Лампов китарен усилвател
Усилвателят притежава всички атрибути на своите "големи братя" - прототипи. Наличието на два контрола (усилване и сила на звука) ви позволява гъвкаво да преразпределяте усилването на каскадите на пътя до желания звук. За да разширите функционалността, усилвателят има два входа с различна чувствителност, а промяната на усилването на пътя ви позволява да получите звук от чист чист до мощен и плътен Overdrive с Sustain. Оборудван с контур за ефекти - Effects Loop - предоставя широки възможности за експериментиране със звук с помощта на външни педали за ефекти или китарни процесори. Двулентов контрол на тона осигурява дълбок контрол върху честотната характеристика на усилвателя. Изходен превключвател за два импеданса на високоговорителя (8 или 16 ома) и превключвател за режим на готовност допълват външния вид на усилвателя.
Усилвателят е тестван заедно с електрическа китара Yamaha EG 112, с комплект S-S-H пикапи, при работа с китарни кабинети (високоговорители) с динамични глави 6" (BCS 0608), 8" (Tesla), 10" (PSR1030), 12" (4A-32). За домашна употреба е по-добре да използвате високоговорител с 6 или 8 инчов драйвер, който не създава много звуково налягане. В по-големи помещения най-добри резултати се получават при използване на 10 и дори 12 инчови глави.
По отношение на нелинейното изкривяване, параметрите на този усилвател могат да бъдат сравнени с усилвателя Fender Blues Junior (модел 1995), който при 13 вата на тонален сигнал и натоварване от 8 ома има хармонично изкривяване от 5%, което е напълно приемливо за китарни усилватели.
Спецификации
| Входно съпротивление (на конектор X1), MΩ | 1 |
| Входно съпротивление (на конектор X2), kOhm | 500 |
| входна чувствителност | |
| Ниско, mV | 22 |
| (в режим HG) | 8.5 |
| входна чувствителност | |
| Висока, mV | 1.8 |
| (в режим HG) | 0,8 |
| (с джъмпер S1) | 0,8 |
| (с джъмпер S1+HG) | 0,3 |
| Съпротивление на натоварване, Ohm | 8, 16 |
| Изходна мощност, W, с коефициент на хармоника не повече от 5% | 10.12 |
| Интегрирано ниво на смущения, dB | -68 |
| Честотен диапазон по ниво -3 dB, Hz | 60,9000 |
Стойностите на чувствителност за двата входа са посочени, като се вземе предвид комбинацията от включване на джъмпер (джъмпер) S1 и превключвател SA1 (режим HG), отбелязани в скоби.
Описание на веригата на усилвателя и функциите
Електрическата схема на усилвателя е показана на фиг. 1.
Сигналът, приложен към входа X2 (High), отива към нискочестотния филтър R1C3, който помага за намаляване на високочестотния шум и смущения и също така предотвратява проникването на излъчваните сигнали през входа. След това сигналът влиза в етапа на предусилвателя. Изработен е на нискошумен нувистор 6С51Н-В (VL1), инсталиран на отделна печатна платка. За да се намали присъщият шум на каскадата, съпротивлението на резистора за изтичане на мрежата е намалено до 510 kOhm и напрежението на анодното захранване е намалено. Коефициентът на усилване на етапа е 10. Когато е монтиран джъмпер S1, кондензаторът C5 е свързан паралелно с резистора R4 и коефициентът на усилване се увеличава до 30. За да се елиминира микрофонният ефект при използване на вход X2, усилвателят не трябва да се поставя на високоговорителя, когато работи на високи нива на мощност.
Ниският вход (конектор X1) има по-ниска чувствителност. Входсигналът се подава към управляващата мрежа на триода 6N2P-EV (VL2.1) през веригата R6C6, което осигурява увеличаване на честотната характеристика на усилвателя в диапазона от 2,5 kHz. Това създава по-ярък звук на инструмента, известен като Bright. Коефициентът на усилване на етапа е 50. За да се увеличи стабилността на работата му, анодният товар под формата на резистор R9 се шунтира от кондензатор 08, чийто капацитет също влияе върху честотната характеристика на усилвателя.
Усиленият сигнал от анодния товар на триода VL2.1 се подава през разделителния кондензатор C9 към регулатора на усилването R12 - Gain. Кондензаторът C12, заедно с част от резистора за регулиране на усилването, осигурява повишаване на честотната характеристика в областта от 2,5 kHz, действието му спира в горната позиция на плъзгача на резистора. От контрола на усилването сигналът се подава към мрежата на триода VL2.2.
Каскадата на триода VL2.2 служи за усилване и компенсиране на затихването на сигнала в тоновия блок, а при високи нива на усилени сигнали, за ограничаването им. С голямо усилване на предишните етапи и високо ниво на входния сигнал, етапът напуска режима на линейно усилване - възниква неговото претоварване и изрязване на усилените сигнали, което води до обогатяване на спектъра на сигнала с хармоници и създава характерен бръмчащ звук на ефекта Overdrive.
За да се увеличи стабилността на каскадата при високи честоти, анодният товар на триода се шунтира с малък кондензатор, което също влияе на честотната характеристика на усилвателя във високочестотната област. Изборът на усилването на каскадата се извършва от превключвателя SA1. При отворени контакти печалбата е 20, при затворени контакти - 48. За да се елиминират силните щраквания по време на превключване, се използва резистор R15, който осигурява потока на зарядния ток на кондензатора C13.
Сигналът от анодния товар R17 през кондензатора C17 се подава към контрола на тона. Раздялалентите на контролите за ниски и високи честоти е в района на 600,800 Hz. С копчетата за контрол на тона в средна позиция, усилването на блока е приблизително -22 dB. За да се ограничи спектърът на усилените сигнали, в пътя е инсталиран нискочестотен филтър R29C21, който определя затихването на усилването във високочестотната област и филтрира "не-музикалните" компоненти на спектъра. Това се отразява благоприятно на чистотата на звука при работа с Overdrive. Изходът с високо съпротивление на тоналния блок е свързан към входа на изходния последовател на полеви транзистор VT1, което елиминира влиянието на каскадата върху работата на тоналния блок.
За разширяване на функционалността на усилвателя е вграден "контур за ефекти" - Effects Loop. Сигналът към външни устройства (педали за ефекти, китарен процесор) се взема от резистора R13 на изходния последовател на транзистора VT1 и през кондензатора C16 се подава към контролера на нивото R19 (X3 Send). За да се осигури необходимата товароносимост на този изход, токът на покой на транзистора е настроен на 4 mA. Ниският изходен импеданс на стъпалото намалява ефекта от капацитета на свързващия кабел и осигурява нормална работа с устройства с входен импеданс минимум 10 kΩ. Обработен от външни устройства, обратният сигнал се подава през конектора X4 Ret към контролера за ниво R26. Входният импеданс на вход Ret е 50 kOhm, достатъчен за свързване на външни устройства с повишен изходен импеданс. Наличието на регулатори ви позволява да оптимизирате входните и изходните нива на сигналите в цикъла на ефектите. Когато веригата на ефектите е изключена от елементите на веригата на ефектите, съпротивлението на резистора R30 трябва да се увеличи до 1 MΩ и сигналът от изхода на нискочестотния филтър R29C21 трябва да се приложи към резистора за контрол на силата на звука R30.
При липса на външни устройства, включени в цикъла на ефектите, сигналът от изхода на последователя на източника през контрола на силата на звукаR30 (Master volume) се подава към входа на фазоинверторното стъпало, което формира парафазните възбуждащи сигнали на двутактовия изходен етап. Различното включване на двата фазоинверторни триода чрез променлив ток води до малка разлика в амплитудата на сигналите на анодните товарни резистори. Тяхното подравняване се постига чрез избор на резистор R39. Коефициентът на усилване на етапа на фазовия инвертор е 24.
Крайният етап (VL3, VL4) е направен по схема на издърпване на лъч на тетроди на комбинирани лампи 6F3P, техните триодни части се използват във фазоинверторен етап. Лампите на крайните стъпала работят с фиксирано отклонение в режим АВ1, т.е. без мрежови токове [1]. Това отместване улеснява оптимизирането на режима на работа за максимална изходна мощност с по-висока ефективност с приемливо нелинейно изкривяване.
С регулатора на баланса на тока на покой на лампата (R40) е възможно да се компенсира разпространението в режимите на използваните лампи, за да се намали нелинейното изкривяване и да се изключи намагнитването на магнитната верига на трансформатора чрез разликата в тока на лампите. Резисторът R33 регулира напрежението на отклонение, като задава необходимия ток на покой на лампите.
Токът на покой на лампите (2x30 mA) се задава чрез контролиране на спада на напрежението върху катодните резистори R47 и R48. Техните съпротивления са равни на 1 Ohm (отклонението е не повече от ±1%). Спадът на напрежението върху тези резистори, измерен в миливолта, е числено равен на сумата от токовете на анода и решетката на екрана на лампата, изразена в милиампери. Захранващото напрежение на анодите и екранните решетки на лампите на крайния етап се подава чрез охлаждащ резистор R53, който заедно с кондензатора C41 образува филтър, който намалява нивото на пулсации на захранващото напрежение на терминала и фазово-инвертираните етапи.
Захранването е изградено с помощта на мрежов трансформатор, относителнониско напрежение за такива устройства. Необходимото напрежение на анодното захранване се формира от токоизправител с удвояване на напрежението на диодите VD4, VD5. За да се получи напрежение от -47 V (за отклонение на мрежата) и +49 V (за стабилизатор с изходно напрежение +9 V), се използва променливо напрежение от една секция на анодната намотка (-27 V). По време на работа анодната намотка придобива потенциал спрямо общия проводник от приблизително +130 V, поради което се въвеждат кондензатори C32, C34 за "отделяне" на токоизправителния мост VD2. В допълнение, тази възможност за включване на диодни мостове дава възможност да се получи почти два пъти по-голямо ректифицирано напрежение. Подобна роля играят оксидните кондензатори C31, C35 в токоизправител на напрежение с VD3 диоден мост. По време на монтажа е необходимо да се обърне внимание на полярността на включването на тези оксидни кондензатори, тъй като нарушаването на тази полярност ще доведе до тяхното прегряване и разрушаване.
Необходимият ток за захранване на нагревателите на лампата се постига чрез паралелно свързване на всички нишки на трансформатора. Токоизправителният мост VD6 с кондензатор C42 осигурява захранване на нажежаемите лампи VL1 и VL2 с постоянен ток, което практически елиминира фона с честота 100 Hz.
За да удължите живота на лампите, захранването на анода трябва да се включи, след като катодите на лампите се загреят, а по време на прекъсвания в работата на усилвателя е препоръчително да изключите захранването на анода с превключвателя SA4 (Stb).
Анодното захранване се подава към фазово-инвертираните и предварителните етапи през дросела L1, който заедно с кондензатора C26 и RC филтрите R5C1, R25C18 ефективно потиска пулсациите на захранващото напрежение.
Дизайн и детайли
Шасито е изработено от поцинкована ламарина с дебелина 0,6. 0,8 мм. Предимството на този дизайн е наличието на материал и лекотата на производстводомашни условия. Такова шаси ефективно предпазва етапите на усилвателя от магнитни и електрически полета, има приятен външен вид и не е подложено на корозия. Заготовката на шасито с размерите на компонентите за монтаж на усилвателя е показана на фиг. 2. Размери (ВхДхШ) - 50х280х150 мм.
След изрязване на детайла, дори преди огъване, е необходимо да направите всички отвори за монтажните елементи. След това, в местата на огъване, от вътрешната страна на шасито, с нож, направен от острие за ножовка, направете жлебове с дълбочина около 1/3 по метална линийка. 1/2 от дебелината на метала, това ще ви позволи лесно и равномерно да огънете шасито на ръба на масата. Запоете фугите на стените в ъглите по цялата височина. Освен това в ъглите на шасито са запоени месингови стелажи с диаметър 8,10 и дължина 6,10 мм с резба M3, което осигурява допълнителна здравина и твърдост на цялата конструкция. В бъдеще долният капак на шасито е прикрепен към тези стелажи.
Всички печатни платки са изработени от фолио от фибростъкло с дебелина 1,5 мм.
Чертежът на печатната платка и разположението на елементите на предварителния усилвател на нувистора (VL1) върху него са показани на фиг. 3 (правоъгълни отвори за плоските клеми на съединителите се оформят чрез пробиване със свредло). Чертеж на печатната платка и местоположението на елементите на източника на преднапрежение и стабилизираното напрежение от +9 V са показани на фиг. 4. Подобни чертежи за платката за цикъл на ефектите са показани на фиг. 5, а за платката на изходния жак за свързване на акустика и защитен резистор - на фиг. 6 (отворените контакти са свързани паралелно).