Однотактные и двухтактные ламповые усилители
Прежде, чем перейти к рассмотрению преимуществ этих устройств, стоит разобраться в специфике их классификации. И в этом плане первым пунктом является их разделение на две большие группы – однотактовые и двухтактные приборы.
Однотактный ламповый усилитель отличается простотой конструкции и имеет всего два усиливающих компонента (два каскада усиления). Они стимулируют увеличение как положительной, так и отрицательной полуволн звукового сигнала. В итоге на выходе из прибора такой конструкции звук приобретает высокую прозрачность и практически не имеет постороннего окрашивания. Однотактовые модели на лампах принадлежат к классам усиления А1 и реже – А2.
Самый лучший китайский цап для музыки
Китайский цап скорее всего мало будет отличаться от остальных, только по одной причине: “они теперь все китайские”. =)
Но тем не менее, есть один экземплярчик, на который стоит обратить внимание. И это означает как раз именно то, что его предпочитают даже сами наши азиатские друзья!
CHORD ELECTRONICS MOJO DAC — Amp Combo
Несмотря на то, что оно умещается на ладони, это устройство обладает широкими возможностями и функциями. Это и ЦАП, и усилитель для наушников. Это означает, что вы сможете в полной мере использовать только что купленные высококачественные банки!
Этот ЦАП Mojo был разработан с учетом портативности. Поэтому большинство пользователей подключают его к своим телефонам, планшетам или ноутбукам и наслаждаются результатом на своих наушниках. (наушники-вкладыши или студийные наушники).
Хорошая новость заключается в том, что он работает со всеми операционными системами на рынке. Поэтому у вас не возникнет проблем с установкой. Не говоря уже о том, что он запомнит настройки, которые вы использовали в последний раз.
Кроме того, он воспроизводит практически любой аудиофайл, поскольку он поддерживает 32-битную частоту до 768 кГц и четырехканальный DSD 256. Устройство оснащено двумя 3,5-мм аналоговыми портами. Это означает, что вы можете поделиться музыкой с другим человеком. Наконец, батарея LiPo обеспечивает от восьми до десяти часов воспроизведения, и все это в твердой алюминиевой раме.
Плюсы:
- Портативный и простой в использовании.
- ЦАП и усилитель для наушников в одном устройстве.
- Два 3,5 мм порта.
- Время работы от 8 до 10 часов.
- Работает с большинством устройств и аудио-файлов.
- Твердая алюминиевая рама.
Минусы:
- Не могу носить его в кармане.
- Не работает во время зарядки.
- Немного дороже.
Самый лучший цап для музыки. Как выбрать и как понять?
В большинстве случаев ЦАП встроен в устройство, которое вы используете для прослушивания музыки (телевизор, ноутбук, телефон или планшет), но эта версия не оптимизирована для наилучшего качества звука.
Вот почему, если вам нужен лучший ЦАП, вам необходимо приобрести отдельное устройство, специально разработанное для этой цели. Вы можете использовать его со своим ноутбуком, телевизором, системой домашнего кинотеатра, телефоном и так далее.
Даже если есть встроенная версия, это будет обойдено, и отдельный ЦАП вступит во владение, создавая лучший звук. Мы рассмотрели некоторые из лучших продуктов на рынке и поняли, как вам выбрать лучший ЦАП за деньги.
Музыка – именно она
По всем параметрам выигрывает один из лучших ЦАПов в мире. Сейчас мы его вам представим.
КЕМБРИДЖ АУДИО DACMAGIC PLUS —Лучший Аудиофильный ЦАП
Cambridge Audio – одна из самых известных компаний в аудиоиндустрии, которая производит широкий спектр высококачественной продукции. Таким образом, вы можете верить, что устройство DacMagic Plus будет идеальным для большинства аудиофилов и даже профессиональных музыкантов.
Фактически, мы считаем, что это лучший ЦАП до 500! Устройство оснащено 24-битными ЦАП Twin Wolfson и использует повышающую дискретизацию AFT2 24 бит / 384 кГц с повышением частоты дискретизации и уменьшением джиттера. Он также оснащен беспроводным соединением BT и выбираемыми цифровыми фильтрами, что дает пользователю возможность настройки управления.
В результате звук будет безупречным, независимо от формата или устройства, которое вы используете. Вы можете использовать его с проигрывателями Blu-ray, домашними кинотеатрами, телефонами, ноутбуками и так далее. Когда DacMagic Plus подключен к сети, вам больше не нужно беспокоиться о качестве звука!
Плюсы:
- Twin Wolfson 24-битные ЦАП
- AFT2 Повышение частоты дискретизации
- Асинхронный USB-вход
- Он также может быть использован в качестве цифрового предусилителя
- BT связь
Минусы:
- Немного дорогой
- Нет пульта дистанционного управления
- Нет индикатора уровня громкости
Усилитель на лампах: преимущества и недостатки
Каковы положительные стороны выбора интегрированного усилителя или предусилителя на лампах в сравнении с моделями, функционирующих на базе транзисторного усиления сигнала?
Наиболее существенные плюсы от выбора в пользу ламп включают в себя следующие пункты:
- Относительная простота конструкции. Схемотехника таких устройств существенно проще, нежели у моделей транзисторного типа. Все это сказывается на возможности и стоимости ремонта оборудования;
- Неповторимое звучание, обусловленное целым рядом особенностей и эффектов. В числе таковых – значительный динамический диапазон, высокая плавность перехода в амплитудное ограничение, очень приятный овердрайв и другие;
- Значительный срок службы ламп (от 10 000 часов) устройства;
- Высокая надежность и устойчивость прибора к коротким замыканиям под нагрузкой;
- Некритичность техники к температурным перегрузкам;
- Отсутствие «белого шума» (шипения), характерного для полупроводниковых моделей оборудования;
- Стильный внешний облик, который способен удачно и гармонично дополнить широкую гамму стилей интерьера.
Разумеется ламповый усилитель мощности не является воплощением сплошных достоинств. В противном случае представители этой технологии бы напрочь вытеснили транзисторные приборы аналогичного назначения. К числу слабых сторон устройства относятся:
- Солидный вес и габариты устройства ввиду того, что размеры ламп значительно больше транзисторов;
- Больший уровень шумности при работе прибора;
- Необходимость времени на предварительный прогрев ламп перед выходом на оптимальный рабочий режим усилителя;
- Высокое выходное сопротивление. Этот фактор несколько ограничивает спектр акустических систем, с которыми совместимы конкретные однотактовые либо двухтактовые ламповые усилители;
- Меньшая линейность в сравнении с полупроводниковыми устройствами;
- Высокое тепловыделение и расход электроэнергии;
- Низкий КПД (в пределах 10%);
- Подверженность усилителя на лампах ВЧ, УВЧ и СВЧ наводкам.
Без сомнений, исходя из количества слабых сторон, присущих предусилителям на лампах, их нельзя назвать идеальными. Но зато уникальный окрас звука, который получается при их использовании, компенсирует все перечисленные недостатки.
Цепи накала
Оптимальная организация цепей накала ламп показана на рисунке 17. Такое подключение позволяет снизить уровень фона и помех в предварительных каскадах усиления не только для ламп прямого накала (такое включение обязательно), но и для ламп с подогревным катодом. Аналогичным образом организуются накальные цепи и для мощных выходных ламп.
Рисунок 17
Иногда, во входных каскадах для ламп с подогревным катодом, среднюю точку накальной обмотки подключают не к общему проводу, а к источнику положительного напряжения (50 ÷ 70 V). Это позволяет разорвать паразитные связи между нитью накала и катодом, что приводит к снижению уровня фона.
При использовании ламп прямого накала во входных каскадах, для дальнейшего уменьшения уровня фона, цепи накала питают постоянным током. Следует отметить одну особенность такого питания накала лампы. Использование постоянного тока приводит к неравномерности распределения потенциалов на катоде и участок катода с более отрицательным потенциалом изнашивается быстрее. В старой аппаратуре можно было встретить специальный переключатель для изменения полярности напряжения накала.
В настоящее время наблюдается тенденция использования мощных генераторных и регулирующих ламп в качестве выходных. Эти лампы требуют большой мощности накала и характеризуются значительным изменением сопротивления нити накала при прогреве. Также, большое изменение сопротивления характерно для ламп прямого накала с вольфрамовым катодом. По данным приведенным в , сопротивление нити накала может измениться в два три раза. Непосредственное подключение цепи накала такой лампы к трансформатору вызовет значительный бросок тока, что приводит к возникновению значительных тепловых деформаций и преждевременному разрушению катода.
Если Вы хотите продлить жизнь своим дорогостоящим выходным лампам, необходимо использовать пусковые цепи ограничивающие бросок тока через нить накала.
Самым простым решением вопроса будет включение дополнительного сопротивления последовательно с нитью накала, которое замыкается после предварительного прогрева.
Типы ЦАП (цифро аналоговый преобразователь)
Наиболее общие типы электронных ЦАП:
широтно-импульсный модулятор— простейший тип ЦАП. Стабильный источник тока или напряжения периодически включается на время, пропорциональное преобразуемому цифровому коду, далее полученная импульсная последовательность фильтруется аналоговым фильтром низких частот. Такой способ часто используется для управления скоростью электромоторов, а также становится популярным в Hi-Fi (класс аппаратуры) аудиотехнике;
ЦАП передискретизации, такие как дельта-сигма ЦАП, основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования; часто дельта-сигма ЦАП строится на основе простейшего однобитного ЦАП, который является практически линейным
На ЦАП малой разрядности поступает импульсный сигнал с модулированной плотностью импульсов (c постоянной длительностью импульса, но с изменяемой скважностью), создаваемый с использованием отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь выступает в роли фильтра высоких частот для шума квантования
Большинство ЦАП большой разрядности (более 16 бит) построены на этом принципе вследствие его высокой линейности и низкой стоимости. Быстродействие дельта-сигма ЦАП достигает сотни тысяч отсчетов в секунду, разрядность — до 24 бит. Для генерации сигнала с модулированной плотностью импульсов может быть использован простой дельта-сигма модулятор первого порядка или более высокого порядка как MASH (англ. Multi stage noise SHaping). С увеличением частоты передискретизации смягчаются требования, предъявляемые к выходному фильтру низких частот и улучшается подавление шума квантования;
взвешивающий ЦАП, в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом. Взвешивающий метод один из самых быстрых, но ему свойственна низкая точность из-за необходимости наличия набора множества различных прецизионных источников или резисторов. По этой причине взвешивающие ЦАП имеют разрядность не более восьми бит;
цепная R-2R схемаявляется вариацией взвешивающего ЦАП. В R-2R ЦАП взвешенные значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями R и 2R. Это позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП, так как сравнительно просто изготовить набор прецизионных элементов с одинаковыми параметрами. Недостатком метода является более низкая скорость вследствие паразитной емкости;
сегментный ЦАПсодержит по одному источнику тока или резистору на каждое возможное значение выходного сигнала. Так, например, восьмибитный ЦАП этого типа содержит 255 сегментов, а 16-битный — 65535. Теоретически, сегментные ЦАП имеют самое высокое быстродействие, так как для преобразования достаточно замкнуть один ключ, соответствующий входному коду;
гибридные ЦАПиспользуют комбинацию перечисленных выше способов. Большинство микросхем ЦАП относится к этому типу; выбор конкретного набора способов является компромиссом между быстродействием, точностью и стоимостью ЦАП.
Схема цифро-аналогового преобразователя.
Блок питания для лампового УМЗЧ — электрическая схема
Источник постоянного тока состоящий из регулятора напряжения на LM317HVT используется для стабилизации тока выходного каскада. Ток смещения можно регулировать путем изменения текущей настройки резистора (10-22 Ома), и это позволит использовать в процессе экспериментов множество различных радиоламп. Для удобства введён переключатель, он может быть использован, чтобы легко регулировать ток смещения. Сюда можно ставить лампы типа 6550, KT88, KT90.
Довольно хорошее качество компонентов используются в наборе усилителя. Переходной конденсатор российского производства — бумага в масле (PIO). Тип помечен как K40У-9 (0.33uF / 630V), который хорошо звучит и популярен среди любителей аудио. Но не стесняйтесь экспериментировать с различными другими конденсаторами. Резисторы — углеродные пленки. Выходной трансформатор — Edcor CXPP25-MS-8к, мощностью 25 Вт.
Питание поступает на УНЧ через разъем, расположенный на задней панели усилителя. На входе 220 В есть 3 ампер предохранитель и фильтр помех. Силовой трансформатор Edcor с выходными обмотками 180V-0-180 В в 250 мА и 12 В на 4 А. Питание 12V постоянного тока используется для накалов ламп. Схема на LM555 и реле, используется для задержки подачи питания анодов.
Литература
- Источники питания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник под ред. Г.С. Найвельта, — М.:Радио и связь, 1986.
- А.К. Шидловский и др. Транзисторные преобразователи с улучшенной электромагнитной совместимостью, Киев: Наукова думка, 1993.
- Д. Андронников, SE на RB300, Вестник АРА № 3.
- В.Ф. Власов, Электронные и ионные приборы, Москва: Радио и связь, 1960.
- Infenion, thinQ!TM SiC Diode Chips.
- И.И. Буданцев, А.Р. Сиваков, Электропитание установок связи, Ленинград 1957
- Л.А. Бессонов, Теоретические основы электротехники, Москва: Высшая школа, 1978.
- Б.И. Терентьев, Электропитание радиоустройств, М.: Связьиздат, 1958.
Музыка для души и “цапанье” только в помощь
Модули ЦАП немного сложнее, чем, скажем, выбор пары наушников, поэтому мы собрали эти полезные рекомендации, в которых рассказывается об основных функциях, которые следует учитывать.
ВХОДЫ И ВЫХОДЫ
Если вы посмотрите на цап, вы заметите, что большинство из них имеют несколько типов входов (оптические, коаксиальные, USB и другие). Хорошее эмпирическое правило – выбирать устройство с разными типами ввода, потому что это означает, что вы можете использовать его с широким спектром устройств, от мобильных телефонов и планшетов до телевизоров и даже проигрывателей.
Что касается выхода, большинство из них поддерживают классический выход 3,5 мм (для наушников), но современные устройства также поддерживают подключение по BT.
ДРОЖАНИЕ или ДЖИТТЕР
Джиттер – это тип искажения (или шума), который можно услышать в верхней части звука, и делает его менее приятным. Это происходит, когда ЦАП не оснащен технологией, необходимой для декодирования воспроизводимого файла, или не поддерживает необходимые фильтры для создания идеального качества звука.
Чем лучше ЦАП, тем меньше джиттер и тем лучше будет звук.
ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ФОРМАТЫ ЗВУКА
Модуль ЦАП не сможет многое сделать с сильно сжатым форматом MP3, потому что сжатие уничтожает части аудиофайла. Таким образом, если вы хотите убедиться, что ваши деньги потрачены не зря, вам нужно приобрести устройство, которое будет работать с качеством CD или выше.
Это означает, что устройство должно поддерживать такие форматы, как WAV, FLAC, ALAC (Mac) или PCM без потерь или DSD.
КОМПАКТНЫЙ ПРОТИВ ПОЛНОРАЗМЕРНОГО
Современные модули ЦАП обычно бывают компактными. Из-за последних технологических достижений они по-прежнему обладают множеством интересных функций, но у них не так много доступных портов и соединений.
С другой стороны, у полноразмерного устройства достаточно места для широкого спектра соединений, наборов микросхем и расширенных настроек. Тем не менее, даже несмотря на то, что они очень привлекательны с точки зрения возможностей, разница в цене может побудить многих меломанов придерживаться компактных версий.
Создание «ламповых» предыскажений
Более серьезное предложение заключается в получении на выходе транзисторного усилителя спектра гармоник, близкого к таковому для лампового усилителя. Однако предлагается сделать это довольно примитивным, если не сказать грубым, способом. Предлагается установить на входе транзисторного усилителя ламповый предусилитель, который часто называют «облагораживающим». В транзисторных усилителях глубокая ОООС охватывает обычно весь оконечный усилитель, чувствительность которого составляет около 1 В. Это значит, что при использовании CD-проигрывателя или магнитофона никаких дополнительных каскадов усиления на входе не требуется. Введение лампового предусилителя в тракт потребует ослабления его выходного сигнала до начального уровня и таким образом понизит соотношение сигнал-шум.
Чтобы этого избежать, предлагают устанавливать на входе транзисторного усилителя не усилительный каскад, а катодный ламповый повторитель с единичным коэффициентом усиления по напряжению. Установка лампового каскада на входе транзисторного усилителя действительно может оказать некоторое положительное влияние на воспроизведение музыки за счет увеличения входного сопротивления, хотя повышает чувствительность к электромагнитным наводкам.
Формирование «ламповых» предыскажений с большим удельным вкладом второй гармоники может замаскировать (но не устранить!) нечетные гармоники на выходе транзисторного усилителя.
Такой прием используют не только радиолюбители, но и некоторые фирмы.
Рис. 2.11. Усилитель на мощных интегральных микросхемах с ламповым буферным каскадом на входе
Вынужден разочаровать любителей легких решений в звуковоспроизведении. Не только простое включение LM3886 совместно с ламповым буфером, но даже более «продвинутый вариант» не позволили получить звучание, близкое по естественности и динамичности к моему упомянутому 10-ваттному ламповому однотактному усилителю. Самый «продвинутый вариант» — мостовой усилитель* мощностью до 100 Вт на канал на паре LM3886 в инвертированном включении с использованием электролитических конденсаторов Elna Silmic в блоке питания, тороидального трансформатора мощностью 300 Вт, предельно краткого тракта обратной связи в виде резистора на ножках микросхемы и лампового буфера с использованием зарубежных ламп ЕСС88.
Сравнение происходило в помещении площадью 25 м2 при одинаковых уровнях громкости. Ламповый усилитель явно обеспечивал более яркий, насыщенный, «выпуклый» звук. Правда, компоненты лампового усилителя при мощности в несколько раз меньшей, чем лампово-транзисторного «конкурента», стоят в несколько раз дороже (более 300 долл. США для лампового усилителя при использовании российских ламп КТ88 и выходных трансформаторов «Аудиоинструмент» в сравнении с примерно 120 долл. США для лампово-полупроводникового варианта).
УНЧ на KT88 — сборка и настройка
Для сборки набора достаточно иметь базовые навыки пайки, а вся работа займёт несколько вечеров. Комплект содержит много деталей, но следуя инструкциям, результат будет успешным. Прежде чем начать монтировать оборудование, нужно изучить принципиальную схему, чтоб она отпечаталась в памяти — там проще будет собирать, примерно зная что куда.
Питание и настройка баланса между лампами выходного каскада. Это делается с помощью мультиметра, который вставляется в контрольных точках в верхней части усилителя и далее регулировка 25-омным потенциометром. После часа работы, вы должны проверить баланс еще раз. У меня было расхождение всего несколько миллиампер за месяц ежедневной работы.
После балансировки смещения подключил акустику Fostex FE206E (96 дБ / 1 Вт) и проверил на гул. Всё нормально. Что касается БП, надеялся получить около 60-секундной задержки при включении питания, однако не мог получить больше, чем примерно 30 секунд.
Радиатор для LM317 был довольно горячий — около 100 C (максимальная температура эксплуатации LM317HVT — 125 C). Температуры силового трансформатора и аудио выходного были 65 C до 45 C соответственно.
Ламповый усилитель на КТ88 — схема
Первый каскад, после входа аудиосигнала — SRPP усилитель на лампе 5751, это миниатюрный двойной триод. Но и другие лампы могут быть использованы в драйвере, ближайший аналог — 12AX7, которая даст дополнительное усиление. Ещё 12AU7, ECC82 и ECC802S могут использоваться, но они не будут в состоянии обеспечить достаточное усиление, чтобы раскачать KT88 на полную мощность.
Выходной каскад является инвертирующим Push-Pull усилителем, который базируется на стандартном включении. Есть только один разделительный конденсатор по всему сигнальному пути, что очень хорошо. Элегантность и абсолютная простота этой схемы усилителя понравится всем аудиофилам, которые предпочитают как можно меньше компонентов в тракте сигнала.
Испытания собранного усилителя
Все синусоидальные выходные сигналы (на выходной мощности 25 Вт), что посмотрел между 20 Гц и 20 кГц, были идеальные копии входного сигнала. Общий коэффициент усиления усилителя около 10,3 (20.3 дБ). При выходном уровне около 15 Вт, частотный диапазон был плоский между 20 Гц — 13 кГц, и спад около 0,2 дБ на 20 кГц. Так что всем рекомендую подобные конструкторы, работают они ничуть не хуже готовых ламповых усилителей, промышленной сборки, за несколько тысяч долларов!
Форум по обсуждению материала НАБОР ДЛЯ СБОРКИ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ
|
|
||
|
|
Типы лампового звука
Принято различать три типа лампового звука, получаемого при использовании соответствующих усилителей:
- Clean. «Теплое» звучание, при котором перегруз не различим в принципе, но при этом определенная степень компрессии (сустейна) все равно присутствует;
- Braun (Thick). Звуковой эффект, при котором в начале звучания ноты или аккорда усилитель выведен на слабый перегруз, а на излете уходит в чистый звук.
- Overdrive. Звучание устройства с мягким перегрузом и длинным сустейном.
На основании изложенной информации, не сложно представить случаи, при которых ламповые модели этой техники предпочтительнее транзисторных. Прежде всего, это те стили музыки, в которых акцент делается на гитарное звучание, уникальный тембр голоса исполнителя и звучание оркестровых партий. То есть, фактически, большинство музыкальных жанров от классики до современных направлений.
Подобрать самые современные ламповые усилители для формирования действительно хорошей акустической аудиосистемы можно с помощью каталога компании «Hi-Fi Design».
Мы сделаем звук Вашей аудиосистемы безупречным!
Также на сайте у нас есть обзор, с которым Вы можете ознакомиться:
HEOS HomeCinema: усиление состава беспроводных аудиосистем
Заключение
В этой статье я попытался обобщить требования и систематизировать сведения по проектированию источников питания для ламповой High-End аппаратуры.
Как Вы видите, проектирование высококачественного источника питания требует проведения достаточно большого объема расчетов (к сожалению, много тонкостей остались за пределами этой статьи в виду специфичности и сложности изложения). По возможности я приводил упрощенные соотношения, позволяющие с достаточной для практики точностью оценить правильность принятых Вами решений. Не следует забывать, что параметры используемых компонентов должны отвечать заданным требованиям.
Использование случайных компонентов и пренебрежение расчетами сможет испортить звук самого лучшего усилителя. Если Вы не можете приобрести соответствующие компоненты или не уверены в своих силах при расчетах, я рекомендую приобрести (или заказать) готовый источник питания.
