9zip.ru Ламповый звук hi-end и ретро электроника Укрощаем 6Н5С (6Н13С) в однотактном усилителе

Лампа 6Н5С (и очень похожая по параметрам 6Н13С) известна многим. Это двойной триод, предназначенный для работы в стабилизаторах напряжения. Лампа красива, имеет фигурный баллон и прямо просится в ламповый усилитель. Но из-за существенно нелинейной вольтамперной характеристики использовать её можно разве что в двухтактных усилителях, где эта самая нелинейность практически не проявляется.


Откуда же взялась эта самая нелинейность? Обратимся к ВАХ лампы. Возьмём рабочую точку с анодным напряжением 160 вольт и напряжением смещения сетки -60 вольт. Если подать на сетку сигнал амплитудой 60 вольт, то напряжение на ней будет изменяться в диапазоне от 0 до -120 вольт. Соответственно, напряжение на аноде будет меняться в диапазоне 45 - 235 вольт, на графике поставлены соответствующие точки. А теперь сравним длину отрезков AB и AC. Как видно, она отличается: положительная волна сигнала будет усиливаться до амплитуды 160-45=115 вольт, а отрицательная - до 235-160=75 вольт. Таким образом, сигнал на выходе не будет симметричным в однотактном применении данной лампы.

Как же компенсировать эту нелинейность? Один из вариантов - создать такие же искажения в предварительном каскаде усиления, но в противофазе, например, используя разбалансировку входного SRPP каскада, чтобы он давал также несимметричный сигнал. В результате оба искажения взаимно компенсируют друг друга, что позволяет получить итоговые искажения на выходе всего в доли процента.

Один из вариантов описанной выше реализации компенсации нелинейности лампы 6Н5С в однотактном усилителе описал пользователь с ником ogmetr ещё в 2012 году на форуме



Введя небольшую разбалансировку предварительного SRPP каскада, он смог получить нелинейные искажения всего 0,1% (при мощности до 8 Вт), без обратных связей. Частотный диапазон усилителя - от 20 Гц до 22 кГц.


Выходной трансформатор для данного усилителя выполнен на железе от ОСМ-0,1 (ШЛ 25x40). Первичная обмотка содержит 1400 витков провода диаметром 0,33мм, вторичная - 90 витков диаметром 0,74 мм. Немагнитный зазор - 0,14 мм.

Второй вариант аналогичной конструкции описал там же пользователь с ником gsaorion:

Усилителю требуется входной сигнал амплитудой 1 вольт. Подбором резистора R3 добиваются симметричной синусоиды на выходе усилителя. Как и в предыдущем варианте, автор запараллелил обе половинки лампы для увеличения выходной мощности. Для получения напряжения анодного питания выходного каскада 181 вольт используется резистор R12. Ток каждой половинки триода у автора получился 73 мА, что даёт падение на резисторах R7 и R10 73 мВ. На эквиваленте нагрузки получился ровный синус в диапазоне 30 Гц - 20 кГц.


Выходной трансформатор выполнен на железе от ТВК110Л1 (ШЛ 20x32) с зазором 0,08 мм под каждую половинку магнитопровода. Первичная обмотка трансформатора содержит 1392 витка провода диаметром 0,3 мм. Вторичная - 132 витка диаметром 0,64 мм. Индуктивность первичной обмотки получилась 5,5 Гн.

Так как лампа 6Н5С - это двойной триод, то автор посчитал заманчивым не параллелить половинки лампы, с использовать их по одной на каждый канал, получив таким образом двухканальный усилитель. Автор провёл макетирование, получив такой режим работы одной половинки лампы: смещение -71 вольт, ток анода - 80 мА при напряжении анода равным 170 вольт.

Обратите внимание, что на схеме указано заниженное напряжение питания предварительного каскада - его необходимо увеличить, пересчитав резисторы R3 и R4.

Для чего нужно столь высокое напряжение для питания SRPP каскада? Рассмотрим вариант, когда напряжение его питания равно 400 вольт. На каждой из ламп напряжение анод-катод будет равно 200 вольт. Чтобы получить на выходе данного каскада напряжение с амплитудой 70 вольт, нужное для раскачки 6Н5С, напряжение на аноде нижней лампы каскада должно меняться от 130 до 270 вольт. То же и для верхней лампы.

Если мы снизим напряжение питания этого каскада, допустим, до 260 вольт, то анодное напряжение на нижней лампе будет равно 150 вольт, на верхней - 110. При той же амплитуде выходного сигнала 70 вольт, на нижней лампе напряжение должно меняться в диапазоне 70 - 220 вольт, что ещё приемлемо, а на верхней - от 30 до 180 вольт. Но при таком низком анодном напряжении (30В) лампа 6Н9С попадает в область большой нелинейности вольтамперной характеристики, что приведёт к сильным искажениям сигнала.

Не стоит бояться запитывать предварительный каскад таким высоким напряжением: если накал ламп гальванически не связан с землёй, то пробоя катод-накал не произойдёт.

Понравилась статья? Иосиф Виссарионович говорит: поделись с друзьями!