Простой ламповый усилитель для наушников.

 

Вообще-то я всегда выступаю против постоянного прослушивания через наушники и пользуюсь ими кратковременно, чисто профессионально, чтобы быстро оценить качество звукового тракта. Однако,  когда я смастерил простой ламповый усилитель, то вот уже неделю не снимаю эти злосчастные головные телефоны. Хотите узнать, как звучала ламповая техника? Дело за малым –  самому построить ламповый УНЧ (усилитель низкой частоты). Уровня сигнала с частотного детектора стандартной микросхемы УКВ приёмника вполне достаточно, чтобы оценить качество звучания радиостанций FM – диапазона (87,5 – 108 МГц) на самодельный усилитель, нагруженный на динамические наушники с импедансом 33 Ом (полное сопротивление, которое включает активное сопротивление R и реактивные составляющие XL, XC).

 Я назвал этот усилитель простым из-за отсутствия выходного трансформатора, а в его конструкции использована только одна радиолампа, поэтому справится даже начинающий любитель ретро. Ещё я назвал усилитель линейным, так как отсутствуют частотные искажения (амплитудно-частотная характеристика – ровная линия в диапазоне звуковых частот 20 Гц – 20 кГц), а учитывая, что выходной каскад работает в режиме катодного повторителя и охвачен 100% ООС (отрицательная обратная связь), несущественны и нелинейные искажения.

Рис. 1  Схема усилителя.

  Усилитель построен на комбинированной лампе 6Н3П (два триода в одном баллоне). Первый триод работает в режиме усиления входного напряжения и компенсирует потери второго каскада, работающего в режиме токового усилителя. Такое включение второй лампы обеспечивает низкое выходное сопротивление усилителя, что позволило использовать сравнительно низкоомные наушники без применения выходного согласующего трансформатора. Подключение телефона к катодной цепи не только сберегает его от подмагничивания, но и безопасно для пользователя, так как напряжение на катоде радиолампы составляет всего 2,5 вольта.

 Уверен, что на постройку макета вы потратите всего один вечер. Для облегчения сборки я даже упростил блок питания. Так, накал для лампы можно взять от стандартного адаптера с постоянным напряжением 5 вольт и током от 1 А и более (ток накала лампы 0,35 А, но в момент включения бросок тока  достигает удвоенного значения).
  Как вариант, высокое напряжение 100 – 270 вольт можно получить, используя два сетевых понижающих трансформатора, соединив параллельно низкоомные обмотки. Такая конструкция блока питания получилась  малогабаритной и вполне приемлемой для одной радиолампы.

Рис. 2. Т1 - понижающий трансформатор; Т2 - повышающий; 2 - адаптер постоянного напряжения 5 вольт. 

                                              Наушники (головные телефоны).

  В данной схеме я испытал бытовые  динамические наушники закрытого типа с  импедансом 33 Ом, используя  последовательное соединение динамических излучателей. Таким образом, полное сопротивление гарнитуры составляет 66 Ом. Профессиональные (студийные) наушники имеют сопротивление от нескольких сотен Ом, и качество звука в этом случае можно оценить точнее.  Головные телефоны с сопротивление более 100 Ом  удобно использовать в стерео усилителе, где каждая динамическая головка работает на свой канал. Правда, меня вполне устроило звучание бытовых наушников, внешне похожих на профессиональные телефоны, а когда я устроил прослушивание новоиспечённого усилителя, то один из судей подсоединил свою гарнитуру (30 Ом) и был сильно удивлён, так как до этого момента считал её некачественной. Звучание было настолько комфортным, что отсутствие разделения каналов никто не заметил.  В данной схеме отлично подойдут телефоны с сопротивление динамических головок более 33 Ом (120  – 250 Ом). С ними работать усилитель будет только лучше. 

                                                                 Конструкция и детали.

 В конструкции использованы все детали, бывшие в употреблении (от сломанных телевизоров и компьютеров). Поэтому не пугайтесь огромного размера электролитического конденсатора или разделительному конденсатору большой емкости.

Монтаж усилителя.

Вообще-то я хотел остановиться только на макете, но мне самому так понравился усилитель, что я решил затащить его в готовый корпус от видео блока,  и сделать своего рода памятный сувенир из прошлого.

Такой монтаж я называю объёмным. Выглядит он не очень красиво и внешне напоминает хаос. Однако такое расположение деталей даёт возможность их  точечного соединения с массой, что исключает фон и наводки.

 Блок питания усилителя поместился в плотной картонной коробке, пока это временное изделие, хотя вполне работоспособное.

 В  усилителе важно не использовать центральный (земляной) контакт  разъёма для стереофонического телефонного штекера, его надо изолировать, тогда это обеспечит последовательное включение динамических головок наушников.

С блока питания подаётся постоянное напряжение накала и анодное напряжение. Переключатель усилителя обеспечивает анодное напряжение.

                                                

Блок питания.

Конструкция усилителя.

                                                                     

           Параметры.

  Максимальное неискажённое среднеквадратичное значение напряжения на нагрузке (наушники 33 Ом) – 0,5 вольт. Это более чем достаточно, для ушей 0,1 вольт – уже много.

 Коэффициент усиления – 7 (17 дБ).

  Неравномерность амплитудно-частотной характеристики составляет -1 +1 дБ на частотах 20 Гц – 20 кГц относительно 1 кГц. В качестве нагрузки усилителя использовались наушники с импедансом 33 Ом.

 Входное сопротивление 20 кОм. Оно определяется номиналом резистора, регулирующего громкость.

 Динамический диапазон не смог замерить. Полная тишина в наушниках. Только по накалу лампы и дополнительному светодиодному индикатору видно, что усилитель работает.