6п3с- ламповый усилитель, одиночный и сдвоенный двухтактный каскад

Оставлен Evgenij Bortnik Втр, 08/18/2015 - 19:09
Аватар пользователя Evgenij Bortnik

Внешний вид, схема включения выходного лучевого тетрода 6П3С показаны на рисунке. По моему глубочайшему убеждению именно лампу 6П3С следует считать самой удачной среди ламп совдеповского изготовления.

В моём представлении лампа 6П3С это универсальный мотор для многочисленных ламповых конструкций. Она имеет очень неплохие характеристики и здоровенную рассеиваемую анодом мощность. Это выгодно отличает лампу 6П3С от многочисленных аналогов. По моему убеждению этот совдеп-образец ничем не уступает зарубежным "крутым" лампам, особенно с учётом ценовой разницы. А цена может отличаться в 100 и более раз, хотя вакуум в лампе такой же. Ниже показан пример любопытной лампы 6П3, ставшей исходной ступенью для создания современной лампы 6П3С. Год выпуска этой лампы 1951, есть образцы ещё более древние, но в отличном работоспособном состоянии, вполне пригодном для построения лампового усилителя.

Сохранение работоспособности электронных ламп полностью определяется условиями хранения. Если учесть, что некоторым образцам ламп по 70 и более лет, то объективная стоимость их на сегодняшний день довольно высока. По отзывам самодельщиков характеристики этой лампы довольно ровные и обеспечивают очень мягкое, комфортное звучание. На практике это предстоит проверить в ближайшем будущем при создании очередной конструкции лампового усилителя. Можу к слову сказать, что в интернете не удалось найти характеристик этой лампы, а также примеров описания конструкций, полученных с её применением.

Уменьшенный вариант лучевого тетрода 6П3С с аналогичными характеристиками показан ниже. Это тетрод 6П6С под октальный цоколь, очень приличная лампочка. Простая замена 6П6С на лампу 6П3С в стандартной октальной панельке никак не отразится на работе большинства устройств. Вероятнее всего даже аудиофилы не заметят подмены. А если по приборам поправить режим по минимуму искажений, то различия не будет вовсе. Обратная замена не желательна, поскольку лампа 6П6С может не вывезти нагрузки по мощности, позволительной для 6П3С.

В самом начале изложения обязан сказать, что традиционный, укоренившийся в сознании людей, подход к изложению статьи от наименования и выбора ламп - не разумный и неправильный. Неразумно начинать выбор автомобиля с мотора и колёс, поскольку вначале оценивают назначение, стоимость, эстетику, функционал и другие характеристики. Здравый смысл говорит о том, что важнейшим узлом лампового усилителя является выходной трансформатор. От его качества зависит качество всего усилителя. Стоимость выходного трансформатора может составлять 80% и более от стоимости всего проекта. Именно от выбора трансформатора, его изготовления или покупки зависит всё, в том числе выбор соответствующего типа ламп. Мое изложение материала в традиционном порядке имеет другую цель. Не хочу показывать удобные и распространённые трансформаторы. Их легко вычислить самостоятельно по растровым картинкам на сайте. Вначале статьи следует показать несколько простеньких двухтактных схем с одиночными лампами. Для таких схем годятся сравнительно слабенькие выходные трансформаторы, например в габарите ТС-40. Говорил неоднократно и повторю еще раз банальную истину. Для двухтактного усилителя простейшего уровня можно применить практически любые стержневые отечественные трансформаторы при правильной распайке обмоток. Смело отправляйте на три буквы советчиков, которые настойчиво рекомендуют мотать трансформаторы самостоятельно. Скорее всего эти люди находятся в плену догмы, либо это люди хитрые, которые хотят затруднить ваш путь к желаемому результату, либо недалёкие. Возможен ещё один вариант: Эти советчики хотят срубить на вашем интересе немного денег. Ну что ж, имеют право. Поэтому уверенно шагайте вперёд не оглядываясь на них, ищите свой путь. 

При построении лампового усилителя манипуляции с моточными узлами большинству людей не нужны. Обычно умные слова авторов о рукопашной намотке выходного трансфоратора вызывают ступор и губят ещё не созревший проект на корню. Моточные трудозатраты могут понадобиться обыкновенному телезрителю - любителю сравнительно позднее, когда придёт осознанный интерес и понимание необходимых изменений. А могут они и вовсе не понадобиться, что характерно для 90% начинающих ламповиков. Неплохие результаты первого уровня даёт применение в качестве выходных трансформаторов обыкновенных броневых трансформаторов, имеющих раздельные первичные обмотки на 127 вольт. Однако применение стержневых трансформаторов на порядок выгоднее, поскольку есть компактные и удобные серийные трансформаторы. Их применение сходу даёт результат экономный по времени и ресурсам, и столь же качественный результат по звуку.

В любом варианте применения трансов предпочтительнее иметь две обмотки, рассчитаные на 127 вольт. А если симметричных обмоток больше, то это ещё лучше. Например, в сравнении с броневым трансформатором на 127В, его полный аналог, но рассчитанный на напряжение 220 вольт, просто непригоден для двухтактного усилителя, поскольку имеет единую обмотку. Кроме того, как правило, типовой промышленный трансформатор на 220 вольт имеет огромный ток холостого хода и большое поле рассеяния. Это исключает его применение в ламповой конструкции даже в качестве силового, поскольку дает непобедимый фон переменного тока. Трансформаторам с обмотками на 220 вольт прямая дорога на помойку, поскольку они иногда звенят даже на холостом ходу.

Стержневые трансформаторы с обмотками на 127 вольт применять выгоднее чем аналогичные, но с обмотками на 110 вольт. Это очевидно, поскольку в каждой такой обмотке на 15% большее число витков. Следовательно больше индуктивность и следовательно левая граница частотной характеристики окажется ниже, а низкочастотный диапазон будет расширен. Выходные трансформаторы для ультралинейного включения 6П3С должны иметь симметричные относительно центра отводы с числом витков около 43% от числа витков каждого плеча. Это же правило следует соблюдать при построении схемы дифференциального включения пары трансформаторов. Как известно цоколёвка лампы 6П3С аналогична лампе 6П6С. В большинстве случаев это позволяет применить 6П3С вместо 6П6С, причём значительная часть телезрителей, особенно любители усилителей с переключателем триод-пентод, даже не заметит такой замены. Обыкновенная замена этих ламп в схемах небольшой мощности безболезненна. Из всех слушателей не более 0,1% поймут, что звук несколько другой. При изменении и подгонке режима нужно помнить о разнице характеристик. Ультралинейные отводы трансформатора, например для 6П6С, желательно иметь числом витков около 23% от каждого плеча. А поскольку мощности анодов этих ламп разные, то замена 6П3С на 6П6С вовсе не жалательна. 

Внимание! Все трансформаторы для ламповых конструкций следует вначале тестировать по току холостого хода. Только трансформаторы с мелким током холостого хода следует использовать в рукопашных разработках. Все остальные трансформаторы следует продать или утилизировать. На втором этапе выбора трансформаторов следует внимательно отнестись к вопросу симметрирования трансфоматоров, как по величине индуктивности, так и по величине ЭДС (характеристике намагничивания).

Только после тщательного отбора следует сказать себе любимому, что определены качественные выходные трансформаторы, пригодные для конструирования. Колхозникам такие хлопоты покажутся излишеством, поскольку они уверены, что типовые трансформаторы не звучат никак. Именно поэтому такие танцоры пренебрежительно называют типовые трансформаторы "зелёнкой". Если бы квалификация таких спецов была повыше, а самонадеянность послабже, то словосочетание "танцор-колхозник" осталось бы без применения. 

Как расчёт, так и настройку лампового двухтактного усилителя лучше выполнять с выхода. Перед настройкой первые лампы можно совсем вынуть из панелек. Вначале для выходного каскада регулятором смещения выставляют ток покоя в разумных пределах и хорошенько прогревают аноды ламп. После прогрева ток покоя уточняют. Общую обратную связь вначале регулирования режима отключают. После настройки выходного каскада можно вынуть выходные лампы и вставить входные. Режим по постоянному току  регулируют резистором в катоде первой половинки входной лампы. Затем регулируют режим по переменному току, резистором в катоде второй половинки. Симметрию полуволн, наличие всякого мусора и возбуда контролируют по осциллографу. Манипуляции с удалением ламп позволяют точно контролировать моменты возникновения косяков и сразу определять их причины. Не рекомендую сходу подключать на выход трансформатора динамики. Вместо них нужно обязательно включить нагрузочный резистор. Это избавит от шума и стрессов при внезапном возбуждении. На завершающем этапе все лампы вставляют в панельки и проверяют сквозной канал прохождения сигнала. Нужно понимать, что режимы под нагрузкой накалов могут уплыть на 10% и даже больше. А если подать синус на вход, то просадка по анодам будет вовсе здоровенной. Поэтому следует провести завершающие манипуляции по настройке режимов усилителя под нагрузкой. Затем возвращают (или не возвращают) обратную связь в правильной фазировке и оценивают АЧХ.

Напряжения +400-450 вольт для экранных сеток 6П3С мягко говоря многовато, поэтому их питание лучше перекинуть в предварительный каскад, через дополнительнные обмотки ООС по переменному току. Но если нужна большая мощность, то другого дешевого способа достижения цели нет. Лампы 6П3С такое издевательство выдерживают. Можно поставить ограничивающие ток резисторы. Но это практически не повлияет на качество, которое в схеме с большим превышением напряжения по сеткам будет весьма посредственным.

Далее приведены схемы со сдвоенными лампами в каждом плече выходного каскада. По габариту 0,16 кВА использованных выходных трансформаторов никто не помешает запараллелить в каждом плече и по 3-4 лампы. При этом будет необходимо лишь более основательно подобрать их по величине анодного тока. Точности подбора в 10% вполне достаточно. Не верьте наглецам, запросто складывающим мощности каналов УНЧ в одно эквивалентное значение, для получения внушительных цифр. Это обман. Эквивалентное значение выходной мощности на практике окажется существенно меньше. Ниже показаны схемы с дополнительными драйверами перед выходом. Практика показала, что лучше драйвер для 6П3С не применять. Чувствительности и усиления в схеме хватает и без драйвера. А наличие дополнительных ламп и огрехи в монтаже нередко приводят к самовозбуждению. 

В автобалансной схеме фазоинвертора, половинки триодов следует хорошо подбирать. В схеме с разделенной нагрузкой, показанная на картинке, подбор не обязателен. Собственно поэтому на первых этапах лампового строительства лучше осваивать именно опыт деда Вильямсона. Применение подстроечников в катодах триодов позволит немного скроить кривизну половинок ламп, при наличии огрехов в подборе по условию симметрии. Можно заметить, что во многих схемах бывает проще поставить подстроечник, нежели искать точные номиналы и тем более подбирать резисторы в доли процента. Устанавливать подстроечники в аноды не рекомендую.

В некоторых узлах применение подстроечников обязательно, а в некоторых это блажь. На этапе макетирования подстроечники можно порегулировать. Это удобно, когда в качестве несущей основы усилителя использована печатная плата из фольгированного текстолита. Тогда подстроечники паяют прямо на дорожки платы, устанавливая вертикально. Если корпус усилителя перевернуть на монтажный стол, то открывается для доступа всё пространство подвала. Возможности регулирования предоставляются большие, удобно настраивать каждый узел, контролируя режимы по приборам.

Ниже показано применение монтажного стола для построения лампового усилителя, при монтаже деталей в готовый корпус. Монтажный стол всего лишь удобное приспособление, которое позволяет охранить корпус от многочисленных повреждений. Монтажный стол - это просто каркас из деревянных брусков, похожий на табуретку без седёлки, но очень удобная штуковина.  

Граждане, помните, ошибки в схемах есть практически всегда, но исправить их не сложно, нужно быть внимательнее как при построении схемы, так и при монтаже. Ламповая схемотехника очень терпима к ошибкам. В большинстве случаев вывести из строя трансформаторы или лампы крайне затруднительно. Анодные источники постоянного напряжения довольно опасны. Поэтому следует соблюдать осторожность.

Для экономии времени можно посоветовать сразу оформлять своё рукоделие в пристойный вид. Дело в том, что куча хлама с перепутанными проводами на столе не только некрасива, но и опасна для здоровья. А кроме того, это двойная работа. Лучше вначале потратить немного времени и изобрести механическую конструкцию культурного внешнего вида, вовнутрь которой позднее будет спрятано ваше безобразное, но любимое творение. А ещё лучше сразу делать красивую конструкцию.

Лампочки 6П3С и 6П3С-Е довольно симпатичные по внешнему виду. Запас есть. Поэтому они здесь продаются, но только подобранными парами. Можно купить здесь и ламповый усилитель на 6П3С. Для этого достаточно связаться со мной по почте, обговорить цену изделия и условия поставки, самовывоз возможен. После этого желающему следует позвонить по указанному на сайте телефону для обсуждения деталей, а уж затем выполнить предоплату 20% от договорной суммы на мой счёт в сбербанке. Получив перевод я отправляю оповещение и в течение двух недель сам перезвоню с подтверждением надлежащей упаковки изделя и готовности к отправке, а на почту направлю фотографии именно этого агрегата, в открытом и упакованном виде. Для отгрузки покупатель обязан перевести оставшуюся сумму, после получения которой я выполняю отгрузку и отправляю на майл копию квитанции. Если обстоятельства покупателя в указанном промежутке времени изменились, то от покупки можно отказаться. Перечисленный задаток не возвращается. Гарантия на усилитель 12 месяцев с момента поставки. На стекло в условиях почтовой пересылки и перевозки транспортной компанией гарантия не распространяется. Искренние всем пожелания доброго здоровья и успехов.

              Евгений Бортник, август 2015, Россия, Красноярск

Тэги: 

10 комментариев

by pivokrus on Чт, 05/12/2016 - 20:33
не понятно, зачем в катоде фазоинвертора подстроечник? не лучше ли взять 2 одинаковых резистора с 1% отклонения? можно даже подобрать 4-точечным методом. ничего подстраивать не нужно.

by Evgenij Bortnik on Чт, 05/12/2016 - 20:41
Больше скажу, просто подобрать резисторы можно из 10% кучки, без применения резисторов 1% точности. Тестером промерить 10 штук и готово. А возможность подстройки позволяет чуйствовать себя вольнее. Вреда никакого? Ну и ладно.

by андрей343 on Пнд, 02/27/2017 - 21:59
Добрый день. драйвер 6н9с 2-я половинка- анод 300кОм-210в. катод 85в -27.4кОм , развязка М33, на первой сетке 6п3с -21в -1кОм, катод 1Ом- 0.055в...Подаю на вход 1000гц. амплитуда входного сигнала на сетках 6п3с в каждом плече разная, примерно в 5в. соответственно с анода 6н9с апмплитуда больше чем с катода. Это правильно, или у меня в чем то перекос?

by Evgenij Bortnik on Втр, 02/28/2017 - 00:29
Здравствуйте. Конечно же в двухтакте на сетках 6П3С должно быть одинаково. Настраивают обычно с конца. Вначале выставляют симметричный режим по постоянному току обоих 6П3С, удалив 6Н9С. Затем лампы 6П3С надо вынуть, а 6Н9С вернуть. Кондёры м33 должны быть 100% исправными. После этого регулируют входной каскад и фазоинвертор. Если по Вильямсону, то решающий регулятор в катоде первой половинки. А постоянные напряжения анода и катода фазоинвертора должны иметь примерно одинаковый запас вверх и вниз, чтобы протолкнуть одинаковую по амплитуде синусоиду на сетки 6П3С. Вторая половинка 6Н9С работает нормально при 1,2-1,8 мА, поэтому 300к многовато для второго анода. Резисторы А-К второй половинки 6Н9С примерно одинаковые. Первая половинка 6н9С хороша при 0,5-0,6 мА, вот там анодный резистор может быть большим. В схеме с расщеплённой нагрузкой кривизна ламп значения не имеет. Хотя дохлый экземпляр 6Н9С нужно уверенно отфильтровать на помойку.

by андрей343 on Пт, 03/03/2017 - 16:46
Ошибся со второй половинкой. вместо 30 написал 300. все равно не могу выствить одинаковую пилу , с катода меньшим уровнем и все тут. буду копать))

by Evgenij Bortnik on Пт, 03/03/2017 - 17:31
творите, это интересно

by андрей343 on Пнд, 03/13/2017 - 17:56
Творение пришло к тому, что настраивая фазоинвертор, обратил внимание на показатели U и R по схеме в катоде и аноде. Анод- 30 кОм, катод - 27 + подстр.R 4,7кОм. U катода 100V и не трудно догадаться, что ток там 3мА, что по ВАХ лампы 6Н9С это больше в 1,5 раза. Выше приведены схемы на 6Н8С у которой рабочий ток до 9мА, что укладывается в номиналы схемы. Подогнав ток, у меня в катоде получилось 69кОм ( 124v) и при анодном 30кОм (260v). Звук перестал быть задавленным и раскрылся.. ( Такой разброс номиналов сопротивлений не повлияет ли на симметрию входного напр. на сетках вых ламп? Можно выставить параметры тока, R- 70 кОм в плечах, но напряжение уходит ( 194 и 122) вместе со звуком)) может все таки предпочтение сделать 6Н8С?

by Evgenij Bortnik on Пнд, 03/13/2017 - 19:38
В схеме с разделением нагрузки резисторы в аноде и катоде должны быть одинаковыми. Ток 3 мА для лампы 6Н9С слишком велик. Даже если будет работать, то искажения мелкие получить не удастся. Лучше применить 6Н8С при токе до 5-6мА.

by pivokrus on Втр, 03/14/2017 - 21:49
а может у вас выходные лампы кривые, не подобранные по крутизне, или трансы кривые, поэтому хороший звук при таком разбалансе ФИ? подстроечник и нужен для компенсации кривизны выходного каскада некоторой кривизной ФИ в обратную строну.

by Evgenij Bortnik on Ср, 03/15/2017 - 00:01
Вполне возможно и выход глючит. Но я бы вначале внимательнее разобрался со входом, обыкновенно проверил монтаж, надёжность контактов и исправность деталей.