Трансформатор выходной ТВЗ-66PP-Universal-М6 для двухтактного лампового усилителя

Те, кто когда-либо пытался самостоятельно делать ламповые усилители, уже в курсе, что не имея качественного выходного трансформатора построить качественный усилитель невозможно, каких бы ламп вы ни накупили. Даже применением схемотехнических приемов типа общей обратной связи получить что-то хорошее «на выходе» затруднительно. А когда самостоятельный расчет и намотка выходного трансформатора вызывают ужас и желание больше никогда к лампам не подходить- приходится искать серийные изделия по приемлемой цене. Ниже покажу, что нам предлагает фирма ТЭК.

Лично я, наверное, был бы в состоянии расчитать трансформатор- благо литературы по этому делу больше чем отбавляй, хотя на данный момент я понятия не имею как это делается. Может, даже смогу что-то намотать при большом желании. Но вот чего я точно не смогу- это собрать его так, чтоб он при этом не гудел как улей (если силовой) или не пел громче колонок (если выходной). По крайней мере все мои попытки сделать приличный трансформатор всегда упирались именно в эту проблему. Посему сдался и купил серийный.

Трансформаторы выпускаются в двух версиях- открытой и залитой. Катушки состоят из двух одинаковых половинок, что логично технологически.
Трансформатор расчитан на применение с лампами малой и средней мощности- такими как 6п6с/6п1п, 6п14п, 6ф3п, 6ф6с- и подобными, наиболее распространенными среди самодельщиков. Думаю, его даже с 6н7с можно подружить. Для более мощных ламп типа 6п3с фирма предлагает другое изделие- ТВЗ-100PP-Universal, но он значительно дороже (вдвое). Если вспомнить, что такие вещи покупаются не поштучно, а попарно- становится совсем печально…

Трансформатор «универсален» тем, что имеет по два отвода от каждой первичной полуобмотки- 22% и 40%, для ультралинейного включения ламп. 22%- для 6п6с/6п1п, 40%- для остальных ламп (хотя это значение не является оптимальным, в справочниках обычно приводится величина в 43%).
Точного значения числа витков в обмотках фирма не приводит, но зато приводит величину соотношения витков- для правильного подбора приведенного сопротивления. Каждая вторичная полуобмотка состоит из трех равных частей, возможные коэффициенты трансформации: 1/45.5, 1/30.33, 1/22.75 при различном включении вторичных «половинок». Приведенное сопротивление получается порядка 8 кОм.

Схема подключения на сайте совсем кошмарная, потому я перерисовал в более привычном виде:

Рабочий диаппазон частот заявлен вообще фантастический, и даже приводится АЧХ на постоянной нагрузке, но с честной оговоркой: эта АЧХ была снята в конкретной схеме с конкретной лампой, а именно- с 6п6с в ультралинейном включении (каковое является разновидностью местной обратной связи). Способность хорошо работать на самых низких частотах обусловлена тем, что трансформатор намотан на импортном трансформаторном железе марки М6.

Ну вот так он выглядит живьем:
Серьезный трансформатор. Толстенький, увесистый. Но и без гигантомании. Габаритные размеры соответствуют заявленным. Трансформатор пропитан лаком, включая обмотки. Это не очень хорошо, но, учитывая что изделие серийное- придется «понять и простить», парафином сейчас уже нигде не пропитывают. Насколько железо фирменное и М6- мне неведомо, но пластины достаточно тонкие, примерно 0.3мм. На трансформаторе нет никаких логотипов, никаких золотых письмён по серебряной фольге- лишь простенькая бумажная наклейка. «Ты платишь не за наши понты- ты платишь только за наше изделие».
Вид сбоку. Наклейка с нумерацией выводов, и заодно указанием который для чего. Выводы выполнены в виде ушек- очень удобно подпаивать провода. Проволоки обмоток к ушам, кстати, припаяны очень качественно- нет ни следов флюса, ни признаков дешевого припоя. Сделано именно так, как надо.
Трансформатор комплектуется крепежными уголками. Причем уголки прикручены латунными винтиками через пластиковые втулочки, а не просто абы как. Если надо закрепить трансформатор на шасси «выводами в подвал»- уголочки можно легко открутить.

Замерять индуктивности обмоток я даже не пытался. У меня два прибора, оба типа «тестер китайский на атмелловском процессоре», и оба при попытке обмерять большую индуктивность показывают погоду на Марсе. Для таких вещей нужен поверенный прибор из списка госреестра- у меня такого нет.

Потому- перехожу сразу к эспериментам. Что я буду использовать:
1. Звуковая карта самодельная, на чипе РСМ2900, без выходного фильтра (но с буфером на всякий случай), с файлом частотной калибровки- радиолюбительская классика.
2. ПО Arta.
3. Постоянный резистор 8 Ом в качестве нагрузки.
4. Пары ламп: 6п6с, 6ф6с, 6п3с. Трансформатор не предназначался для 6п3с, но это не означает что он не может с ними работать. Да, приведенное сопротивление высоковато (лучше бы взять версию на 5К), но это не катастрофа. И надо помнить, что обмотки расчитаны на рабочий ток до 50 мА- и лучше его по возможности не превышать.

Все лампы имеют идентичную цоколевку- потому такой набор, для удобства замены. В остальном: на анодах примерно 280 вольт. Смещение- фиксированое, для удобства подстройки токов плеч выходного каскада при каждой замене ламп (а замен ожидается много). Кроме того- фазоинвертор также имеет возможность подстройки плеч. Эта функция достаточно полезна- подстройка делается по минимуму искажений на выходе усилителя (а вовсе не по равенству сигналов в плечах). Слава разработчикам- Arta умеет показывать THD. Также грубую подстройку можно произвести по минимальной громкости «пения» выходного трансформатора (лайфхак Древних). Таким образом- я могу уже особо не заморачиваться подбором ламп во всякие пары/квартеты. Общей обратной связью я макет охватывать не буду- для чистоты эксперимента (на самом деле просто лень возиться с настройкой).

АЧХ я буду снимать не на максимальной мощности, а на «рабочей»- то есть на той, которая соответствует комфортной громкости повседневного прослушивания. Меня сейчас мощность вообще не особо интересует- пускай хоть полватта будет, главное чтоб красиво! Ламповые усилители не для мощности, а для звука. ;) Пока меня интересует только АЧХ.
Лампу 6п6с буду считать «основной»- поскольку ТЭК приводит АЧХ именно для нее. АЧХ остальных ламп дам в сравнении с АЧХ 6п6с в том или ином включении «при прочих равных».

Для начала попробую псевдотриодное включение ламп.
С любой лампой примерно одинаково. Низких частот хватает, а на высоких небольшой завал. Отчего? Можно предположить, что эффект Миллера портит картину (для триодов очень актуально), но это не точно. Дело в том, что у меня ФИРН (фазоинвертор с разделенной нагрузкой). Если верить древним скрижалям, то поскольку оба плеча выходного каскада (а значит и нагрузка ФИРН) у меня идентичны- выходное сопротивление такого фазоинвертора в обоих плечах тоже крайне мало (единицы килоом), и эффект Миллера влиять на АЧХ не должен. Один словом- если тут и есть какие-то грабли, на которые я по незнанию наступил, то остальные на те же самые грабли наверняка тоже наступят- бо все схемы усилителей достаточно «типовые».

Тогда откуда у производителя такая красивая АЧХ нарисована? Ну, на сайте честно написано, что она для схемы на 6п6с в ультралинейном включении. Пробую.
Ну вот, совсем другое дело! Уже похоже на график с сайта. Низких стало чуть поменьше, зато высокие даже с подъемчиком небольшим.

Ок, надо сравнить с остальными лампами. Но есть один нюанс… Если для 6п3с все понятно- «подключать к отводу 40%», как учит справочник, то для 6ф6с я не нашел вообще нигде рекомендованого отвода для ультралинейного включения. Даже на зарубежных форумах. Многие спрашивают, а никто не знает. Придется выяснять экспериментальным путем.
Умные книги учат нас, что ультралинейный режим обеспечивает минимум искажений. У меня два отвода- 22% и 40%, выбор небогатый. Я пробовал подключать вторые сетки 6ф6с к тем или иным отводам «при прочих равных», и балансировкой фазоинвертора добиваться минимума искажений. Вот что вышло:
УЛ 22% THD = 0.23%
УЛ 40% THD = 0.13%
Итого делаю вывод, что «ультралинейно» надо включать 6ф6с «как большинство ламп», и в этом плане заменой 6п6с (как многие пишут на форумах) она не является.
6п3с и 6ф6с опять примерно одинаковы, причем уже приемлемо. Все еще присутствует небольшой завал на высоких частотах, но уже не критичный.

Вот что интересно: вторые сетки 6п3с и 6ф6с подключены к отводу 40%, а у 6п6с- к отводу 22%. Чем ближе к пентодному включению- тем больше высоких. Ок, сажаю вторые сетки на «плюс питания» и проверяю.
Ну да, так и есть. И опять все графики примерно одинаковые. Лампам 6ф6с было плохо- я сильно превысил максимально допустимое напряжение на второй сетке. Лампы не померли, и ради истины выдержали все издевательства, но лучше так все-таки не делать.
Я это всё, кстати, отслушал. Графики вроде одинаковые, а звучание получается разное. Ламповая магия? Об этом- в «послесловии».

Итого: для любимого народом псевдотриодного включения ламп трансформатор «не очень» (лично мне «верхов» не хватало, хотя формально завал всего в полтора Дб). В ультралинейном- достаточно хорошо в любом варианте. Если лампы включать пентодами- отличный результат во всех случаях, даже без общей обратной связи (хотя на максимальной мощности искажений, конечно, многовато). Причем, что интересно, уровень низких частот от включения к включению практически не меняется, а вот зависимость высокочастотной области АЧХ от включения лампы прямая и явная.

А как у изделия обстоят дела с повторяемостью? У меня два трансформатора. Причем по некоторым мелким признакам я склонен полагать, что они даже из разных партий. Буду сравнивать! Для чистоты эксперимента нужен режим, чтоб совсем без обратной связи, даже местной. Триодный мне не интересен во всех случаях, значит- пентодный.
Расхождение между экземплярами есть, но самое минимальное. Буквально 0.3 дБ в самом худшем случае, а так- примерно 0.1 Дб. На мой взгляд- очень хорошая повторяемость. По крайней мере ни одна пара акустических систем такого совпадения никогда не даст.

Итого: могу вынести вердикт, что трансформатор отличный. «Низов» там хватает с избытком- качественное железо делает свое дело. С «верхами» чуть хуже- то ли плохое секционирование, то ли пропитка лаком портит картину, то ли еще что-то (чего я не понимаю)… тем не менее- «верха» получить вполне можно. Если посмотреть на графики «в цифрах»- видно, что неравномерность АЧХ по всему диапазону «в пентоде и УЛ» вполне укладывается в +-0.5Дб, просто я очень требовательный.

Цена трансформатора, конечно, уже высоковата, но альтернативы считай нет. Дешевле только трансформаторы из радиол. Намотка по вашим параметрам на заказ- тоже дешевле, но уже не существенно. Ценники на телевизионные ТВЗ-1-6 ныне совершенно неадекватны (я видел на авито даже по 7 тысяч за штуку). За ту же сумму что «шестьдесят шестой»- только китайцы, а, как известно, самые популярные в мире фразы- «I love you» и «Made in China», и обе абсолютно ничего не гарантируют.
У ТЭКа вы купите честный трансформатор, и действительно вполне универсальный- который можно использовать с различными лампами, добиваясь хорошего результата практически с каждой.