Усилитель звука для гитары своими руками. Ламповые гитарные усилители

Многим людям, а особенно музыкантам, знакомы такие словосочетания, как «тёплый ламповый звук», «ламповое звучание». Понятное дело, что таким звучанием обладают ламповые усилители. Давайте вместе разберёмся с ламповыми гитарными усилителями. Рассмотрим различных производителей и их модели, а также послушаем примеры. Те, кто не знаком с ламповыми усилителями, подробно освоят эту тему, а более опытные музыканты, надеюсь, найдут для себя интересную информацию.

Строение гитарных ламповых усилителей

Для начала напомню, что гитарный усилитель состоит из следующих частей: предусилитель (или ), усилитель мощности и кабинет (динамик для воспроизведения звука и его корпус). В классических гитарных комбоусилителях преамп и непосредственно усилитель собираются на лампах. Наиболее распространёнными лампами являются модель 12AX7.

Лампа 12AX7

А вот как выглядит гитарный комбоусилитель, собранный на лампах изнутри. Собственно невооружённым глазом можно увидеть четыре лампы. Этот экземпляр от компании Fender 1956 года выпуска.

Для интересующихся радиолюбительством приведу пример одной из схем лампового гитарного усилителя.

Схема гитарного усилителя Fender

Так как первыми усилителями для гитары были именно ламповые экземпляры, то их принято считать за эталон. Модели, произведённые в 50-х или 60-х годах двадцатого века, являются большим раритетом, а также очень ценятся серьезными музыкантами и если их продают, то за очень большие деньги. Вообще, наверное, каждый гитарист мечтает иметь у себя ламповый комбик. Современные аппараты именитых брендов также стараются делать наподобие старых, эталонных. Используют в конструкции лампы, но также применяют и современные технологии. В названии таких моделей чаще всего присутствуют названия их предшественников в дань памяти, а также для более успешного маркетинга.

Легендарные ламповые усилители для электрогитары

Одними из первых гитарные усилители начала выпускать компания Fender. Было это в конце 40-х годов двадцатого века. Все усилители того времени были именно ламповыми. Да и вообще электроника основывалась на лампах. Одним из легендарных комбиков фирмы Fender стала модель Bassman. Изначально этот усилитель создавался для , но музыканты экспериментировали со звуком и оказалось, что Fender Bassman отлично подходит для .

Fender Bassman

Также можно отметить такие фирмы, как Marshall и Vox, которые свой путь начали в середине двадцатого века. Их модели Marshall JTM45 и VOX AC30 по праву можно назвать легендарными.

Marshall JTM45

Усилитель Marshall JTM45 1966 года

Модель VOX AC30 была выпущена в 1959 году.

VOX AC30

Комбоусилитель VOX AC30 1964 года

Также можно привести пример легендарного усилителя Hiwatt DR103 на котором играл знаменитый из группы Pink Floyd.

Hiwatt DR103

Итак, примеры звучания разных производителей и моделей мы с вами услышали. Теперь необходимо перейти к перечислению плюсов и минусов, которые свойственны большинству гитарных ламповых усилителей.

Плюсы ламповых гитарных усилителей:

• Динамика, ярко выраженная атака;
• Объемность звука;
• Громкость и чувствительность имеют широкий диапазон;
• Красота перегруженного звучания.

Минусы ламповых гитарных усилителей:

• Большие габариты и немалый вес;
• Недолговечность ламп (необходимо довольно часто их менять);
• Присутствует «микрофонный эффект»;
• Своего непосредственно качественного звучания достигают на большой громкости;
• Усилители греются, часто необходимо дополнительное охлаждение.

Кстати, как я уже упоминал выше, есть много современных ламповых комбоусилителей, которые представляют собой прекрасное сочетание новых технологий в электронике и конструктивной основы классических моделей на лампах.

Приведу в пример усилитель для гитары Fender ’68 Custom Twin Reverb. Это не переиздание, а именно дань памяти прошлому поколению усилителей.

На некоторое время уступив дорогу сначала транзисторам, а потом и микросхемам, радиолампы вновь вернулись в кладовки радиолюбителей. В настоящее время эти электровакуумные приборы снискали большую популярность у любителей хорошего звука. Это касается как музыкантов, так и тех, кто слушает их записи. Многочисленные фирмы отреагировали на спрос и в магазинах сейчас можно без особых хлопот купить достойный усилитель, вот только их стоимость в некоторых случаях просто астрономическая. В итоге, многие радиолюбители осваивают азы построения аппаратуры на радиолампах, конструируя различные усилители для своих наушников, мощных аудиосистем и музыкальных инструментов. И я не "прошёл" мимо, решив заняться усилителем для своей гитары.

За основу будущей конструкции я взял хорошо себя зарекомендовавшую схему предварительного усилителя Slo Recto Twin конструкции небезызвестного в кругу энтузиастов ламповой музыкальной техники Гишяна *AZG* Азнаура. К "преду" добавил двухтактный усилитель мощности на лучевых тетродах 6П3С, схему задержки подачи анодного напряжения и переключение футсвитчем.

Принципиальная схема

Конструктивно усилитель состоит из предварительного усилителя на лампах VL1-VL3, двухтактного усилителя мощности (лампы VL4-VL6) и общего блока питания.

Предварительный усилитель в свою очередь состоит из двух каналов - чистого (clean ) и перегруза (distortion ) с отдельными регуляторами тембра и громкости.

Сигнал со звукоснимателей гитары подаётся на сетку одного из двух триодов лампы VL1.1, являющегося общим усилителем для обоих каналов. В катодной цепи смещения триода при помощи одной из групп контактов реле коммутируется электролитический неполярный конденсатор С1, который включается в схему в режиме чистого звука и расширяет полосу усиливаемых частот в области НЧ. В режиме перегруза (срабатывает реле) он оказывается изолирован большим сопротивлением резистора R3, поэтому остаётся только конденсатор С2, обладающий относительно небольшой ёмкостью. При этом усиление каскада заметно уменьшается на низких частотах, что предотвращает "бубнение" звука. С анода триода сигнал разделяется на два канала. Верхний работает в режиме усиления чистого звука, нижний в перегрузе. Канал clean представлен трёхполосным (treble - высокая, bass - низкая, middle - средняя частоты) регулятором тембра, собранным по схеме фендера, и каскадом усиления на триоде VL1.2.

Перегруз (distortion ) реализован уже гораздо большим количеством ламп и пассивных элементов. Три каскада на триодах VL2.1, VL2.2 и VL3.1 имеют большое общее усиление, за счёт чего звук сильно искажается. Тем самым образуется эффект с характерным тяжёлым и мощным звуком. Для согласования этих каскадов с регулятором тембра, а так же для предотвращения взаимного влияния, в схему включен катодный повторитель на триоде VL3.2. В режиме чистого звука канал перегруза запирается замыканием сетки триода VL2.2.

Для раздельного регулирования уровня сигналов каскадов, каждый из них снабжён переменными резисторами громкости R11 и R38. Кроме того имеется и общий регулятор громкости R40 master volume. Движки всех регуляторов громкости шунтированы постоянными резисторами, сопротивлением 2,2 мегаома. Они необходимы для устранения возможных шорохов, вызванных износом токопроводящего слоя. Сами по себе они не страшны, но вот при этом происходит отрыв сетки от общего провода, в следствие чего громкость шороха становится очень большой.

Усиленный и обработанный сигнал с одного из каналов подаётся на вход дифференциального фазоинвертора, собранного на лампе VL4. Его задачей является дополнительное усиление и создание на выходе двух одинаковых сигналов со сдвигом фазы в 180° друг относительно другадля работы двухтактного усилителя мощности на лампах 6П3С.

Коммутация каналов предварительного усилителя осуществляется при помощи двух реле, которые, в свою очередь, переключаются при помощи футсвича (можно выбрать нужный канал нажатием ноги кнопки, как в примочке) или переключателя на лицевой панели. Так же имеются переключатели режимов bright (S1) и treble shift (S2) для изменения окраса звучания каждого канала. Индикаторный светодиод VD13 в футсвитче включен в цепь коммутирующих реле и загорается, когда нажимается кнопка S6 для включения канала distortion . Конденсатор С57 относительно большим током зарядки в момент нажатия кнопки обеспечивает надёжное срабатывание реле, так как тока, текущего через светодиод, может не хватить для этого.

Питание усилителя осуществляется трансформаторным блоком питания с пассивной фильтрацией анодного напряжения со схемой задержки, и со стабилизатором напряжения накала ламп 12АХ7. В выпрямителе анодного напряжения использованы ультрабыстрые диоды UF4007, благодаря чему удаётся практически полностью избавиться от коммутационных шумов переключения диодов. Для того, чтобы питание на лампы подавалось только после прогревания их катодов, в усилителе используется схема задержки, собранная на транзисторах VT3 и VT4. Реле K3 срабатывает примерно через 10-15 секунд после включения усилителя (подбирается ёмкостью С55) и замыкает контакты К3.1. Накальные нити ламп предварительного усилителя запитаны стабилизированным напряжением 12,6 вольт для уменьшения фона и шумов, а так же для увеличения срока службы этих электровакуумных приборов. Напряжение на катоде повторителя VL3.2 довольно велико из-за большого сопротивления резистора R33, из-за этого создаётся значительная разность потенциалов между катодом и его накалом, что сильно сокращает время работы лампы. Для нейтрализации этого эффекта, потенциал накала "поднимается" относительно общего провода примерно на 75 вольт. Соответствующее напряжение подаётся с делителя R67 и R68 на симметричный делитель накала R65 и R66. Такой же делитель установлен и в цепь накала выходных ламп (6,3 вольт), но его средняя точка подключается к общему проводу.

Развязка земли выполнена по схеме "звезда", когда провода от цепей общего провода разных каскадов соединяются в одной точке и имеют надёжный контакт с корпусом усилителя.

Детали

Все постоянные резисторы усилителя должны быть металлоплёночными (MF) или металлоксидными (MO). Они обладают меньшими шумами, в отличии от углеродных резисторов CF. Годятся так же отечественные резисторы МЛТ.

Плёночные конденсаторы должны быть серии MKP фирм Wima или Epcos на напряжение не ниже 400 вольт. Эти конденсаторы из числа "музыкальных" достаточно распространены. Можно так же использовать хорошие отечественные серии К71. Несколько худшие результаты дают ширпотребные К73. Следует остерегаться старых металобумажных конденсаторов типа МБ или МБМ. Как правило, даже самым "новым" экземплярам больше 30 лет и почти все они имеют значительные токи утечки. Электролитические конденсаторы лучше всего использовать с максимальной температурой работы 105 градусов из-за близости к горячим лампам. Для конденсаторов в анодных цепях напряжение должно быть не менее 400 вольт. Шунтирующие их конденсаторы 0.022 мкф должны быть типа Х2, рассчитанные на работу в цепи переменного напряжения не менее 275 вольт. Значение рабочего постоянного напряжения у них составляет 600-1000 вольт, а низкое внутреннее сопротивление импульсному току способствует хорошему фильтрованию помех и пульсаций. Вместо неполярных электролитов С1 и С10 можно использовать обычные полярные. Конденсаторы небольшой ёмкости в темброблоках и в фазоинверторе лучше взять плёночные, слюдяные из серий КСО и СГБ или импортные высоковольтные керамические конденсаторы синего цвета.

В предварительном усилителе использованы лампы 12AX7 фирмы Tung Sol российского производства. Вместо них можно использовать ЕСС83 или отечественные 6Н2П-ЕВ. При этом следует уменьшить напряжение накала до 6,3 вольт. Для этого необходимо заменить стабилитрон VD9 на другой - с рабочим напряжением 3,3 вольт. С некоторым ухудшением качества звука можно использовать 6Н2П, 6Н23П и даже 6Н9С, а так же другие двойные триоды. В качестве выходных ламп применены распространённые отечественные тетроды 6П3С.

Транзисторы в схеме задержки, а так же VT2 в стабилизаторе накала предварительных ламп, могут быть любыми кремниевыми маломощными структуры n-p-n и с минимальным коэффициентом передачи тока эмиттера 100. Например - КТ315, КТ3102, SS9014 и так далее. Мощный транзистор VT1 должен иметь максимальный ток коллектора не менее 4 ампер и максимальное напряжение не ниже 100 вольт. Если его корпус не изолированный (TO-220FP), то к радиатору его следует прикрепить через изолирующую теплопроводную прокладку "номакон", а стягивающий винт снабдить пластиковой шайбой.

Диоды в анодном выпрямителе VD1-VD4 желательно использовать ультрабыстрые, типа UF4007, но можно поставить и обычные выпрямительные с максимальным обратным напряжением не ниже 600 вольт и прямым током 1 ампер. В этом случае каждый из них шунтируется плёночным или керамическим конденсатором ёмкостью 0,01 мкФ на напряжение не менее 630 вольт. Диоды VD5-VD8 с барьером Шоттки, их можно заменить любыми c максимальным прямым током не менее 3 ампер.

Реле я использовал специализированные для переключения аудиосигналов - 46ND012-P фирмы FUJITSU . Но можно применить любые с рабочим напряжением 12 вольт, с двумя переключающими группами и минимальным током срабатывания.

Трансформаторы и дроссели самодельные. Первые намотаны на каркасах и сердечниках от российского компьютера "Корвет" производства середины 90-х. Их ленточные U-образные магнитопроводы имеют небольшое поле рассеивания и могут быть установлены без магнитных экранов. Подойдёт так же любое трансформаторное железо с сечением 6 см 2 . Данные по обмоткам и напряжениям даны в таблице в схеме. Между слоями следует прокладывать один слой лакоткани или тонкой конденсаторной бумаги, а между обмотками количество слоёв должно быть не менее трёх. Между половинками магнитопроводов помещены изолирующие прокладки из лакоткани, толщиной 0,3 мм. Дроссели намотаны проводом 0,25мм до заполнения каркасов. Их сердечники должны быть сечением не менее 2 см 2 с диэлектрическим изолятором между их половинками.

Конструкция

Внимание! В этом усилителе, как и в большинстве других ламповых устройствах имеется высокое напряжение, опасное для жизни и здоровья, поэтому все монтажные работы и настройку следует производить с соблюдением техники безопасности!

Конструктивно усилитель выполнен на открытом дюралюминиевом шасси, повторяя дизайнерский подход к конструированию ламповых аудиоусилителей. Переменные резисторы, почти все разъёмы и переключатели укреплены на лицевой панели, имеющий удобный для использования изгиб под углом 45 градусов. Гнёзда предохранителя FA1 и выхода звукового трансформатора, а так же разъём питания размещены на задней стенке.

Футсвитч собран в отдельном прочном корпусе, соединяющимся с усилителем длинным кабелем.

Печатная плата довольно длинная, поэтому толщина фольгированного стеклотекстолита должна быть не менее 3 мм, чтобы исключить лишнюю деформацию. если найти такой материал не удаётся, то можно использовать и распространённый с толщиной 1,5 мм, но при этом необходимо предусмотреть отверстия для крепления стоек посередине платы.

Наладка

Несмотря на довольно большую сложность схемы, усилитель начинает работать сразу же после включения, если, конечно же, все использованные в нём детали исправны. Однако работу устройства следует проверять покаскадно. В начале усилитель включается без ламп и проверяется работа схемы задержки. Далее регулировкой подстроечного резистора R63 выставляют напряжение накала ламп предварительного усилителя, равное 12,6 вольт. Далее, уже с лампами слудует вновь подстроить это напряжение, которое "упадёт" под нагрузкой. После этого измеряются напряжение на конденсаторах анодного питания. Оно должно составлять 330-360 вольт. Следует учесть, что у работающего усилителя эти показатели будут ниже.

Дальше вставляем в соответствующие панельки лампы усилителя мощности VL4-VL6. К верхнему по схеме выводу переменного резистора R40 временно подпаивается экранированный провод, второй конец которого можно подключить к любому источнику аудиосигнала - плееру или мобильному телефону. При этом в динамиках должна быть слышна чистая, не искажённая музыка. Далее вставляют в панельки лампу VL1 и подключают гитару ко входу усилителя, который переключают на "чистый" канал. Убеждаются в хорошей его работе. Потом вставляют оставшиеся лампы и проверяют уже канал distortion.

Режимы ламп выбраны оптимальными, и они остаются такими при использовании резисторов со стандартным допуском ±5%, поэтому никаких подборов элементов производить не нужно.

Совместно с этим усилителем я использую кабинет ("колонка" для гитарных усилителей) с установленной в нём динамической головкой Vintage 30 фирмы Celestion. Обычные динамики, применяемые в автомобильных и бытовых акустических системах ставить не рекомендуется, так как именно гитарный динамик с его особой формой АЧХ (завал на средних частотах) формирует особенный звук электрогитары.

Список радиоэлементов

November 17th, 2010

И так. Как я уже писал я уже около 3х месяцев бьюсь над поиском наилучшей схемы и наиболее интересного по звуку лампового усилителя. Цель сделать с наименьшими потерями как финансовыми так и в качестве звука сделать ламповый усилитель своими руками. Я попробовал несколько ламп разного типа и производителей первый мой усилитель по делу собранный своими руками это был 2х ламповый на 6п6с и 6н9с. Лампа 6п6с (но правельней все же собирать маршал 18 ватт на лампах типа 6п14п,6п14п-ев,6п43п ну и коне что же на оригинале EL84) мне очень понравилась по звуку самый оптимальный вариант для гитары. 6н9с это двойной триод так что в целях экономия места мы его заменяем на 6н2п более современного собрата. Поиграв месяц на однотактном усилителе я все таки понял что нет. МАЛОВАТО! надо что то больше и по громче мутить. Прочитал несколько десятков статей из форумов, понял по какому принципу они работают я сначала попробовал схему на 3х лампах а потом все таки вернулся на 4х ламповую схему Marshall 18 Watt.

Схема Marshall 18 Watt

на Яндекс.Фотках

Схемы различаются только темброблоками, я лично делал как на нижней, но выбор оставляю за вами.

(для просмотра в большом размере перейдите по линку на фотографию и выберете "в другом размере > оригинал")

Представленные схемы являются Lite версиями

В общем схема стара как мир, скажем так классика музыкального звука. Одна из самых распространенных схем знаменитой компании. У этого усилителя есть даже собственный сайт где сотни вариантов реплик. И так, начался процесс покупки и подбора деталей. На тот момент у меня был пару ламп 6п6с и пару ламп 6н2п до купились площадки. Дальше я начал искать трансформаторы. Выходной трансформатор можна заказать в интернет магазине у Ерасова, или попытаться найти что то подобное на развалах. Я нашел трансформатор на радио рынке в Царицино.Использовал ТПП 245-127/220-50, первичные обмотки как раз в тему для разбитие на
полупериоды от ламп, а вторичные 15-16 и 17-18 то есть 10+10 вольтовые
обмотки.

Для снижения шума сразу после диодного моста рекомендуется установить небольшой дроссель. Я использовал Д22 хоть он и маленький по току но нечего смертельного с ним не произошло. Лампы можно заказать либо в том же Ерасове либо в интернет магазине http://www.istok2.com/ . Все сопутствующие детали либо покупаем где можем купить, либо набираем сами.

Далее делаем шасси. Шасси это основа на которой делается весь монтаж. Можно купить, что собственно около 100 $ но можно сделать из старого компьютерного корпуса. Как собственно я и поступил. Старый АТ корпус у него верхняя крышка и обе стенки это единый согнутый лист. Отмеряем сколько нам надо и отпиливаем.

« » на Яндекс.Фотках

« » на Яндекс.Фотках

Плату питания я выполнял на текстолите.

Не забываем о токах! Так что бы накала 6,3 вольта хватало на все лампы. Мне пришлось докупать отдельно трансформатор 4*6,3 для того чтобы запитать все 4 лампы. Также незабываем шунтировать 6,3 вольта на общий "-". Еще из рекомендаций по питанию могу сказать лишь что при возможности попытайтесь разбить накал и 300в на разные тумблеры. Так как напругу лучше подавать на теплую лампу.

на Яндекс.Фотках

Сначала я поленился и спаял фактически как попало. Все совсем страшно, фонит гудит короче хаос. Так что лучше сразу и на совесть. Но на этой стадии рекомендуется определиться где у вас что будет находиться. И чисто практических рекомендаций могу посоветовать расположить лампы на противоположной стороне от передней панели. И НЕ ВКОЕМ!!! случае не красить если вы не уверены. придется все разбирать и перекрашивать шасси!

Плату можно выполнить из чего угодно, главное чтобы все было чисто и аккуратно. и с наименьшим расстоянием проводов по которым течет сигнал. А питание просто постарайтесь сосредоточить в одном месте и пустить все провода по одному жгуту.

Если мы все собрали и у нас все работает то должно получиться примерно вот такое.

(статья не закончена и будет дописывать, впереди покраска,сборка корпуса головы и кабинета мелкая настройка и семплы!)

Опять же рекомендация, перед тем как сверлить дырки внимательно подумайте или на коленке попробуйте какая конфигурация будет у вас в итоге. Для крепления шасси к корпусу к боковым стенкам были прикручены 2 доски. Усилитель своими руками он собственно предполагает что вы все будете делать и переделывать по 150 раз если все изначально не продумаете.

Теперь немного про прокладку проводов. Из моих рекомендаций... сразу после гнезд ставиться резистор на общий (-) 1Мом, смонтируйте его на прямо на ножках лампы, провод от гнезд строго экранированный.

Провода накала 6,3 вольта должны быть сплетены в тугую косичку (витая пара).

Все общие провода (землю) сводим в одну точку, такой монтаж называется звезда. Провод берем из любого старого дросселя сечением 0,75 если найдете то изаляционную надо делать из лако-ткини но в принцепе можно безпроблем использовать любой кембрик.

Ну и как я и говорил что придется перекрашивать шасси.

В итоге я оставил только мастер громкость, всю остальную мишуру просто выбросил.

Во избежания попадания тока в шаловливые ручки я поставил сетку. Сетка обычная, садовая, покупается на любом строительном рынке. Для эстетики покрашена в черный цвет.

К стенкам прикручиваются боковые поперечины и на них крепиться сетка.

Напоминаю для тех кто уже потерял мысль, мы уже несколько месяцев делаем Ламповый усилитель для гитары своими руками .

Всем друзьям спасибо за помошь, за информацию. Даю еще несколько ссылок на статьи с . У http://rumapucm.ya.ru схема была полностью мною переработана и из итак Лайт была сделана еще лайтовей.

На самом деле оболденный усилитель Маршал 18 ватт я к сожелению собирал не оригинальную схему а земенял выходные лампы на актальные. Конечто это координально меняет звук все таки настоящим Маршал 18 считается усилитель на 6п14п (EL84)

Усилитель обладает всеми атрибутами своих "старших братьев" - прототипов. Наличие двух регуляторов (усиления и громкости) позволяет гибко перераспределять усиление каскадов тракта под желаемый звук. Для расширения функциональности усилитель имеет два входа разной чувствительности, а изменение коэффициента усиления тракта позволяет получить звук от чистого Clean до мощного и плотного Overdrive с Sustain"ом. Оснащение петлёй эффектов - Effects Loop - даёт широкие возможности для экспериментов со звуком с использованием внешних педалей эффектов или гитарных процессоров. Двухполосный регулятор тембра обеспечивает глубокую регулировку частотной характеристики усилителя. Переключатель выхода для двух значений номинального сопротивления (8 или 16 Ом) акустической системы и переключатель дежурного режима делают завершённым облик усилителя.

Усилитель испытывался совместно с электрогитарой Yamaha EG 112, с набором звукоснимателей S-S-H, при работе с гитарными кабинетами (громкоговорителями), имеющими динамические головки размером 6" (BCS 0608), 8" (Tesla), 10" (PSR1030), 12" (4А-32). Для домашнего применения лучше использовать громкоговоритель с головкой 6 или 8 дюймов, не создающий большого звукового давления. В помещениях большего объёма лучшие результаты даёт применение головок размером 10 и даже 12 дюймов.

По нелинейным искажениям параметры данного усилителя можно сравнить с усилителем Fender Blues Junior (модель 1995 г.), который при мощности 13 Вт на тональном сигнале и нагрузке 8 Ом имеет коэффициент гармоник 5 % вполне допустимый для гитарных усилителей.

Технические характеристики

Значения чувствительности по обоим входам указаны с учётом комбинации включения перемычки (джампера) S1 и выключателя SA1 (режим HG), отмеченной в скобках.

Описание схемы и особенностей усилителя

Принципиальная электрическая схема усилителя показана на рис. 1.

Рис.1. Принципиальная схема гитарного усилителя

Сигнал, подаваемый на вход Х2 (High), поступает на ФНЧ R1C3, который способствует уменьшению ВЧ шумов и наводок, а также препятствует проникновению на вход сигналов вещательных станций. Далее сигнал поступает на каскад предварительного усиления. Он выполнен на малошумящем нувисторе 6С51Н-В (VL1), установленном на отдельной печатной плате. Для снижения собственных шумов каскада сопротивление резистора утечки сетки уменьшено до 510 кОм и понижено напряжение анодного питания. Коэффициент усиления каскада равен 10. Когда установлена перемычка S1, параллельно резистору R4 подключается конденсатор С5 и коэффициент усиления возрастает до 30. Для исключения микрофонного эффекта при использовании входа Х2 усилитель не следует располагать на акустической колонке при работе на больших уровнях мощности.

Вход Low (разъём Х1) имеет меньшую чувствительность. Входной сигнал подаётся на управляющую сетку триода 6Н2П-ЕВ (VL2.1) через цепь R6C6, обеспечивающую подъём АЧХ усилителя в интервале 2...5 кГц. Таким образом создаётся более яркое звучание инструмента, известное как Bright. Коэффициент усиления каскада равен 50. Для повышения устойчивости его работы анодная нагрузка в виде резистора R9 шунтирована конденсатором 08, ёмкость которого влияет и на АЧХ усилителя.

Усиленный сигнал с анодной нагрузки триода VL2.1 через разделительный конденсатор C9 подаётся на регулятор усиления R12 - Gain. Конденсатор C12 совместно с частью резистора регулятора усиления обеспечивает подъём АЧХ в области 2...5 кГц, его действие прекращается в верхнем положении движка резистора. С регулятора усиления сигнал подаётся на сетку триода VL2.2.

Каскад на триоде VL2.2 служит для усиления и компенсации ослабления сигнала в темброблоке, а при высоких уровнях усиливаемых сигналов - для их ограничения. При большом усилении предыдущих каскадов и высоком уровне входного сигнала каскад выходит из режима линейного усиления - возникают его перегрузка и ограничение усиливаемых сигналов, что приводит к обогащению спектра сигнала гармониками и создаёт характерный жужжащий звук эффекта Overdrive.

Для увеличения устойчивости работы каскада на высоких частотах анодная нагрузка триода шунтирована конденсатором небольшой ёмкости, который также влияет на АЧХ усилителя в области высоких частот. Выбор коэффициента усиления каскада производят переключателем SA1. При его разомкнутых контактах усиление равно 20, при замкнутых - 48. Для исключения громких щелчков при коммутации служит резистор R15, обеспечивающий протекание зарядного тока конденсатора C13.

Сигнал с анодной нагрузки R17 через конденсатор С17 поступает на регулятор тембра. Разделение полос регуляторов НЧ и ВЧ находится в области 600...800 Гц. При среднем положении ручек регулирования тембра коэффициент передачи блока равен примерно -22 дБ. Для ограничения спектра усиливаемых сигналов в тракте установлен ФНЧ R29C21, он определяет спад усиления в области высших частот и отфильтровывает "немузыкальные" компоненты спектра. Это благоприятно влияет на чистоту звука при работе с Overdrive. Высокоомный выход темброблока подключён к входу истокового повторителя на полевом транзисторе VT1, что исключает влияние каскада на работу темброблока.

Для расширения функциональности в усилитель встроена "петля эффектов" - Effects Loop. Сигнал на внешние устройства (педали эффектов, гитарный процессор) снимается с резистора R13 истокового повторителя на транзисторе VT1 и через конденсатор С16 поступает на регулятор уровня R19 (Х3 Send). Для обеспечения необходимой нагрузочной способности этого выхода ток покоя транзистора задан равным 4 мА. Низкое выходное сопротивление каскада уменьшает влияние ёмкости соединительного кабеля и обеспечивает нормальную работу с устройствами, имеющими входное сопротивление не менее 10 кОм. Обработанный внешними устройствами, возвращаемый сигнал подаётся через разъём Х4 Ret на регулятор уровня R26. Входное сопротивление по входу Ret - 50 кОм, достаточное для подключения внешних устройств с повышенным выходным сопротивлением. Наличие регуляторов позволяет оптимизировать входные и выходные уровни сигналов в петле эффектов. При исключении из состава элементов петли эффектов сопротивление резистора R30 нужно увеличить до 1 МОм, а сигнал с выхода ФНЧ R29C21 подать на резистор регулятора громкости R30.

При отсутствии внешних устройств, включённых в петлю эффектов, сигнал с выхода истокового повторителя через регулятор громкости R30 (Master volume) поступает на вход фазоинверторного каскада, формирующего парафазные сигналы возбуждения двухтактного выходного каскада. Различное включение по переменному току двух триодов фазоинвертора обусловливает небольшую разницу в амплитуде сигналов на резисторах анодной нагрузки. Их выравнивания достигают подбором резистора R39. Коэффициент усиления фазоинверторного каскада равен 24.

Оконечный каскад (VL3, VL4) выполнен по двухтактной схеме на лучевых тетродах комбинированных ламп 6Ф3П, их триодные части используются в фазоинверторном каскаде. Лампы оконечного каскада работают с фиксированным смещением в режиме АВ1, т. е. без сеточных токов . Такое смещение позволяет легко оптимизировать режим работы для получения максимальной выходной мощности с более высоким КПД при допустимых нелинейных искажениях.

Регулятором баланса токов покоя ламп (R40) возможно компенсировать разброс в режимах используемых ламп для уменьшения нелинейных искажений и исключения подмагничивания магнитопровода трансформатора разностным током ламп. Резистором R33 регулируют напряжение смещения, устанавливая необходимый ток покоя ламп.

Ток покоя ламп (2x30 мА) устанавливают, контролируя падение напряжения на катодных резисторах R47 и R48. Их сопротивления равны 1 Ом (отклонение не более ±1 %). Падение напряжения на этих резисторах, измеренное в милливольтах, численно равно сумме токов анода и экранной сетки лампы, выраженных в миллиамперах. Напряжение питания анодов и экранных сеток ламп оконечного каскада подаётся через гасящий резистор R53, который совместно с конденсатором С41 образует фильтр, снижающий уровень пульсаций напряжения питания оконечного и фазоинверсного каскадов.

Блок питания построен с использованием сетевого трансформатора, сравнительно низковольтного для подобных устройств. Необходимое напряжение анодного питания формируется выпрямителем с удвоением напряжения на диодах VD4, VD5. Для получения напряжения -47 В (для сеточного смещения) и +49 В (для стабилизатора с выходным напряжением +9 В) использовано переменное напряжение от одной секции анодной обмотки (-27 В). Анодная обмотка при работе приобретает потенциал относительно общего провода примерно +130 В, поэтому для "развязки" выпрямительного моста VD2 введены конденсаторы С32, С34. Кроме того, такой вариант включения диодных мостов позволяет получить почти удвоенное выпрямленное напряжение. Подобную роль выполняют и оксидные конденсаторы С31, С35 в выпрямителе напряжения смещения с диодным мостом VD3. При монтаже необходимо обратить внимание на полярность включения этих оксидных конденсаторов, поскольку нарушение указанной полярности приведёт к их перегреву и разрушению.

Необходимый ток для питания подогревателей ламп достигается параллельным соединением всех накальных обмоток трансформатора. Выпрямительный мост VD6 с конденсатором С42 обеспечивает питание накала ламп VL1 и VL2 постоянным током, что практически исключает фон частотой 100 Гц.

Для продления срока службы ламп анодное питание следует включать после прогрева катодов ламп, а при перерывах в работе усилителя анодное питание целесообразно отключать выключателем SA4 (Stb).

Анодное питание на фазоинверсный и предварительные каскады подаётся через дроссель L1, который совместно с конденсатором С26 и RC-фильтрами R5C1, R25C18 эффективно подавляет пульсацию напряжения питания.

Конструкция и детали

Шасси изготовлено из оцинкованного железа толщиной 0,6...0,8 мм. Достоинством этой конструкции являются доступность материала и лёгкость изготовления в домашних условиях. Такое шасси эффективно экранирует каскады усилителя от магнитных и электрических полей, имеет приятный внешний вид и не подвержено коррозии. Заготовка шасси с размерами для установочных компонентов усилителя показана на рис. 2. Размеры (ВхДхШ) - 50x280x150 мм.

Рис.2. Чертеж шасси лампового гитарного усилителя

После раскроя заготовки, ещё до гибки, необходимо сделать все отверстия под установочные элементы. Затем в местах сгиба, с внутренней стороны шасси, резаком, изготовленным из ножовочного полотна, по металлической линейке сделать канавки глубиной примерно 1/3...1/2 от толщины металла, это позволит легко и ровно на краю стола согнуть шасси. Места стыка стенок в углах пропаять по всей высоте. Дополнительно в углах шасси впаяны латунные стойки диаметром 8...10 и длиной 6...10 мм с резьбой М3, это обеспечивает дополнительную прочность и жёсткость всей конструкции. В дальнейшем к этим стойкам крепят нижнюю крышку шасси.

Все печатные платы изготовлены из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Чертёж печатной платы и расположение на ней элементов предварительного усилителя на нувисторе (VL1) показаны на рис. 3 (прямоугольные отверстия под плоские выводы разъемов формируют высверливанием с воротом сверла). Чертёж печатной платы и расположение элементов источника напряжения смещения и стабилизированного напряжения +9 В приведены на рис. 4. Аналогичные чертежи для платы петли эффектов показаны на рис. 5, а для платы выходного гнезда для подключения акустики и защитного резистора - на рис. 6 (размыкаемые контакты соединяют параллельно).

Рис.3. Чертеж печатной платы предварительного усилителя

Рис.4. Чертеж печатной платы источника напряжения смещения

Рис.5. Чертеж печатной платы петли эффектов

Рис.6. Чертеж печатной платы выходного гнезда

Декоративные передняя и задняя панели изготовлены из алюминия толщиной 1,5 мм. Их размеры - 280x60 мм.

Корпуса оксидных конденсаторов С18, С26, С39-С41, С43 изолированы термоусадочной трубкой. Конденсаторы С26, С41, С43 закреплены хомутами из жести на алюминиевых пластинах толщиной 1,5 мм. Пластины установлены на трубчатых стойках высотой 10 мм, с отверстиями под винты крепления трансформаторов.

Дроссель L1 изготовлен из трансформатора абонентского громкоговорителя типа ТАГ. Его новая обмотка намотана проводом ПЭЛ-0,15 до заполнения каркаса. Сечение магнитопровода - 12,7x5,3 мм при высоте керна 15 мм, хотя допустимо использовать и любой другой с большим объёмом керна. Пластины собраны вперекрышку, без немагнитного зазора, при малых значениях тока это допустимо. Индуктивность L1, измеренная без тока подмагничивания, равна 10 Гн, активное сопротивление обмотки - 145 Ом.

Большая часть деталей усилителя смонтирована навесным монтажом с использованием вертикальных монтажных стоек. Для размещения ряда элементов, имеющих соединение выводов с общим проводом, очень удобным оказалось применение монтажных планок шириной 4...5 мм, изготовленных из фольгированного стеклотекстолита. Вокруг отверстий под винты крепления планок фольга удалена. На планке, где смонтированы детали каскада с лампой VL2, в фольге дополнительно прорезаны площадки для пайки деталей, соединяемых проводами с другими узлами; на фото это видно. Указанная на схеме нумерация выводов лампы наиболее удобна для монтажа каскада. Для разводки питания накала ламп VL1, VL2 изготовлена витая пара из одножильных проводов диаметром 0,5...0,6 мм. Питание накала ламп оконечного каскада сделано свитыми проводами МГШВ-0,35.

Подключение выхода платы предварительного усилителя к каскаду на триоде VL2.1 выполнено экранированным проводом. Экранная оплётка с обоих концов припаяна к лепесткам и соединена с шасси.

Конденсатор С39 установлен на шасси на изолирующих втулках. Его корпус находится под напряжением, равным половине анодного.

Для исключения повреждения выходного трансформатора при включении усилителя без нагрузки служит нагрузочный резистор R54 мощностью 5 Вт (ПЭВ или импортного производства типа SQP на 5-10 Вт) и сопротивлением 20...30 Ом. Резистор фильтра R53 (ПЭВ 7,5 - ПЭВ 10) установлен в подвале шасси. Он также ограничивает импульс зарядного тока конденсаторов при включении анодного напряжения.

Постоянные резисторы плат петли эффектов и источников +9 В и смещения - МЛТ-0,25. Остальные - МЛТ-0,5 или импортные MF. Допустимо использование некоторых резисторов и меньшей мощности (см. на схеме). Переменные резисторы R12, R18. R28, R30 - СП-П или СП3-30, с обратнологарифмической зависимостью изменения сопротивления от угла поворота (группы В). Использование резисторов группы А (с линейной зависимостью) для регуляторов нежелательно, это затруднит управление усилением и громкостью, особенно на малых уровнях, и сделает грубой регулировку тембра. Сопротивление резистора R30 можно увеличить до 470 кОм и более. Металлические крышки переменных резисторов R12, R18, R28, R30 нужно соединить проводом с шасси. Корпуса R19, R26 платы петли эффектов также соединяют проводником (под гайку) с общим проводом платы. Подстроечный резистор R40 - проволочный ПП2-11, ПП3-11 или ППБ-1 Б. Подстроечные резисторы R19, R26, R33 - СП4-1 мощностью 0,5 Вт. Резистор R53 - ПЭВ мощностью 7,5 или 10 Вт.

Конденсаторы С26, С41, С43 - оксидные К50-27. Конденсаторы С39, С40 - К50-12. Постоянные конденсаторы в анодных и сеточных цепях каскадов должны иметь минимальные токи утечки. Можно использовать плёночные или бумажные К73-17, К40У-9, БМТ-2 и им подобные на напряжение 400-630 В. Конденсаторы С32, С34 - К73-16В, возможная замена - К73-14. Конденсаторы в темброблоке - К10-17.

Переключатель SA1 - тумблер МТ-1, переключатель SA3 - тумблер МТ-3. Выключатели SA2, SA4 - импортные с встроенной индикаторной лампой (балластные резисторы в цепи неоновых ламп на схеме не показаны). Разъёмы Х1, Х2, Х5 - Jack 6,35 мм (ST-020) с двумя парами контактов на размыкание, разъёмы Х3, Х4 - с тремя парами.

Лампы 6Н2П-ЕВ можно заменить любыми из её модификаций, а 6С51Н-В - любым триодом-нувистором (с некоторой коррекцией режима). При установке анодных токов ламп предварительных каскадов, работающих при малых амплитудах сигналов, увеличивать анодный ток свыше 1 мА нецелесообразно, это не улучшит их работу.

В качестве выходного трансформатора применён сетевой унифицированный ТПП252-127/220-50 , также возможно использовать накальный ТН33-127/220-50 . При этом необходимо произвести пересчёт коэффициента трансформации обмоток. В блоке питания применён сетевой анодно-накальный трансформатор ТАН 1-220-50 . Лучшей заменой ему будет ТАН 13-220-50 (без изменения схемы включения).

ЛИТЕРАТУРА

1. Цыкина А. В. Электронные усилители. - М.: Радио и связь, 1982.

В. Овсянников, г. Пермь

Журнал "Радио" 2012, № 2-3

Гитарные усилители, наряду с самими электрогитарами, всегда интересовали многих начинающих и не только музыкантов. Тембра, усиление и перегрузочные характеристики очень индивидуальны, и идеальное сочетание варьируется от одной гитары к другой. Нет такого усилителя, что полностью удовлетворяет всем требованиям, да и это схемное предложение не будет исключением. Но оно является универсальным, мощным (около 100 ватт) и имеет все необходимые регулировки. В отличии от покупного усилителя, если вы строите УНЧ самостоятельно, вы можете изменить многие вещи, чтобы удовлетворить собственные потребности. Возможность экспериментировать представлена в полном виде. Да и намного почётнее играть на своей аппаратуре, ведь наша индивидуальность проявляется в первую очередь творчеством. Предлагаемый гитарный усилитель рассчитан на 100 Вт мощности в 4 Ом нагрузке. Это обычная мощность для гитаристов, которой хватит и для дома, и для концертов.

Предварительный гитарный усилитель паяем на отдельной плате, позже помещённой в экран от помех. Фото платы предусилителя показано ниже. Его основа два операционных усилителя с блоком регулировки тембров и усиления.

Это простое, но проверенное схемное решение, которое обеспечивает отличную тональность всего диапазона. Конструкция идеально подходит для тех гитаристов, которые хотели бы получить отличный звук. Элементы управления тембром имеют достаточный диапазон, чтобы охватить практически что угодно, от скрипки и до бас-гитары.

Предусилитель использует двойной операционный усилитель для усиления. Транзистор, включен по схеме эмиттерного повторителя и имеет низкое выходное сопротивление, после мастер-регулятора громкости. Как показано на схеме, есть типичный гитарный вход, с которого можно получить очень жирный овердрайв, а затем настройку подходящего уровня. Обратите внимание, что при использовании операционного усилителя TL072, возможен шум с большим количеством высоких частот. Настоятельно советуем использовать OPA2134 - операционный усилитель от Texas Instruments, тогда вы получите действительно самый тихий гитарный усилитель, который вы когда-нибудь слышали!

Питание модуля подключается непосредственно к главной шине +/-35 В усилителя мощности. Использовать надо стабилитроны (D5 и D6) 1 Вт, и резисторы R18 и R19, на 680 Ом, должны быть тоже по 1 Вт.

Для большего усиления, советуем уменьшить R11 - минимум до 2,2 кОм. Если переключатель bright делает звук слишком яркий (слишком много высоких частот), надо увеличить резистор R5. Диоды на выходе предназначены для того, чтобы предусилитель создавал "мягкие" ограничения при повышении громкости.

Убедитесь, что входные разъемы изолированы от корпуса. Это помогает предотвратить шум, особенно когда гитарный усилитель подключен к другой сети питания.

Усилитель мощности

На фото ниже показана полностью собранная печатная плата УМЗЧ. С помощью TIP35 и TIP36 транзисторов выходного каскада обеспечивается надежность при работе в самых тяжелых сценических условиях. Другие особенности схемы включают в себя защиту от короткого замыкания - компоненты смещения диодов D2 и D3.

Защита от короткого замыкания ограничивает выходной ток до относительно безопасного уровня. Защита будет ограничивать пиковый выходной ток до примерно 8 ампер. Ток смещения является регулируемым, и должен быть установлен на уровне около 25 мА в покое. Транзисторы TIP3055/2966 или MJE3055/2955 также могут быть использованы для УМЗЧ. Схема позволяет подключать до двух 8-Омных акустических колонок (по 4 Ом). Не используйте АС менее 4 Ом на этот усилитель - он не рассчитан на столь малое сопротивление!

Блок питания УНЧ

Силовой трансформатор должен быть тороидальный для лучшей производительности и минимума помех. Усилитель предназначен для максимально питания +/-35В, и это значение не должен быть превышено. Трансформатор должен быть рассчитан на 25-0-25 вольт, и не более того. Меньше - нормально, если полных 100 Вт не нужно. Мощность трансформатора должна быть 150VA (3 A тока вторички). Более 250VA - это излишество. Используйте хорошего качества электролиты фильтра БП, поскольку они будут подвергнуты нагрузкам по току и температуре. Ток диодного мостового выпрямителя должен быть 35 A. Тип крепления - на шасси с термопастой.

Все предохранители должны быть такими, как указано по схеме - не поддавайтесь искушению использовать более мощные. Входные и выходные соединения показаны на рисунке.

Гнёзда Preamp out и power amp in позволяют вставлять в звуковой тракт эффекты, такие как сжатие, реверберация, цифровые эффекты и другие. Выход предварительного усилителя подключен так, что предусилитель сигнала могут быть извлечены без отключения усилителя мощности, поэтому может быть использован для прямой подачи звука. Это особенно полезно для баса. Выход предусилителя выход может быть использован и для .

Настройка гитарного усилителя

1. Перед тем, как питание включается впервые, временно установите 22 Ом 5 Вт резисторы вместо предохранителей. Не следует сразу же подключать нагрузку (АС)! При подаче питания, проверьте, что напряжение постоянного тока на выходе меньше, чем 1 В. Проверьте все транзисторы на нагрев - если какой-то элемент горячий, немедленно выключите питание, затем ищите ошибку.
2. Если все хорошо, подключите акустическую систему и источник сигнала и убедитесь, что звук не искажён (например подключите с плеера музыку).
3. Если УНЧ прошел все эти тесты, снимите резисторы 22 Ом и заново установите предохранители. Отсоедините кабель динамика нагрузки и включите прибор снова. Убедитесь, что напряжение постоянного тока на клеммах АС не превышает 100 мВ, и снова проверьте нагрев на всех транзисторах и резисторах.
4. Когда вы убедитесь, что все хорошо, установите ток смещения. Подключите мультиметр между коллекторами Q10 и Q11 - вы измеряете падение напряжения на двух 0,22 Ом резисторах R20 и R21. Требуемый ток покоя 25 мА, поэтому напряжение на резисторах должны быть установлены 11 мВ. Настройка значения не слишком критична, но при более низких токах будет меньше рассеивания на выходных транзисторах.
5. После этого остаётся скорректировать смещение, когда температура корпуса и всех деталей гитарного усилителя стабилизируется. Часто температура и ток немного взаимозависимы. Вот и всё - конструкция готова!