Усилитель для гитары на батарейках. Ламповый гитарный усилитель

Решение было принято делать законченную конструкцию, благо материалов по этой теме достаточно. Начал с изучения классических аппаратов, ставших уже историей лампового гитарного звука. Сняты размеры, чтобы максимально соответствовало оригиналу.

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только

Первое это кабинет для комбо. В качестве материала была взята 18 мм березовая фанера. Отличный крепкий материал и с хорошими акустическими свойствами. Раскроил лист и начал сборку при помощи деревянных шкантов 8 мм и клея ПВА.

Для оклейки была куплена винил-кожа черного цвета с рельефом. Клеил на клей №88 от HENKEL (1 кг). Эта работа должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении, а то легкий кайф будет обеспечен.

Для окантовки углов очень хорошо вписались уголки от старого фибрового чемодана. После небольшой реставрации углы стали выглядеть лучше фирменных.

Затем покраска внутри кабинета и обтяжка лицевой панели декоративной тканью. Для этой цели отлично подошел противоскользящий коврик для багажного отсека автомобиля. Продается в автомагазине размером 1м х 1м по цене около 100 рублей. Это прорезиненная ткань достаточно пористая, препятствия звуку не создает и смотрится очень эстетично.

В качастве силового трансформатора был взят ТАН 115, без доработок, для этой схемы очень подходящий девайс. В качестве выходного трансформатора был взят намотанный .

Все элементы установил на шасси и начался монтаж.

Лицевую и тыльную панели изготовил методом ЛУТ на оргстекле, затем покрыл краской золотой металик. Краска наносилась на оргстекло на надписи с тыльной стороны панели. Получилось очено неплохо. И вот оно сердце моего комбоусилителя в сборе.

Вопросы настройки не освещаю, только замечу, что конструкция при условии правильного монтажа работает сразу, необходимо только подстроить режимы выходных ламп.

И наконец окончательная сборка. Логотип, изготовленный с помощью ручного старого лобзика в течение часа, тоже неплохо вписывается в общую картину. Вся работа неспеша заняла около двух месяцев, ведь для себя времени не жалко.

Усилители для гитар всегда вызывают повышенный интерес у радиолюбителей и музыкантов. Разнообразие тембров, коэффициента усиления, характеристики при перегрузке - всегда индивидуальны, и у каждого гитариста для каждой гитары свои “идеальные” требования. Нет усилителя, который удовлетворяет всеобщие требования и эта конструкция не является исключением.

Единственное отличие в том, что вы строите его своими руками. Конструкция разработана так, что вы можете экспериментировать с каждым узлом и в процессе модификации добиться необходимого для вас результата. В основу конструкции заложены типовые, известные схемы узлов и блоков. Конструкция легко повторяется, обладает повышеной надежностью и относительной дешивизной.

Усилитель имеет выходную мощность 100 Вт при нагрузке 4 Ом, что типично для обычного “комба”, в котором устанавливают два динамика по 8 Ом в параллель. Можно также выполнить усилитель в блоке с четырьмя динамиками, соединив их последовательно-параллельно, при этом выходная мощность будет около 60 Вт (нагрузка 8 Ом). Можно также использовать две колонки по четыре динамика в каждой. В этом случае можно добиться намного лучшего звучания, сохранив выходную мощность на уровне 100 Вт. Это типичная комбинация для гитарных комплексов, позволяющая более полно использовать возможности основного усилителя.

Предусилитель

Схема предусилителя приведена на рис. 1. Схема имеет несколько особенностей, которые отличают ее от обычного предварительного усилителя типового УНЧ.

Предусилитель сконструирован таким образом, что позволяет получить максимальное усиление и сформировать “сочное”, сильное звучание для любителей форсированного звука. Однако, путем настроек, предусилитель можно использовать для любого стиля игры.

Аналогично, меняя установки тембра, усилитель можно использовать с любыми инструментами: от электрофицированной скрипки до бас-гитары. Притом следует заметить, что все эти инструменты имеют разные значения амплитуды выходного сигнала поэтому в процессе изготовления следует настроить предварительтный усилитель в соответствии с предполагаемым применением. Используя все возможности предусилителя при тщательной настройке можно получить качественный звук без специфических низкочастотных искажений, которые так не нравятся бас-гитаристам.

Из схемы (рис. 1) видно, что в предусилителе используется импортный малошумящий операционный усилитель. типа TL072 специально разработанный для применения во входных каскадах УНЧ. Эту микросхему легко приобрести в настоящее время на рынках. Дополнительно уменьшить уровень шумов в паузах можно, применив сдвоенный мапо-шумящий ОУ 5532. Он дороже TL072 и менее доступен, но его использование обеспечит получение низкого уровня шумов в состоянии покоя. Можно применить отечественные К544УД1 или К1407УДЗ.

Сигнал с выхода электрогитары поступает на вход ОУ DA1.1, на выходе которого формируется сигнал с быстрой “атакой”. Частотная характеристика усилителя на DA1 преднамеренно ограничена, чтобы исключить искажения на НЧ и “обрезать” ВЧ всплески, а также улучшить соотношение сигнал/шум, что является непростой задачей при создании гитарных усилителей.

Рис. 1. Схема предварительного усилителя

Если нет необходимости в получении максимального усиления каскадов, необходимо увеличить номинал резисторов R7 и R14, что приведет к снижению коэффициента усиления и собственных шумов. Переключатель SA1 подключает дополнительно к цепи коррекции цепочку R3, С2, которая смещает АЧХ усилителя в сторону верхних частот, увеличивая яркость звучания электрогитары. Изменением положения движков потенциометров R9...R11 изменяют общую АЧХ тракта усилителя. Максимально узкая полоса получается при установке движков всех потенциометров в нижнее положение.

На выходе предусилителя включен ограничитель, собранный на диодах VD1 ...VD4. Он позволяет произвести мягкую “подрезку” амплитуды выходного сигнала. Для нормальной работы ограничителя уровень выходного сигнала должен быть не менее 750 мВ, поэтому общий коэффициент усиления предусилителя необходимо подобрать таким, чтобы выходной сигнал достигал указанного уровня в среднем положении регулятора уровня R12.

При монтаже входные соединители должны быть надежно экранированы. Правильное заземление компонентов блока питания, также позволяет уменьшить фон переменного тока. Хорошо помогает в этом и питание предусилителя от отдельного источника питания. В фирменных гитарных усилителях часто используется именно такое построение схемы.

“Hi” вход используется для подключения гитар с низким выходным уровнем сигнала.

“Lo” вход уменьшает чувствительность предусилителя на б дБ путем подключения резистора R1 на корпус через дополнительный контакт разъема XS1, который замыкается, если в “Hi” вход не вставлен штекер электрогитары.

Усилитель мощности

За основу взята схема типового усилителя НЧ с дифференциальным каскадом. Схема (рис. 2) была разработана для получения выходной мощности 100 Вт и показала неплохие результаты при испытаниях. Конечно, по качеству звучания он уступает ламповому усилителю, но несколько лучше обычного транзисторного. В усилитель введена защита от короткого замыкания на выходе, выполненная на транзисторах VT4 и VT5. При коротком замыкании выхода усилителя значение падения напряжения на резисторах R20 и R21 превышает 7 В (нормальное значение на пиках максимальной выходной мощности). Это напряжение открывает транзисторы VT4 и VT5 и они соответственно закрывают транзисторы выходного каскада. Может быть, это и не лучшее построение схемы защиты, но она позволяет защитить дорогостоящие выходные транзисторы от мгновенного пробоя в случае КЗ. Усилитель не проектировался для работы в режиме перегрузок, поэтому выходной ток ограничен на уровне около 8,5 А.

На входе усилителя имеются дополнительные гнезда “Выход” и “Вход”. Последний переключается контактами гнезда XS3, так что имеется возможность подключения внешнего блока эффектов. Также входные гнезда можно использовать, чтобы подключать внешний предусилитель, отсоединив соответственно внутренний, и использовать только УМ.

В выходном каскаде можно использовать различные мощные транзисторы. Применение транзисторов типа КТ818ГМ и КТ819ГМ позволило получить высокую надежность выходного каскада при довольно легком режиме работы выходных транзисторов. Кроме того, отпала необходимость в температурной защите выходных транзисторов, так как при использовании двух параллельно включенных транзисторов в каждом плече тепловой режим не превышает предельно допустимый.

Рис. 2. Схема типового усилителя НЧ

Хороший результат получается при использовании любых мощных транзисторов, выполненных в корпусе ТО-3 (у этого корпуса более низкое тепловое сопротивление). На рынке имеется достаточно широкий выбор импортных и отечественных мощных транзисторов, которые можно применить в этой схеме. Усилитель хорошо работает с любыми, если их характеристики не ниже приведенных на схеме. Чтобы исключить выход из строя выходного каскада, режим работы транзисторов выбирают в области их безопасной работы. Диоды VD2...VD3 должны быть кремниевые типа Д223, КД503, КД509 или другие, им подобные. Транзисторы VT6...VT11 должны быть обязательно установлены на радиаторы. Сигнал с линейного выхода “Line out” имеет уровень около 1,3 В, и поэтому его можно подавать непосредственно на пульт звукозаписи или другое устройство. Уровень выходного сигнала с линейного выхода можно изменить, подобрав номинал резистора R22. Резисторы R20...R21 сопротивлением 1 Ом рассчитаны на рассеиваемую мощность не менее 10 Вт. Даже при такой мощности они сильно нагреваются, поэтому при монтаже их надо устанавливать в стороне от остальных деталей схемы. Их можно установить на небольшие радиаторы или на радиаторы выходных транзисторов, если последние обеспечат дополнительный отвод тепла (каждый резистор добавляет около 10 Вт тепловой мощности). Резисторы R16...R19 номиналом 0,1 Ом-мощностью 5 Вт каждый.

Режим эксплуатации гитарного усилителя весьма жесткий, поэтому не следует экономить на размере используемых радиаторов. Используйте для этой цели максимально доступные для вас радиаторы и, таким образом, вы повысите надежность своей конструкции.

К выходу усилителя можно подключать две колонки по 75... 100 Вт, 8 Ом в параллель (RH = 4 Ом) или 1 колонку 150.. .200 Вт, Rh = 4 Ом. При сопротивлении нагрузки Rh = 8 Ом, выходная мощность усилителя уменьшается до 60...65 Вт.

Блок питания

При конструировании сетевого блока питания соблюдайте осторожность, т.к. нарушение мер безопасности может привести к поражению электрическим током.

Мощность силового трансформатора Т1 блока питания (рис. 3) должна быть не менее 150 Вт. Если есть возможность, то лучше применить тороидальный - у него меньше поле рассеивания и меньшие габариты при той же мощности. Первичная обмотка защищена предохранителем FU1, рассчитанным на ток 5 А. Мостовой выпрямитель на ток не менее 5 А установлен на радиаторе. Мощные стабилитроны VD9..VD10 на напряжение стабилизации ист = 15 В также установлены на небольших теплоотводах вместе с токозадающими резисторами R2 и R3, в стороне от остальных элементов схемы, т.к. в процессе работы они сильно нагреваются.

Узел на элементах VD5...VD8, R1, С1 предназначен для разделения “электрической” земли схемы и контура заземления сети, чтобы предотвратить “пролезание” фона переменного тока от электрооборудования и защитить гитариста от поражения электрическим током в случае возникновения неисправности силового трансформатора блока питания. Резистор R1 номиналом 10 Ом предотвращает фон переменного тока, а конденсатор С1 емкостью 0,1 мкФ служит для устранения радиочастотных наводок. В случае повреждения силового трансформатора (пробой сетевой обмотки на вторичную или на корпус), диодный выпрямитель закорачивает на землю ток, возникающий при повреждении и, таким образом, защищает гитариста от поражения. Несмотря на то, что эта неисправность встречается крайне редко, лучше обезопасить себя изначально при конструировании усилителя. Вообще при создании конструкций, которые предполагается эксплуатировать в “жестких” условиях (а именно к таким и относятся гитарные “комбы”), к вопросам электробезопасности следует отнестись с повышенным вниманием.

После окончания монтажа следует убедиться в том, что все токоведущие провода, связанные с электрической сетью, тщательно изолированы и надежно закреплены. Провод, подключаемый к контурному заземлению, должен быть присоединен к шасси конструкции через отдельный болт (нельзя использовать для подключения болты крепления элементов схемы).

Рис. 3. Схема блока питания

Провод подключают к отдельному болту заземления между двух шайб и закручивают двумя гайками (вторая - контргайка), чтобы исключить ослабление крепежа от вибраций в процессе эксплуатации. Усилитель можно разместить в корпусе одной из колонок или собрать в виде отдельной конструкции. В любом случае монтаж и конструкцию нужно выполнить очень тщательно.

Конструкция акустических систем может быть самой разнообразной и зависит от примененных динамических головок.

Предлагаемые варианты конструкции АС неоднократно повторялись и показали высокие эксплуатационные характеристики. Оба варианта выполнены по принципу открытых акустических систем. Это исключает собственные резонансные частоты корпуса и при применении современных среднечастотных динамических головок позволяет получить высокое качество звучания.

Первый вариант (рис. 4) - одна колонка, в которой установлены две динамические головки по 75...100 Вт (RH = 8 Ом) каждая. Применение таких мощных излучателей связано, опять таки, с увеличением коэффициента надежности и желанием иметь некоторый запас по мощности. При использовании излучателей по 50 Вт, 8 Ом АС будет работать в предельном режиме, и надежность резко уменьшится.

Второй вариант (рис, 5) - применение двух колонок по 4 динамика 35.. .50 Вт (Rh » 8 Ом) в каждой. При параллельном включении общее сопротивление нагрузки равно Rh=4 Ом, электрическая мощность сохраняется равной 100 Вт, но качество звучания получается намного лучше.

Корпуса АС собраны из MDF-панелей толщиной 22...25 мм. Использование MDF позволяет получить механически прочную долговечную конструкцию, мало подверженную сильным вибрациям.

Рис. 4. Варианты конструкции АС (одна колонка)

Рис. 5. Варианты конструкции АС (две колонки)

Если применить обычные ДСП (что несколько дешевле), срок службы такого корпуса значительно сокращается, особенно если усилитель предназначен для работы с переездами на разные сцены и площадки.

Все элементы корпуса проклеены и скреплены специальными мебельными болтами с Т-образной гайкой. Это увеличивает механическую прочность и долговечность корпуса. Кроме того, по внутренней стороне торцов приклеены и прикреплены шурупами деревянные бруски сечением 25x25 мм. Особое внимание нужно обратить на крепление динамических головок к передней панели. Головки должны быть прикручены болтами с гайками, а не шурупами. Между динамиком и головкой обязательно нужно проложить прокладку из мягкого материала (например, резины или пластика), чтобы обеспечить герметичность соединения. При работе с MDF необходимо тщательно произвести раз-метку и подготовить отверстия под крепления с помощью дрели. Это предотвратит повреждение плоскости сечения плиты. Качество МДФ панелей позволяет обойтись без внешней отделки, только торцевые плоскости нужно заделать специальной лентой, которая продается вместе с панелями.

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

Входное сопротивление (на разъёме Х1), Мом		1
Входное сопротивление (на разъёме Х2), кОм		500
Чувствительность по входу
	Low, мВ	22
	(в режиме HG)	8,5
Чувствительность по входу
	High, мВ	1,8
	(в режиме HG)	0,8
	(с перемычкой S1)	0,8
	(с перемычкой S1+HG)	0,3
Сопротивление нагрузки, Ом		8, 16
Выходная мощность, Вт, при коэффициенте гармоник не более 5%		10...12
Уровень интегральной помехи, дБ		-68
Частотный диапазон по уровню -3 дБ, Гц		60...9000

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

Можно изготовить если у вас есть необходимые знания и опыт для этого. В данной публикации рассматривается устройство не очень сложной конструкции, но обладающее замечательным звуком. Представленная здесь схема усилителя мощности для бас-гитары, в частности выходной каскад выполнен на мощных биполярных транзисторах, а предварительный каскад усиления реализован на электровакуумных лампах.

Усилитель для бас-гитары своими руками и его конструкция включает в себя три модуля: предварительный усилитель на триодах, оконечный усилитель, а также источник питания. Разумеется — любому из этих модулей при необходимости можно найти отдельное применение в других устройствах. В представленном варианте усилитель совмещен с комбинированной аудио колонкой, что позволило создать компактную и удобную модель, следовательно, сам усилитель мощности не имеет отдельного корпуса, а встроен в дополнительный бокс акустического кабинета, расположенным немного выше динамика. Характерной оригинальностью отличается блок предварительного усиления звука, а оконечный каскад и источник питания выполнены по стандартной схеме. p>

Модуль преампа

Усилитель мощности для бас-гитары своими руками обладает прекрасным звучанием, в основном благодаря каскаду предварительного усиления, который выполнен на электровакуумных триодах, обеспечивающих чистый, прозрачный звук, помимо этого лампы обладают значительно меньшими шумами, чем транзисторы. Элементарная конструкция аппарата создает условия для удобства в сборке и снижает стоимость всех комплектующих компонентов. Также одним из немаловажных факторов является то, что в схемах выполненных на лампах, отсутствует отрицательная обратная связь, а это существенно увеличивает качество звучания. Еще одно неоспоримое достоинство лампового тракта — это способность плавного вхождения в перегрузку, особенно это значимо для устройств усиления звука работающих в составе с бас-гитарами.

Фактически предварительный усилитель выполнен на одной сдвоенной лампе (VL1). Первая его часть это стандартная схема с общим катодом, не имеющая каких либо особенностей. Без дополнительной нагрузки и с установленной например лампой 12АХ7, коэффициент усиления этого каскада будет находиться в пределах 68. Поэтому лимитирование сигнала по входу не происходит, даже если напряжение питания составляет порядка 200v и подается мощный сигнал гитары. Когда первый каскад нагружен тембро-блоком, усиленный сигнал проходящий через него несколько снижается, происходит это, в следствии большого сопротивления на выходе.

Усилитель для бас-гитары своими руками в оригинальном варианте исполнения была применена лампа 6Н2П-ЕВ. Также прошел тестирование с отличными показателями в особенности при сниженным напряжении питания до 140v двойной триод 6Н23П, в случае если возникнет необходимость установить другие лампы, то изменение схемы делать не нужно. Для нахождения определенного звучания можно использовать лампы 12АХ7 различных версий. Кстати 12АХ7, точно так же как и двойной триода ЕСС83, для которых в канал накала 6.3v напряжение направляется на 9 вывод ламповой панели, а другой провод подается на 4-5 выводы соединенных между собой. В оригинальной схеме ламповый тракт получал питание от 150v, а уже в последствии был усовершенствован и напряжение питания стало 250v. Однако даже на 150v звучание имело высокое качество.

Усилитель мощности звука

Усилитель для бас-гитары собранный своими руками имеет стандартную топологию, чего-то особенного в нем нет. Есть несколько встроенных защит, в частности схема защиты усилителя от превышения входного напряжения. Оригинальная конструкция аппарата была собрана без использования печатной платы, все мощные выходные транзисторы установлены на радиаторе охлаждения, кроме транзисторов дифференциального каскада. VT4 выполняет функцию контролера температуры, поэтому установлен в непосредственной близости от выходных ключей, которые кстати крепятся на теплоотвод через изоляционные прокладки с использованием теплопроводящей пасты КПТ-8.

Остальные электронные элементы входного каскада скомпонованы на беспаечной макетной плате и соединены между собой методом навесного монтажа. Усилитель для бас-гитары своими руками имеет в своей схеме незначительное количество задействованных компонентов, то и сам их монтаж является достаточно легким. Сама монтажная плата крепится на стойках к радиатору в районе выходных ключей. Принцип налаживания усилителя происходит в таком порядке: — подать напряжение питания на схему, но при этом не подключая выходных транзисторов. В случае если все собранно правильно, аппарат без нагрузки будет поднимать звуковой сигнал без каких либо искажений. Затем нужно установить при помощи подстроечного резистора R14 минимальное напряжение смещения в эмитерной цепи предвыходных транзисторов VT5 и VT6 (в пределах 1v), все это нужно делать без нагрузки.

После этого необходимо подключить выходной каскад и опять же подстроечным резистором R14 установить ток покоя 28-30мА, высокое значение тока давать для работы бас-гитары нет необходимости. При подключенном эквиваленте акустики на небольшом усилении сигнала смотрим, что показывает осциллограф — на синусе не должны наблюдаться искажения типа «ступенька», если все же такое искажение присутствует, то тогда нужно добавить немного значение тока покоя до исчезновения «ступеньки». Представленный здесь усилитель можно свободно заменить на другой, возможно имеющейся у вас или хотите купить в магазине.

Не полярные емкости установленные в схеме — пленочные, рассчитанные на напряжение 100v, а С8 и С12 на 250v выполнены из керамики. Если предполагается использовать аппарат на мощности меньше 100 Вт, то тогда можно уменьшить напряжение питания до ± 35v, а в выходном тракте оставить только два мощных комплементарных транзистора.

Нужно иметь в виду, что данная конструкция выполнена по варианту встроенного усилителя в аудио колонку, а поэтому наружнее коммутационные элементы для акустики отсутствуют, вследствие этого нет и устройства защиты от КЗ в нагрузке. При использовании дополнительной колонки, то нужно будет позаботиться об установки в усилитель модуль защиты. Принцип подачи напряжение питания такой же как и на ламповых усилителях, то есть нажимается клавиша «Power», а когда полностью прогреются лампы, то клавишей «Standby» подсоединяется нагрузка и вся мощность на источник питания.

Трансформаторный блок питания

Силовой трансформатор здесь задействован ТС-180, естественно вторичная его обмотка немного была изменена. В оригинальной схеме, для обеспечения напряжением нити накала лампы имеется отвод на вторичной обмотке. Конечно было бы эффективнее для таких целей намотать специальную обмотку, ну а чтобы вообще все было на профессиональном уровне, то тогда еще нужно встроить выпрямитель, обеспечивающий цепь накала постоянным током. Значение переменного напряжения во вторичной обмотке без нагрузки должно быть 34v, а после выпрямителя ± 50v. Если нужно получить выходную мощность в пределах 200 Вт, то тогда нужно будет подбирать трансформатор мощнее, например: ТС-250 или тороидальный с такой же мощностью.

Динамический излучатель для кабинета был применен низкочастотный динамик размером 380 мм от компании CELESTION. В первоначальном варианте печатные платы не создавались по одной простой причине — аппарат должен быть собран в короткий срок, да и то для личных нужд, а на разработку плат ушло бы больше времени и денежных затрат. Хотя такая конструкция может показаться достаточно примитивной, но звучание произвело хорошее впечатление. Кстати на этом аппарате играли приезжавшие на гастроли знаменитые группы «Аракс» и «Ex-Smokie», это те, у которых гитарист Аллан Силсон.

Вот на фотографии виден корпус с динамиком – это и есть усилитель для бас-гитары сделанный собственными руками, а с гитарой в руках – басист из группы «Ex-Smokie».

Собрав следующую прекрасно работающую конструкцию. Попросили меня недавно изготовить усилитель для электрогитары. Требования были не сложными, но все упиралось в некоторые характеристики. Мощность на выход должна быть 400-500 мВт, на нагрузку 32 Ома - большинство микросхем на такую нагрузку выдают раза в 2-3 меньше, питание требовалось реализовать 9 вольт - чтобы можно было подключить от стандартной батареи "крона". Замечу, что понятие гитарного усилителя путают с понятием просто аудиоусилителя, целью которого является именно усиление звукового сигнала с минимальными искажениями. Однако необходимо понимать, что конечное звучание электрогитары есть результат многих факторов - из которых основными являются свойства самой электрогитары и характеристики гитарного усилителя. Разумеется, помимо формирования характера звучания, гитарный усилитель влияет и на громкость звучания электрогитары. Однако, усиление звучания электрогитары является лишь побочной дополнительной фунцией устройства. Главная цель гитарного усилителя - формирование звука электрогитары. Исходя из этой задачи, на свете существует множество самых разных гитарных усилителей, которые придают самые разные окраски звучанию электрогитары. Здесь мы не будем нагружать его многочисленными аналоговыми эффектами, типа "Драйв, Дисторшн, Трэш ", со всем этим прекрасно справляется любой смартфон или ноутбук (при наличии установленной спецпрограммы), а просто усилим звук до приемлимой мощности.

Печатная плата была разработана под подходящую схему - выбор пал на трехтранзисторный вариант.

Ток у него, как оказалось, весьма небольшой - 15-20 мА в режиме покоя, и 30-40 мА в режиме работы с учетом индикатора, который выполнен на светодиоде и служит индикацией включения питания.

Плата самодельного гитарного усилителя выполнена на текстолите. Она обточена для минимальных размеров, так как требовалась компактность всей схемы.

Разъемы заводские - что колодка для кроны, что разъем - типа "мама", для выхода на штекер наушников (джек 3.5 мм).

На регуляторе громкости не экономьте, советские СП-шки тут не уместны. Шуршание и неравномерность сопротивления могут быть слишком заметны. Но если не хотите покупать новые дорогие ALPS - можно просто вытащить их из импортной нерабочей аппаратуры.

В УНЧ транзисторы применены недорогие отечественне - КТ315, можно применять с любым буквенным индексом, предварительно проверив их, так как советские транзисторы обладают неким разбросом по параметрам. Для уменьшения шумов рекомендуется использовать более качественные (импортные).

Резисторы и конденсаторы берём как можно меньше по типоразмеру, можно вообще SMD использовать, так как тут греться особо и нечему.

На деле получилось что чувствительность у схемы хорошая, порядка 100-150 мВ по входу. На наушники 32 Ома работает громко и четко, все остались довольны простотой, экономичностью и малыми размерами схемы. Конечно вы можете со временем купить гитарную технику посерьёзнее, но для начала, этого аппарата хватит вполне. Автор проекта: Redmoon .

Обсудить статью ГИТАРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ