Схема предварительного гитарного усилителя на полевых
транзисторах
Эффекты distortion, overdrive и канал чистый звук с радикально
ламповым звучанием
Как ни крути, но классические модели гитарных ламповых усилителей, по мнению значительной части профессиональной публики - до сих пор
являются эталоном звучания. В отличие от транзисторных (solid state) устройств, они дают наиболее качественный
и "тёплый" гитарный звук и представляют собой один из тех редких случаев, когда современные технологии так и не смогли превзойти безупречную
классику жанра.
Причём, в серьёзных моделях усилителей и комбиков предусмотрен весьма немалый запас усиления, что позволяет получать перегруз в
лучших традициях лампового звучания без использования внешних металлоконструкций типа: Overdrive и Distortion.
Что касается недостатков, то они понятны и ёжику - это высокая цена и недетские массогабариты.
А можно ли заполучить подобный "ламповый" гитарный звук от полупроводникового устройства?
Можно, но для это надо сильно постараться, и достоверно понять: а за счёт чего, собственно, лампа в гитарном усилителе звучит "по
ламповому"?
По большому счёту - статья, посвящённая схеме легенды лампового звука "Marshall JCM900", опубликованная нами (с подробным описанием и
диаграммами) на
странице (ссылка на страницу), и имела главную цель - ознакомить заинтересованную аудиторию с
процессом формирования динамических процессов изделия как на чистом звуке, так и в режимах distortion/overdrive. Поэтому, поимев
на странице по ссылке некоторую долю познаний, можно наморщить мозг и озвучить предварительные соображения:
1. Вольт-амперные характеристики вакуумных приборов играют значительную, но не принципиальную роль в формировании спектральной составляющей
исходящего звука. Непринципиальную - ввиду того, что те же полевые транзисторы имеют достаточно близкие ВАХ и умеют выдавать чистый звук,
спектрально приближённый к ламповому.
2. А вот, огромный динамический диапазон ламповых каскадов, присущий им за счёт высоких напряжений анодного напряжения - это собака, зарытая
в сути первопричины пресловутого лампового звучания гитарного усилителя. И особенно это проявляется в режимах перегруза
distortion/overdrive!
О чём это я?
А о том, что если мы вдумаемся в схему, приведённую по ссылке, то увидим, что первый каскад - это линейный усилитель, третий - тоже, а
четвёртый - и вовсе повторитель напряжения. Т.е. всё формирование перегруза происходит во втором каскаде и диодном ограничителе,
выполненном по достаточно нетрадиционной схеме.
А если ещё там же пройтись по диаграммам выходного сигнала, то можно отчётливо увидеть, что практически при любых положениях
регуляторов усиления - ограничение сигнала происходит в достаточно мягкой форме, кроме, пожалуй, самых крайних положений, что на практике
приводит к появлению некоторого количества песка в звучании инструмента.
Переходим к сути задачи:
Схема транзисторного аналога лампового гитарного усилителя должна быть выполнена на полевиках, являющихся твердотельными аналогами
вакуумных приборов.
Напряжение питания усилителя должно быть максимально высоким.
А поскольку увеличить его до 250...300 В нам едва ли удастся - придётся увеличивать количество усилительных каскадов,
причём ограничение сигнала в каждом из них должно происходить в предельно мягкой форме.
Итак, подведём итоги! Главной целью сегодняшнего мероприятия является получение динамических характеристик нашего усилителя, максимально
приближенных
к ламповым аналогам, при бережном сохранении форм АЧХ, графики которых также были приведены на странице по вышеуказанной ссылке.
А понадобится нам для этого:
– голова с идеей - 1 шт,
– ухо без признаков заложенности - минимум 1 шт,
– гитарка, желательно со струнами - 1 шт,
– руки парные из правильного места - ровно две.
Разные деталюшки.... Ну и схема электрическая принципиальная - также окажется в хозяйстве совсем не лишней.
Рис. 1
Схема выполнена на полевых транзисторах 2SK117 с нормированным коэффициентом шума, что обеспечивает ей отличные шумовые
характеристики.
Первый каскад (Т1) представляет собой усилитель, выполненный по схеме с общим истоком. В его функции входит не только усиление входного
сигнала на 18...19 дБ, но и некоторое обогащение его спектра частотами чётных (в основном 2-ой) гармоник, что особенно ощутимо при звучании
чистой (неперегруженной) гитары, либо при низком уровне перегруза.
Интегрирующая цепочка R4, С4 предотвращает пролезание и последующее усиление радиочастотных помех.
Далее сигнал поступает на истоковый повторитель (Т2), к выходу которого подключён канал чистого звука, а так же переменный резистор R9,
являющийся регулятором уровня усиления канала перегруза.
Диодный ограничитель (D1-D4) совместно с резисторами R11-R13 осуществляет очень мягкое ограничение поступающего на него сигнала, фиксируя
его максимальную амплитуду на уровне ~ 2 В.
Следующие два одинаковых каскада на транзисторах Т3, Т5 с такими же диодными ограничителями на выходе имеют усиление по напряжению ~ по
20...21 дБ каждый.
Помимо прочего, сток транзистора Т5 является выходом канала с низким уровнем перегруза, который условно можно назвать - "overdrive".
Ну и последний каскад, замыкающий процесс шлифовки гитарного звука, выполнен на транзисторе Т6. Он усиливает сигнал,
поступающий с последнего диодного ограничителя, и посредством мягкого однотактного ограничения подводит черту под динамической и
частотной обработкой сигнала.
Кстати, нелишне будет отметить, что за форму АЧХ усилителя отвечают, в той или иной степени, практически все неэлектролитические
конденсаторы, приведённые на схеме.
Переключателями S1 и S3 осуществляется корректировка частотной характеристики усилителя по аналогии с маршаловским агрегатом, но, в
отличие от него, не исключена возможность производить эти манипуляции при любом уровне усиления.
Истоковый повторитель (Т4) собирает все сигналы, поступающие с переключателей S2 и S4 режимов усиления сигнала, и передаёт их на трёхполосный
регулятор тембра, выполненный в строгом соответствии со схемой, находящейся в чреве усилителя "Marshall JCM900".
С описанием работы схемы - пожалуй, всё. А смотреть диаграммы выходных напряжений, графики АЧХ, а также описывать процесс настройки схемы
будем уже на следующей странице.
|
