Chcete si postavit lampový zesilovač ? 14.4.2005 - Kategorie: Zesilovače Rozhodl jsem se napsat tyto řádky, protože bych se rád podělil o svoje zkušenosti získané z konstrukce lampového zesilovače. Pořád vnímám v této oblasti mírné informační vakuum a cítím, že pokud člověk nemá přístup k historické literatuře a k pamětníkům „zlatých časů“ nemá mnoho šancí získat zkušenosti s konstrukcí lampového zesilovače. Upozorňuji, že ani já se necítím být povolaným odborníkem v této oblasti – moje názory berte prosím jako pohled laika, který propadl kouzlu elektronek a stále do toho strká prsty dokud ho to nezabije.

Proč právě lampy ?

Pokud jsi kytarista, jistě jsi toho už hodně slyšel a přečetl o výhodách a nevýhodách lamp i elektronek. Já osobně vnímám lampy trochu paradoxně jako „něco lepšího“ z toho pohledu, že koupit si dnes integrovaný obvod, přidat pár součástek a začít na to hrát zvládne i dítě na základní škole (skoro). Kdo se trochu zajímá o elektroniku, dá mi asi za pravdu. Potíž je v tom, že křemíkový zvuk je až příliš dokonalý. Tak dokonalý, až je z něj slyšet ta černá umělá hmota co je na obale polovodiče. Bohužel o dokonalost rychle přichází při přebuzení a snaze vyloudit zkreslený zvuk z koncového stupně. A bez toho není elektrická kytara kytarou. Proto jsem začal před časem shánět informace o lampách a konstrukcích všech možných komb a zesilovačů z nich postavených.

Jaký zesilovač zvolit ?

Stáhnout z webu se dnes dá snad každé schéma většiny výrobců zvučných jmen. Doporučoval bych zvolit pro začátek něco jednoduchého s minimem součástek. Dobré je poohlédnout se po starých konstrukcích z 50. let, kdy to všechno začínalo a zesilovače byly skutečně jednoduché. I některé novější konstrukce „lacinějších“ komb jsou k sehnání. Nečekejte od toho žádný velký výkon, obvykle se to pohybuje tak do 30W. Na druhou stranu i s tímto výkonem hravě rozzuříte souseda o dvě patra nad sebou … Vyberte si schéma s malým počtem lamp, doporučoval bych jednokanál s možností přebuzení koncového stupně. Při výběru se ale řiďte možnostmi sehnat potřebné lampy. Bez potíží většinou seženete předzesilovací elektronky ECC (dvojitá trioda). Nejčastěji se vyskytují ECC83. Do koncových stupňů se používají výkonové pentody EL 84 (hlavně Vox, Pavey) nebo EL 34 (Marshall, Orange) nebo tetrody např. 6L6GC (Laney). Rozdíl je v barvě zvuku, výkonu, ceně i nárocích na konstrukci samotnou. Já jsem nakonec zvolil kopii VOX V15.

Malá kalkulace nákladů na úvod

Rovnou musím říct, že to není laciná záležitost. Na druhou stranu to vyjde mnohem levněji než zesilovač v obchodě. Takže pokud chcete vědět co to bude stát, počítejte se mnou:

1.) vstupní trafo (napájení)

musíte si nechat navinout trafo na potřebná napětí, nepočítejte, že se dá běžně koupit něco co umí udělat např. 6,3V požadovaných na žhavení lamp ! Takže trafo na zakázku vyjde na 600 až 1000Kč (toroidní trafa jsou o něco levnější a zašlou je v pohodě na dobírku)

2.) výstupní trafo

nezbytná věc když chcete připojit reproduktor z vysokého napětí lamp. Kombo bez dvou traf jsem ještě neviděl i když existují lampáče bez výstupního trafa ale spíš v audio oblasti. Počítejte tak 1200 až 2000Kč podle výkonu. Za tyto peníze seženete kvalitní trafo z kvalitních tenkých plechů do výkonu asi 50W. Vyšší výkony, větší trafa, vyšší cena … Kromě kontaktů na konci tohoto článku bych doporučil i amerického výrobce traf Hammond. Dělají spoustu krásných věcí včetně tlumivek a mají zastoupení i v Evropě ! Kompletní nabídky najdete snadno na www. Kolem cca 80 EUR seženete nádherné trafo s bočním stíněním a díky EU nebude problém si ho nechat poslat poštou … (toto je cena z roku 2003)

3.) elektronky

Tady už jsou trochu rozdíly. Mám zkušenost, že kdo hledá, sežene levněji. Kdo nehledá, koupí co je a má to rychle. Snadno dostupné elektronky nabízí např. GES electronic ale nejsou právě laciné. Jedná se hlavně o lampy slovenské výroby JJ ELECTRONIC. Levněji se dají sehnat v různých internetových obchodech starší lampy TESLA ale počítejte trošku s tím, že kupujete zajíce v pytli. Sehnat se dají i na různých burzách nebo přes inzerát. Při takové koupi si pořádně prohlédněte baňku, zda není opálená a zda se nejedná o použitou elektronku. A ceny ? Předzesilovací triody ECC se dají sehnat od 100 do 230Kč za kus, koncové pentody se výrazně liší kvalitou a cenou. EL84 stojí asi 200 až 250Kč, EL34 asi 250-350Kč, 6L6GC seženete kolem 400-500Kč za kus. Pokud je třeba párovaná dvojice je cena o něco vyšší. Celkem můžete použít např. 3xECC83 a 2xEL34 a vyjde to na cca 1000Kč

Jak si stojíme s cenou ? Máme trafa a elektronky a náklady jsou na zhruba 3500Kč. Pokud připočtete nějakou krabici, potřebné kondenzátory na vysoká napětí, potenciometry a ostatní součástky, lze předpokládat cenu kolem 5000Kč. S cenou reproduktoru jste ještě asi o 1000Kč výš, nepočítám, že si někdo koupí podprůměrný reproduktor k lampovému zesilovači !
Není to laciná záležitost. Na druhou stranu to pořád vyjde levněji než originál i když zvukově to nikdy nebude tak vychytaný jako značkový výrobek. Ale máte možnost se něco nového naučit a zkusit si to postavit vlastníma rukama. Bude to úplně nový originál, jediný na světě !!

Kde načerpat informace ?

Já jsem četl hodně článků na amerických serverech zaměřených na bastlení z lamp. Dá se tady toho najít hodně i když je to psáno řekněme velmi odlehčenou formou. Vřele doporučuji knížku od Slávy Nečáska – „Radiotechnika do kapsy“ z roku 1972. Je tu spousta konkrétních vypočítaných příkladů a teorie kolem obvodů a parametrů traf, filtrů apod. Tato kniha mi dala většinu základních informací a přesvědčila mě, že se to dá zvládnout.

Hezky česky a přehledně můžete najít řadu informací na http://hlava.webpark.cz je tu i fotogalerie.
Bez potřebných znalostí se do stavby nepouštějte, nedá se to postavit !
Nezbytné věci kolem elektronek najdete v jejich katalogovém listě. Na této adrese je jich obrovské množství, ještě se mi nestalo že bych tu něco nenašel: http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/index.html. V katalogovém listu je uvedeno hlavně žhavící napětí a pak zejména zatěžující impedance pro koncové elektronky. Podle ní se konstruuje výstupní trafo ! Takže budete chtít postavit např. dvojčinný zesilovač s EL 84 a najdete si v katalogovém listu, že pro „push-pull“ zapojení je třeba mít výstupní trafo o impedanci 8kOhmů. Omlouvám se, pokud v tomto odstavci mluvím na někoho čínsky. Chtěl bych se tu víc věnovat praktickým věcem kolem konstrukce zesilovačů, nikoli teorii, kterou je možné najít celkem snadno na www.

Začínáme stavět

Je to psáno všude, uvedu to i na tomto místě. Pamatujte si, že pracujete s napětím mnohdy i přes 500V. Toto napětí je hodně nebezpečné. Zejména pamatujte na to, že kondenzátory nabité na vysoké napětí se udržují nabité i několik dní po odpojení od sítě a dokážou i po této době nepříjemně kopnout ! Pokud zasahujete do zesilovače přímo po odpojení od sítě je nutné kondenzátory vybít ! Vybíjejte je např. kusem izolovaného drátu proti zemi přes některý ze sousedících rezistorů. Přímé vybití dokáže klidně upálit kus šroubováku !!!

První věcí, kterou jsem řešil byla bedna. Někam se to musí namontovat ! První zesilovač jsem stavěl přímo na dřevotřískovou desku. Trafa jsem namontoval na dřevo a všechno ostatní jsem dal na plošné spoje a posadil na 15mm sloupky. Tuto desku jsem pak použil jako dno komba – prostě jsem na to namontovat dvě stěny a strop a zepředu byl reprák. Je to dodnes celkem fortelný kus nábytku, který používám i jako stolek či židli. Bohužel to nemá ideální stínění a šumí to. Nicméně i tak to hraje poměrně dobře. Kombo, které chci použít pro popis konstrukce jsem postavil do krabice od vyřazeného přístroje. Jednalo se o poctivou ruskou mašinku na měření odporu a výrobce použil kvalitní hliníkové slitiny. Tím jsem měl značně ulehčenou práci. Této bedýnce jsem přizpůsobil celkovou konstrukci zesilovače (viz fotky).

Jako první doporučuji sehnat trafa a lampy. Než to dá člověk dohromady tak uteče několik týdnů. Trafo jsem sám nikdy nenavíjel, nechal jsem si je udělat od těch, co to umí. Výrobců je u nás několik. Jedná se o vysokonapěťové záležitosti a není radno podcenit kvalitu jejich provedení !!!
Doporučuji použít na stavbu plošný spoj, mám s ním dobré zkušenosti.
Schéma jsem si překreslil do podoby plošného spoje. Udělal jsem si inverzní obraz na papír. Maluji to rukou, softvér jsem se nikdy neučil používat, nebylo to pro moje bastlení potřeba.

Trafa

Napájecí trafo můžete lehce naddimenzovat. Budete asi nejčastěji potřebovat sekundární napětí 6,3V (žhavení) a podle konstrukce např. 350V v druhém sekundárním vinutí.
Pokud vám vychází celkový žhavící proud pro lampy 3A, nechejte si navinout raději 4A. Použil jsem jedno vinutí pro společné žhavení všech lamp. Pro konstrukce do 50W bohatě stačí sekundární vinutí na 0,4A. Celkový výkon napájecího trafa je pak (6,3*4)+(350*0,4) = 165W Od výkonu trafa se často přímo odvíjí i jeho cena a samozřejmě jeho velikost.
Výstupní trafo musíte konstruovat podle zapojení (jednočinné je jiné než dvojčinné) a podle potřebné impedance. K výrobě musíte zadat jaký proud tím poteče (nebo jaký výkon má mít) a jakou impedanci požadujete na primárním a sekundárním vinutí. Na sekundáru asi budete chtít 4 a 8 Ohmů pro reproduktory.

Stavba

Začal jsem tím, že jsem si nařezal a obrousil pertinaxovou desku přesně na rozměr krabice. Měl jsem už jasno jak to tam poskládám. Jako druhý krok jsem si vyzkoušel jak se tam vejdou lampy. Je třeba počítat s tím, že mají určitou výšku a taky dost vysokou teplotu. Měly by mít kousek prostoru kolem. Do pertinaxu jsem vyvrtal díry na patice lamp a vyzkoušel jestli se tam vlezou. S osazenou deskou se manipuluje špatně, rozhodně doporučuji udělat „špinavou práci“ hned na začátku. Taktéž díry na uchycení pertinaxu šrouby jsem vyvrtal v této fázi.
Druhý krok bylo očištění poměděné části pertinaxu acetonem a překreslení schématu plošného spoje z papíru na měděnou fólii. Používám asfaltovou fixu odolnou kyselinám, sehnat se dá snadno.
Poté jsem vyleptal plošný spoj. K leptání používám směs vody, kyseliny chlorovodíkové (konc.) a peroxidu vodíku (20%) v poměru 10:3:2 Pracuje se s tím lépe než s kyselinou dusičnou. Upozorňuji na silně leptavé účinky peroxidu vodíku ! Zasažená pokožka se musí okamžitě umýt a i tak budete popáleni. Rozhodně používejte rukavice !
Vyleptaný spoj jsem očistil acetonem a lehce přebrousil jemným brusným papírem. Takto připravený spoj jsem vyvrtal v místě osazení součástek vrtáčkem o průměru 1mm. Pro 2W odpory můžete použít i tlustší vrtáček, např. 1,2mm.
Osadil jsem nejprve malé součástky, potom patice a nakonec kondenzátory. Nepoužil jsem patice určené do plošného spoje (což ale klidně můžete) ale normální patice, které jsem přišrouboval k pertinaxové desce. Kontakty jsem pak připojil krátkým drátkem ke spoji. Toto zapojení mi připadá jednodušší. Po spodní straně spoje jsem pak vedl dráty žhavení, které tak nemuselo být na spoji a nezabíralo místo. Použil jsem přepínač žhavení, což mi umožňuje používat v předzesilovači buď ECC83 nebo ECC85. Po odzkoušení bych se klonil spíše k těm ECC83, mají možná o trošku hezčí zvuk ale zase jsou zhruba dvojnásob drahé.
Použil jsem stabilizované napětí 6,3V pro žhavení. Rovnou podotýkám, že to byl experiment a že by v tomto případě asi stačilo žhavit obyčejným střídavým napětím. Nechám na každém jaké napájení chce vyzkoušet. Základní možnosti napájení najdete přehledně zpracované např. na http://hlava.webpark.cz
K uzemnění jsem použil metodu „star ground“, kterou jsem našel jako doporučovanou v diskuzním fóru na amerických stránkách z hlediska eliminace zemních smyček.
Už podruhé tu mluvím o USA – aby nevznikl chybný dojem - ne nepovažuji se v žádném případě za příznivce jejich politiky ani stylu života ale nelze jim upřít vůdčí roli v kytarové technice – prostě lampové zesilovače tu vznikly (nemluvě o samotných elektrických kytarách). Proto je beru jako primární zdroj informací – vymysleli to, mají do toho co mluvit.
V čem toto zemnění spočívá ? Jednotlivé země spoje se vedou vždy do jednoho bodu a odtud pak samostatným drátem do jednoho bodu, kde se všechny spojí a uzemní. To vyloučí možnost vzniku zemních smyček a nežádoucího šumu. Na druhou stranu když jsem konzultoval tuto metodu s odborníkem u nás, měl spíš názor, že to pochytá veškerý šum z okolí a zhorší to zvuk. Mohu posoudit výsledek – zemnění je funkční snad jen zbytečně komplikované. Všude samý drát. Asi bych doporučil zkusit klasické jednoduché zemnění na šasi přístroje.
Kovové zadní části všech potenciometrů jsem spojil drátem a uzemnil jsem je na šasi.
K letování se u lamp obecně doporučuje tvrdší pájka. Já používám klasickou s obsahem 38% Pb a 2% obsahem mědi. Je o něco dražší než obyčejná ale spoje jsou kvalitní a dobře se s ní pracuje (výborně „chytá“ na měděný podklad).
Při stavbě jsem použil svitkové kondenzátory na vyšší napětí. Především ty sousedící s vysokým napětím přes některý rezistor jsem volil na 400V. Odpovídají kondenzátory ve vysokonapěťovém zdroji jsou nutnost, zde nelze slevit. Oproti schématu jsem zvolil vyšší kapacity. Místo 33uF/350V jsem použil 47uF/350V. Cenový rozdíl je minimální. Kdo chce ještě lépe filtrovat napájecí zdroj může sáhnout po vyšších kapacitách. Roste ale velikost kondenzátorů a je třeba s tím počítat.
Zkoušel jsem zapojit i tlumivku pro ještě lepší filtraci napětí ale nepřipadala mi jako nezbytnost. Rozdíl byl malý.
Při oživování nedoporučuji zapojovat zesilovač bez osazených lamp. Některými body tak může téct vyšší proud a může se začít pálit některý rezistor. Je dobré to vyzkoušet bez zapojení vysokého napětí ve smyslu, jestli máte např. dobře připojené žhavení.
V koncovém stupni jsem použil párované EL 84 (viz. schéma)
Většina schémat neobsahuje pojistky. Doporučuji pojistku na hlavní vstup (230V) na žhavící napětí a na katodovou část koncových lamp (ochráníte tím nejdražší elektronky).
Pokud chcete aby to svítilo (signalizace zapnutí a provozu) je nejvhodnější použít diodu připojenou přes potřebný rezistor přímo na žhavící napájení 6,3V.

Jak to v mém provedení dopadlo ?

Po postavení a zapojení zesilovače mě nepříjemně překvapil brum, který byl ve zvuku slyšet. Výrazně jsem ho eliminoval zkrácením nestíněné části koaxu připojené od vstupního jacku na první mřížku triody na absolutní minimum. (použití tenkého koaxu – stíněný vodič - pro spojení vstupu s první elektronkou považuji za absolutní nutnost) Taktéž jsem první elektronku zakryl stínícím krytem abych ji zbavil možného rušení od traf. Dnes bych použil i lepší vstupní jacky. Nejlépe kovové spojené celým pouzdrem se zemí aby kontakty nechytaly šum a rušení.
Nečekejte od komba parametry špičkového audio-zesilovače ! I sebelepší značkové kombo má nějaký zbytkový šum. Souvisí to s přebuzováním koncového stupně a úmyslným zkreslováním zvuku (od toho je ta kytara elektrická, že), které by asi leckterého audiofila přivedlo do blázince …

Závěr

Nezbývá než popřát všem hodně zážitků ze hry. Také bych rád vyjádřil svoje poděkování zejména panu Františku Hlavovi, na jehož www stránky o lampových zesilovačích se tu několikrát odvolávám a který mi poskytl spoustu užitečných rad.

Schéma a fotogalerie:

Schéma bylo staženo z http://schema.web1000.com/zes.Vox/v15.pdf

Takto vypadá odkrytovaná verze zesilovače s EL84 ve dvojčinném zapojení. Svazek drátů v popředí je všechno zemnění. Levá zadní elektronka má jinou patici - ještě nemá připevněný stínící kryt

Toroidní trafo napravo je napájecí, výstupní trafo je z EI profilů

Celkový pohled

Předchozí varianta - dvojčinné zapojení s EL34. Kopie Marshallu, dvoukanál – čistý zvuk a crunch. Přepínač trioda/pentoda a výstup na sluchátka:

Vypadá nenápadně ale má v sobě 50W