Электрическая схема «Малыша»
Статус: эскиз
На этой стадии зафиксированы структура и состав листов. Номиналы, точки подключения и режимы ламп должны быть рассчитаны и проверены на прототипе. Это ещё не схема для сборки.
В усилителе есть опасные для жизни напряжения, которые сохраняются на конденсаторах после отключения сети. Окончательная схема должна содержать защитное заземление, предохранители, разрядные цепи, задержку анодного питания и защиту от перегрузки.
Принципиальная схема — эскиз 0.1
На листе МАЛ-Э2 показан один канал; второй повторяет его полностью. Первая половина 6Н23П-ЕВ работает как каскад усиления напряжения, вторая — как катодин с прямой межкаскадной связью.
Анодное питание выполнено двумя одинаковыми каналами. В базовой версии вместо HV REG ставится перемычка; CLC и дроссель остаются обязательными.
Базовая регулировка смещения остаётся аналоговой и работоспособной без контроллера. Auto-Bias добавляет медленную коррекцию, но не заменяет fail-negative-цепь и аппаратный BIAS_OK.
Расчётные точки эскиза
| Узел | Расчётная точка |
|---|---|
| V1a, 6Н23П-ЕВ | B+DRV 245–250 В; Ra=22 кОм; Rk=220 Ом без шунта; Ia около 7 мА; Ua около 90–100 В |
| V1b, катодин | Прямая связь с V1a; Ra=Rk=15 кОм; Ia около 6 мА |
| V2/V3, Г-807 | B+ 285–295 В; 40–45 мА; триодная связь g2–анод через 100 Ом; индивидуальное смещение |
| Катодные датчики | 10 Ом / 1%; 0,40–0,45 В соответствуют 40–45 мА |
| ТВЗ | 7,5–8 кОм Raa → 8 Ом; фактические Raa, Lp и фаза должны быть измерены |
C10 и катодные резисторы 10 Ом
R10 и C10 образуют отдельный RC-фильтр питания драйвера одного канала. R10=3,3 кОм подключён от B+ канала к узлу B+DRV, а C10=220 мкФ / 450 В — плюсом к B+DRV, минусом к 0V POWER. От этого узла питаются обе половины 6Н23П-ЕВ. При суммарном токе около 13 мА на R10 падает примерно 43 В, поэтому из B+ около 290 В получается B+DRV около 247 В. C10 подавляет остаточную пульсацию и развязывает драйвер от токовых импульсов выходного каскада. Сам фильтр показан на листе БП МАЛ-Э3; на сигнальный лист МАЛ-Э2 приходит уже готовая сеть B+DRV.
Резисторы Rs2 и Rs3 по 10 Ом стоят между катодами Г-807 и 0V POWER. Это измерительные шунты, а не резисторы катодного автосмещения: рабочее смещение остаётся фиксированным и подаётся на g1. Напряжение на каждом шунте непосредственно показывает ток своей лампы: 0,40 В соответствуют 40 мА, 0,45 В — 45 мА. Сигнал используется при ручной настройке, Auto-Bias и аппаратной защите от перетока. При 45 мА резистор создаёт лишь 0,45 В локальной обратной связи и рассеивает около 0,02 Вт.
Как соединены половины 6Н23П-ЕВ
Анод V1a действительно соединён непосредственно с управляющей сеткой V1b. При этом катоды не соединены с землёй напрямую и не объединены друг с другом:
B+DRV ─ R2 22 кОм ─ анод V1a ≈ +95 В ───── сетка V1b ≈ +95 В
V1a V1b, катодин
земля ─ R3 220 Ом ─ катод ≈ +1,5 В земля ─ R5 15 кОм ─ катод ≈ +97 В
B+DRV ─ R4 15 кОм ─ анод ≈ +150 В
У V1b сетка примерно на 1–2 В отрицательнее катода, поэтому при сетке около +95 В его катод устанавливается около +97 В. Ток через R5=15 кОм получается около 6–6,5 мА. Одинаковые по сопротивлению R4 и R5 формируют два противофазных выхода катодина: с анода и с катода. Общая нижняя линия на рисунке — только общая точка 0V; разные катодные резисторы не дают катодам иметь одинаковый потенциал.
Паспорт 6Н23П-ЕВ задаёт предельные 300 В на аноде, 20 мА среднего тока катода и 2 Вт рассеиваемой мощности на триод; выбранные точки лежат ниже этих пределов. Для катодина накал привязывается к потенциалу около +60 В, чтобы уменьшить напряжение катод–подогреватель. Паспорт 6Н23П/ЕВ
Для Г-807 в триодном включении вторая сетка соединена с анодом, поэтому расчётный B+ ограничен 300 В по пределу второй сетки. Паспорт Г-807, триодные характеристики RCA 807
Структурная схема
Левый канал
RCA L → ALPS L → 6Н23П-ЕВ (КУ + катодин) → 2× Г-807 (триод, A1) → ТВЗ L → 8 Ом
Правый канал
RCA R → ALPS R → 6Н23П-ЕВ (КУ + катодин) → 2× Г-807 (триод, A1) → ТВЗ R → 8 Ом
230 В → ввод, фильтр, предохранитель, выключатель → ТС ОСМ-0.16
├─→ AC L → мост → C-L-C → [MOSFET-стаб.] → B+ L
├─→ AC R → мост → C-L-C → [MOSFET-стаб.] → B+ R
├─→ 2× 6,3 В / 2,2–2,3 А → накалы 4× Г-807
├─→ 8–9 В / 1 А → мост, стаб. 6,3 В DC → 2× 6Н23П-ЕВ
├─→ Bias AC → источник -Vg
└─→ Service AC → +5/+12 В, реле, контроллер
Датчики тока 4× Г-807 → Tube Controller → 4 канала смещения / аварийное отключение B+
4× BIAS_OK → аппаратное разрешение B+; прошивка не может обойти эту блокировку
PE → отдельный болт шасси; сигнальная земля → одна расчётная точка связи с шасси
Обозначения: КУ — каскад усиления напряжения; B+ — анодное питание; PE — защитное заземление. MOSFET-стабилизаторы устанавливаются в версии Ultimate; дроссели и CLC-фильтры обязательны в обеих версиях.
Зафиксированный режим
| Параметр | Решение |
|---|---|
| Выходной каскад | Две Г-807 на канал, триодное Push-Pull-включение |
| Класс | A1; управляющая сетка не потребляет ток |
| Целевая мощность | Около 5 Вт на канал |
| Расчётный B+ | 280–300 В под нагрузкой; уточнить по нагрузочной прямой |
| Ток покоя | Ориентир 40–45 мА на каждую Г-807 |
| Нагрузка | Ориентир 7,5–8 кОм Raa; решают измерения ТВЗ |
| Общая ООС | Первый прототип без ООС; опциональные 3–6 дБ только после измерения фазы |
Варианты анодного питания
Base
Отдельная AC-обмотка → диодный мост → C1 → дроссель → C2 → B+ канала
Левый и правый каналы имеют свои выпрямители, дроссели и конденсаторы. Номинал C1 выбирается после измерения силового трансформатора: он задаёт напряжение, пульсный ток диодов и режим дросселя. Дроссель не заменяется резистором.
Ultimate
Отдельная AC-обмотка → диодный мост → C1 → дроссель → C2
→ MOSFET-стабилизатор → C3 → B+ канала
На каждый канал ставится отдельный проходной MOSFET. Стабилизатор должен иметь:
- плавный подъём B+ после прогрева накала;
- аппаратный вход
BIAS_OK: B+ не подаётся, пока безопасное отрицательное смещение не подтверждено на всех четырёх лампах; - ограничение тока и тепловую защиту;
- защиту затвора и гарантированную область безопасной работы MOSFET в линейном режиме;
- контроль перенапряжения: пробой сток–исток не должен подать на триодно включённую Г-807 полное нестабилизированное напряжение;
- разрядные цепи до и после стабилизатора.
При токе канала около 90–100 мА тепловая мощность проходного элемента оценивается как (Uraw − B+) × I. Точный радиатор и запас по SOA можно выбрать только после замера Uraw при холостом ходе и под нагрузкой.
Состав принципиальной схемы
| Лист | Содержание | Статус |
|---|---|---|
| МАЛ-Э1 | Структура, межплатные соединения | Структура зафиксирована |
| МАЛ-Э2 | Сигнальный трак одного канала: 6Н23П-ЕВ, катодин, 2× Г-807, ТВЗ | Эскиз 0.1 готов; нужна проверка макетом |
| МАЛ-Э3 | Блок питания: сеть, два CLC, MOSFET-стабилизаторы Ultimate, накал, смещение | Эскиз 0.1 готов; нужны параметры новой намотки |
| МАЛ-Э4 | Четыре канала Bias Manual Safe, Auto-Bias, BIAS_OK и аварийная защита |
Эскиз 0.1 готов; силовой исполнитель Auto-Bias не выбран |
| МАЛ-Э5 | Внешние разъёмы, PE, экраны, жгуты и точки земли | Требует компоновки |
Лист МАЛ-Э2 будет разработан для одного канала и повторён для второго. Выходных ламп в стереоусилителе четыре: по две Г-807 на каждый двухтактный канал.
Неопределённые электрические параметры
| Параметр | Что нужно утвердить |
|---|---|
| Режим Г-807 | Точная рабочая точка внутри принятого диапазона 280–300 В и 40–45 мА |
| ТВЗ | Фактические Raa, индуктивность, сопротивления половин первички и фазовая характеристика |
| Фазоинвертор | Проверка принятых Ra=Rk=15 кОм, амплитуды раскачки и баланса плеч на макете |
| Обратная связь | Проверка устойчивости для опциональных 3–6 дБ; базовый режим без ООС |
| Анодное питание | Uraw без нагрузки/под нагрузкой, индуктивность и DCR дросселей, необходимый запас стабилизатора |
| Накал | Проверка двух обмоток 6,3 В для Г-807 и отдельного стабилизированного накала 6Н23П-ЕВ; окончательный расчёт привязки к потенциалу около +60 В |
| Auto-Bias | Диапазон -Vg, способ регулировки, ток по умолчанию при сбое контроллера |
| Защита | Пороги по току/температуре, время прогрева, способ снятия B+ |
После измерения ТВЗ и расчёта новой намотки ОСМ-0.16 эскиз 0.1 переносится в KiCad. Там будут добавлены точные выводы ламп, разъёмы, спецификация и контрольные точки.