Гитарные усилители схемы высокого качества. Простой ламповый гитарный усилитель своими руками. Гром тяжелых орудий

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!

Противостояние приятного на слух звука лампового гитарного усилителя и массогабаритных характеристик приводят к одному логичному выводу- гибридная схема усилителя. И хотя таким способом нельзя добиться звука полноценных ламповых усилителей, можно получить достаточно качественное звучание при помощи простой схемотехники и малых размеров.

Комбик, усилитель которого описывается в статье, я делал для отца, опираясь на такие характеристики, как хорошее качество звука, малое энергопотребление, малая масса и габариты. Комбик предназначается для домашнего использования а, следовательно, нет необходимости в большой мощности.
Хочу заметить сразу, что моих изысканий тут очень мало- это лишь "компиляция" известных схем. Тем не менее, почему- то такого я нигде не видел, когда был начинающим, и не вижу сейчас. Все лишь давали устные советы, и никто не мог сделать схему и плату. А у меня все- таки руки доросли... Саму схему усилителя можно разделить на 3 части- предусилитель, буфер и усилитель мощности.
Схему предусилителя я выбирал долго, ибо нужно было добиться хорошего качества минимальной ценой и энергопотреблением. Больших трансформаторов тоже не хотелось делать. Зато у меня валялись 2 советских ТАН-11 с четырьмя обмотками по 28 Вольт и двумя по 6 Вольт. Именно их я и решил использовать. Но анодное напряжение получалось небольшим. Выход был один- использовать известный предусилитель TOMATO. За несколько лет работы у меня дома, этот предусилитель ни разу не подвел, и оказался очень неприхотливым и качественным, при своей простоте. Вопрос о буфере не вставал- использовал стандартный ход на операционном усилителе TL072, включенном с К.У. = 1. В качестве выходника использовал , включенную в мостовом режиме. Темброблок решил делать фендеровским, уж очень он мне нравится. Вот что получилось в итоге:

В предусилителе использованы проходные конденсаторы с рабочим напряжением до 250 Вольт, в темброблоке и дальше по схеме- 50 Вольт. Конденсаторы в кадодах половинок лампы на 50 Вольт. Электролит на 2.2 мкф желательно использовать униполярный, еще лучше- не электролит вообще:) Резисторы на 1 ом, шунтирующие динамик, я использовал керамические, мощностью 5 вт. Однако, умные люди говорят, что такая мощность совсем необязательна.
Теперь все это чудо надо питать. Схема блока питания усилителя мощности и буфера просто донельзя. Основа- тороидальный трансформатор неизвестного производителя на 35 Вт с двумя обмотками по 12 Вольт:

С анодным питанием и накалом чуть сложнее, но только чуть. Главный вопрос был- как подключить трансформатор ТА-11. Однако, благодаря информации, которой в интернете как снега зимой, удалось скоммутировать 3 обмотки по 28 Вольт последовательно для анода и 2 обмотки по 6 Вольт параллельно для накала. В выпрямителе анода я использовал конденсаторы, выкорчеванные из старых блоков питания для компьютеров. Они на напряжение 200 Вольт. Сейчас кто- то возьмется за сердце, мол маловато напряжение, однако, у моего БП выхлоп под нагрузкой получился что- то около 170 Вольт. Так что на первое время можно точно использовать:)

Плата представляет из себя так же компиляцию готовых, с моими небольшими внесениями и коррективами. Плада предусилителя TOMATO мне попалась случайно- через Google. Однако, установить разработчика платы не удалось- на сайте была плата, которая была с другого сайта, который скопировал с другого, у которого вообще не указываются авторы... Как- то так.. Плата усилителя мощности на из проекта с одноименным названием на сайте guitar-gear.ru. Все прочее- мои изваяния, местами бездарные, в остальном же просто ужасные:)

--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Большой желтый квадрат- место для срезания. То есть, там платы быть вообще не должно. Перемычка в темброблоке делается со стороны дорожек навесом. Это уже скорректированная плата, первоначально у меня получилось вот так:

Не обращайте внимания на 2 встречно- параллельных диода и 2 таких же светодиода внавес- это всего навсего мои эксперименты, так что тема этого усилителя еще не закрыта.
Изначально, усилитель планировалось оформить в виде "головы", однако идея быстро переросла в комбик. А вот плата- нет. Поэтому ручки перепутаны местами, а разъем находится справа, а не слева, где ему самое место:

Так или иначе, готовая конструкция крепится на Г-образное шасси, которое прикрепляется к комбику сзади

Опять- таки прошу не обращать внимания на грязь- все в состоянии доделки/доработки/доводки.
Напоследок несколько сэмплов. Не бейте ногами, я только учусь:

Нековый сингл, минимум усиления:

Нековый сингл, максимум усиления.

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 25×25 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.

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