Идея этого предусилителя варилась в моей голове почти десять лет. С тех пор, как я собрал и написал статью об «Universal» Preamp, стала широко обсуждаться идея создания предусилителя с буфером для добавления ламповой теплоты к транзисторным усилителям с низким входным сопротивлением. Эти обсуждения возникли потому, что «Universal» Preamp с его высоким выходным сопротивлением действительно не очень подходит для управления транзисторными усилителями. Так что этой зимой я, наконец, решил взяться за этот проект.
Есть очевидное отличие этого проекта от большинства других, опубликованных на моем сайте. У этого проекта нет красивого корпуса из ценного дерева и тонкой отделки. Вместо этого он собран на стандартном корпусе из голого алюминия. Тот, который я использовал, это BUD Industries AC-403. Причина этого отличия проста. Этот проект начался как развлечение на скорую руку, чтобы скоротать время, пока в мастерской было слишком холодно для работы над корпусом другого усилителя. Из-за холода в мастерской мне пришлось иначе подойти к работе. К тому же, корпус уже стоял у меня на полке с запчастями.
В результате, из-за проблем с поставщиками компонентов, некоторых ошибок в проектировании, проблем с корпусом и небольшой перепайки, этот «быстрый проект» потребовал около четырех недель работы. Но результаты были отличные. Получился отличный вариант для добавления совсем немного лампового тепла к транзисторным усилителям.
Для усилительного каскада было бы проще всего использовать конструкцию «Universal» Preamp.
Однако я хотел иметь возможность обеспечить хорошее управление усилением (т.е. использовать триод с меньшим усилением, как 12AU7), но обеспечить больше тональной окраски, чем это делает 12AU7 в схеме схемы «Universal» Preamp. Поэтому я вернулся к 12AU7 и поэкспериментировал с разными нагрузками и точками смещения. В конечном итоге я остановился на дизайне, который уменьшает сопротивление нагрузки анода вдвое и удваивает сопротивление смещения катода. Чтобы сохранить гармонический характер предусилителя, за усилительным каскадом следует буфер, за которым следует регулятор громкости. Это означает, что нет ослабления окраски, формирующейся на усилительном каскаде, при любом уровне громкости.
Вот окончательная схема. В этой схеме все резисторы имеют мощность 1/2 Вт, кроме резистора нагрузки катодного повторителя 10kΩ, который должен быть 1 Вт. Окончательное значение Rd, к которому я пришел, составляет 1kΩ/1Вт при окончательном напряжении +297 В.
Обратите внимание, что напряжение смещения на усилительном каскаде должно быть 7,0 В, а не 5,8 В. Когда я изменил напряжение с 250 В на 300 В, я записал большинство изменений в свою тетрадь, но пропустил это.
В конструкции используется недорогой силовой трансформатор Hammond 6K88VG, кенотрон 6CA4, две 12AU7 и совсем немного других компонентов.
У такой схемы есть также некоторые приятные особенности. Выходное сопротивление приятно низкое на всех уровнях громкости, так что у него нет проблем с управлением почти любым усилителем с входным сопротивлением выше примерно 10kΩ. Общее усиление от начала до конца составляет чуть менее 21 дБ. Таким образом, стандартный регулятор громкости, установленный на 50% (12 часов), обеспечивает коэффициент усиления равный единице от входа до выхода. Если вы хотите немного усилить ваш источник, просто увеличьте громкость больше половины, а если вам нужно немного ослабления, просто уменьшите громкость меньше половины. Полный диапазон усиления этого предусилителя составляет примерно от −20 дБ до +20 дБ.
Как я уже сказал, это должен был быть быстрый проект, поэтому сборка должна была быть простой. Я выбрал корпус BUD AC-403 с полки для запчастей и начал размещение. Этот конкретный корпус имеет длину 9-1/2 дюйма (≈240 мм), ширину 5 дюймов (≈127 мм) и глубину 2 дюйма (≈50 мм). Это обеспечило достаточно места для всех компонентов, хотя работа внутри корпуса была немного сложной. Расположение довольно аккуратное: слева блок питания (трансформатор, кенотрон, выключатель питания, индикаторная лампа, разъем IEC, держатель предохранителя), а справа аудиокомпоненты (лампы 12AU7, регулятор громкости, подъем земли, аудиовходы и выходы). Вот корпус после сверления и очистки.
Нижнюю пластину я просто сделал из листа алюминия 6061-T6 толщиной 80 мил (≈2 мм). В ней есть вентиляционные отверстия и отверстия для монтажа четырех резиновых ножек. Отверстие на верхней части корпуса между выпрямителем и одним из 12AU7 предназначено для переключателя подъема земли. Это необязательно, в зависимости от того, как вы подключаете ваши системы.
Корпус предоставил достаточно места для размещения, но я не рекомендую использовать что-либо меньшее для шасси. Вот внутренняя часть шасси со всем, что установлено на коробку (кроме регулятора громкости), и завершена проводка блока питания.
На самом деле, я не хотел бы работать в корпусе меньше, чем этот.
На приведенной выше картинке вы можете четко видеть мой характерный тяжелый шинный сигнальный заземляющий провод и повсеместно используемые клеммные колодки для монтажа компонентов. Проводка блока питания была довольно простой. Однако когда я перешел к стороне сигнала, нехватка места действительно начала создавать тесноту. Вот внутренняя часть предусилителя со всем установленным и подключенным.
Это хорошо спланированная компоновка, и предусилитель абсолютно тихий. Но иногда было сложно просунуть пальцы внутрь, чтобы установить компоненты. Вот крупный план проводки усилительного каскада в окончательном варианте предусилителя.
Это изображение действительно не передает трехмерный характер проводки и компонентов. Это до установки разделительных конденсаторов.
И вот предусилитель, когда я выбираю окончательный резистор понижения питания, чтобы настроить напряжение в 300 В.
И для любопытных, вот как предусилитель выглядит сзади, показывая подключения сигнала и питания.
Вот начальные измерения обоих каналов на максимальной громкости.
Усиление на обоих каналах составляет примерно 21 дБ. Максимальное входное напряжение перед началом роста гармоник составляет 2,45 В действующего значения или ≈3,5 В пикового значения. Это 7,8 дБв или 10 дБу. На этих уровнях предусилитель должен хорошо работать практически с любым источником линейного уровня.
Как видно из таблицы, предусилитель добавляет к сигналу около 1% второй гармоники, что может показаться незначительным, но это приблизительно самое правильное количество для добавления приятного «тепла» и глубины типично стерильным усилителям класса D, с которыми я тестировал предусилитель. Вот характеристики усиления и фазы в полосе пропускания.
Усилитель довольно ровный на высоких частотах вплоть до диапазона между 50 кГц и 100 кГц, где начинает проявляться влияние емкости Миллера. Присутствует приятное плавное затухание на низких частотах. Отклик снижается примерно на ≈0,7 дБ на 40 Гц, ≈1,4 дБ на 30 Гц и ≈2,2 дБ на 20 Гц. Это хорошая и правильно контролируемая кривая отклика. Для любопытных, вот таблица с исходными измерениями и расчетами.
Незначительные колебания в полосе пропускания я напрямую связываю с значениями НСР, записанными в таблице. Как я уже много раз говорил: «Настоящие мужчины не придираются к десятым долям децибела».
Проект начинался как простой и быстрый, чтобы просто скоротать время. Однако, достигнутые результаты действительно выдающиеся для чего-то настолько простого. Этот предусилитель является отличным способом для кого-то начать знакомство с ламповым аудио, не отказываясь от своего транзисторного оборудования.
