Унч на лампах

Хотелось бы уделить немного внимания ламповым усилителям. Расскажу о УМЗЧ класса D, которая удивляет оригинальной конструкцией своей схемотехники. Коснусь доступных DIY наборов, которые можно купить и приведу примеры сравнения цен. Начнем.

Ламповый усилитель Futterman H3 OTL, трансформатор — лишнее

Вернемся в старый добрый 1954 год. В то время, проживая в Нью-Йорке, изобретатель-любитель Julius Futterman разработал оригинальную схему лампового усилителя УМЗЧ которая получила название Futterman H3 OTL.

Особенность конструкции заключалась в отсутствии выходного трансформатора.

В схеме усилителя Футтермана катодный резистор фазоинвертора соединялся не с землей, а с выходом усилителя. 100%-ная ООС катодного повторителя компенсировалась 100%-ной ПОС через катодный резистор фазоинвертора. Интересно, что уникальную для того времени (и высоко оцененную потомками) схему разработал не профессиональный инженер, а радиолюбитель-самоучка.

Данная схема в то время оказалась весьма востребованной т.к. треть от стоимости лампового усилителя составлял выходной трансформатор ведь его изготовление, в большинстве случаев, было связано с ручным трудом.

Отказ от выходного трансформатора сделало схему востребованной на рынке, себестоимость устройства значительно снизилась. В то время такие усилители продавали по $190. В пересчет на наши деньги — $1700. Так же, из-за особенности схемы, была устранена проблема излишней «теплоты» окраски звука лампового усилителя.

Характеристики нового усилителя для того времени казались удивительными:

  • Коэффициент гармоники: 0,1%
  • Выходное сопротивление: 0,6Ом
  • Воспроизводимые частоты: 7Гц — 55кГц
  • RMS: 90Вт
  • IMD: 0,1 % (1Вт, 1Ом)

Интересный факт, что считаются лучшим вариантом колонок для воспроизведения музыки с усилителя Futterman H3 OTL являются акустические колонки Quad ESL 57, которые производились в лохматом 1957 году.

Патент на усилитель был получен в 1961. Лицензия на производство была продана американским компаниям, которые продавали его до 1970-ых значительно дороже оригинала. До 70-ых Футтерман занимался усовершенствованием схемы усилителей. После его смерти в 1984 году был выпущен последний усилитель в разработке которого он принимал участие. Стоимость такого усилителя была невероятной — $12 000 (в пересчете на наши деньги — $26 000).По сей день последователи Футтермана делают вариации на основе оригинальных разработок. Одна из последних — схема Андреа Циуффоли:

Heathkit amps DIY усилитель меломана который можно купить

Компания Heathkit очень известна в кругах DIY любителей электроники. Начиная с 1947 года она выпускает комплекты для сборки электронных устройств. Купить их можно и по сей день потратив время только на удовольствие от сборки без утомительных поисков радиодеталей.

Пик популярности Heathkit пал на 1960-е года, когда за сравнительно небольшие деньги можно было купить ламповый усилитель звука от Heathkit, в то же время рыночная цена качественных усилителей звука выросла на столько, что купить их мог лишь очень обеспеченный человек.

Компания предлагала полный набор компонентов для сборки DIY усилителя. Несмотря на любовь гитаристов к теплому звучанию ламповых усилителей — чаще покупали транзисторные схемы для сборки т.к. они уступали в цене ламповым, что являлось плюсом для начинающих музыкантов.

Все продаваемы усилители Heathkit вполне соответствовали усилителям Hi-fi класса, а гитарное комбо могло потягаться с знаменитыми Fender, VOX. В тоже время была широкая линейка моделей, которая предлагала разные наборы компонентов под разные требования. Какие-то имели большую мощность, какие-то больше каналов усиления. Всегда можно было выбрать свой.

Усилители класса «Д», искажения и качество звука

Легендами среди усилителей УМЗЧ являются усилители класса «Д». Первый образцы были разработаны в 1950-ых годах двумя инженерами: Дмитрием Васильевичем и Алекесем Ривзовым, но успех к их разработкам пришел не сразу.

На закате ламповой эры пришли на смену транзисторы и они задали новые требования к устройствам, но потенциал ламповых усилителей класса «Д» остался не преодолен вплоть до 1980-ых годов. Обстановка изменилась с появлением МДП-транзисторов. Новые транзисторы позволили в усилителях класса «Д» достичь более высокий КПД из-за их крайне малого сопротивления в открытом состоянии.

Их эффективность составляла до 95%. Ламповые не могли этим похвастаться.

Невероятные характеристики усилителей класса «Д» того времени так и не получили той популярности, которой были достойны. Виной тому стали неудачные конструкции первых моделей, который закрепили неудачную репутацию за хорошей концепцией.

Но класс «Д» все-таки не идеален. У него есть ряд проблем к которым относятся нелинейные искажения. Нелинейность задающего генератора сигнала, нелинейность выходных катушек, нелинейность мертвого времени между верхними и нижними плечами усиления. Но эти усилители открыли новый мир, мир когда есть звук HI-FI класса.

ТЕСТ ЛАМПОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ 50000 — 106800 РУБ.

10/2008 Руслан ТАРАСОВ

горячий ПРИЕМ

Мнение эксперта претендует на объективность лишь в том случае, если он к объекту оценки относится непредвзято. Все мы хорошо знаем и достоинства, и недостатки ламповых усилителей, но почему-то при их прослушивании трудно сохранить нейтралитет — даже музыкальные программы, порядком надоевшие за годы тестирования, хочется слушать снова и снова. А вот переход к «каменным» усилителям такого эффекта уже не дает. Значит, лампы все-таки лучше передают настроение и суть музыки?

КОМПОНЕНТЫ

  • Виниловый проигрыватель Pro-Ject 1 Xpression (€410).
  • Универсальный проигрыватель Denon DVD2930 ($1200).
  • АС — напольные Monitor Audio Gold Reference 20 ($2300).
  • Межблочные кабели Accuphase Super Refined SL-10G (небалансные) ($600).
  • Акустический кабель Legacy TL Speaker 2,5 м ($515).
  • Дистрибьютор питания Supra LoRad MD-06-EU Mk II/LoRad CS-EU 1,5 ($190/110).
  • Виброизоляторы:
  • Monitor Bolide Schock Absorber (€52),
  • Eraudio Steel Cones ($35),
  • Eraudio Space Harmonizer 1 ($150).

Уверены, с нами согласятся многие аудиофилы, испытавшие на себе искушение ламповым звуком. Хороший усилитель на лампах — а мы имеем в виду не китайскую поделку, а действительно грамотно спроектированный аппарат, пусть даже и начального уровня (как в нашем тесте) — прозвучит более увлекательно, честно, и открыто, чем его ближайший по цене транзисторный конкурент. И этому есть объяснение. Лампа — элемент с удивительными свойствами, он обладает высочайшей линейностью и широкой полосой усиления. Триодные каскады, даже трансформаторные, прекрасно обходятся без обратной связи и вспомогательной коррекции — в отличие от транзистора. Многие инженеры не видят лампе альтернативы, ведь только с ней можно реализовать принцип максимально короткого звукового тракта. Разберите любой ламповый усилитель, и вы увидите там с два десятка резисторов и несколько конденсаторов. Элегантность и самодостаточность несравнима с любой транзисторной схемой.

Тем не менее меломаны все равно с опаской поглядывают на такие усилители. Вероятно, выбор в пользу транзисторной аппаратуры делается из-за мифов, которые возникли вокруг ламповой техники. Попробуем их развенчать.

Миф первый: лампы — это несовременно. А транзисторы — современно? Если следовать такой логике, то лучшие усилители должны быть построены на микросхемах, а самые крутые — вообще на «пентиумах». Прогресс в аудио давно идет в сторону функциональности и удешевления, а не повышения качества звучания. Не обманывайте себя.

Миф второй: лампы — это проблемы с надежностью. Ну да, все помнят отечественные телевизоры, которые не показывали, пока кулаком не стукнешь. Но мы же имеем дело с качественной и недешевой аппаратурой, где о хороших контактах позаботились. Сами лампы проходят отбор и имеют ресурс 10 — 15 тысяч часов, а в щадящем режиме практически вечны.

Миф третий: лампы красят звук. В самом деле, у каждой лампы есть собственный «голос». От этого никуда не денешься. И разработчик должен обладать большим опытом и знанием, чтобы из их «хора» получить желаемое звучание. В хорошем аппарате явной окраски вы не заметите, но даже если она и проявится, то вреда от нее будет гораздо меньше, чем от «транзисторной». После получасового прослушивания вы, скорее всего, вообще забудете про какую-либо окраску.

Миф четвертый: у ламповых усилителей проблема с басом. Было такое, когда экономили на трансформаторном железе. В современной технике используются качественная сталь и технологии намотки, позволяющие получить полосу от единиц герц до сотен килогерц.

И наконец, миф пятый: хороший ламповый усилитель стоит, как новая «Лада». Неправда. Мы собрали семь бюджетных аппаратов с очень приличным звучанием. Не верите? Читайте дальше.

ДИСКИ, КОТОРЫЕ МЫ СЛУШАЛИ

  • CD: «NAIM Sampler» (приложение к журналам «Салон AV» и «АвтоЗвук», 2003). Niacin, «Time Crunch» (Magnacarta, 2001).
  • Ян Сибелиус, концерт для скрипки с оркестром ре-минор (соч. 47) в исполнении Анни-Софи Муттер и дрезденского Staatskapelle (Deutsche Grammophon, 1995).
  • Dead Can Dance, «Into The Labyrinth» (Momentum/Virgin Music, 1993).
  • DVD-Audio: «Johan Strauss in Berlin» (Berliner Philharmoniker), Nikolaus Harnoncourt (Teldec Classic, 2000).
  • DVD-Video: «Mozart», A Jorney With Master Composers (NHK, 1998).
  • Винил: «Naim Music Collection. Vol.1» (Naim audio, 2003).

ТЁПЛЫЕ ВОСПОМИНАНИЯ

Подводя итоги, мы изменим порядок усилителей в тесте и пройдемся по каждому не по алфавиту а в порядке возрастания цены.

Самый недорогой аппарат в нашем обзоре — Aleks Gold-1 Limited Edition. Оставил в целом позитивные впечатления. Он — игрок! Легкая фальшь есть, но не критичная — ее можно исправить подбором адекватных АС. Смутила только цена. Обычный Aleks Gold-1 встречался в продаже за очень гуманные деньги. А 50000 руб. для отечественного изделия — все же дороговато*.

Rogue Audio Cronus — вот настоящее открытие. Подтверждает неписаное правило: чем страшнее усилитель — тем красивее звук. Подкупает правдивостью, натуральностью воспроизведения. И, конечно же, ценой — всего 58000 руб. Железная «Рекомендация».

Magnat RV-1 тоже заслуживает «Рекомендации». Отлично сделан, функционален, имеет хороший набор достоинств и минимум недостатков в звучании. Стоит своих денег (67500 руб.)

Уникум Raysonic SE-30MkII выглядит так роскошно, что цена в 74620 руб. кажется даже заниженной. Главное достоинство — неординарная конструкция. Соотношение качество/цена запредельно высокое. Среди отднотактных моделей выделяется мощностью. В звучании чувствуется «сингл эндовская» порода. Но есть некоторые шероховатости, из-за которых мы даем этому аппарату не главную награду, а лишь «Рекомендацию».

Rogue Audio Tempest II тоже особенный усилитель, но на фоне своего младшего брата Cronus выступил как-то бледно и неубедительно. Может представлять интерес для любителей аналитичного звучания и для тех, кто стремится строить развитые бай-ампинговые системы. Как самостоятельный интегральник за 95000 руб. — слабоват.

Audio Note OTO SE проигрывает всем по критерию качество изготовления/цена (именно изготовления, звучание пока в расчет не берем). Но, послушав, как звучит этот черный ящик за 96400 руб., понимаешь, что альтернативы ему нет. Будь качество комплектующих повыше и сборка получше (и британский фунт подешевле), аппарат мог бы рассчитывать на награду.

Synthesis Shine — Grand Prix. Комментарий будет короткий: это суперусилитель. В нем чувствуется ламповая порода, он силен и точен, у него есть музыкальный такт и редчайший дар не воспроизводить звук, а материализовывать его.


* Это не отсутствие патриотизма, а элементарная экономика. В цену импортной техники, помимо всего прочего, входят транспортные расходы и таможенные пошлины, поэтому наша должна быть намного дешевле.

 

.

Ламповые усилители низкой частоты.


Что лучше — двухтактный или однотактный?

Особенности схемотехники однотактных ламповых УНЧ.

Справочник по радиолампам </a>.


Двухтактные ламповые усилители PP
PP — сокращенное от Push-Pull ("тяни-толкай").

Однотактные ламповые усилители SE на 6П3С, 6П14П, 6П45С и других лампах.
SE — сокращенное от Single-Ended (возможно, «справляюсь в одиночку»?) .

  • 0.8Вт. Усилитель на одной лампе 6Ж52П.
  • 1Вт. Ламповый усилитель на 6Н8С, 4П1Л.
  • 1Вт. Ламповый УНЧ на 4Ж1Л, 4П1Л.
  • 1.5Вт Ламповый усилитель на 6С45П для компьютера.
  • 1.5Вт Одноламповый УНЧ на 6Ф3П.
  • 1.5Вт Одноламповый УНЧ на 6Ф5П.
  • 2.5Вт Ламповый усилитель на 6Ф3П для начинающих.
  • 3Вт.

    Однотактный ламповый УНЧ на 6Ж1П, 6П1П.

  • 3Вт. Усилитель с непосредственной связью каскадов на 6П14П, 6Ж1П.
  • 3Вт. Усилитель на лампах 6П14П, 6Н2П с регулятором тембра.
  • 3.5Вт. Ультралинейный усилитель на 6П14П, 6Н2П.
  • 3.5Вт. Высококачественный усилитель на 6Н5С, 6Н2П, 6Ж1П.
  • 4.5Вт. Усилитель SE для CD, DVD на лампах 6П45С, 6Ж52П.
  • 4.5Вт. Стереофонический трёхламповый усилитель на 6П14П, 6Н23П.
  • 4.5Вт. Ламповый усилитель на 6П36С, 6Н3П.
  • 6Вт. Усилитель на 6П36С, 6Н2П (из ТВ деталей).
  • 6.5Вт. Ламповый усилитель на 6П3С, 6Н2П.
  • 7Вт. Однотактный ламповый усилитель на 6П3С, 6Н9С.
  • 7Вт. Однотактный ламповый усилитель на двух 6П3С, 6Н9С.
  • 8Вт. Ламповый УНЧ на 6П14П, 6П45С.
  • 8Вт. Усилитель на 6П3С, 6Н2П.
  • 8Вт. Усилитель с параллельным включением лампы 6Н5С в выходном каскаде.
  • 10Вт. Высококачественный ламповый усилитель на 811А, 6L6G.
  • 12Вт. Однотактный ламповый усилитель на ГУ-29 и 6Н23П.
  • 15Вт. УНЧ на 6Ф3П и 6KG6.
  • 80Вт. Мощный однотактный ламповый УНЧ с глубокой обратной связью.
  • Усилитель на лампе 6С4С.
  • Ламповый усилитель для компьютера на 6П14П, 6Ж1П.
  • Лофтин-Уайт на 6Ф2П.
  • Усилитель на 6Ф6С, 6Н9С (6Н8С).
  • Ламповый УНЧ на 6П3С, 6Н8С.
  • Ламповый усилитель на 6П3С, 6Н8С.
  •  Высококачественный усилитель на лампах Г-807, 6Э5П.
  •  Ламповый усилитель на 6Н9С, 6П31С в триодном включении
  •  Однотактный ламповый усилитель на 6С41С, 6Э5П
  •  SE усилитель на лампах 6П3С и 6Н8С.
  •  Однотактный ламповый усилитель на 6С4С, 6Н9С.
  • SE усилитель на 6С19П, EF860.
  • Усилитель по схеме Лофтин-Уайт, на 6Ф5П.
  • Простой однотактный усилитель на 6П42С
  • Однотактный УНЧ на 4П1Л.
  • Однотактный УНЧ на 6П3С, 6Н9С.
  • Усилитель SE на 6Н30П, 6Э5П.
  • Усилитель SE на 6П43П, 6Ж52П.
  • Усилитель на лампах 6С33С, 6Ж52П.

Популярные лампы в усилителях: 6П14П, 6П3С
последняя rlamp — 51
 Вернуться к справочникам по электронным компонентам
Справочник по радиолампам.

Лампа — транзистор: кто кого

 

Итак, лампа или транзистор, плюсы и минусы их применения в усилителях (имеются в виду линейные усилители мощности, используемые в достаточно мощных комплектах по озвучиванию концертных площадок, задача которых — простое усиление сигнала с наименьшими искажениями).

Лампа, плюсы.

1.В плане качества звучания — более высокая линейность ламп (хотя и у ламп начальный участок вольтамперной характеристики нелинеен) позволяет простыми средствами добиться относительно приличного звучания. Более "плавный" излом начальной характеристики и обуславливает небольшую величину интермодуляционных искажений двухтактного лампового выходного каскада, работающего в режиме АВ.

2.При перегрузке усилителя ограничение выходного сигнала ввиду особенностей ламповой схемотехники (меньшая глубина общей и местных ООС, и т.д.) имеет более "мягкий" характер, что обуславливает меньшее число и амплитуду гармоник.

3.В плане надежности тоже есть один плюс — ток катода имеет определенную величину максимального тока, и кратковременное уменьшение сопротивления нагрузки не ведет к его недопустимому повышению, что обуславливает достаточно высокую устойчивость ламповых усилителей к к.з. в нагрузке. Однако при к.з. нагрузки рабочая точка, как правило, вылетает далеко за область безопасных режимов, и при длительной работе в таком режиме ведет к перегреву анода и термическому разрушению лампы.

4.Простота ламповых схем — тоже преимущество, впрочем, весьма относительное и проистекающее из-за меньшей вариабельности конструкторско-технологических возможностей применения ламп.

На этом, пожалуй, список их достоинств исчерпан.

Минусы.

1.Шум. Как известно, первооснова шума — тепловое движение и разогретый катод весьма неплохо это подтверждает. Второй недостаток, усугубляющий первый — высокое входное сопротивление лампы . Само по себе это очень хорошо и во многих отношениях это качество просто незаменимо, но в усилителях мощности это приводит к повышенному уровню наводок переменного тока, и борьба с ними обычно не заканчивается достижением высоких показателей, несмотря на применение всевозможных экранов и прочих средств. Поэтому получить отношение сигнал/фон+шум более 90 дБ. в ламповом усилителе практически невозможно.

2.Потеря эмиссии. При эксплуатации несколько дней в неделю по несколько часов в день максимальный срок службы выходных ламп до полной потери эмиссии — несколько лет. Далее их надо менять, а если вы хотите еще и нормальное качество звучания — их необходимо подбирать по одинаковому начальному току анода при фиксированном смещении — имеется в виду выходной каскад с несколькими параллельно включенными лампами (если, конечно, все остальное на уровне). Подскочившая в последнее время цена ламп еще более углубляет эту проблему.

3.Малая механическая прочность. Перевозить на расстояние более 10 км. в жестком отсеке нельзя — по прибытию в пункт назначения из усилителя высыпятся осколки баллонов ламп — проверено многократно. Применять ламповые усилители можно только в стационарных условиях, для выездной работы они непригодны (можно, конечно, купить соответствующий и поэтому весьма дорогой кофр, но где вы такое видели? ("Rolling Stones" не в счет)).

4. Микрофонный эффект. Уменьшить можно, построив входные каскады на ОУ или транзисторах, но тогда усилитель получается не совсем ламповый… Хотя имеет значение при построении высокочувствительных входных каскадов, в усилителях мощности внимание на себя как правило не обращает.

5. Невозможность избавиться от выходного трансформатора. Пожалуй, один из главных недостатков. Для получения нормальных характеристик трансформатор имеет достаточно сложную конструкцию, железо также должно быть наилучшего качества, (пермаллой с небольшой петлей гистерезиса), и нельзя опускать из виду плюс ко всему качество изготовления изоляции — усилитель-то не бытовой. Главные недостатки применения тр-ра — невозможность получить широкую полосу, невозможность получить высокую скорость нарастания выходного сигнала (более 10В/мкС), и фазовый сдвиг, уменьшающий устойчивость и не позволяющий использовать более глубокую ООС. Все это не позволяет достичь малого Кг, из пожалуй десятка ламповых аппаратов, которые попадали ко мне в лабораторию, ни одинне имел Кг менее 0,3%.

Все вышеперечисленное резко ограничивает сферу практического применения ламповых усилителей, и если все-таки остановиться на том, что усилитель должен только усиливать звук, а не нести отсебятины, (ведь у энтузиастов лампового звука главный аргумент — "богатое", т.е. насыщенное гармониками звучание), то необходимость применения ламповых усилителей в профессиональных системах усиления весьма спорна.

Транзисторы, минусы.

1.Самый главный в плане надежности — невозможность ограничения коллекторного тока. При спонтанном уменьшении сопротивления нагрузки, (имеется в виду выходной каскад) ток коллектора при отсутствии систем защиты от к.з. растет пропорционально (детали типа фазового сдвига ввиду комплексного характера нагрузки для упрощения учитывать не будем), и в какой-то момент рабочая точка выходит за область безопасных режимов, что приводит к местному перегреву кристалла ввиду ненулевого теплового сопротивления "кристалл-радиатор" и последующему пробою. Если быть более точным, при повышении температуры кристалла кремния выше 150С вначале происходит тепловой пробой, который обратим, если ограничить коллекторный ток, если же его не ограничивать — далее наступает электрический пробой, который, увы, необратим. Это приводит к необходимости ввода различных защитных устройств, не всегда эффективно работающих — не будем забывать, речь идет о профессиональных усилителях, где надежность превыше всего, и где тщательная проработка защиты от к.з. жизненно необходима.

2. Термозависимость. При повышении температуры кристалла выше 25С предельно допустимая мощность линейно снижается от максимальной к 0 при темп.150С, что приводит к необходимости тщательной проработки охлаждения.

3. Разброс параметров транзисторов. Проблема, более характерная для отечественных изделий. При измерении параметров "буржуйских" транзисторов Toshiba 2SC3281 и 2SA1302 разброс Н21э составил не более 5% для десятка тех и других. Видимо, эта проблема упирается в соблюдение/несоблюдение технологической чистоты производства.

4. Нелинейность коллекторной емкости. Как известно, обратносмещеный p-n или n-p переход имеет емкость, обратнопропорционально зависимую от приложенного напряжения. Это приводит к динамической неустойчивости усилителя при недостаточно тщательной коррекции ООС., а в предварительных каскадах с оэ. — к повышенному к.г..

5. Нелинейность коэффициента усиления. Все транзисторы, как правило, имеют определенную величину коллекторного тока, при которой коэффициент усиления максимален, и при увеличении/уменьшении тока он падает. Это тоже способствует общему повышению Кг.

6. Нелинейность входной характеристики. Главный недостаток с точки зрения поборников лампового звука. Действительно, входная характеристика имеет резкий излом, и использование транзистора в качестве усилителя напряжения в схеме с оэ.

заведомо ограничивает получение высоких качественных характеристик. Однако достаточно исключить применение каскадов с оэ. (в крайнем случае, вместо каскада с оэ. можно использовать каскодную схему включения оэ.-об.), или применяя включение транзистора в качестве усилителя тока, и этот недостаток (и предыдущие два) сводится к минимуму.

Плюсы.

  1. Отсутствие накала. Мгновенная готовность к работе — весьма ощутимый плюс.
  2. Высокая механическая прочность. Надо ли говорить, как важна высокая механическая надежность усилителя для практической работы.
  3. Низкая стоимость транзисторов. По отношению к лампам той-же суммарной мощности транзисторы стоят значительно дешевле.
  4. Неограниченый срок службы. Потеря эмиссии у ламп — вещь крайне неприятная и, увы, неизбежная, и транзисторы здесь выглядят куда привлекательнее.
  5. Отсутствие необходимости использовать выходной трансформатор. Отсутствие ограничений со стороны выходного трансформатора позволяет добиваться характеристик, которые для ламповых аппаратов недостижимы.
  6. Малые размеры и вес. Тоже весьма неплохое дополнение к предыдущим плюсам.

Резюмируя вышесказанное, можно сказать следующее: в плане практического применения однозначно предпочтительнее грамотно сконструированный транзисторный аппарат. Сейчас ситуация на рынке профессиональных транзисторных отечественных усилителей значительно лучше, чем 5-10 лет назад, и усилия разработчиков по повышению общей надежности и качества явно заметны. Ламповые аппараты в составе мощных порталов уже можно воспринимать как экзотику, в настоящий момент для создания мощного концертного саунда практически не применяемую.

Назад

Сайт управляется системой uCoz

Добавить комментарий

Закрыть меню