Аттенюатор для ламповых комбоусилителей

В статье приведены различные варианты построения аттенюаторов для ламповых комбоусилителей: простые и сложные, удачные и неудачные.

С тав в своё время счастливым обладателем лампового комбика, я одновременно озадачился тем, чтобы собрать или приобрести ламповый аттенюатор: более или менее «вкусный» звук ламповый усилитель выдаёт при достаточно большом уровне громкости (даже на чистом звуке). Например, мой скромный Yerasov GTA-15 «требовал» уровня громкости минимум 3 из 10, однако в масштабах моей весьма небольшой комнаты играть на таком уровне было уже некомфортно.

В силу этого я опробовал несколько различных схем аттенюаторов для комбиков и решил систематизировать опыт их построения и использования в этой статье.

1. Простейший гасящий резистор (неудачный вариант)

Ламповый усилитель имеет токовый выход - напряжение на выходе определяется импедансом нагрузки. В идеальном варианте:

Uвых = Iвых * Zн, где Uвых – напряжение на выходе, Iвых – выходной ток усилительного прибора, Zн – импеданс нагрузки.

Повышая импеданс нагрузки последовательным включением резистора, повышаем выходное напряжение, что может привести к выходу оконечного каскада из строя; кроме того, ламповый комбоусилитель рассчитывается исходя из конкретного значения сопротивления нагрузки и при изменении сопротивления нагрузки выходит из расчетного режима. В моём случае гитарный комбик просто захрипел, что говорит о появлении динамических искажений (ограничения сигнала).

Вывод: ламповый аттенюатор по входу должен имитировать импеданс динамика – хотя бы резистивную часть.

2. Резистивные делители

Простейший резистивный делитель, обеспечивающий фиксированное ослабление -6дБ:

Такого ослабления оказалось недостаточно. Кроме того, даже при таком небольшом ослаблении гитарный звук кажется более плоским, «картонным».

Другой вариант, П-образный аттенюатор:

В Сети есть большое количество онлайн-калькуляторов под эти схемы для расчета номиналов под требуемое ослабление.

Ступенчатый аттенюатор. Простейший пример:

Аттенюатор «Yerasov muffler». Собран фактически по схеме резистивного делителя.

У всех этих схем есть недостаток: они не совсем повторяют частотную характеристику усилителя. Для лампового усилителя характерна зависимость АЧХ от импеданса динамика: в соответствии с формулой п.1, напряжение на выходе зависит от комплексного сопротивления нагрузки. Резистивный делитель же «отсекает» импеданс динамика от выхода усилителя. Вот поэтому у меня и гитарный звук был «картонным». Применение таких аттенюаторов может быть оправдано в некоторых случаях – например, у Ерасова в аннотации написано, что этот аттенюатор предназначен для работы в режиме перегруза.

3. Схема В.Кемпфа: гитарный аттенюатор с имитацией реактивного импеданса динамика

В этой замечательной схеме (первоисточник) присутствуют две параллельных ветви. Первая ветвь имитирует импеданс динамика, вторая ветвь представляет собственно резистивный аттенюатор. Причем работа первой и второй ветви мало зависит друг от другая (сопротивление второй ветви большего порядка).

Дело за малым - осталось привести «технологические» параметры, в частности намоточные данные катушек индуктивности и/или их тип. Привожу свою схему по мотивам. Схема рассчитана на работу с ламповым усилителем до 50Вт; опробована на усилителе Yerasov GTA-15.

В качестве второй ветви аттенюатора здесь реализован многоступенчатый резистивный делитель; резистор R9, включенный последовательно с выходом делителя, помог устранить «картонный» звук гитары, который в этой схеме проявлялся только на самых сильных уровнях ослабления.

Схема, обведённая пунктиром, это опция – спиксим для записи в линию. Её можно не собирать. Повторяет АЧХ динамика, ослабляя сигнал с помощью делителя.

Конструктивные параметры катушек индуктивности

Катушки аттенюатора L1, L2 выполнены без сердечника. Это важно, так как ферриты имеют нелинейную характеристику намагничивания: индуктивность будет изменяться в зависимости от протекающего тока. Для катушки L1 каркас сделан из катушки от припоя; намоточные данные приведены на схеме (диаметр каркаса – имеется в виду внутренний диаметр, с которого начинается намотка). Катушка L2 сделана для разнообразия на каркасе из шпинделя от DVD дисков. При использовании других каркасов число витков можно пересчитать с помощью онлайн-калькулятора на сайте www.coil32.ru.

Конденсатор C1 220мкФ*50В электролитический неполярный.

Изделие собрано в пластмассовом китайском корпусе с «ушами», крепится непосредственно в корпус комбоусилителя со стороны задней стенки. Монтаж навесной.

Эксплуатирую этот аттенюатор 2-3 года, впечатления исключительно положительные.