Ламповый усилитель мощностью 1200 Вт
Усилитель изготовлен на базе узлов промышленного УПВ-1,25 (мощностью 1250 Вт). Он обеспечивал звуковое вещание в небольших городах или в районах крупных городов. В предлагаемом усилителе, предназначенном для озвучивания зала дискотеки, достигнуты мягкая характеристика ограничения амплитуды и небольшие гармонические искажения.
Современные усилители звуковой частоты с выходной мощностью 1000...2000 Вт строят на транзисторах. Ламповый усилитель такой мощности имеет общий вес 150...200 кг и его размеры намного больше, что делает его неудобным при перевозке. Но если он используется стационарнов одном помещении, этот недостаток менее заметен.
Ламповый усилитель, изготовленный для клубной дискотеки, при его относительной простоте обеспечивает высококачественное звучание через распределенную по залу акустическую систему. Звуковой тракт полностью выполнен на лампах, а блок питания выполнен по классической трансформаторной схеме. В качестве выходных ламп использованы всего две мощные лампы ГУ-81 М с катодом прямого накала.
Усилитель изготовлен на базе узлов усилителя, разработанного а 70-х годах для проводного вещания, — УПВ-1,25 (мощностью 1250Вт). Его устанавливали в районных узлах связи и он обеспечивал звуковое вещание в небольших районных городах или в районах крупных городов. Конструктивные особенности этого усилителя делали его очень надежным и долговечным в эксплуатации: его включали утром в б ч, а выключали в 24 ч, когда заканчивалась трансляция. Таким образом, он работал годами по 18ч в сутки.
Мне пришлось внести изменения в конструкцию усилителя, чтобы улучшить его параметры и согласовать выходное напряжение с нагрузкой, а обслуживание и перемещение было более удобным. Сначала я перемотал вторичную обмотку выходного трансформатора, поскольку в заводском варианте выходное напряжение составляло 240 В. Затем изменил конструкцию, собрав усилитель в двух блоках
(фото на рис. 1), соединяемых кабелем с разъемом (блок усилителя и высоковольтный блок питания). Схема блока питания изменена. Приняты меры для расширения полосы пропускания, а транзисторы, применявшиеся в драйвере предоконечного усилителя, исключены. Предварительный усилитель собран также на лампах с микшером на два входа и микрофонным усилителем. В результате получился усилитель с хорошими для УМЗЧ большой выходной мощности показателями.
Технические характеристики усилителя:
- Максимальная/номинальная выходная мощность, Вт 1200/1000;
- Сопротивление нагрузки, Ом 8...16;
- Уровень шума, дБ -80;
- Полоса пропускания при неравномерности АЧХ 1,5 дБ, Гц 25...20000;
- Коэффициент гармоник, %:
- в полосе 60...400 Гц 1,5;
- 400...6000 Гц 1;
- 6000...16000 Гц 1,5.
Указанные параметры соответствуют выходной мощности 1000 Вт; при меньшей мощности уровень нелинейных искажений снижается, а полоса рабочих частот расширяется. Оптимальное сопротивление нагрузки — 12 Ом. Здесь следует учитывать сопротивление акустического кабеля, которое может быть соизмеримо с сопротивлением громкоговорителей, — усилитель то стационарный! Малый уровень шума, обнаруживаемый непосредственно рядом с мощными громкоговорителями, — это очень хороший показатель для усилителя такой мощности. При прослушивании фонограмм усилитель радует хорошим, "сочным" звуком. "Верха" звучат отчетливо, а "басы" — мягко и протяжно, на средних частотах прослеживается хороший "эффект присутствия". Отличное звучание и при малой (5...10 Вт) выходной мощности. Еще одна особенность усилителя: нагрузка имеет полную гальваническую развязку, провода к акустической системе можно тянуть на большие расстояния, не боясь наводок и возбуждения.
Описание усилителя и блока питанияПредварительный усилитель
(рис. 2) состоит из микрофонного усилителя на лампе VL1, двух одинаковых ступеней на лампах VL2, VL3, регуляторов тембра, усиления и микшера на лампе VL4. Каких-либо особенностей усилитель не имеет, но накал ламп предварительного усилителя осуществляется постоянным током.
Предоконечный усилитель УМЗЧ
(рис. 3) содержит три лампы — VL5 - VL7. На триодах VL5 собран усилитель с нагрузкой в виде трансформатора Т1, создающего парафазные сигналы. Разделительный конденсатор С27 исключает подмагничивание магнитопровода трансформатора. Далее следуют две усилительные ступени, собранные по двухтактной схеме на лампах VL6, VL7 (6Н8С, 6Н6П).
Оконечная ступень усилителя мощности выполнена по двухтактной схеме на лампах ГУ-81М (VL8, VL9) с трансформаторным выходом. Режим ламп обеспечивает угол отсечки анодного тока, близкий к 90°, при котором достигается относительно высокий КПД усилителя. На максимальной мощности анодный ток достигает 800 мА, а в паузах он уменьшается до 80...120 мА.
Для получения необходимого импульса анодного тока при низком напряжении на экранных сетках на пентодные сетки ламп VL8, VL9 подается напряжение около 700 В. Напряжение отрицательной обратной связи (ООС), которая вводится на вход двухтактной ступени предоконечного усилителя, снимается с делителя, который состоит из резисторов R71, R69 и R72, R70. Конденсаторы С28-С31, С34-С37, С40-С45 обеспечивают необходимую коррекцию частотной характеристики ступеней, охваченных ООС. Для повышения устойчивости работы усилителя за пределами полосы пропускания первичная обмотка выходного трансформатора шунтирована цепями C41R67 и C42R68; с той же целью последовательно а цепи управляющих сеток VL8 и VL9 включены резисторы R60 и R64. От высоковольтного блока питания через первичную обмотку выходного трансформатора на аноды мощных ламп VL8, VL9 подается напряжение 3500 В, а на экранные сетки — 700 В. Цепи питания +700 В и +70 В дополнены блокировочными конденсаторами 0,25 мкф на 1000 В и 1 мкФ на 160 В соответственно.
Предоконечный усилитель совместно с оконечной ступенью усилителя мощности охвачен ООС, глубина которой достигает 26 дБ. Глубокая ООС обеспечивает достаточно высокие качественные показатели усилителя, малую чувствительность к смене и разбросу параметров отдельных элементов. Практически отсутствует реакция на отключение нагрузки (нечувствительность к сбросу нагрузки). Это обусловлено очень малым выходным сопротивлением усилителя.
Для обеспечения устойчивости усилителя во всем диапазоне рабочих частот в петлю ООС введены цепи коррекции частотно-фазовой характеристики. В области ВЧ коррекция осуществляется конденсаторами С28—С31, в области НЧ — цепями С35Я51 и С36В52. Для более глубокого подавления синфазной помехи (и четных гармоник) в катодные цепи включены дроссели L1 и L2, а необходимое смещение на сетках ламп создается резисторами R47, R48 и R55. Сигнал с выходной ступени предоконечного усилителя через конденсаторы C38 и C39 поступает на управляющие сетки VL8, VL9.
"Низковольтный" блок питания (его схема с продолжением нумерации элементов показана на рис. 4) построен с сетевым трансформатором, от которого питаются нити накала всех ламп, причем обмотки накала выходных ламп намотаны в двух секциях отдельно. Для накала ламп предварительного усилителя переменный ток выпрямляется диодами VD1, VD2 с конденсатором C46.
Лампы предварительного усилителя питают стабилизированным напряжением. Для питания анодных цепей собран стабилизатор на VL10 — 6H13C. Реле К1—КЗ служат для задержки подачи анодного напряжения на непрогретые лампы; это увеличивает срок службы ламп. Включают реле с помощью реле времени или вручную тумблером. Параллельно резисторам R65, R66 подключены два стрелочных индикатора для контроля анодного тока ГУ-81.
Причиной фона и шумов могут быть и цепи анодного питания, поэтому применены стабилизаторы напряжения на лампе VL10 и группе стабилитронов. Цепи анодного питания каскадов усилителя целесообразно дополнительно шунтировать бумажными конденсаторами (чем больше емкость, тем лучше).
Высоковольтный блок питания (его схема показана на рис. 5) обеспечивает выходной каскад УМЗЧ питающими напряжениями более 500 В. Переменное напряжение 500 В через предохранитель Р112 (1 А) поступает на диодный мост из диодов VD1—VD8. Выпрямленное напряжение, достигающее после сглаживающего фильтра СЗС4L1 значения 700 В, по кабелю питания подается напентодные сетки ГУ-81М.
Переменное напряжение 2600 В выпрямляется мостом из диодов VD9—VD36 и далее сглаживается фильтром 12С5, причем минусовая цепь соединена с корпусом через дроссель. Поэтому нз обмотке дросселя нет высокого напряжения и исключен пробой изоляции каркаса на корпус. Выпрямленное напряжение 3500 В предназначено для питания анодных цепей ГУ-81М.
Подача высоковольтных напряжений в блок усилителя производится контактами реле К1 после подключения его обмотки к источнику напряжения 24 В тумблером, который находится а блоке усилителя. Напряжения 700 и 3500 В поступают по проводам с высоковольтной изоляцией на разъем в блоке усилителя.
Ламповый усилитель мощностью 1200 Вт. Часть 2
Благодарим Ю.В. Захаренкова за предоставленный материал, который был опубликован в журнале "РАДИО" за 2007год №4
Ю.В. Захаренков
Ламповый усилитель мощностью 1200 Вт. Часть 2
Оставить комментарий