL2.2 и VL3.1 имеют большое общее усиление, за счёт чего звук сильно искажается. Тем самым образуется эффект с характерным тяжёлым и мощным звуком. Для согласования этих каскадов с регулятором тембра, а так же для предотвращения взаимного влияния, в схему включен катодный повторитель на триоде VL3.2. В режиме чистого звука канал перегруза запирается замыканием сетки триода VL2.2.

Для раздельного регулирования уровня сигналов каскадов, каждый из них снабжён переменными резисторами громкости R11 и R38. Кроме того имеется и общий регулятор громкости R40 master volume. Движки всех регуляторов громкости шунтированы постоянными резисторами, сопротивлением 2,2 мегаома. Они необходимы для устранения возможных шорохов, вызванных износом токопроводящего слоя. Сами по себе они не страшны, но вот при этом происходит отрыв сетки от общего провода, в следствие чего громкость шороха становится очень большой.

Усиленный и обработанный сигнал с одного из каналов подаётся на вход дифференциального фазоинвертора, собранного на лампе VL4. Его задачей является дополнительное усиление и создание на выходе двух одинаковых сигналов со сдвигом фазы в 180° друг относительно друга для работы двухтактного усилителя мощности на лампах 6П3С.

Коммутация каналов предварительного усилителя осуществляется при помощи двух реле, которые, в свою очередь, переключаются при помощи футсвича (можно выбрать нужный канал нажатием ноги кнопки, как в примочке) или переключателя на лицевой панели. Так же имеются переключатели режимов bright (S1) и treble shift (S2) для изменения окраса звучания каждого канала. Индикаторный светодиод VD13 в футсвитче включен в цепь коммутирующих реле и загорается, когда нажимается кнопка S6 для включения канала distortion. Конденсатор С57 относительно большим током зарядки в момент нажатия кнопки обеспечивает надёжное срабатывание реле, так как тока, текущего через светодиод, может не хватить для этого.

Питание усилителя осуществляется трансформаторным блоком питания с пассивной фильтрацией анодного напряжения со схемой задержки, и со стабилизатором напряжения накала ламп 12АХ7. В выпрямителе анодного напряжения использованы ультрабыстрые диоды UF4007, благодаря чему удаётся практически полностью избавиться от коммутационных шумов переключения диодов. Для того, чтобы питание на лампы подавалось только после прогревания их катодов, в усилителе используется схема задержки, собранная на транзисторах VT3 и VT4. Реле K3 срабатывает примерно через 10-15 секунд после включения усилителя (подбирается ёмкостью С55) и замыкает контакты К3.1. Накальные нити ламп предварительного усилителя запитаны стабилизированным напряжением 12,6 вольт для уменьшения фона и шумов, а так же для увеличения срока службы этих электровакуумных приборов. Напряжение на катоде повторителя VL3.2 довольно велико из-за большого сопротивления резистора R33, из-за этого создаётся значительная разность потенциалов между катодом и его накалом, что сильно сокращает время работы лампы. Для нейтрализации этого эффекта, потенциал накала «поднимается» относительно общего провода примерно на 75 вольт. Соответствующее напряжение подаётся с делителя R67 и R68 на симметричный делитель накала R65 и R66. Такой же делитель установлен и в цепь накала выходных ламп (6,3 вольт), но его средняя точка подключается к общему проводу.

Развязка земли выполнена по схеме «звезда», когда провода от цепей общего провода разных каскадов соединяются в одной точке и имеют надёжный контакт с корпусом усилителя.

Детали

Все постоянные резисторы усилителя должны быть металлоплёночными (MF) или металлоксидными (MO). Они обладают меньшими шумами, в отличии от углеродных резисторов CF. Годятся так же отечественные резисторы МЛТ.

Плёночные конденсаторы должны быть серии MKP фирм Wima или Epcos на напряжение не ниже 400 вольт. Эти конденсаторы из числа «музыкальных» достаточно распространены. Можно так же использовать хорошие отечественные серии К71. Несколько худшие результаты дают ширпотребные К73. Следует остерегаться старых металобумажных конденсаторов типа МБ или МБМ. Как правило, даже самым «новым» экземплярам больше 30 лет и почти все они имеют значительные токи утечки. Электролитические конденсаторы лучше всего использовать с максимальной температурой работы 105 градусов из-за близости к горячим лампам. Для конденсаторов в анодных цепях напряжение должно быть не менее 400 вольт. Шунтирующие их конденсаторы 0.022 мкф должны быть типа Х2, рассчитанные на работу в цепи переменного напряжения не менее 275 вольт. Значение рабочего постоянного напряжения у них составляет 600-1000 вольт, а низкое внутреннее сопротивление импульсному току способствует хорошему фильтрованию помех и пульсаций. Вместо неполярных электролитов С1 и С10 можно использовать обычные полярные.  Конденсаторы небольшой ёмкости в темброблоках и в фазоинверторе лучше взять плёночные, слюдяные из серий КСО и СГБ или импортные высоковольтные керамические конденсаторы синего цвета.

В предварительном усилителе использованы лампы 12AX7 фирмы Tung Sol российского производства. Вместо них можно использовать ЕСС83 или отечественные 6Н2П-ЕВ. При этом следует уменьшить напряжение накала до 6,3 вольт. Для этого необходимо заменить стабилитрон VD9 на другой — с рабочим напряжением 3,3 вольт. С некоторым ухудшением качества звука можно использовать 6Н2П, 6Н23П и даже 6Н9С, а так же другие двойные триоды. В качестве выходных ламп применены распространённые отечественные тетроды 6П3С.

Транзисторы в схеме задержки, а так же VT2 в стабилизаторе накала предварительных ламп, могут быть любыми кремниевыми маломощными структуры n-p-n и с минимальным коэффициентом передачи тока эмиттера 100. Например — КТ315, КТ3102, SS9014 и так далее. Мощный транзистор VT1 должен иметь максимальный ток коллектора не менее 4 ампер и максимальное напряжение не ниже 100 вольт. Если его корпус не изолированный (TO-220FP), то к радиатору его следует прикрепить через изолирующую теплопроводную прокладку «номакон», а стягивающий винт снабдить пластиковой шайбой.

Диоды в анодном выпрямителе VD1-VD4 желательно использовать ультрабыстрые, типа UF4007, но можно поставить и обычные выпрямительные с максимальным обратным напряжением не ниже 600 вольт и прямым током 1 ампер. В этом случае каждый из них шунтируется плёночным или керамическим конденсатором ёмкостью 0,01 мкФ на напряжение не менее 630 вольт. Диоды VD5-VD8 с барьером Шоттки, их можно заменить любыми c максимальным прямым током не менее 3 ампер.

Реле я использовал специализированные для переключения аудиосигналов — 46ND012-P фирмы FUJITSU. Но можно применить любые с рабочим напряжением 12 вольт, с двумя переключающими группами и минимальным током срабатывания.

Трансформаторы и дроссели самодельные. Первые намотаны на каркасах и сердечниках от российского компьютера «Корвет» производства середины 90-х. Их ленточные U-образные магнитопроводы имеют небольшое поле рассеивания и могут быть установлены без магнитных экранов. Подойдёт так же любое трансформаторное железо с сечением 6 см². Данные по обмоткам и напряжениям даны в таблице в схеме. Между слоями следует прокладывать один слой лакоткани или тонкой конденсаторной бумаги, а между обмотками количество слоёв должно быть не менее трёх. Между половинками магнитопроводов помещены изолирующие прокладки из лакоткани, толщиной 0,3 мм. Дроссели намотаны проводом 0,25мм до заполнения каркасов. Их сердечники должны быть сечением не менее 2 см² с диэлектрическим изолятором между их половинками.

Конструкция

Внимание! В этом усилителе, как и в большинстве других ламповых устройствах имеется высокое напряжение, опасное для жизни и здоровья, поэтому все монтажные работы и настройку следует производить с соблюдением техники безопасности!

Конструктивно усилитель выполнен на открытом дюралюминиевом шасси, повторяя дизайнерский подход к конструированию ламповых аудиоусилителей. Переменные резисторы, почти все разъёмы и переключатели укреплены на лицевой панели, имеющий удобный для использования изгиб под углом 45 градусов. Гнёзда предохранителя FA1 и выхода звукового трансформатора, а так же разъём питания размещены на задней стенке.

Футсвитч собран в отдельном прочном корпусе, соединяющимся с усилителем длинным кабелем.

Печатная плата довольно длинная, поэтому толщина фольгированного стеклотекстолита должна быть не менее 3 мм, чтобы исключить лишнюю деформацию. если найти такой материал не удаётся, то можно использовать и распространённый с толщиной 1,5 мм, но при этом необходимо предусмотреть отверстия для крепления стоек посередине платы.

Наладка

Несмотря на довольно большую сложность схемы, усилитель начинает работать сразу же после включения, если, конечно же, все использованные в нём детали исправны. Однако работу устройства следует проверять покаскадно. В начале усилитель включается без ламп и проверяется работа схемы задержки. Далее регулировкой подстроечного резистора R63 выставляют напряжение накала ламп предварительного усилителя, равное 12,6 вольт. Далее, уже с лампами слудует вновь подстроить это напряжение, которое «упадёт» под нагрузкой. После этого измеряются напряжение на конденсаторах анодного питания. Оно должно составлять 330-360 вольт. Следует учесть, что у работающего усилителя эти показатели будут ниже. 

Дальше вставляем в соответствующие панельки лампы усилителя мощности VL4-VL6. К верхнему по схеме выводу переменного резистора R40 временно подпаивается экранированный провод, второй конец которого можно подключить к любому источнику аудиосигнала — плееру или мобильному телефону. При этом в динамиках должна быть слышна чистая, не искажённая музыка. Далее вставляют в панельки лампу VL1 и подключают гитару ко входу усилителя, который переключают на «чистый» канал. Убеждаются в хорошей его работе. Потом вставляют оставшиеся лампы и проверяют уже канал distortion. 

Режимы ламп выбраны оптимальными, и они остаются такими при использовании резисторов со стандартным допуском ±5%, поэтому никаких подборов элементов производить не нужно.

Совместно с этим усилителем я использую кабинет («колонка» для гитарных усилителей) с установленной в нём динамической головкой Vintage 30 фирмы Celestion. Обычные динамики, применяемые в автомобильных и бытовых акустических системах ставить не рекомендуется, так как именно гитарный динамик с его особой формой АЧХ (завал на средних частотах) формирует особенный звук электрогитары.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VL1-VL4	Лампа	12AX7	4	ЕСС83, 6Н2П-ЕВ	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VL5, VL6	Лампа	6П3С	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
DA1	Линейный регулятор	LM7812	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT1	Составной транзистор	2SB1340	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT2-VT4	Биполярный транзистор	2SC945	3	КТ315, КТ3102, SS9014	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD1-VD4	Выпрямительный диод	UF4007	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD5-VD8	Диод Шоттки	SR306	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD9	Стабилитрон	BZX55C6V8	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD11, VD12	Выпрямительный диод	1N4148	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD13	Светодиод	L-132XHD	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1, C10, C11	Электролитический конденсатор	22 мкФ	3		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2, C47C50	Конденсатор	0.47 мкФ	5		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C3, C9, C12, C16, C18, C20, C24, C25, C27, C29, C38, C39, C41, C44	Конденсатор	0.022 мкФ	14		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C4, C7, C22	Конденсатор	220 пФ	3		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C5, C8, C31-C34, C52	Конденсатор	0.1 мкФ	7		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C6	Конденсатор	0.047 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C13	Конденсатор	2200 пФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C14, C17	Конденсатор	1000 пФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C15, C21	Конденсатор	1 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C19, C26, C38, C57	Электролитический конденсатор	10 мкФ	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C23	Конденсатор	470 пФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C28, C40, C43	Конденсатор	3300 пФ	3		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C30, C30	Конденсатор	100 пФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C35, C51	Электролитический конденсатор	470 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C37, C39, C42, C54	Электролитический конденсатор	220 мкФ	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C46	Электролитический конденсатор	10000 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C53, C56	Электролитический конденсатор	47 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C55	Конденсатор	0.33 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1, R12, R16, R20, R41	Резистор	2.2 МОм	5	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	68 кОм	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3, R60	Резистор	100 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4, R24, R32	Резистор	1.8 кОм	3	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R5, R31	Резистор	220 кОм	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R6, R7, R13, R22, R26, R33, R45	Резистор	100 кОм	7	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R8, R9, R35	Переменный резистор	250 кОм	3	B	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R10	Переменный резистор	25 кОм	1	B	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R11, R19, R36, R40	Переменный резистор	1 МОм	4	A	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R14	Резистор	820 Ом	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R15, R21, R23< R30, R50, R51	Резистор	470 кОм	6	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R17, R42, R43	Резистор	10 кОм	3	1 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R18	Резистор	680 кОм	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R25, R47, R49	Резистор	1 МОм	3	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R27	Резистор	39 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R28	Резистор	330 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R34	Резистор	47 кОм	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R37	Переменный резистор	50 кОм	1	A	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R38	Переменный резистор	50 кОм	1	B	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R39, R48	Резистор	22 кОм	2	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R44	Резистор	82 кОм	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R46	Резистор	470 Ом	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R52, R53	Резистор	4.7 кОм	2	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R54	Резистор	180 Ом	1	5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R55, R56, R58, R59, R65, R66	Резистор	120 Ом	6	2 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R57	Резистор	330 кОм	1	0.5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R61	Резистор	1 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R62, R64	Резистор	2.7 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R63	Подстроечный резистор	220 Ом	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R67	Резистор	1 МОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R68	Резистор	270 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R69	Резистор	560 Ом	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T1	Трансформатор		1	70 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T2	Трансформатор		1	ТП60-862Р	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
L1	Дроссель	1 Гн	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
L2	Дроссель	4 Гн	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
L3	Дроссель		1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
K1-R3	Реле	46ND012-P	3	12 В, 2 переключающие группы	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Плавкий предохранитель	1 А 240 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
XP1, XP2, XP3, XP4	Разъём	TS 6.3 mm	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Разъём	сетевой. 220 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
S1, S2, S4	Переключатель	1 контактная группа	3		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
S3	Переключатель	2 контактные группы	1	220 В	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
S6	Кнопка типа footswitch	1 контактная группа	1	С фиксацией	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Панелька для лампы	12AX7	4		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Панелька для лампы	6П3С	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Радиатор	Для VT1	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

Усилитель мощности звуковой частоты на батарейных лампах

Привет, Хабр! Сегодня попробую построить тёплый ламповый усилитель и подключить к нему электрогитару. Преобразовательный гептод 1А2П и выходной лучевой тетрод 2П2П — не совсем обычные лампы. Они предназначались для аппаратуры с питанием от химических источников тока, потому называются батарейными.

Набор для сборки усилителя продаётся на торговой площадке Алиэкспресс, в комплекте с пальчиковыми лампами 1А2 и 2P2 китайского производства, 1972 и 1978 года выпуска соответственно. Так, предприимчивые жители Поднебесной преобразуют мёртвые запасы винтажных комплектующих в живые юани, предоставляя всем желающим возможность изучать электронику, предаваться ностальгии и наслаждаться техническим творчеством.

Для питания накала ламп в набор положили отсек для большого полуторавольтового гальванического элемента D, он же R20. В СССР такой типоразмер назывался 373. Марганцево-цинковые «батарейки» выпускались под марками Луч, Сатурн, Марс, щелочные — Орион-М.

Напишите, какие названия ещё помните.

Анод солевого элемента Лекланше выполняется в виде цинкового стакана и по совместительству служит корпусом, который в ходе полезного разряда и саморазряда буквально растворяется. Потому «батарейки» текли и разрушались, доставляя хлопоты и огорчения владельцам радиоприёмников, магнитофонов, фонариков, детских игрушек и прочих мобильных устройств прошлого века.

Напишите в комментариях свои воспоминания об устройствах на батарейках. Будет очень тепло и лампово.

Чтобы избежать дизлайков со стороны экологов и не заниматься поиском и приобретением редкого и дорогого элемента питания, применение которого последний раз мне доводилось видеть в игрушечной железной дороге, а предпоследний — в галогеновом фонарике фирмы Варта, я воспользуюсь интегральным стабилизатором напряжения LM317.

Если не строить делитель напряжения, а соединить ножку обратной связи с общим проводом, на выходе будет 1.2 вольта. Это именно то напряжение, которое нужно нитям накаливания ламп. К входу и выходу микросхемы подпаяю электролитические конденсаторы минусом к общему проводу, чтобы предотвратить самовозбуждение. Конденсаторы 100 микрофарад 16 вольт.

▍ Что в комплекте?

Набор включает стенки корпуса из оргстекла, выполненные методом лазерной резки. Предполагается оторвать от них защитную бумагу. Но я буду отрывать её только от верхней стенки, потому что на ней бумага повреждена. Другие стенки разрисую. Считаю, что так будет интереснее, чем просто прозрачные стенки.

Для анодного питания в наборе лежит разъём батарейки 6F22, более известной нам как Крона, или Корунд. Так назывался вариант на основе щелочной электрохимической ячейки. Это уже настоящая батарейка без кавычек, потому что содержит несколько последовательно соединённых гальванических элементов.

В отличие от 373, батарейки типоразмера Крона широко производятся и доступны в продаже до сих пор, (хотя и дорого стоят), потому что это исторически сложившийся и действующий до сих пор стандарт автономного питания педалей гитарных эффектов.

Многие музыканты считают, что аналоговые транзисторные педали звучат лучше всего при питании от солевых батареек. И это мнение не лишено основания. Дело в том, что высокое внутреннее сопротивление и явление поляризации двойного электрического слоя, а также поляризации объёмным зарядом внутри электрохимических ячеек под воздействием разрядного тока создаёт особый характер просадки напряжения, приводящей к специфическим нелинейным искажениям в работе транзисторных каскадов.

Это именно то, что нужно музыкантам и их слушателям. И это не мистика, а физические и химические процессы, имеющие научное обоснование и численное выражение, которое можно измерить приборами. А ещё такие батарейки выгодно производить и продавать, потому что они дорого стоят, имеют малую ёмкость, вследствие чего, нуждаются в частой замене.

Но для анодного питания ламп 1А2П и 2П2П девяти вольт недостаточно. Это не лампы объёмного заряда (space charge), предназначенные для автомобильных радиоприёмников и разработанные с целью упразднения умформера.

Успешные опыты с лампами объёмного заряда, использующими первую сетку в качестве ускоряющей, за счёт чего прекрасно работающими при очень низком анодном напряжении, у меня тоже были, и однажды я могу их повторить, описать и заснять на видео. В опытах использовался пентод 12Ж1Л в режиме недокала и с положительным смещением первой сетки. Но сегодня речь не о них.

Знаете, что издаёт характерный шум в электропоездах, вагонах метро и старых троллейбусах? Это электромашинный преобразователь, умформер. Дорого, тяжело, громоздко, шумно, зато действенно и надёжно. Электромотор питается от контактной сети, а связанный с ним общим валом — генератор производит то напряжение, что требуется бортовой сети.

Первые автомобильные радиоприёмники были построены на обычных электронных лампах, потому для получения анодного напряжения от бортовой сети их приходилось комплектовать электромашинными преобразователями.

А батарейные лампы предназначались для питания от специальных анодных батарей, состоявших из большого количества гальванических элементов, на общее напряжение значительно выше девяти вольт.

Ещё были батареи для питания ксеноновых фотовспышек.

Позже на замену этим дорогим и опасным батареям пришли транзисторные преобразователи напряжения.

Которые затем стали настолько компактными, что появилась возможность встраивать их в корпуса плёночных мыльниц и цифровых фотоаппаратов.

На фото сломавшиеся пластмассовые ножки крепления концевого микровыключателя пришлось заменить металлическими. Это отечественный Эликон 35С.

Чтобы не вредить экологии и сэкономить финансы, вместо анодной батареи воспользуюсь блоком питания для гитарных эффектов MOSKY ISO-10. Который, как ни странно, имеет десять настоящих отдельных каналов, полностью изолированных друг от друга. Два из них можно перенастраивать на 9, 12, 18 вольт.

Благодаря тому, что каналы являются отдельными, их можно соединить последовательно. То есть получить 18, 21, 24, 27, 30 и 36 вольт. Сможем сравнить звук при различных напряжениях анодного питания, и при этом не получить электротравму.

А с третьего 9-вольтового канала возьмём питание для накала. Наш гептод имеет одну, а лучевой тетрод две нити, потребляющие 30 миллиампер каждая. Итого 90 мА накального тока. Падение напряжения на микросхеме стабилизаторе LM317 составит 9 — 1.25 = 7.75 В.

Умножив силу тока на падение напряжения, получаем тепловую мощность, выделяемую на микросхеме. 700 мВт, меньше одного ватта. Можно было даже не устанавливать радиатор, но с ним лучше.

Далее в наборе есть гнёзда для ламп, тумблер, два гнёзда моно джек и один стерео джек 3.5 миллиметра. Но я буду подключать гитару, поэтому установлю гнездо под обычный гитарный джек 6 миллиметров.

У меня нет свёрл и дрели, но отверстия в оргстекле и пластмассах можно расширять ножницами. Напишите в комментариях, кто тоже так делал.

В наборе отсутствовали гайки М3 для крепления ламповых панелек на верхней стенке корпуса. Зато крошечные гаечки и винтики М2.5 положить не забыли. Это хорошо, потому что без них невозможно собрать корпус. Вернее, возможно, с помощью дихлорэтана, скотча, синей изоленты, пластилина, жвачки, денежных резинок или ещё чего-нибудь, но это было бы издевательством.

Напишите в комментариях, чем можно скрепить плексигласовый корпус при отсутствии крепёжных метизов. И как правильно называть канцелярские резинки, денежными или аптечными. Психологи говорят, что это маркер самопрограммирования человека, на успех либо на болезнь. Но как тогда быть фармацевтам, ведь им деньги приносит именно продажа лекарств?

Также в наборе лежали собственно лампы, три резистора и четыре одинаковых конденсатора. 10 нанофарад 1 киловольт.

Впервые вижу, чтобы высоковольтные керамические конденсаторы, голубые, игрек-типа использовались для аудиосигнала. Но не буду заменять их другими. Они справятся с работой. Задача каждого из конденсаторов в нашей схеме – пропускать переменный ток и не пропускать постоянного.

Четвёртый резистор должен был быть на 4700 ом, и его в комплекте не оказалось. Возможно, я потеряла его сама, но отсутствие гаек склоняет в пользу версии, что резистор положить в набор тоже забыли.

Такого номинала у меня не было, потому соединю параллельно 9.1 и 12 кОм. Получится почти то же самое. В такой схеме высокая точность не требуется.

Когда заказывала набор, я выбрала вариант без громкоговорителя, потому что буду подключать усилитель к электронной нагрузке Two Notes Torpedo Captor X.

Torpedo Captor X это такой тепловентилятор ценой полтысячи евро, который превращает выходную мощность гитарного усилителя в тепло, (благодаря чему, можно использовать усилитель в номинальном режиме и получать адекватный звук), а также осуществляет прекрасную обработку с цифровым моделированием громкоговорителей, акустических систем, микрофонов и помещения.

А ещё потому, что китайцы больше не комплектуют конструкторы красивыми динамиками.

Последняя деталь — это трансформатор, который согласовывает высокое выходное сопротивление лампового каскада с небольшим сопротивлением громкоговорителя. Настоящий однотактный выходной трансформатор имеет зазор между половинками магнитопровода, чтобы последний не намагничивался и не входил в насыщение.

В этот дешевый набор положили обычный сетевой трансформатор с 220 до 12 вольт. Но для гитарного усилителя он может оказаться даже лучше специального. Поскольку насыщение выходного трансформатора может улучшать звук электрогитары.

▍ Изучаем схему

Схема усилителя упрощена авторами до предела. Большие сопротивления между сеткой и катодом служат возвращению к катоду тех электронов, которые накапливаются на сетке. Такие резисторы называются гридликами, сеточными утечками. Без них сетки приобретали бы отрицательный потенциал, и лампа запиралась.

Потому что отрицательный потенциал сетки мешает движению электронов к аноду, что уменьшает анодный ток. Напротив, положительный потенциал сетки ускоряет движение электронов к аноду, поэтому анодный ток растёт.

Именно так работает усилительная лампа. Небольшое изменение напряжения сетки приводит к значительному изменению тока анода. В выходном каскаде это создаёт мощность, которую трансформатор передаёт громкоговорителю.

Во входном каскаде изменение тока ведёт к изменению напряжения на резисторе нагрузки в цепи анода. Это изменение превышает изменение на сетке первой лампы. То есть, происходит усиление переменного напряжения.

Наконец, экранирующая сетка выходного лучевого тетрода соединена с плюсом анодного питания по постоянному току резистором, а с общим проводом по переменному току конденсатором. Экранирующая сетка нейтрализует объёмный заряд и повышает усиление лампы.

▍ Испытания

Усилитель заработал при первом включении. Сигнал гитары идёт к нему через самодельный овердрайв по схеме Klon Centaur, далее на электронную нагрузку Torpedo Captor Х. Я выбрала эмуляцию кабинета с одним пятнадцатидюймовым и одним двенадцатидюймовым громкоговорителем.

Мы не видим свечения катодов, потому что это лампы прямого накала. Здесь катод — не трубка с ниткой внутри, а просто нить, покрытая веществом, усиливающим излучение электронов. Её свет едва заметен, и то только в полной темноте.

Кроме ревербератора, в настройках Torpedo Remote я активировала энхансер, то есть улучшитель гитарного звука. Без него звук выходит зудящим и непривлекательным. Ведь усилитель вообще не имеет темброблока, который формировал бы гитарный звук.

Потому что этот усилитель изначально разрабатывался не в качестве гитарного, а для прослушивания музыки через маленький динамик. Точнее для того, чтобы пару раз послушать, и затем поставить на полку в качестве красивого сувенира. Однако не будем спешить с выводами.

Вместо улучшителя можно включить аттенюатор с реактивной нагрузкой, имитирующей громкоговоритель. Благодаря ему получается более сфокусированный звук. Также можно включить реактивный аттенюатор вместе с улучшителем.

Мощным, драйвовым наигрышам звук этого усилителя не к лицу. Ему не хватает средних частот. Низкие частоты здесь не ревут и не жужжат, а скорее хрипят. Это значит не перегрузка овердрайв или сотворение дисторшн, а распыление, фуз. Зато такой звук пригодится для атмосферных наигрышей.

Послушаем, как напряжение анодного питания влияет на звучание этого усилителя.

Считаю, что ближе к 24 вольтам перегруженный звук получается лучше всего. При 36 звук грубеет. Однако чистый звук неплох, хотя и своеобразен.

▍ Выводы

Ещё можно исследовать, как на звучание усилителя повлияет ёмкость конденсаторов. Десяти нанофарад, которые были в наборе, вроде бы мало. Но частота среза входной цепи с сопротивлением 1 мегаом выходит 16 Гц. Для гитарного сигнала этого достаточно.

Более того, чтобы получать настоящий гитарный звук, недостаточно увеличить ёмкость конденсаторов. Надо ещё построить темброблок. Но этот усилитель имеет своё звучание, которое можно использовать в творчестве. Поэтому не буду менять в нём ни одной детали.

Мне нравится испытывать новое оборудование, потому что это приводит к новому вдохновению, новым наигрышам и будущим композициям. Понятно, что равновесие между разнообразием оборудования и созданием музыки должно быть в пользу творчества. А творчество содержать какой-нибудь смысл, но это уже другая история.

Так, из игрушечного усилителя получилась единица музыкального оборудования, через которую действительно можно играть и записывать гитарные партии.

Telegram-канал и уютный чат c новостями, полезностями и скидками

Это ламповый гитарный усилитель мощностью 20 Вт, сделанный для игры в репетиционной, с достаточным уровнем звука на небольшую колонку. На сцене будут подключены два динамика Marshall 1912, что заметно повысит уровень звука.

Схемы узлов лампового гитарного УНЧ

Данный усилитель по-сути типичный PP на двух 6П14П (в оригинале были 6П1П), с трансформатором на выходе TG6-16-666, но можно и TG2.5 (или отечественные аналоги).

Какую выходную мощность можно ожидать от TG2.5-1 в этой конфигурации? Трансформатор TG6 имеет более тонкие провода на вторичной стороне – 0,5 мм, а TG2,5 – 0,6 мм. На первичной стороне TG6 имеет 3000 витков, а TG2.5 – 2800. Сердечники такие же. TG2,5 идеален под 6П1П; EL90 или 6V6 на 10 или 12 Вт при параметрах Ra = 10k. Вот почему рекомендуется всё-же TG2.5.

Предусилительная часть на старых добрых 6Н2П-ЕВ (ЕВ – военного производства). Эти радиолампы очень доступные, можно их вообще не покупать – в любой советской ламповой аппаратуре и телевизорах их полно. Конструкция действительно очень удачная и популярная, поэтому многие её успешно повторили. Далее смотрите второй вариант исполнения этой схемы.

Усилитель на частоте 1 кГц дает эффективное напряжение на нагрузке 12 В, то есть около 20 Вт мощности. Общее впечатление – реально мало искажений, но при этом громкости более чем достаточно.

Форум по ламповым схемам

Несмотря на то что ламповая техника уже отошла в прошлое, такой вакуумный электронный прибор как лампа и по сей день остается одним из лучших для конструирования качественного усилителя звука. Существует множество схем ламповых усилителей, а как сделать некоторые из них своими руками с пошаговыми инструкциями и фото, рассмотрим детальнее в статье.

Плюсы и минусы усилителей на лампах

Истинные аудиофилы знают, что ламповый звук не идет ни в какое сравнение с тем, который выдают самые современные усилители на транзисторах и микросхемах. Качество такого звучания неоспоримо, поскольку только лампа способна выдать чистый, сбалансированный и натуральный звук с мягкими басами и прозрачными высокими частотами.

Основными положительными качествами усилителя являются:

• превосходное качество звука;
• красивый внешний вид;
• длительный срок службы;
• относительно простая конструкция;
• надежность устройства;
• устойчивость к температурным перегрузкам;
• отсутствие шума, который присущ усилителям на полупроводниках;
• устойчивость к кратковременным замыканиям под нагрузкой.

Но даже у такой техники есть свои минусы:

• внушительные размеры и вес в отличие от устройств на транзисторах;
• требуется время на прогрев ламп (как правило, около 5-7 минут);
• высокое выходное сопротивление, что не позволяет подключить любую акустическую систему;
• высокая потребляемая мощность и выделение тепла;
• низкий КПД около 10%.

[alert]Ламповый усилитель является далеко не идеальным, но уникальный звук перекрывает все перечисленные недостатки.[/alert]

Читайте также: Как сделать зарядное устройство для аккумулятора 12 В

Как собрать ламповый усилитель своими руками

Схемы усилителей на лампах, как и конструктивное исполнение, могут быть самыми разными. Для начинающих радиолюбителей предпочтение лучше отдавать более простым вариантам.

Однотактный на 6П14П

Для сборки усилителя не требуются какие-то дорогие и эксклюзивные детали.

В представленной схеме на выходе используются две лампы, что позволяет повысить выходную мощность в 2 раза. В качестве выходной лампы можно использовать 6П14П, в предусилителе – 6Н2П.

Для сборки понадобятся:

• подходящий корпус;
• выходной и силовой трансформатор;
• элементы согласно схеме.

[alert]В качестве силового и выходного трансформатора можно задействовать детали старого лампового телевизора.[/alert]

Пошаговая инструкция:

1. Для сборки используем корпус, например, от системного блока. Располагаем в нем силовые элементы схемы, панельки для ламп.
2. Схему собираем на плате и закрепляем ее к корпусу. Вентилятор в корпусе можно оставить. Таким образом, при долговременной работе усилителя лампы перегреваться не будут.
3. Чтобы сделать щадящий режим включения ламп, собираем такую схему. В результате анодное напряжение будет подаваться с задержкой в 40 секунд.

При правильном монтаже самодельный усилитель начинает работать практически сразу, при этом нужно проверить ток в контрольных точках.

Подробнее об усилителе на 6П14П можно узнать из видео.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=HnRh7HqN0yw[/youtube]

Классический двухтактный

Чтобы собрать усилитель с выходной мощностью около 20 Вт, можно воспользоваться предложенной схемой. Выходной каскад выполнен на 6П43П.

В качестве силового трансформатора подойдет ТС180-2 от лампового телевизора. Трансформаторы для выхода подойдут типа ТН.

В качестве основы устройства можно использовать лист дюраля размером 200*160 и толщиной 4 мм.

На нем крепятся практически все детали усилителя, а сам монтаж выполняется навесным способом. Каркас изделия можно окрасить в белый цвет, который выглядит более привлекательно, в отличие от привычного черного. По углам пластины крепятся стойки из полированного дюраля, которые служат ножками.

Силовой и выходные трансформаторы для снижения наводок закрывают жестяными экранами.

Чтобы сэкономить место, дроссель по питанию можно убрать, спаяв обычный П-фильтр. Его можно собрать на двух конденсаторах по 300 мкФ и резисторе 100 Ом 15 Вт.

Читайте также: УНЧ на транзисторах своими руками

Гитарный усилитель

Любители игры на гитаре нередко находятся в поиске качественного звука, подбирая оптимальный вариант лампового усилителя для самостоятельного изготовления.

Одну их схем для гитары можно собрать на четырех лампах.

Для конструирования нужно подготовить:

• силовой трансформатор ТПП 245-127/220-50;
• подходящий выходной трансформатор;
• лампы 6П14П или 6П43П, а также 6Н2П;
• старый корпус либо материал для его изготовления;
• соединительные провода;
• радиоэлементы по схеме;
• кусок фольгированного текстолита или гетинакса.

Пошаговая сборка:

1. Для изготовления шасси используем подходящий корпус. Если есть листы дюраля либо металла, можно изготовить его самостоятельно.
2. Плату питания выполняем на текстолите.
3. Сверлим в корпусе отверстия для панелек ламп, после чего выполняем монтаж схемы. Он может быть навесным либо на печатной плате.

[alert]Провода, по которым идет сигнал, следует делать максимально короткими.[/alert]

1. Провода накала скручиваем в тугую косичку, а общие проводники сводим в одну точку.
2. После сборки усилителя должен получиться такой вид устройства.

Для наушников

Такой усилитель можно порекомендовать для начинающих, что обусловлено простотой конструкции.

Сборка будет осуществляться по схеме с бестрансформаторным выходом на 6Н6П.

Для рассматриваемого усилителя следует использовать высокоомные наушники с сопротивлением каждого динамика по 600 Ом.

Чтобы устранить пульсации анодного напряжения в схеме, применяется дроссель на 5 Гн. Для создания шасси желательно использовать металл.

При сборке усилителя силовой трансформатор следует располагать сверху, чтобы избежать наводок на выходные цепи.

Монтаж схемы осуществляется навесным способом, что позволяет свести к минимуму количество проводов.

В качестве минусовой шины следует задействовать толстый медный провод.

Провода накала можно соединить параллельно, чтобы не подводить к каждой панельке по отдельности.

Если есть желание, схему можно дополнить индикатором уровня сигнала.

После сборки усилитель требуется настроить. Процедура сводится к регулировке подстроечных резисторов по катоду, обеспечивается минимальный коэффициент нелинейных искажений. Сигнал можно контролировать по спектроанализатору.

HI-END усилитель

Любители наивысшего качества звука также могут собрать усилитель на лампах.

Схематическое исполнение может быть разным.

Для изготовления удобно использовать корпус от старого усилителя.

При конструировании внимательно разносят все элементы коммутации.

Затем располагают лампочки непосредственно сверху корпуса, размечают места их установки, монтируют панельки, закрепляют трансформаторы.

Как и в предыдущих конструкциях, выполняют навесной монтаж максимально аккуратно.

Усилитель после сборки работает практически сразу. Если есть соответствующие навыки, можно замерить режимы, в которых работают лампы, и подобрать резисторы в катодах. Однако и без этих действий прибор будет работать на отлично. Главное, избежать ошибок в процессе монтажа.

Читайте также: Усилитель сигнала сотовой связи и интернета на даче своими руками

Обладая начальными знаниями в области радиоэлектроники, собрать ламповый усилитель своими руками по предложенным схемам сможет каждый, а в том, как сделать устройство, помогут пошаговые инструкции с фото-примерами. Сконструировать действительно качественный усилитель можно даже из доступных деталей, а его звучание будет несравнимым даже со многими современными устройствами.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=OOSg7E-BIzE[/youtube]