Ламповые усилители. Журнал Радио

Уважаемые телезрители. В представленных статьях компактно показаны во-многом устаревшие сведения, отнесённые историей к классическим. Прежде всего это всем известная схемотехника ламповых усилителей. При её рассмотрении можно легко убедиться, что многочисленные "авторские" усилители, раскиданные щас в интернете, есть не что иное, как повторение, повтороение и повторение, уже известного ранее знания. Смысл демонстранции картинок, в объяснении некоторых режимов и рекомендациях по модификации схемотехники для достижения приемлемого на современном этапе уровня качества. Для телезрителей некоторый интерес могут представлять схемы 60-50-40 летней давности. И ничего особенного в этом нет, поскольку большинство схемных решений известно давным давно. Поэтому придётся просто полистать журналы и воспроизвести наиболее интересные картинки начиная с 50-х годов. Скорее всего, изложение придётся показать в хронологическом порядке.

Необходимо обратить внимание читателей, что краткое изложение здесь всем известных сведений о схемотехнике ламповых усилителей преследует весьма определённую цель. И цель эта – разрушение мифологии о важности выбора электронных ламп или конкретных наименований ламп по признакам особого качества звучания тех или иных наименований. Дело в том, что за мифологией идёт неприкрытый маркетинг, предназначенный для продаж. А это бессовестное манипулирование человеческим сознанием. Граждане, помните, что нет никакой разницы в применении в ламповом усилителе тех или иных стеклянных баллонов с вакуумом. Понятно, что электронная лампа должна быть полностью исправной. Но нет вообще никакой разницы в применении отечественных или буржуйских пентодов или тетродов. Важно лишь знать назначение электронной лампы, правильную схему включения и требуемую мощность. Нет никакого смысла платить чудовищные деньги за зарубежное стекло. Все ухищрения торговцев и разбрасываемые в сети сопли про достоинства и особенности звучания конкретных ламп есть откровенная ложь, полное дерьмо и бессовестный маркетинг. Направлены эти слова исключительно в карманы телезрителей для извлечения денег из этих карманов. Напомню, что главное звено в ламповом усилителе – ВЫХОДНОЙ ТРАНСФОРМАТОР, который может стоить до 500 зелёных денег. Именно под выходной трансформатор подгоняют лампы, например по 1-2$ за штуку. Если трансформатор у телезрителя есть, то подходящие лампы найти будет не сложно и не дорого. Если же по неразумению куплены конкретные лампы по 1000-2000 рублей, то попадать в дальнейшем на сумасшедшие деньги для покупки трансформатора – это явный лохотрон, как способ извлечения трудовых денег из дырявых карманов. Можно конечно заняться рукодельной намоткой выходного трансформатора, как и поступают в течение многих и многих десятилетий самодельщики. Взвешивать собственную траекторию полёта телезрителю придётся самостоятельно. Не всем по плечу такое моточно-намоточное рукоделие. А самодельщики должны отдать себе отчёт в том, что этакое изощрённое рукоблудие – моточные манипуляции, это почти единственное основание для тотального самоуважительного отношения к себе любимому. Поэтому и тумана вокруг выходных трансформаторов столько много напускают и сложностями запугивают. В этом главном вопросе и заложен высокий барьер и злой смысл, ограничивающий широкое распространение недорогих самодельных ламповых усилителей отличного качества в среде уважаемых телезрителей.

Схемы усилителей в журналах ранее 1957 года практической пользы не содержат, поэтому и внимания не заслуживают. Рассмотрение лучше выполнить начиная с журнала №5 за 1957 год, где показана публикация А.Кузьменко. Картинка со схемой усилителя представлена ниже.

Следующая схема приведена в журнале №4 за 1958 год. Пример картинки со схемой из публикации авторов В.Смирнова, В.Фурина показан ниже.

Следующая схема из журнала №5 за 1958 год. Пример картинки со схемой автора М.Ганзбурга показан ниже.

Следующая схема из журнала №6 за 1958 год. Авторы публикации А.Пикерсгиль, А.Державец, а пример картинки со схемой показан ниже. 

Нужно сказать, что в 1958 году были опубликованы многие технические решения, который в дальнейшем и клонировали разные авторы в разных периодах оживления ламповой схемотехники. Вот например решение, которое воспроизводят и поныне некторые столичные мастера лампостроения. Это схема из журнала №9 за 1958 год авторов В.Алимова и В.Морозова.

Пример фрагмента схемы Ю.Кудрявцева из №1 за 1964 год показан ниже. Предварительнный каскад с темброблоком воспроизведению не подлежит. Есть некоторое отличие от классики в схемотехнике. Для раскачки выходного каскада использован триод-пентод 6Ф1П. Ничего криминального в этом нет, поскольку схема нормально воспроизводится. Очень разумным представляется применение автором в принципиальной схеме изображений клеммных колодок - как элементов монтажной схемы. Это показывает начинающим исследователям ламп некоторые приёмы правильного монтажа.

Двухтатктный усилитель построен по ультралинейной схеме, причём сеточные отводы от трансформатора, судя по картинке, включены вопреки классической рекомендации. Однако это вовсе не мешает автору излагать объективные сведения о характеристиках усилителя. Снова и снова повторю, в ламповых схемах элементы включать можно по-разному. Причём уровень устойчивости в защите от дурака ламповые конструкции имеют просто колоссальный. Он никак не сравним с уровнем терпимости к ошибкам в транзисторной схемотехнике. И этим лампы подкупают. Но зато напряжения сравнительно высоки, поэтому нужно соблюдать осторожность.

Пример схемы Ю.Романюка из журналов №10-11 за 1965 год показан на рисунке ниже. Более 50 лет назад телезрителям была показана современная конфигурация звуковых систем, применяемая щас с понтами в ресиверах и "кинотеатрах". Два канала воспроизведения средних-высоких частот построены по однотактной схеме. А общий НЧ-канал усиления выполнен по двухтактной схеме на прямонакальных триодах 6С4С и назван усилителем "басов".

Снова имеем пример классической схемотехники в самом здравом варианте схемы Вильямсона. Обратные связи присутствуют в полный рост, но при повышенных требованиях к себе любимому их можно и отключить. На что нужно обратить здесь внимание здравомыслящим телезрителям? А на то, как в оригинале статьи реализованы цепи питания прямонакальных ламп. Это очень важный узел, определющий качество всего устройства. Здесь это не показано, разобраться нужно самостоятельно, поскольку других особенностей в схеме нет. А любителям однотактных усилителей здесь есть некоторое количество пищи для ума. 

Пример схемы Н.Зыкова из журнала №4 1966 года. Классическая ультралинейная схема. На современном этапе можно использовать только выходной каскад. Применение ламп в предварительном каскаде, да ещё с такими наворотами - занятие достойное большого энтузиаста. Это бесспорный факт, поскольку построение предварительных каскадов усиления на электронных лампах - задача достаточно сложная, обусловленное созданием устройства, работающего с сигналами малых уровней. Именно в таких каскадах создается максимум разного мусора - помех и фона, который победить крайне трудно. Выходной же каскад работает при входном напряжении около вольта, что значительно облегчает практическое создание устройства с приемлемым соотношением сигнал/шум.

Блок питания конечно же следует сделать более современным, а накальные цепи запитать более аккуратно, от источника постоянного тока например. Ну и выходной трансформатор, чтобы не заморачиваться намоткой, желательно заменить дифференциальной подобранной парой типовых. Результат будет просто блеск. Причём для дифференциальной пары трансформаторов можно поставить по несколько лампочек впараллель в каждое плечо, обязательно повысив мощность источника питания. Помните, что никакого ухудшения параметров не будет. Зато неискажённую мощность лампового усилителя удастся реально повысить до 20-30 ватт при минимальных затратах.

Следующая схема лампового усилителя родом из 1967 года. В журнале под номером 3 опубликована статья автора Г.Крылова. Ниже показана картинка из этой статьи. Рисунок значительно крупнее и надписи разборчивее. Схема обычная двухтактная, пентодная, но нарисована по-особому, поэтому её наверное и опубликовали в журнале. Никаких изюминок в ней нету, но подход вполне рациональный. Для раскачки нормальных выходных пентодов вполне достаточно одного двойного триода 6Н2П. При повторении схемы легко добиться очень хороших результатов заменой выходного трансформатора на мелкую дифференциальную пару. Напряжение в анодах лучше увеличить до предела, около +350 вольт и даже побольше. А сетки лучше привязать к дискретному источнику напряжения около +250 вольт или запитать через парметрический стабилизатор на полупроводниковых или стеклянных стабилитронах.

Что касается выходного трансформатора, то присутствует картинка для пояснения секционирования при рукопашной его намотке. Моё отношение к ручной кулибинской намотке трансфрматоров неизменно, поэтому ничего одобрительного сказать не можу. В далёкой молодости мотать приходилось, причём довольно аккуратно и методично. Однако при существующих ныне схемных решениях и крайне высокой цене оставшегося времени, моточные занятия совершенно не рациональны. После описанной переделки, от этого простого усилителя даже на трансформаторах ТПП245 легко получить 15 ватт неискаженной мощности.

Следующая статья опубликована Е.Зельдиным в том же 1967 году в № 4 журнала Радио, и названа довольно рисковано. Звучит это буквально так: "Триодный усилитель класса В", и это на лампах. Картинка с предложенными автором схемами показана ниже.

Мощности, заявленные в статье невелики, всего около 3,5 ватт. Поэтому материал особого интереса не представляет. Вместе с тем есть большие сомнения в рациональности обсуждения именно режима В для предложенной схемотехники. Вполне возможно, при соответствующей замене ламп на более мощные, а также при использовании дифференциальной пары низкоомных трансформаторов с катодными обмотками обратных связей, квалифицированному телезрителю по этим картинкам удастся построить нормальный триодный усилитель в режиме АВ.

В журнале Радио за 1968 год с номером 3 показана схема ультралинейного усилителя автора А.Межеровского. Картинка схемы самого усилителя и схема соединения обмоток выходного трансформатора показана на рисунке ниже. Нужно сказать, что в течение многих и многих лет для каждого авторского усилителя авторы схем предлагали свой собственный «авторский» уникальный выходной трансформатор. Пример такого уникального трансформатора и картинка с описанием технологии его намотки и показана. Совершенно очевидно, что только самому упёртому, смелому и умелому человеку посильной окажется задача его намотки.

Мои наблюдения по жизни показали, что на первом этапе самостоятельного конструирования лампового усилителя совсем не обязательно заниматься моточным рукоблудием. Вполне достаточно применить типовой трансформатор, например серии ТС. Если собранный усилитель заработает, то нужно его тщательно исследовать. Исключительно высока вероятность, что его качество удовлетворит своего создателя. А вот дальше предстоит принять решение, искать ли нечто лучшее, или ограничиться текущим состоянием дел. Если телезрителю захочется лучшего результата, вот тогда и следует заняться поиском подходящей траектории достижения результата. А в самом начале нужно сравнительно быстро получить результат, оценить особенности звучания и разобраться в сути проекта «Ламповый усилитель», узнав трудоёмкость его изготовления.

Следующая схема, заслуживающая внимания попалась в журналах №11-12 за 1969 год. И картинка со схемой усилителя авторов А.Березкина и Г.Левинзона показана ниже. Здесь есть особенность включения катодных цепей в петлю обратной связи выходного трансформатора.

Помимо этого, в представленной схеме регулятор тембра включен между половинками предусилительной лампы. Конечно же его можно легко выбросить из схемы при повторении. При более глубокой модернизации, замена одиночного выходного трансформатора на дифференциальную пару решает все вопросы линеаризации характеристик и расширения частотного диапазона.

В журнале Радио за 2003, №8 показана схема лампового ультралинейного усилителя автора А.Дмитриева. В качестве выходного трансформатора здесь использован силовик ТС200, при соответствующей распайке обмоток. Нужно сказать, что применение трансформаторов ТС в качестве выходных, это пожалуй единственное рациональное их применение. Хотя ТС200 это пожалуй перебор. Особенно в компании с маломощными и сравнительно высоковольтными пентодами 6П14П. Такая схема больше пригодна под пентоды 6П18П, в компании с трансформаторами ТС160. Кроме того, есть сомнение в рациональности включения выходных обмоток в такой конфигурации.

Обычно в качестве выходной обмотки используют накальные обмотки трансформаторов ТС на 6,3 вольта, которые включают последовательно. И в этом случае количества витков накальных обмоток под пентоды или тетроды как правило не хватает. Это объективный факт, даже с учетом использования дополнительных отводов по первичке, рассчитанных на 127/220 вольт. Маловато в таких трансформаторах витков, обеспечивающих подходящее значение коэффициента трансформации под высокоомные лампы. Поэтому предпочтительно использование одиночных сетевых трансформаторов под низкоомные лампы – триоды. Однако нужного качества устройства в схемах с простецкими трансформаторами чаще всего добиться не удаётся. Но количество витков можно запросто увеличить вдвое, применив два трансформатора при последовательном перекрёстном включении их первичных обмоток. Для этого первичная обмотка каждого трансформатора должна состоять из половинок. Это радикальный способ решения проблемы создания подходящего выходного трансформатора в большинстве ламповых усилителей. Однако пока такой способ не нашел широкого распространения среди телезрителей по ряду объективных причин, о которых будет сказано ниже.

В журнале радио за 2007 год в номере 4 показана схема сверхмощного лампового усилителя автора Ю.Захаренкова. Примечательна чудовищная выходная мощность устройства, достигающая 1,2 кВт. Лампы здесь использованы конской мощности и таких же размеров. Диаметр прямонакальных пентодов ГУ-81М около 15 см, а весь каждой лампы до 1 кг, поскольку они выполнены из толстого стекла и реально содержат много цветного металла.

Схема вполне нормальная, а для развязки высоковольтного усилителя мощности от предоконечного каскада использован разделительный трансформатор. Источник питания к этому усилителю также имеет чудовищные характеристики и совершенно безумные размеры трансформаторов на частоте 50 Гц. Схемы включения трансформаторов мощного блока питания показаны на картинке ниже.

Очень плохо, что величина напряжения по анодам в этом усилителе составляет безумные +3,5 киловольта. Но вариантов других нету, да быть не может, когда речь идёт об энергообеспечении такого монстра. Очень легко подсчитать, что для 1200 ватт при напряжении 3500 вольт нужен ток потребления от источника питания около 0,7 ампера при КПД=0,5. Нужно сказать, что такая гигантская мощность усилителя обусловливает огромное тепловыделение, и эксплуатировать такое устройство придётся с применением специального охлаждающего устройства-кондиционера и только в зимнее время года.

В 2008 году в журнале №8 опубликована схема усилителя, построенного на типовых трансформаторах. Автор О.Платонов пишет о частотном диапазоне 20Гц-20кГц такого усилителя, однако это представляется маловероятным для случая применения типовых трансформаторов ТПП303. Причин тому несколько. По низким частотам для такой характеристики нужна здоровенная индуктивность, и, следовательно, очень мелкий ток холостого хода ТПП303. А для типовых трансформаторов, рассчитанных не на 127/220, а только на 220 вольт это обыкновенное чудо. Всем ведь известно, что по высоким частотам для выходного трансформатора без секционирования пристойной отдачи получить никак нельзя.

Не очень удачным решением можно считать применение в качестве силового трансформатора штуковины ТС180, который объективно является полным Г. Поскольку человек безо всяких пояснений нашёл применение такому чуду, то всё остальное доверия не вызывает. Это довольно мрачная мысль, учитывая несколько последующих публикаций вполне квалифицированного автора.

В 2008 году в журнале №10 опубликована схема усилителя, того же автора О.Платонова, который применил уже более подходящий, рукодельный выходной трансформатор, изготовленный на базе стержневого трансформатора ТС-90. Схема такого усилителя показана ниже. Здесь есть надежда на пристойную частотную характеристику, поскольку в конструкции выходного трансформатора заложено секционирование. Применено пентодное включение пары выходных ламп. Но следует заметить, что сетки неплохих по сути, выходных ламп 6П44С включены на полное напряжение анодного питания, что не есть хорошо.

Правильное схемное решение в отношении вторых сеток требует снижения напряжения питания сеток до +250 вольт, в то время как аноды таких мощных ламп можно приподнять до +400 вольт. Кроме того, надо помнить, что мощные телевизионные тетроды не обладают достаточной чувствительностью, поэтому обыкновенного фазоинвертора может не хватить для их основательной раскачки.

Следующая схема от О.Платонова опубликована на страницах журнала №3 за 2010 года. Снова использованы мощные телевизионные лампы, а картинка схемы усилителя показана ниже. С выходным трансформатором фокусы рукоделия продолжаются. Цель благородная и применение жгутов из перевитых проводов первичной и вторичной обмоток может оказаться вполне оправданным. По крайней мере, пояснения по этому поводу есть, и понимание особенностей ламп 6П36С явно присутствует.

Нужно сказать, что во всех конструкциях этого автора присутствует творческий подход к дизайну. Поэтому поделки получаются оригинальной внешности. 

Очередная схема от О.Платонова опубликована на страницах журнала №5 за 2010 года. Теперь использовано ультралинейное включение маломощных выходных пентодов. Особенных «штучек» в схеме нет, но есть применение в катоде полупроводникового стабилизатора напряжения для более эффективного управления автосмещением. 

Кроме рекомендаций по рукодельному трансформатору есть пояснение о применении трансформаторов от старинной радиолы. Снова показаны симпатичные дизайнерские картинки изготовленных самодельных корпусов. Это весьма ценная информация и в ней есть несомненное достоинство радиотехнического творчества О.Платонова.

В завершении изложения должен сообщить читателям, что всем очевидна проблема построения лампового усилителя высокого качества. Она полностью зависит от высокой сложности, трудоёмкости изготовления и даже уникальности создания выходного трансформатора. Способом преодоления технических сложностей традиционно считают изощрённое рукоделие или покупку буржуйского выходника, в котором больше понтов и брендов за доллары. Это очень конкретный бизнес, весьма выгодный для его держателя. Это один из способов ограбления телезрителей. Вместе с тем есть очень эффективный способ преодоления описанной проблемы. Это применение пары сравнительно недорогих типовых трансформаторов в дифференциальном включении. Именно пара трансформаторов нужна и это главное. Способ этот эффективен, но его недостатком является необходимость подбора дифференциальной пары. А это уже не так просто. Вот и решайте, каким путём идти.

Схем в журнале Радио очень много и большинство из них стоит показать, поскольку это серьёзное издание из центрального издательства, а не туфта из Интернета. К слову сказать, что некоторые критики в том же самом Инете изливают желчь по поводу ценности их "собственных" картинок, с их "собственной" схемотехникой. Судя по изложенным здесь, открыто опубликованным картинковым материалам 50-летней давности, ценность персонального вклада "критиков" в историю человеческой мысли близка к нулю. Поэтому пусть критики успокоятся и дышат носом. А текстовое изложение моего понимания вопроса ламповой схемотехники будет продолжено в других моих статьях. Но работа это большая и допишу позднее.

Вероятно отдельного рассмотрения заслуживают публикации о ламповых усилителях А.Комарова. На мой взгляд, именно с появлением публикаций по дифференциальному включению выходных трансформаторов возник немалый интерес самодельщиков к новой концепции построения выходного каскада. Именно поэтому схемотехнику Радио, 2005 и 2006 годов и описания ламповых усилителей А.Комарова придется делать отдельно и обособленно. Но время на это нужно. Следовательно появление новой статьи здесь может стать не таким скорым, как хотелось бы.

                                       Евгений Бортник, Красноярск, Россия, апрель 2017