Узнайте о гибридном усилителе для бас-гитары с преампом на лампах и оконечником на транзисторах. Советы по подключению и использованию.
Предлагаемый усилитель предназначен для подключения бас-гитары и отличается от большинства устройств подобного типа простотой и хорошим звуком. Предварительный усилитель (преамп) данного устройства собран на вакуумных триодах (лампах), а усилитель мощности (оконечник) — на транзисторах.
Функционально предлагаемое устройство состоит из 3х частей: преампа на лампах, оконечника и блока питания. Естественно — каждый узел может быть использован отдельно в других устройствах, или заменен аналогом — например уже имеющимся в наличии. В авторском варианте усилитель объединен с акустической колонкой (комбо) для компактности и удобства, потому собственного корпуса усилитель не имеет, а смонтирован в специальном отсеке акустической системы над динамиком. Оригинальным узлом предлагаемого устройства является предварительный усилитель, усилитель мощности применен классический, равно как и блок питания.
Предварительный усилитель
Схема предварительного усилителя выполнена на вакуумных лампах. Сделано это по нескольким причинам: звук ламповых устройств отличается теплотой и приятностью, кроме того — ламповые устройства намного проще полупроводниковых. Простота облегчает сборку, удешевляет устройство и улучшает звук — сигнал проходит меньшее количество элементов. А еще — ламповые схемы, как правило, не содержат петель общей обратной связи (ООС), что также положительно влияет на звук. И последнее достоинство ламповых схем — плавный вход в перегруз, что немаловажно для усилителей, работающих с гитарами…
Собственно преамп собран на одном сдвоенном триоде VL1. Первый каскад — ламповая классика и особенностей не имеет, типичный каскад с общим катодом. Коэффициент усиления такого каскада без внешней нагрузки и лампе типа 12АХ7 или 6Н2П составляет около 65. Даже в этом случае при напряжении источника питания около 200В и реальном сигнале гитары на входе ограничения сигнала не происходит — каскад работает в линейном режиме. Из-за особенностей вольт-амперных характеристик (ВАХ) вакуумных триодов, даже в линейном режиме сигнал слегка обогащается четными гармониками, «утепляется». Конденсатор С6, блокирующий местную обратную связь и увеличивающий усиление каскада, этому способствует. Под реальной нагрузкой, каковой для первого каскада является темброблок, усиление первого каскада, из-за довольно высокого выходного сопротивления, несколько уменьшается.
Эквалайзер преампа — оригинальной схемы. Дело в том, что классический гитарный темброблок Маршалла или Фендера, часто применяемый и в бас-гитарных усилителях, с бас гитарой не очень удобен — низкая глубина регулировок и не совсем их правильный для бас-гитары диапазон сводят «на нет» все его преимущества. Поэтому, в последнее время в бас-гитарных усилителях часто применяют либо параметрические, либо графические эквалайзеры.
Как довольно сложные устройства, такие эквалайзеры непросты в изготовлении и наладке, а кроме того — для хорошего инструмента не очень-то и нужны — ибо, как любое сложное устройство, зашумляют и искажают сигнал тем больше, чем сложнее схема….
Поскольку схема изначально разрабатывалась, как простая и ламповая, было принято решение адаптировать к ламповой схемотехнике эквалайзер из микшерного пульта «Дельта», когда-то активно применявшегося и незаслуженно забытого — ибо, несмотря на отсутствие «параметрики», звук у пульта был весьма достойным. Естественно — номиналы были пересчитаны для адаптации под лампы, изменена схема включения — эквалайзер стал пассивным, как и положено уважающему себя ламповому эквалайзеру… Последние коррекции номиналов были внесены после изготовления — по результатам эксплуатации.
Весь частотный диапазон разбит на 4 полосы, и в каждой из них регулируется относительно независимо от остальных (перегибы АЧХ в местах стыка полос довольно плавные, что благотворно влияет на звук). Для любителей «металлического лязга» есть дополнительный тумблер «Bright», выполненный по классической схеме и особенно эффективный, если колонка содержит и ВЧ динамик. На втором триоде выполнен буферный каскад — его назначение согласовать выходное сопротивление эквалайзера со входным сопротивлением усилителя мощности. Поскольку для транзисторных усилителей нормальным является относительно небольшая амплитуда входного сигнала (обычно около 1,5В) — второй каскад выполнен по схеме катодного повторителя, и сигнал снимается с части катодной нагрузки. Гнездо «FX Loop» позволяет подключить дополнительные приборы обработки звука (например, эффект «хорус») между предварительным усилителем и оконечником.
В авторском варианте использована лампа 6Н2П-ЕВ. Была опробована и неплохо себя показала лампа 6Н23П (замена лампы не требует переделок схемы), особенно при пониженном до 150В питании схемы. Вполне возможно и применение 12АХ7 разных версий для поиска своего звука (12АХ7, равно как и ЕСС83/81 имеют отличающиеся цепи накала, накал 6,3В для этих ламп подается на 9 ножку панельки, а второй провод — на соединенные вместе 4 и 5 ножки).
В первой версии ламповая часть схемы питалась от 150В, потом умножитель напряжения был модифицирован до 250В примерно. Даже при 150В звук был вполне достойным.
Естественно — подбором элементов эквалайзера (в частности, емкостей С9, С10, С11) можно изменять границы регулируемых полос, если возникнет такая необходимость. Все резисторы, кроме указанных на схеме, имеют мощность 0,2Вт, допустимые отклонения номиналов — 10%.
Конденсаторы — пленочные, на напряжение не менее 250В (в авторском варианте использованы простые «орбиты», но никто не запрещает поставить Виму или ОранжДроп). В случае встраивания преампа в колонку (комбо) следует уделить внимание виброизоляции крепления лампы — лампы не любят интенсивной вибрации, а некоторые типы обладают приличным микрофонным эффектом. Потому лампу лучше крепить в месте с минимальными вибрациями (возле соединения стенок коробки, например), и желательно — с использованием амортизирующих прокладок из мягкой резины. В авторском варианте печатная плата не разрабатывалась, монтаж выполнен способом Р2Р (навесным на монтажных лепестках).
Как и большинство ламповых схем, преамп, собранный без ошибок из исправных элементов, работоспособен в широком диапазоне напряжений питания (150-300В) и в наладке не нуждается. Вполне возможно использование преампа отдельным устройством, как в рэковом, так и в напольном исполнении.
Усилитель мощности
Собран по классической схеме, никаких особенностей не имеет. Светодиоды VD2,VD3 на входе схемы защищают ее от перегрузки по напряжению. В авторском варианте печатная плата не разрабатывалась, все транзисторы, кроме VT1, VT2 расположены на общем радиаторе через слюдяные прокладки (транзистор VT4 является датчиком температуры и расположен рядом с выходными транзисторами). VT1, VT2 и пассивные компоненты входной части усилителя расположены на макетной плате и соединены между собой образками выводов резисторов (из-за небольшого количества деталей монтаж не представляет сложности), плата на стойках привинчена к радиатору возле силовых транзисторов. При наладке — сначала включить схему без силовых транзисторов VT7-VT10. Исправная схема без нагрузки должна усиливать сигнал в полном диапазоне без видимых искажений. На холостом ходу напряжение между эмиттерами VT5,VT6 следует выставить минимальным (около 1В) резистором R14. После подключения выходных транзисторов резистором R14 выставить им минимально-необходимый ток покоя (в авторском варианте около 30мА — в большем токе, по мнению автора, для озвучивания бас-гитары, нет особого смысла) — на эквиваленте нагрузки на средней мощности не должно быть явно видимой «ступеньки».
Вполне возможна замена предлагаемого оконечника на любой, имеющийся в наличии, а при небольших мощностях — до 30Вт — и на интегральный усилитель на микросхемах. Следует однако отметить, что из-за низкой надежности интегральных усилителей в схемах бас-гитарных аппаратов они применяются крайне редко.
Конденсаторы, кроме электролитических — пленочные, на напряжение 100В. С8,С12 — керамика на 250В.
При мощностях менее 100Вт вполне возможно понизить питание до +/- 35В и оставить только одну пару выходных транзисторов.
Ввиду «встроенности» данного усилителя в колонку внешние соединения с акустикой отсутствуют, потому в усилителе не предусмотрена защита от короткого замыкания в нагрузке. В случае же отдельной колонки рекомендуется дополнить усилитель схемой защиты. По аналогии с ламповыми усилителями, основное питание включается выключателем «Power», а после прогрева ламп выключателем «Standby» подключается акустика и полная мощность на блок питания.
Блок питания
Блок питания — классический, трансформаторный.
В качестве трансформатора TV1 использован ТС-180 с перемотанной вторичной обмоткой. В авторском варианте для питания накала лампы сделан отвод от вторичной обмотки. Вполне возможно сделать для этих целей отдельную обмотку, а для гурманов — еще и выпрямитель для питания накала постоянным током. Напряжение переменного тока на вторичной обмотке на холостом ходу — около 34В, после выпрямления — +/-50В. Под нагрузкой идет просадка, для получения мощности порядка 200Вт рекомендуется более мощный трансформатор, например на базе ТС-250… Напряжение питания выбрано слегка завышенным по нескольким причинам: во первых, увеличивается предельная мощность, отдаваемая усилителем (трансформатор, хотя и с ухудшением КПД и ощутимой просадкой напряжения, в режиме перегрузки по току отдает большую мощность, прежде всего за счет увеличения угла отсечек выпрямительных диодов), во вторых — для питания ламповой части использован умножитель напряжения, и для его упрощения желательно подавать ему на вход как можно более высокое напряжение.
Вполне возможно питание высоковольтной части организовать от отдельной обмотки, в авторском варианте использовался уже имеющийся под руками трансформатор и было выбрано простейшее решение.
В качестве динамика для комбо был использован басовый динамик фирмы Celestion размером 15″.
Печатные платы не разрабатывались по следующей причине — агрегат нужно было изготовить быстро и для собственного потребления — клубной работы, а трудозатраты на разводку и изготовление плат оправданы лишь при тиражировании устройства.
При всей неказистости такого способа изготовления — готовое устройство оказалось на редкость приятно звучащим, на нем с удовольствием играли приезжавшие в город «Аракс» и даже «Ex-Smokie» (те, которые с гитаристом Алланом Силсоном) …
Вот — на заднем плане виден скромный черный ящик с динамиком — это и есть «Гибридный усилитель для бас-гитары», а дядька на переднем плане — «Смоковский» басист.
