Ламповый усилитель маршал схема

Ламповый усилитель маршал схема

Hi Gain Master Volume MK III и Hi Gain Dual Reverb — начало исследования:
1. Предусилитель — формирователь чистого лампового звука, лёгкого овердрайва
и глубокого перегруза.

Серия JCM900 изначально вышла под рекламным слоганом: «Усилитель, в котором вам не захочется ничего модернизировать».
По сравнению с предыдущими моделями — усилители серии JCM900 звучат не только более «остро» и «резко» на перегрузе (что большинством музыкантов было расценено как шаг к более современному звуку), но и обладают по сравнению с 800-ой серией намного более чистым и приятным неперегруженным звучанием.

И тут ясен пипидастр, что главным ответственным за звук в любом ламповом маршаловском гитарном аппарате, будь то комбик или голова, является предварительный усилитель, в котором и происходит основная церемония формирования АЧХ и динамических процессов всего изделия.
Причём, попытки имитировать данное легендарное звучание посредством транзисторных построений, в большинстве случаев к ожидаемому результату не приводит. И связано это не с неспособностью транзисторов "звучать по ламповому" (ВАХ полевых транзисторов достаточно близки к ламповым), а с игнорированием тонких нюансов и схемотехнических изысков "непростых" британских специалистов.

Так что давайте рассмотрим схему узла предварительного усиления "Marshall JCM900" и попытаемся разобраться — для чего нужна та или иная деталюшка.


Рис.1

Большинство музыкантов, решившихся на самостоятельное повторение данного усилителя, взяли за основу не оригинальную схему, приведённую производителем, а более удобную для прочтения — схему с сайта www.heavypage.narod.ru, гуляющую в сети. А потому и не включили в состав своих поделок цепочку R9, D1 (Рис.1). А зря! Практически во всех схемах, разработанных и вылизанных как котовьи причиндалы просвещёнными британцами, всякая деталюшка аккурат стоит на своём месте и каждая выполняет свою важную функцию.

Читайте также:  Комплексная канализационная насосная станция

Входной каскад на элементе V1.1 — это обычный усилитель с общим катодом. В его функции входит не только усиление входного сигнала, но и некоторое обогащение его спектра частотами 2-ой гармоники, что особенно ощутимо при звучании чистой (неперегруженной) гитары, либо при низком уровне перегруза. Для того, чтобы каскад лучше справлялся с этой задачей, его рабочая точка аккуратно смещена вверх по отношению к середине передаточной характеристики.
Коэффициент усиления каскада зависит от параметров используемой лампы и может находиться в интервале 33. 37дБ.

Цепочка R5, C4 — это простейший ФНЧ 1-го порядка, который с учётом выходного сопротивления предыдущего каскада имеет частоту среза 3,6кГц.
Далее следует очень хитро-включённый (между сеткой и катодом) потенциометр R6, выступающий в качестве первого регулятора усиления.

При низких уровнях входного сигнала, усилительный каскад ОК на элементе V1.2 имеет усиление примерно такое же, как и предыдущий. При увеличении же величины напряжения на катоде V1.2 сверх уровня открывания диода D1, значение усиления отрицательной полуволны остаётся прежним, а положительной — повышается на несколько дБ.

С9-С11, R11-R13 — это частотозависимый регулятор усиления с глубиной регулировки 20дб.
АЧХ данного регулятора имеет ярковыраженную зависимость от угла поворота потенциометра R12, позволяя минимизировать тембральную зависимость выходного сигнала от степени его ограничения (перегруза).
Выход регулятора подключён к диодному ограничителю амплитуды сигнала и выполнен по схеме, сочетающей в себе комбинацию диодного моста Br1 и одиночного диода D2. Диодный мост содержит внутри себя элементы с малым прямым падением напряжения и явно был выбран разработчиками не из соображений экономии. Не стоит пытаться заменить эту комбинацию на что-то другое.

С ограничителя сигнал поступает на очередной каскад ОК, выполненный на элементе V2.1. По большей части он выполняет ту же функцию, что и V1.1 — обогащает сигнал чётными гармониками.
Каскад на V2.1 — это катодный повторитель, имеющий относительно низкое выходное сопротивление, необходимое для корректной работы трёхполосного темброблока (или эквалайзера, как его называет производитель), реализованного на R18-R21, C14-C16.

Ну и завершающая цепь — это резистивный делитель R22-R23. Он осуществляет уменьшение уровня поступающего на него сигнала до значений, приемлемых для работы последующих каскадов.

А вот теперь можно расслабиться, выкурить сигаретку и посмотреть форму выходного сигнала при различных положениях регулирующих элементов.
Итак. Темброблок я отключил, выходной делитель R22-R23 оставил, на вход подал синус частотой 1кГц и амплитудой 100мВ.


.

.

.
Рис.2

Поскольку диаграммы, изображённые на Рис.2, никаким боком не являются японскими комиксами, то и рассматривать мы их будем слева направо и сверху вниз.

Первая диаграмма соответствует уровню усиления блока 40дБ. Этот режим является относительно близким к началу ограничения сигнала и считается предпочтительным для получения на выходе чистого (неперегруженного) звука.
Кг равен 1,35%, преобладающей является 2-ая гармоника, уровень 3-ей ниже её на 8дБ, остальные находятся на уровне шумов и в расчёт могут не приниматься. Вот он — знаменитый ламповый звук.

На второй диаграмме (усиление 45дБ) — лёгкий перегруз, так любимый многими блюзменами.

На 3-5 диаграммах — усиление: 50, 60 и 70дБ. Несмотря на почти 20-кратное (по отношению к началу перегруза) увеличение амплитуды сигнала, идёт постепенное, мягкое и практически симметричное ограничение.

И наконец, последняя диаграмма — уровень усиления 75дБ (или в 5600 раз по напряжению). Налицо потеря симметрии выходного сигнала, что подсыпет немного песка в звучание инструмента. Однако как "Редкий щегол со шнобелем дочешет до середины Днепра. А если дочешет, так гикнется и копыта отбросит", так и редкий музыкант вывернет до максимума ручку усиления маршаловского JCM900.

И для кучи приведу графики изменения АЧХ усилителя в зависимости от положения потенциометра 2-го регулятора усиления (R12).


.

.
Рис.3

На первом рисунке (Рис.3) приведена АЧХ (с максимальным подъёмом характеристики 5,8кГц), соответствующая положению регулятора, при котором обеспечивается минимальное усиление.
На последнем (с максимальным подъёмом 1кГц) — соответствует положению максимального усиления.
Между ними — характеристики с промежуточными положениями регулятора.

100-ваттная серия (1965–1981)

Работы над прототипом 100-ваттного усилителя Marshall начались в середине 1965 года, и разработку схемы снова взяли на себя Кен Брэн и Дадли Крейвен. Вместо четырех выходных ламп EL84 были использованы четыре 6V6, что давало около 60 ватт. Эти лампы работали в сочетании с ламповым выпрямителем GZ34. Схема преампа была такой же, как на JTM 45, таким же был и выходной трансформатор – это решение послужило источником ряда проблем.

Трансформаторы, поставляемые компанией «RS Components» под названием «De Luxe», были самыми мощными, какие только могли найти разработчики Marshall. Этот трансформатор был рассчитан лишь на 30 ватт, что было маловато даже для JTM 45. Поэтому, когда через него шли 60 ватт, он не мог выдержать такой мощности. Был построен второй прототип с двумя трансформаторами, четырьмя лампами 6L6 и двумя выпрямителями GZ34.

Результаты были воодушевляющими и вдохновили на создание третьего прототипа, на четырех лампах KT66 с двумя трансформаторами от JTM 45, выдававшего около 100 ватт мощности. Во время его разработки инженеры пришли к выводу, что преимущества лампового выпрямителя не оправдывают проблем, связанных с его использованием, и что он может быть с равным успехом заменен электронным полупроводником. Таким образом, еще на стадии разработки лампа GZ34 была убрана из схемы 100-ваттной модели, а на 50-ваттных моделях это произошло несколькими месяцами позднее.

Характер звучания 100-ваттной модели значительно отличался от 50-ваттной, и это стало еще более заметно, когда в конце 1965 года Marshall начали устанавливать на серийные образцы один 100-ваттный выходной трансформатор. С первых дней выпуска в качестве опции было доступно тремоло, именно такой усилитель предпочел Пит Тауншенд. Однако его выбор разделяли немногие, поэтому модели с тремоло (обозначаемые приставкой «T», например «T1959») были сняты с производства примерно в 1972 году.

T1959

Внешне эти усилители были очень похожи на 50-ваттную серию того же периода, с черным корпусом, плексигласовой панелью и позолоченным прямоугольным логотипом. Корпус 100-ваттной серии был заметно больше для того, чтобы разместить в нем увеличенные трансформаторы и большее количество ламп. Такое различие по размерам корпусов для 50-ваттных и 100-ваттных моделей сохранялось примерно до 1972 года. Первоначально в корпусах 50-ваттных моделей не было вентиляционной решетки, в то время как в 100-ваттниках были небольшие решетки в стиле Vox, впоследствии увеличившиеся до тех размеров, которые сохраняются и поныне.

Как только была завершена работа над прототипами, началось массовое производство. Чтобы ускорить запуск 100-ваттных моделей в серию, на первые образцы ставились передние панели от JTM 45, поскольку оригинальные панели еще не были изготовлены; задние панели были тоже от JTM 45, светло-желтого цвета. За исключением, разумеется, нескольких прототипов, эти усилители сейчас являются самыми редкими и дорогими из 100-ваттной «Plexi» линейки.

Компании Marshall повезло с датой выпуска 100-ваттной серии: она совпала с пришествием новой волны супергрупп, созданных примерно в то время: самыми известными были Джими Хендрикс с его Experience, Cream и, разумеется, The Who, для кого первоначально и была разработана 100-ваттная серия. Несомненно, благодаря поддержке этих групп усилители Marshall получили такое широкое распространение, и прошел год или два, прежде чем производство смогло в полной мере удовлетворить спрос.

Популярности им добавил тот факт, что системы портального звукоусиления все еще находились в зачаточном состоянии, поэтому гитаристам приходилось полагаться только на мощь собственного усилителя, чтобы заполнить звуком большие концертные площадки, быстро становившиеся основными местами выступлений групп того времени. Ну и, само собой, свою роль сыграло популярное мнение, что «больше – значит лучше»!

Для достижения этих целей стены усилителей и динамиков приходилось ставить друг на друга и поднимать над сценой все выше и выше – так родился термин «стэк». Стэк состоял из усилителя (иначе именовавшегося «головой»), поставленного на два кабинета 4×12”. Так как технологии производства динамиков только развивались, необходимость в дополнительных кабинетах была вызвана возросшей выходной мощностью усилителей, а также некоторыми эстетическими соображениями во время проведения «живых» концертов.

100-ваттные модели изменялись внешне и по конструкции точно так же, как и 50-ваттные. Так, в 1966 году было сделано единственное значительное изменение в схеме – лампы KT66 были заменены на EL34, что, как и в случае с 50-ваттной серией, повлияло в конечном итоге на звук.

Artist 2068

Начиная с того времени фирма проводила ряд экспериментов с изменением различных характеристик электронной схемы – включая установку различных трансформаторов – и это, наряду с неизбежными изменениями характеристик компонентов и с допусками, лежащими в широких пределах, породило мнение, что каждый усилитель Marshall звучит по-своему, иначе, чем другие.

«Лежачий» сетевой трансформатор был использован, чтобы понизить центр тяжести шасси и увеличить его прочность, что в значительной мере было вызвано использованием алюминиевого шасси; со стальным шасси положение этого трансформатора было не так критично, поэтому его сделали «стоячим» для того, чтобы уменьшить занимаемую им площадь на нижней части шасси, а также для понижения шумов. Примерно в 1968 году трансформатор был развернут на 90 градусов, также в целях уменьшения шума. Количество конденсаторов было увеличено, поскольку существовали определенные трудности с поставками высоковольтных конденсаторов, а также вследствие некоторых изменений в схеме выпрямителя. И опять-таки из этих спецификаций есть исключение. Компания «Marshall» начиная с 1966 года заказывала у фирмы «Drake» как сетевой, так и выходной трансформатор для 50- и 100-ваттных серий, однако в 1967 и 1968 годах трансформаторам «Drake» для 100-ваттных моделей «Marshall» предпочли трансформаторы от другого поставщика под названием «Dagnall». Такой порядок сохранился до наших дней.

1969 Super Bass 1992

1971 Super Bass 1992

1978 Super Bass 1992

В 1971 году Marshall представили 100-ваттную «голову» в серии Artist, модель 2068 (соответствующий кабинет назывался 2069, а полный стэк выпускался под наименованием 2059). Также одновременно с 50-ваттной модификацией Marshall выпустили первый 100-ваттный усилитель с регулировкой общей громкости в 1975 году – легендарный 2203. Вскоре после выпуска модели 2203 Marshall стали использовать корпуса с более толстыми стенками. Это совпало с выходом модели 2103, комбо с 2 динамиками по 12”, которая также стала крайне популярной. Эти модели выпускались в обоих вариантах, со старым и новым корпусом, вплоть до появления серии JCM 800 в 1981 году.

Еще один усилитель, появившийся в это же время, именовался 2159, это была версия «головы» 1959 в формате комбо. В 1978 году последовал выпуск новой «головы» под названием 2959, представлявшей собой странную комбинацию современных (для того времени) характеристик, включая ревербератор, отключаемый ножной педалью, и режим «boost» (+6 дБ) со схемой от «Super Lead» без регулировки общей громкости. Эта модель производилась лишь несколько месяцев и снята с производства после того, как было выпущено примерно 150 экземпляров.

Модели:

  • Super Lead 1959 – 100 ватт, гитарная «голова», годы выпуска 1966–81
  • Super PA 1968 – 100 ватт, PA-«голова», годы выпуска 1966–75
  • Super Bass 1992 – 100 ватт, басовая «голова», годы выпуска 1966–81
  • 2059 – 100 ватт, гитарная «голова» и кабинет 4×12”, годы выпуска 1971–78
  • Artist 2068 – 100 ватт, гитарная «голова», годы выпуска 1971–78
  • Master Volume 2103 – 100 ватт, гитарный комбо 2×12”, годы выпуска 1975–81
  • 2159 – 100 ватт, гитарный комбо 2×12”, годы выпуска 1977–81
  • Master Volume 2203 – 100 ватт, гитарная «голова», годы выпуска 1975–81
  • 2959 – 100 ватт, гитарная «голова», годы выпуска 1978–80

BLACK ANGEL

Одно из наиболее удачных схемных решений, ламповый усилитель MARSHALL, надолго обосновался в рядах студийных и концертных усилителей, и был в своё время мечтой каждого музыканта. Данная конструкция лампового усилителя BLACK ANGEL , собранная мной ещё 10 лет назад, до сих пор используется на репетициях и концертах одной местной рок-группой. Довольно внушительные габариты — 600х200х150 мм, оправдываются серьёзной, как для лампача мощностью и изумительным звучанием.

Транс питания ТС180 и выпрямитель с удвоением дают 400В на аноды. Конденсаторы фильтра — два по 150 мк 300 в соединённые последовательно, чтоб повысить рабочее напряжение. EL34 заменяем на 6П3С, а трансформаторы выхода можно взять типа ТАН, соединив обмотки как по схемам Комарова из журналов "Радио". Один канал усилителя BLACK ANGEL был сделан на ТАНе, а на втором, транс мотался вручную: разница по звуку особо не заметна.

Для красоты, сверху схемы усилителя BLACK ANGEL закреплён кусок фольгированного и никелированного стеклотекстолита, с вырезанными отверстиями под лампы.

В одной части корпуса стоит транс питания и блок выпрямителей с дросселем, а в другой — выходные трансформаторы. Это существенно снижает наводки.

Корпус обклеен чёрной самоклейкой, отчего и получил своё название BLACK ANGEL 🙂 В пластмассовом регуляторе звука просверлено отверстие 3 мм и вставлен светодиод, соединённый с питанием гибкими проводами. Получилось стильно и удобно. Подсветка ламп снизу светодиодами не рекомендуется — свечение накалов само по себе выглядит очень красиво!

Звучание усилителя BLACK ANGEL лучшее, чем у всех прослушанных мной усилителей! Рекомендую ознакомится с ламповым домашним кинотеатором — пятиканальным усилителем чисто на лампах.

Оценить статью
Добавить комментарий