Ламповые УНЧ на трансформаторах ТАН

(полная авторская версия)

Сергей Комаров, UA3ALW Журнал "Радио" № 5 за 2005 г.

Уже давно утихли страсти в погоне за астрономическим количеством нулей после запятой в значении коэффициента нелинейных искажений; динамическим диапазоном в 120 дБ на выходе УЗЧ уже никого не удивишь; бумажные динамики с огромными тарелочными диффузорами признаны "неправильными" и теперь в чести исключительно компрессионные поршни; акустика с открытой задней стенкой осталась разве, что в гитарных комбиках, да в дедушкиных ламповых радиоприемниках середины прошлого века, которые бабушки, лишь по причине своей физической немощи еще не оттащили на свалки; да и сам материал звучащих шкатулок опустился с "музыкальной" елки до "глухих" спрессованных опилок...

Ламповый звук помаленьку стал признанным не только сумасшедшими аудиофилами, но и радиоинженерами. И вовсе не обязательно "перековывать" бабушкино столовое серебро на проволоку для выходных трансформаторов, а из обручальных колец от прошлых браков делать выходные клеммы усилителя, и гнезда входных "тюльпанов", чтобы наслаждаться прозрачным, чистым, нежным и музыкальным звучанием стареньких и тепленьких ламп. Чего это меня в лирику потянуло? - Да пишу эту статью как раз под именно такой звук! Есть же такое: "что вижу, - то пою!", а я вот, тут, - что слышу, то пишу! Потому-то так и получается!

Однако, для гармонии важно соблюдение принципа "Все хорошо в меру". Ведь даже если убрать вроде бы такое явление, как уровень шума до нуля или ниже порога слышимости, это вызовет утомление слуха и звук с такими "мертвыми" паузами слушать будет неприятно. Наши мозги интерпретируют абсолютную тишину, как невозможную ситуацию, - в природе всегда присутствует естественный шумовой фон. И если вдруг, "разогнав" чувствительность уха до максимально возможного значения мозг все равно не получает никакого сигнала, это ему говорит о неисправности и мы это ощущаем, как будто уши заложило! Очень неприятное ощущение. Вот и идеально правильный, рафинированный звук с динамическим диапазоном от абсолютной тишины до рева влетающего лайнера, не доставляет удовольствия. Для комфортного "душевного" звучания нужен звук с обязательным присутствием неких неидеальностей, которые с точки зрения инженерных решений значительно упрощают задачу разработчика! И одновременно с этим делают комфортный и приятный звук доступным очень многим радиолюбителям. Вот об этом мы здесь и поговорим!

Самая сложная деталь в ламповом усилителе - выходной трансформатор. Мотать его самому под силу немногим. Да и технологических тонкостей там столько, что частенько это занятие либо растягивается на долгие месяцы, либо забрасывается в дальний угол вместе с мечтами о ламповом звуке. Можно, конечно, такой трансформатор купить или заказать, чтобы его намотали индивидуально под Ваш усилитель, но, во-первых, это не всем по карману, а во-вторых, пропадает сама романтика творчества. Свой родной усилитель должен быть собран своими руками и именно под себя найден тот самый оптимум во всех возможных схемных вариациях, который обеспечит автору конструкции максимальное наслаждение не только от звучания, но и от удовлетворения своим творчеством!

Предлагаемые радиолюбителям схемные решения как раз открывают огромное поле для вариаций в обретении богатого букета оттенков лампового звучания.

И еще оговариваюсь, - это никакой не "хай-энд", и я не претендую на какое-то супр-пупер звучание. Это просто хороший добротный легкоповторяемый домашний ламповый усилитель, как для того, чтобы почувствовать, что такое ламповый звук, так и насладиться его вариациями при экспериментировании с этими схемами.

Мысль использовать стандартные силовые трансформаторы ТАН и ТН на частоту 50 Гц с симметричной расщепленной сетевой обмоткой, в качестве выходных трансформаторов для двухтактных ламповых усилителей лежит, в общем-то, на поверхности. К тому же, эти трансформаторы имеют еще и двойной симметричный набор анодных и накальных обмоток.

Может, эта мысль и еще кому приходила в голову, но я довел ее до конкретных расчетов, рекомендаций, готовых повторяемых конструкций усилителей и предлагаю на Ваш суд.

Стоит обратить внимание, что при использовании в качестве вторичной обмотки последовательного включения двух накальных обмоток с суммарным напряжением 12,6 В, максимальная мощность, которую можно получить от трансформатора ТАН при использовании его, как выходного составит:

при нагрузке 4 Ома - (12,6 х 12,6) / 4 = 39,7 Вт;
при нагрузке 8 Ом - (12,6 х 12,6) / 8 = 19.8 Вт;
при нагрузке 12 Ом - (12,6 х 12,6) / 12 = 13,2 Вт;
при нагрузке 16 Ом - (12,6 х 12,6) / 16 = 9,9 Вт.

Эти данные следует учитывать при подборе номинального сопротивления нагрузки усилителя.

Мощность трансформатора желательно выбирать в 3-4 раза больше выходной мощности усилителя. Чем большей мощности мы выбираем трансформатор, тем, при той же самой индуктивности первичной обмотки (что нужно для воспроизведения нижних частот), у нас в ней будет меньшее число витков, больше диаметр провода, и как следствие, меньше паразитная емкость (что важно для воспроизведения высших частот) и меньшее сопротивление обмоток, что уменьшает потери в трансформаторе.

Введение в тему, исходные положения и размышления
Схема 1. Двухтактный ультралинейный УНЧ на EL84 (6П14П)
Схема 2. Двухтактный почти "триодный" УНЧ на 6П3С, 6П3С-Е (6L6 G, 5881)
Схема 2-а. Двухтактный ультралинейный УНЧ на 6П3С, 6П3С-Е (6L6 G, 5881)
Схема 3. Двойной, двухтактный ультралинейный УНЧ на 4-х 6П3С (6L6 GC)
Схема 4. Ультралинейный дифференциальный УНЧ на 6П3С, 6П3С-Е (6L6 G, 5881)

Справочные данные на радиолампы, трансформаторы и дроссели