Г811 прямонакальный триод, в двухтактном ламповом усилителе. Мощный однотактный усилитель на доступной элементной базе Входные контура для ум 4 г 811

Говорят, что каждый в детстве мечтает стать космонавтом. Почти также – сделать усилитель на лампе Г-811 (811A если по-западному) – это мечта каждого ламповика. Почему? Говорят, что она дает необыкновенный живой звук. Несколько попыток подступиться к этой лампе я уже сделал – смотрите и Но, как это часто бывает с мечтой стать космонавтом, пока это осталось только мечтой. Перед вами – очередная попытка.

Чем таким особенна эта лампа? Есть несколько моментов, которые сильно осложняют создание УНЧ на Г-811. Наверно – это высокое внутреннее сопротивление и пентодный характер ВАХ – это создает дополнительные сложности в конструировании выходного трансформатора. Но самое неприятное – это то, что лампа это “левая”, то есть работающая в области токов сетки – а это создает дополнительные сложности с раскачкой. Ну, и последнее – это высокая емкость Миллера, которая обусловлена высоким мю этой лампы – все это вкупе значительно повышает требования к драйверу.
Конечно, уже до нас сделано очень много усилителей на этой лампе. Однако есть немного счастливых обладателей готовых приборов. Готовые усилители весьма дороги – например знаменитый WAVAC – http://www.enjoythemusic.com/magazine/equipment/0900/md811.htm , или например знаменитая схема Шишидо http://lagarto-ex-infoseek.jp/shishido/shishido-skema.htm . Еще больше попыток совладать с этой лампой сделано среди дийеров – http://sarris.info/main/811a-single-ended-triode-power-amp , или вот есть ветка по этой лампе на diyaudio.ru http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=376.60 и вот эта http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=2748.0

Один из упомянутых моментов – токи сетки – отличают Г-811 от большинства остальных ламп. Поэтому логично выдвинуть гипотезу, что именно токовый характер управления делает звучание наполненным и очень натуральным. Поэтому теперь я поставил себе задачу – сделать весь тракт усилителя с управлением каждого каскада током с непосредственной или трансформаторной связью между каскадами. Пока эта задача на 100 % не решена, но осталось немного – организовать вход без конденсатора. Макет вот этой схемы уже звучит:

Но сначала о деталях и параметрах схемы. Межкаскадный трансформатор – от Аудиоинструмента на базе TW10 , первичка 5К, вторичка 1К. Такое понижение важно для “прокачки” емкости Миллера, 6Э5П в этом случае видит в пять раз меньшую входную емкость Г-811. Выходной трансформатор – от той же фирмы, TWB50, с Ra 5,3K на 8 Ом, его индуктивность первички – 62 Генри (замерено на 50Гц, 5 вольт RMS). На катоде 6Э5П – 6 вольт, на сетке – 2 вольта, ток анода 6Э5П – 15 мА. АЧХ – пока не фантастическая – на минус три дБ от 15 Гц до 26 КГц, причем ограничение сверху дает выходной каскад. Входное сопротивление первого каскада – около 30 КОм. Блок питания – двухэтажный на ультрафастах, сетевой трансформатор содержит две обмотки по 230 вольт. Питание 16 вольт – от LM-ки. Максимально удалось выжать 15 ватт на 8 Омах, первый ватт очень чистенький – минус 40 дБ вторая гармоника, остальные заметно ниже минус 60 дБ. Чувствительность усилителя – 0,45 вольт на входе обеспечивают 1 ватт на выходе (2,83 Вольта на 8 Омах). Режим Г-811 – ток анода 77 мА, рассеиваемая анодом мощность – 45 ватт. Картинки спектра гармоник загружаются. Нагрузочная линия:

Из нагрузочной прямой находим, что максимальная амплитуда входного напряжения Г-811 составляет 20/1,4 = 14,3 V RMS. Также из ВАХ можно вычислить ориентировочное значение Ri в рабочей точке – это 28 килоом. Немало однако! Вот для чего нужна высокая индуктивность первички выходного трансформатора.
Почему выбрана 6Э5П для раскачки? Эта лампа обладает массой достоинств, главное из которых – прекрасное звучание, я имел возможность в этом убедиться в своих проектах на лампе 2А3. Ну а из физики упомяну низкое внутреннее сопротивление Ri в триоде – 1200 Ом при относительно высоком усилении – в данном каскаде К=29 по напряжению.

Звук макетика в моно варианте очень порадовал, слушал на колонке от Симфонии. Он очень наполненный, бархатистый, есть что-то от пентодов старых радиол, особенно середина – мне очень понравился вокал. Звук также детальный, как у 2А3. И, в отличие от 2А3 – с ровным, сбалансированным и глубоким басом. Верха немного выдают наличие германия в тракте – есть характерное “серебро”, но в общем мне показалось, что звук это не портит, а даже совсем наоборот. Если в чисто транзисторном тембре оно выпирает и скоро начинает надоедать, то здесь оно хорошо дополняет богатое в общем звучание и очень скоро я перестал это замечать. Прослушал балетную музыку Чайковского и немецкий тест-CD – итого два часа и не мог оторваться.
После чего решил собрать макет в стерео варианте для доработки. Вдохновило, короче.

Линейный усилитель для передатчика радиостанции I категории предназначен для линейного усиления однополосных, телеграфных и AM сигналов в диапазонах 10...80 м. При усилении телеграфных и AM сигналов (в режиме несущей) подводимая мощность 200 Вт, при усилении однополосных сигналов средняя подводимая мощность (при произнесении длительного “а” перед микрофоном) также 200 Вт, тогда как пиковая подводимая мощность может достигать 400-500 Вт. КПД усилителя 65-70% в зависимости от рабочего диапазона.

В усилителе используют четыре параллельно включенные лампы Г811 по схеме с ОС. Суммарная мощность рассеяния на анодах 160 Вт, поэтому можно проводить довольно длительные сеансы настройки передатчика при подводимой мощности 200 Вт.

Вследствие малой выходной емкости лампы Г811 (6...7 пФ) можно включать несколько ламп параллельно. При этом анодный ток увеличивается.пропорционально числу ламп, что эквивалентно применению лампы с большим импульсом анодного тока при не очень высоком анодном напряжении (1000 В). Сопротивление анодной нагрузки небольшое. Это, наряду с малой выходной емкостью ламп Г811, способствует высокому КПД усилителя в диапазонах 10...15м, где создать контур с большим эквивалентным сопротивлением и высоким КПД затруднительно.

От количества параллельно включенных ламп зависит сходное сопротивление усилителя. При четырех лампах оно равно 75 Ом.

При приеме сигналов лампы усилителя заперты напряжением -27 В, поступающим на сетки через обмотку антенного реле К1. Контакты этого реле подключают антенну к гнезду XЗ, куда подсоединяется вход приемника. При передаче сигналов сетки ламп соединяются с корпусом передатчика переключателем S1 или внешним контактом (например, в трансивере) через гнездо Х5. При этом реле К1 срабатывает и подключает антенну к выходу передатчика. К выходу усилителя подключен индикатор настройки, чувствительность которого регулируется резистором R6.

Дроссель L9 в цепи накала намотан одновременно тремя проводами на ферритовом стержне диаметром 12 мм и длиной 140 мм из материала Ф-600. Число витков 40. Диаметр крайних проводов дросселя, через которые проходит ток накала, 1,5 мм, диаметр среднего провода, пропускающего катодный ток, 0,51 мм. Накальный трансформатор Т1 обеспечивает напряжение 2 Х 6,5 В при токе 8 А. Его габаритная мощность 110 Вт. Катушки L1...L4, намотанные на резисторах RI...R4 типа МЛТ-2, содержат 5 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,62 мм. Анодный дроссель L6 намотан проводом ПЭЛШО-0,35 на фарфоровом каркасе диаметром. 20-25 мм и высотой 150 мм. Число витков 150, ближние к аноду 50 витков намотаны с шагом 0,5 мм. Дроссели L7 и L8 любого типа.

На выходе усилителя применен П-контур. Конденсатор С12 должен иметь зазор между пластинами не менее 1,2 мм. Конденсатор С13 представляет собой строенный агрегат переменных конденсаторов от радиоприемника старого образца (с зазором между пластинами не менее 0,3 мм). Вращающаяся катушка L5 намотана проводом диаметром 2 мм и снабжена счетчиком витков. Поскольку выходной П-контур имеет три регулируемых злемента, для правильной настройки усилителя в диапазоне 80 м необходимо устанавливать максимальную емкость конденсатора С12 (250 пФ); при ра боте на коаксиальный фидер и невысоких КСВ емкость конденсатора С1 также должна быть близка к максимальной. Контур настраивают в резонанс вращением катушки L5, связь с нагрузкой регулируют конденсатором C13. В диапазоне 40 м емкость конденсатора С12 120 пФ, в диапазоне 20 м-50 пф, в диапазоне 15 м она должна быть близка к минимальной, в диапазоне 10 м - минимальна.

При монтаже усилителя входные цепи необходимо отделить от выходных экраном, например, цепи входа разместить под шасси, а детали анодного контура - над шасси. Проводники ВЧ цепей должны быть по возможности прямыми и короткими.

Правильно собранный усилитель начинает работать сразу. При самовозбуждении следует уменьшить сопротивления резисторов R1..R4 в 1,5-2 раза. При усилении однополосного сигнала для достижения на пике огибающей анодного тока 400 мА необходима мощность возбуждения 25 Вт.

Лампы Г811 можно заменить лампами типа ГУ50 в триодном включении. Для сохранения прежней величины входного сопротивления (75 Ом) включают параллельно три лампы ГУ50. Поскольку лампа ГУ50 имеет подогревный катод, возбуждение должно подаваться на катод. Средний провод накального дросселя соединяют с катодом.

Today:

На данной страничке своего сайта
я решил рассказать о своем усилителе на лампах Г-811
который был изготовлен мной в 1998 году.

За всю мою практику работы в эфире, мной были ранее изготовлены и налажены различные усилители с применением различных имеющихся у меня радиоламп, таких как ГУ-50,(2хГу50,4хГУ-50),2х6П45С,ГИ-7Б,ГУ-74Б,ГУ-43
Все усилители прекрасно работали, перекрывая все радиолюбительские диапазоны и как всякое изделие имели свои минусы и плюсы, будь то чисто конструктивные недостатки (а куда без них?), так и чисто энергетические, требовавшие своих, определенных условий, в зависимости от установленной радиолампы.

С течением времени я пришел к выводу, что применение металлокерамических ламп в усилителях мощностью до 500-600 ватт, вообще не оправданна, ввиду того, что металлокерамика нуждается в блоках питания повышенной сложности, где необходимо применять стабилизацию экранного напряжения, анода, вводить кучу автоматики с последовательным включением источников питания и охлаждения, где на выходе порой, мы имеем все тот же примерно порядок выходной мощности,а разброс плюс минус 100вт по сути не на что не влияет, но зато в целом значительно усложняет всю конструкциюи не только...

Таким образом, перебирая все доступные на тот момент для меня лампы, решил изготовить усилитель на "стекле", который по своим параметрам, был бы близок или аналогичен одной лампе ГУ-74б, но гораздо проще и экономичней последней.

За основу был взят имеющийся у меня готовый корпус от старого усилителя на ГИ-7Б, где и были размещены 4 лампы Г-811.Коробка оказалась довольно тесной, что всегда является минусом в PA, но тем не менее, впихнуть туда лампы, выходной П-контур, вентилятор и накальный трансформатор я все же умудрился...)))

Усилитель содержит входные П-контура и подстроечную емкость на входе, для идиального согласования с транзисторным трансивером и на всех диапазонах и обеспечивает КСВ между трансивером и входом PA, не более 1.2
Имеется кнопка включение "обхода PA", а так же может работать автоматически в режиме FM, при наличии на входе несущей с уровнем от 3-4 ВТ. Встроенные три стрелочных прибора, показывают уровень ВЫХОДА при согласовании с нагрузкой, степень согласования по входу (маленький прибор) и ток анода (полное отклонение стрелки - 1 А)
Так же применен небольшой моторчик на 110 вольт от старого проигрывателя, который работает обсолютно безшумно и охлаждает лампы потоком воздуха.

Усилитель выполнен по классической схеме.Рисовать полную схему усилителя я не счел нужным, так как по сути, схематехника таких усилителей практически одна и та же и хорошо известна радиолюбителям. Просто для наглядности, приведу схему усилителя Америтрон на 3-Г811.

Блок питания усилителя у меня выполнен по классической схеме и в отдельном ящике, корпусе от старого советского осциллографа С1-19 и задумывался как универсальный БП УМС, где очень хорошо разместился анодный трансформатор,выполненный на торроидальном кольце от ЛАТРА на 2 КВТ. Анодник содержит вторичную обмотку проводом 1.2мм и может выдавать переключаемое напряжение от 300 вольт и до 2.2 киловольта, обеспечивая хороший ток, достаточный и для более мощного усилителя. Так же в этом БП выдается ряд дополнительных напряжений, таких как +24в, - 100в (с регулировкой напряжения), +12.8в и +5в, которые в данном усилителе не применяются.
В качестве фильтров, применены 2 масленные емкости на 6КВ/100 мкф. Соединяется УСМ и БП при помощи двух кабелей. Один кабель с толстой изоляцией (автомобильный,высоковольтный,свечной)по которому подключается АНОД и второй кабель, подводит сеть 220в и ряд низких напряжений - 22в, +24в для питания реле,схем, и управления лампами.

Основные технические характеристики:

Ток анода, в режиме максимальной,предельной мощности - 800ма, при анодном 1500в
-Ток анода, штатный режим работы - 650ма, при анодном 1300в
-Падение анодного напряжения под нагрузкой, не более 5 вольт.
-Накал, последовательное питание ламп - 12.8в/9А
-Мощность раскачки, от 30-65 вт.
-Ток покоя (суммарный, для 4 ламп),не более 80-120ма (зависит от анодного напряжения).
-Выходная мощность,при Анодном 1500в, раскачке 40вт, 80м-600вт; 20м-550вт; 10м-450вт;
-Диапазоны -80м-40м-20м-15м-11м-10м

Особенности построения и наладки усилителя на Г-811

Вторая особенность заключается в том, что лампа Г-811,это триод. Свойство этой лампы,это подвозбуд на УКВ! Как позже выяснилось, все кто собирал усилитель на подобных лампах,так или иначе, сталкивались с этой проблемой. Не обошла и меня стороной эта участь. Каких только мер я не применял, что бы избавиться от этой напасти...

Ну и последнее. Поскольку мне так и не удалось найти готовых панелек под эти лампы, то пришлось сделать самодельный вариант, из расчета на 4 лампы сразу. В качестве основы применил пластину из толстого стеклотекстолита, толщиной 12 мм, в котором точно по размеру пришлось просверлить отверстия под ножки ламп. В самих отвестиях, вставлены кусочки медных трубочек и развальцованы с двух сторон пластины. Все оказалось достаточно надежно и в процессе эксплуатации, проблем не было замечено!

Итог

По сравнению с усилителем на ГУ-50, в вариантах 3-4 лампы, данный усилитель выигрывает по мощности, практически вдвое и значительно по отдаче мощи на 28 мгц. Усилитель настолько понравился, что за все эти годы, достал тройной комплект запасных, новых ламп. В мыслях есть желание изготовить миниатюрный усилитель в одном корпусе всего на 2 лампочках Г-811, с выходной мощностью порядка 250-300вт для работы в полевых условиях.

Блок питания и усилитель на 4хГ-811

Лампа Г811 внешне похожа на широко распространённый лучевой тетрод Г807, хотя чуток крупнее. Но Г811 совершенно другая лампа. Хуже или лучше? Это вопрос риторический. Но фактом остётся факт, что это триод прямого накала. В отношении прямого накала в сети много различных измышлений, обосновывающих особое качество звучания. А по факту прямой накал не имеет никаких объективных преимуществ перед косвенным. Дело как раз обстоит наоборот. Поскольку приходится применять гальваническую развязку накальных цепей, это отражается на массогабаритных показателях всей конструкции.

Пример схемы лампового усилителя показан на рисунке ниже. Учитывая хорошую управляемость триода, для построения двухтактной схемы можно применить простую реализацию с одной лампой в узле предварительного усиления. Можно начать сразу с фазоинвертора. А можно применить схему Вильямсона. Кому что нравится. Главное обеспечить развязку с накальными цепями выходных ламп и сделать автономные истоники симметричного питающего напряжения, прямо на переменном токе промышленной частоты. Накальники придётся намотать, и понадобятся 4 тороида по 25 ватт или пара тороидов по 50 ватт соответственно. Здесь стандартного решения нету и придется применять рукоприкладство. Провода от накальных трансформаторов сильноточные, поэтому их нужно прокладывать витой парой по короткому растоянию прямо от тороидальных накальных трансформаторов, расположенных в подвале. Пересечения с сигнальными проводами желательно избегать.

Поскольку анодные напряжения выходных ламп Г811 сравнительно большие, следует ограничить напряжения питания анодов предварительного каскада. Для этого неплохо будет применить параметрический стабилизатор. Стабильное напряжение значительно улучшит режим работы фазоинверсного каскада. А поскольку собственное потребление по анодам мелкого двойного триода невелико, стабильность будет крайне высокой. В качестве выходных трансформаторов удобно применить дифференциальную пару, расчитанную на небольшие токи и повышенное напряжение. Выходные лампы имеют допустимые токи катода не более 150 мА. Поэтому сильно здесь не разбежаться. Пара согласующих трансфоматоров в габарите около 60-80 ватт будет вполне достаточной.

Триоды Г811 довольно симпатичные по внешнему виду. Количество их ограничено. Но их можно купить здесь проверенными парами, по цене на 25% ниже, чем в Истоке. Ламповый усилитель на таких красавицах здесь купить также можно по предоплате. Но это будет стоить довольно дорого, от 100К и выше. Для приобретения достаточно связаться со мной по почте, обговорить цену и условия поставки, самовывоз возможен. После этого желающему следует позвонить по указанному на сайте телефону для обсуждения деталей, а уж затем выполнить предоплату 20% от договорной суммы на мой счёт в сбербанке. Получив перевод я отправляю оповещение и в течение двух недель сам перезвоню с подтверждением надлежащей упаковки изделя и готовности к отправке, а на почту направлю фотографии именно этого агрегата, в открытом и упакованном виде. Для отгрузки покупатель обязан перевести оставшуюся сумму, после получения которой я выполняю отгрузку и отправляю на майл копию квитанции. Если обстоятельства покупателя в указанном промежутке времени изменились, то от покупки можно отказаться. Перечисленный задаток не возвращается. Гарантия на усилитель 12 месяцев с момента поставки. На стекло в условиях почтовой пересылки и перевозки транспортной компанией гарантия не распространяется. Искренние всем пожелания доброго здоровья и успехов.

Евгений Бортник, Красноярск, Россия, ноябрь 2017

Усилитель разрабатывался и изготавливался для полноценной работы акустики с чувствительностью 90-92 дБ/Вт/м. Он имеет выходную мощность 24 Вт (до начала ограничения). и обеспечивает полноценное воспроизведение музыки практически всех жанров.

За основу была взята схема с сайта http://www6.plala.or.jp/Michi . В первоисточнике, по моему мнению, выбраны не очень удачные режимы входных каскадов, кроме того, в наших краях отыскать лампочку 5998А просто нереально. Поэтому схема усилителя немного изменилась и теперь имеет следующий вид.

Из особенностей схемотехники следует отметить местную ОС в выходом каскаде реализованную с помощью катодной обмотки выходного трансформатора. Других особенностей усилитель не имеет, все достаточно просто и понятно.

На рисунке приведена схема стереоварианта усилителя. При его реализации в виде моноблоков первые два каскада реализуются на одной лампе 6Н8С, поэтому потенциал ее подогревателя нужно поднять до 70-80 Вольт.

В таком варианте чувствительность усилителя получилась достаточно высокая - около 250 мВ., что в большинстве случаев не требуется. Если такая чувствительность не нужна, то вместо первых двух каскадов усилителя возможно использовать один, например на ЕСС81, ЕСС85 или 6Н26П. Хотя в моем варианте усилителя я его сделал двухвходовым, один вход с высокой чувствительностью, а другой через делитель напряжения, что во многих случаях позволит отказаться от предварительного усилителя, как отдельного устройства.

Драйвер выполнен на стабилизаторных триодах 6С19П и обеспечивает ток до 20 мА для сетки Г-811.

Трансформаторы в данном усилителе изготовлены самостоятельно. Силовой трансформатор имеет стержневую конструкцию. Его особенностью является конструкция анодной обмотки: каждая полуобмотка выполнена из двух равных частей, которые соединяются перекрестно: первая часть полуобмотки с одного каркаса соединяется со второй частью с другого каркаса. Это, при правильном расчете и качественной сборке, исключает гудение трансформатора под нагрузкой.

Выходной трансформатор имеет магнитопровод ШЛ50х40х60 (2 сердечника ПЛ25х40х60), немагнитная прокладка в центральном керне 0,25мм. Каркас изготовлен из стеклотекстолита толщиной 2мм, окно для намотки 54ммх22мм.

Схема намотки:

3 слоя по 20 витков из 5 проводов ПЭТД-200 0,45мм (для 4 Ом);
3 слоя по 127 витков ПЭТД-200 0,355мм;
2 слоя по 127 витков ПЭТД-200 0,355мм (катодная обмотка);
3 слоя по 127 витков ПЭТД-200 0,355мм;
3 слоя по 20 витков из 5 проводов ПЭТД-200 0,45мм (для 4 Ом);
1 слой в 16 витков из 6 проводов ПЭТД-200 0,45мм (для 8 Ом);
5 слоев по 127 витков ПЭТД-200 0,355мм;
3 слоя по 20 витков из 5 проводов ПЭТД-200 0,45мм (для 4 Ом);
3 слоя по 127 витков ПЭТД-200 0,355мм;

Межслойные прокладки толщиной 0,05 мм, межобмоточные - 3 слоя электрокартона толщиной 0,12мм.

Четырехомные и восьмиомные обмотки включаются последовательно и последовательно между собой. Первичные соединяются в порядке: 1-11-3-9-5-7.

С таким трансформатором усилитель имеет полосу 15…30 000 Гц на 20 Вт выходной мощности при неравномерности -1,5 дБ.

В данном усилителе были отслушаны рязанские Г-811 и 811 лампы Sylvania, 6Н8С из Ташкента, Саратова, Новосибирска и Москвы, а также 6SN7 Tung Sol и RCA.

811 лампы Sylvania звучали ничем не лучше рязанских, лучше всего показали себя 6SN7 Tung Sol, затем я бы поставил лампы из Ташкента, а потом саратовские.