Усилитель для бас-гитары. Часть 1. Ламповый преамп.
Как-то общаясь со знакомым бас-гитаристом, мне поступило предложение собрать усилитель для бас-гитары, который бы можно было использовать на репетициях и на маленьких концертах. Предложение было принято, так как опыт в построении подобных вещей уже был. Ну делать, так делать! Начал разрабатывать конструкцию усилителя. По «тех. Заданию» усилитель должен обеспечивать выходную мощность около150-200 Ватт, бас-гитара должна подключатся на –прямую, без всяких внешних устройств. Все понятно! Нужен будет преамп для усиления сигнала датчика, темброблок, усилитель мощности, блок питания, индикация сигнала и блок защиты.
В первой части этой статьи повествование будет вестись о сборке предусилителя (преампа) сигнала с датчика бас-гитары. Тут начал думать над схемой и над тем, на чем реализовать преамп – транзисторы или лампы! Ну конечно ЛАМПЫ! И схемы простые на лампах и качество отличное, ну и в конце – то концов модно так!
Начался поиск схем! Решений было найдено много и из всего, что нашел была скомпонована схема.
Вот более крупнее
Преамп собран на двух лампах 6Н2П. Итак, на входе преампа «трудятся» два триода, это так называемы мю-каскад. Он обеспечивает большое предварительное усиление при минимуме искажений. Так же он обеспечивает одновременное ощутимое улучшение нескольких важных параметров: стабильности режима, линейности, выходного сопротивления, широкополосности, перегрузочной способности и чувствительности к помехам и пульсациям анодного напряжения питания.
Вот основная схема данного каскада.
Еще его называют часто СРПП (SRPP — Shunt Regulated Push Pull)
Итак, вместо обычного резистора анодной нагрузки каскад СРПП имеет в цепи анода второй триод, смещение на сетке которого задается резистором Rк2. При появлении положительной полуволны сигнала на сетке V1 ток нижнего триода увеличивается, что приводит к увеличению падения напряжения на резисторе Rк2, а это, в свою очередь, уменьшает ток верхнего триода V2. Наблюдается тенденция стремления к стабильности анодного тока, который зависит теперь от изменений входного сигнала в меньшей степени, чем в обычном резистивном каскаде усиления. Комбинированная нагрузка — триод V2 и резистор Rк2 — по своим свойствам начинает приближаться к источнику стабильного тока.
Это дает возможность получить несколько больший коэффициент усиления каскада СРПП по сравнению с обычным усилительным каскадом. А поскольку выходной сигнал снимается с катода V2, то и выходное сопротивление оказывается значительно ниже. Реально в случае, когда такой каскад работает на относительно низкоомную нагрузку, можно получить очень значительный выигрыш и по усилению, и по полосе пропускания. Второй каскад, собранный по классической схеме, позволяет получить эффект перегруза. Для смягчения эффекта были добавлены фильтры на входе и выходе каскада.
Двухполосный регулятор тембра представляет собой адаптированную версию фильтра Баксандала. Вот основная схема
Разработанный английским инженером Баксандалом еще в 1952 г. регулятор тембра стал, пожалуй, самым распространенным частотным корректором в электроакустике. Классический его вариант состоит из образующих мост двух звеньев фильтра первого порядка — низкочастотного R1C1R3C2R2 и высокочастотного C3R5C4R6R7.
Так как данный регулятор тембра вносит значительное затухание уровня сигнала, то был добавлен еще один каскад по классичской схеме резистивного усилительного каскада на триоде с общим катодом.
Вот собственно и весь преамп!
Так, с преампом разобрались, теперь нужно подумать о питании всего этого лампового дела. Для питания был выбран трансформатор ТАН-34, так как он обеспечивал все необходимые напряжения. Обмотки для питания анодной цепи 7-8 и
9-10 были запараллелены для получения необходимого запаса по току, и включены последовательно с обмоткой 15-16 для получения необходимого напряжения. Накальные обмотки 19-21 и 22-24 включены последовательно, на выходе с них получено 12,6 В (для чего описано ниже).
Накал ламп было решено делать постоянным напряжением, во имя избавления от фона переменного тока. Решено было использовать микросхему LM317. Но так как две лампы 6Н2П потреблял по накалу ток около 1,3 ампера, то было принято решение умощнить LM317 еще и транзистором. Схем умощнения есть много, но я остановился на той, что ниже, плюс ко всему тут еще добавлено устройство ограничения тока на маломощном транзисторе. Подстроечным резистором выставляется необходимое выходное напряжение.
Вот крупнее
Для питания анодных цепей было решено использовать «электронный дроссель»- полупроводниковый стабилизатор (обычно построенный на основе высоковольтного полевого транзистора большой мощности). Электронный дроссель позволяет добиться минимального уровня фона не увеличивая габариты устройства. Применение полевого транзистора в качестве стабилизатора анодного напряжения позволяет уменьшить пульсацию напряжения до уровня, не оказывающего влияния на работу схемы (т.е. убрать фон). В данной конструкции применен полевой транзистор 2SK2996.Схема дросселя приведена выше. Это устройство доволь-но таки неплохо фильтрует напряжение и обеспечивает плавное нарастание анодного напряжения, плюс имеется стабилизация анодного напряжения.
Ну вот и с питанием разобрались! Теперь переходим к воплощению этого всего «в железе». Основные элементы преампа были собраны на печатной плате. Из 1 мм металла было сделано П-образное шасси, на которое были установлены панельки для ламп и плата, закрепленная на стойках. Лампы с платой соединены монтажным проводом. Вот фото.
Тембр-блок был собран на печатной плате и соединен экранированным кабелем с основной платой, тембр-блок в будущем будет крепится к передней панели.
Печатные платы не привожу, так как они довольно простые и если кто захочет повторить, то разведет сам под свой корпус и шасси, а может кто предпочитает полностью навесной монтаж)))
Блок питания был собран на печатной плате, на этой же плате были установлены конденсаторы фильтра для питания усилителя мощности.
Вот фото устройства в сборе при тестировании.
Ко входу преампа был подключен генератор сигналов, на выход осциллограф. Искажения формы сигнала не наблюдалось, только при выкручивании ручки «Gain» на максимум было видно ограничение синусоиды, но это так и задумано, так как был нужен легкий перегруз. Так же были проведены испытания с гитарой, гитаристу понравилось, звук мощный, сочный, темброблок полностью справлялся со своей функцией. Сэмплы будут выложены под конец сборки всего усилителя.
Вот пока на данном этапе все, в следующей части будет рассмотрена конструкция усилителя мощности.
Печатные платы
В первой части этой статьи повествование будет вестись о сборке предусилителя (преампа) сигнала с датчика бас-гитары. Тут начал думать над схемой и над тем, на чем реализовать преамп – транзисторы или лампы! Ну конечно ЛАМПЫ! И схемы простые на лампах и качество отличное, ну и в конце – то концов модно так!
Начался поиск схем! Решений было найдено много и из всего, что нашел была скомпонована схема.
Вот более крупнее
Преамп собран на двух лампах 6Н2П. Итак, на входе преампа «трудятся» два триода, это так называемы мю-каскад. Он обеспечивает большое предварительное усиление при минимуме искажений. Так же он обеспечивает одновременное ощутимое улучшение нескольких важных параметров: стабильности режима, линейности, выходного сопротивления, широкополосности, перегрузочной способности и чувствительности к помехам и пульсациям анодного напряжения питания.
Вот основная схема данного каскада.
Еще его называют часто СРПП (SRPP — Shunt Regulated Push Pull)
Итак, вместо обычного резистора анодной нагрузки каскад СРПП имеет в цепи анода второй триод, смещение на сетке которого задается резистором Rк2. При появлении положительной полуволны сигнала на сетке V1 ток нижнего триода увеличивается, что приводит к увеличению падения напряжения на резисторе Rк2, а это, в свою очередь, уменьшает ток верхнего триода V2. Наблюдается тенденция стремления к стабильности анодного тока, который зависит теперь от изменений входного сигнала в меньшей степени, чем в обычном резистивном каскаде усиления. Комбинированная нагрузка — триод V2 и резистор Rк2 — по своим свойствам начинает приближаться к источнику стабильного тока.
Это дает возможность получить несколько больший коэффициент усиления каскада СРПП по сравнению с обычным усилительным каскадом. А поскольку выходной сигнал снимается с катода V2, то и выходное сопротивление оказывается значительно ниже. Реально в случае, когда такой каскад работает на относительно низкоомную нагрузку, можно получить очень значительный выигрыш и по усилению, и по полосе пропускания. Второй каскад, собранный по классической схеме, позволяет получить эффект перегруза. Для смягчения эффекта были добавлены фильтры на входе и выходе каскада.
Двухполосный регулятор тембра представляет собой адаптированную версию фильтра Баксандала. Вот основная схема
Разработанный английским инженером Баксандалом еще в 1952 г. регулятор тембра стал, пожалуй, самым распространенным частотным корректором в электроакустике. Классический его вариант состоит из образующих мост двух звеньев фильтра первого порядка — низкочастотного R1C1R3C2R2 и высокочастотного C3R5C4R6R7.
Так как данный регулятор тембра вносит значительное затухание уровня сигнала, то был добавлен еще один каскад по классичской схеме резистивного усилительного каскада на триоде с общим катодом.
Вот собственно и весь преамп!
Так, с преампом разобрались, теперь нужно подумать о питании всего этого лампового дела. Для питания был выбран трансформатор ТАН-34, так как он обеспечивал все необходимые напряжения. Обмотки для питания анодной цепи 7-8 и
9-10 были запараллелены для получения необходимого запаса по току, и включены последовательно с обмоткой 15-16 для получения необходимого напряжения. Накальные обмотки 19-21 и 22-24 включены последовательно, на выходе с них получено 12,6 В (для чего описано ниже).
Накал ламп было решено делать постоянным напряжением, во имя избавления от фона переменного тока. Решено было использовать микросхему LM317. Но так как две лампы 6Н2П потреблял по накалу ток около 1,3 ампера, то было принято решение умощнить LM317 еще и транзистором. Схем умощнения есть много, но я остановился на той, что ниже, плюс ко всему тут еще добавлено устройство ограничения тока на маломощном транзисторе. Подстроечным резистором выставляется необходимое выходное напряжение.
Вот крупнее
Для питания анодных цепей было решено использовать «электронный дроссель»- полупроводниковый стабилизатор (обычно построенный на основе высоковольтного полевого транзистора большой мощности). Электронный дроссель позволяет добиться минимального уровня фона не увеличивая габариты устройства. Применение полевого транзистора в качестве стабилизатора анодного напряжения позволяет уменьшить пульсацию напряжения до уровня, не оказывающего влияния на работу схемы (т.е. убрать фон). В данной конструкции применен полевой транзистор 2SK2996.Схема дросселя приведена выше. Это устройство доволь-но таки неплохо фильтрует напряжение и обеспечивает плавное нарастание анодного напряжения, плюс имеется стабилизация анодного напряжения.
Ну вот и с питанием разобрались! Теперь переходим к воплощению этого всего «в железе». Основные элементы преампа были собраны на печатной плате. Из 1 мм металла было сделано П-образное шасси, на которое были установлены панельки для ламп и плата, закрепленная на стойках. Лампы с платой соединены монтажным проводом. Вот фото.
Тембр-блок был собран на печатной плате и соединен экранированным кабелем с основной платой, тембр-блок в будущем будет крепится к передней панели.
Печатные платы не привожу, так как они довольно простые и если кто захочет повторить, то разведет сам под свой корпус и шасси, а может кто предпочитает полностью навесной монтаж)))
Блок питания был собран на печатной плате, на этой же плате были установлены конденсаторы фильтра для питания усилителя мощности.
Вот фото устройства в сборе при тестировании.
Ко входу преампа был подключен генератор сигналов, на выход осциллограф. Искажения формы сигнала не наблюдалось, только при выкручивании ручки «Gain» на максимум было видно ограничение синусоиды, но это так и задумано, так как был нужен легкий перегруз. Так же были проведены испытания с гитарой, гитаристу понравилось, звук мощный, сочный, темброблок полностью справлялся со своей функцией. Сэмплы будут выложены под конец сборки всего усилителя.
Вот пока на данном этапе все, в следующей части будет рассмотрена конструкция усилителя мощности.
Печатные платы
34 комментария