Na stronie Wzmacniacz na LM 3875 opisałem budowę różnych wersji wzmacniacza na układach scalonych, zwanego Gainclone. Wzmacniacz ten to praktycznie końcówka mocy, stąd pomysł by zbudować przedwzmacniacz do niego i do tego lampowy. Przedwzmacniacze Nr1-3 niezbyt do tego się nadają, ponieważ mają inny układ płytek i są po prostu  zbyt duże by można je było wbudować do wnętrza  wzmacniacza. Zaprojektowałem więc płytkę, na jednej tylko lampie, zintegrowaną z zasilaczem. 

Przedwzmacniacz
Jest to typowy układ ze wspólną katodą, oparty na jednej, podwójnej triodzie, gdzie każda trioda wzmacnia sygnał jednego kanału. Stąd nazwa "Nr 1/2".

Zasada działania triody w układzie ze Wspólną Katodą jest opisana tak w dziale "Lampy" jak i na stronie "Preamp Nr1" więc nie będę się rozpisywał.
Projektując układ miałem pewne wątpliwości. Oba kanały wzmacniane są przez triody wbudowane w jedną lampę, istnieje więc możliwość przesłuchów międzykanałowych. Po pomiarach oscyloskopem stwierdziłem, że owszem są, ale naprawdę tak  minimalne, że praktycznie nie ma to większego znaczenia. Użyte triody E88CC lub 6N6P mają wewnątrz lampy ekran między triodami, który zmniejsza niekorzystny efekt przesłuchu.
Drugą wątpliwość miałem, gdy zastanawiałem się jak wpłynie na pasmo przenoszenia fakt, ze układ WK będzie bezpośrednio obciążony potencjometrem 50k na wyjściu, lub stopniem mocy wzmacniacza. Układ WK ma wysoką impedancję wyjścia i lepiej pracuje gdy jest obciążony triodą pracującą w układzie wtórnika katodowego (jak w preampie "Nr3"), dzięki czemu staje się mało wrażliwy na obciążenie kolejnym stopniem np. wzmacniaczem mocy.  
Zastosowałem lampy które mają niski opór wewnętrzny (E88CC, 6N6P) i po pomiarach okazało się że obciążenie wyjścia oporem 50k daje przyzwoite wyniki, tj. pasmo przenoszenia do ok. 40 kHz i stosunkowo niewielkie zniekształcenia.   
Lampy
Użyłem lampy E88CC,  która jest ulepszoną wersją popularnych ECC88 (oczywiście można użyć ECC88)- ma dłuższą żywotność (ok. 10 000 godzin), mniejszy rozrzut parametrów, wyższe napięcie zasilania itp. Z dobrymi wynikami stosowałem mocną, radziecka lampę 6N6P. Daje ona nieco inny dźwięk, i chociaż ma zbliżone parametry do E88CC, ze względu na specyfikę sprawia pewne problemy. Omówię je później. 
Oczywiście możesz użyć inną lampę, stosując odpowiednie napięcie zasilania, żarzenia, i dobierając odpowiednio punkt pracy lampy. Lampa nie powinna mieć zbyt dużego oporu wewnętrznego (jak np. ECC83)
Pozostałe elementy
Dość krytyczne w układzie filtra zasilania anodowego są elektrolityczne kondensatory wysokonapięciowe (C2, C3, C4). Użyłem kondensatorów firmy Rubycon, (Low ESR) chociaż oczywiście można stosować inne. Próby montażu tanich kondensatorów zakończyła się zwiększonym poziomem brumu sieciowego, mimo dużych pojemności. 
Jednak niskie ESR (impedancja wewnętrzna)  kondensatora odgrywa dużą rolę.
W torze audio użyłem precyzyjnych rezystorów metalizowanych a także bezindukcyjnych, węglowych Allan Bradley
Schemat
Schemat przypomina przedwzmacniacz "Nr1", gdzie dla uzyskania mniejszej impedancji wyjścia podłączono równolegle drugą triodę. Tutaj w kanale pracuje jedna trioda, ponieważ w bańce lampy umieszczone są dwie, tak więc dla zbudowania przedwzmacniacza stereofonicznego wystarczy jedna lampa.

R4 - 20k, R5 - 30k, R6 -0,8-1k, R7 - 0,35k, R8 - 4k, R9 - 50k, Wszystkie rezystory 0,25W

C5 - 100nF/400V, C6 - 22uF/400V, C7 - 1uF/250V, L1 - E88CC lub 6N6P,  We, Wy - gniazda "cinch"

C1 - 100nF/400V, C2 - 220uF/400V, C3,C4 - 100uF/400V, C8 - 4700uF/16V, C9,C10 - 50uF/16V M1 - mostek 1,5A/600V, M2 - mostek 5A/200V, B - oprawa i bezpiecznik 0,5A D - dioda elektroluminescencyjna

R1 - 2-3k/3-5W, R2 - 270k/0,5W, R3, R3A - 4-5k/1W, R10,R13 - 100R, R11 - 1-5R/1W, dobrać, R12 - 300-800R, dobrać, R14, R15 - 150R Tr - transformator sieciowy, 180V/0,05A - 6,3V/2A,

Układ zasilania anodowego jest typowy, napięcie najpierw filtrowane kondensatorami C1-C4 wspólnie dla obu kanałów, potem rozdzielone na każdy kanał (C5,C6). 
R1 dość mocno się rozgrzewa, dlatego należy go montować na dłuższych nóżkach i powinien mieć moc 3-5W. 
Układ żarzenia.
Zastosowałem żarzenie prądem stałym, bowiem próby wykazały zbyt mocne zakłócenia gdy żarzyłem prądem zmiennym.
R11 służy do redukcji napięcia, należy go dobrać tak, by po rozgrzaniu się lampy, występowało na  nóżkach 4-5 lampy napięcie 6,3V (+/- 5%). Jego wartość zależy od napięcia na transformatorze i obciążenia lampą. Dla E88CC będzie miał inną (większą) wartość, dla 6N6P - mniejszą. Zwykle są to pojedyncze omy (u mnie 4 lub 2,5 oma).
R12 i R13 symetryzują napięcie wyprostowane do masy, C9, C10 odsprzęgają układ. Jeżeli nie słychać zakłóceń, można z nich zrezygnować. 
Na rysunku ścieżek widzimy że żarzenie połączyłem z lampą (nóżki 4-5 lampy) za pomocą skrętki prowadzonęj od dołu płytki (niebieska spirala na rysunku).
Transformator zasilający.
Jego moc to 40-50W, napięcie żarzenia 6,3V a napięcie anodowe 160-190V, w zależności od wersji. Jeżeli chcemy zastosować kondensatory o niższym napięciu pracy, 250V, to napięcie transformatora powinno wynosić 160-170V. Po redukcji na rezystorach R1, R3 otrzymamy napięcie na anodzie lampy 90-100V. Nieco wyższe napięcie powinno być gdy zastosujemy 6N6P, stąd proponowane napięcie na transformatorze 180-190V. Ale z kolei wymusza to  stosowanie kondensatorów na napięcie pracy przynajmniej 350V. Płytka ma wymiary dostosowane do większych średnic kondensatorów, na napięcie 400V.
Pole magnetyczne transformatora zasilającego wpływa negatywnie na układ przedwzmacniacza (zakłócenia), stąd należy go odsunąć od płytki o przynajmniej 8-10cm i to jest minimum, jeżeli chcemy mieć przyzwoity poziom zakłóceń. 

Płytka drukowana

Rysunek płytki w pdf-ie znajdziesz tutaj

Płytka ma niewielkie wymiary (70x135mm), zamontowany na niej jest zasilacz i układ przedwzmacniacza. Preamp można  zamontować wewnątrz wzmacniacza, czy jako bufor na wyjściu odtwarzacza CD. Oczywiście można dać oddzielną obudowę. Po zainstalowaniu potencjometru (50k, zamiast rezystorów R4,R5) na wejściu, stanowić będzie samodzielny przedwzmacniacz lampowy o nienajgorszych parametrach. 
Stosując zamkniętą obudowę problemem może być odprowadzenie ciepła, jest to szczególnie ważne gdy zastosujemy mocną 6N6P. Jej układ żarzenia wydziela w postaci ciepła prawie 5W mocy, do tego dochodzą rezystory redukcyjne. Dlatego ważne by obudowa miała dobrą wentylację. 
Preamp na E88CC wzmacnia ok. 6-8x, a na 6N6P - 4-6x. Jest to dużo, dlatego by słuchać Gainclone z rozsądną głośnością musiałem mocno skręcać potencjometr. Stwarza to problemy z precyzyjnym  ustawieniem głośności, do tego dają znać nierównomierne charakterystyki ścieżek potencjometru.
Wyjścia są dwa - zmniejszyć wzmocnienie  Gainclona oraz (lub) preampa. 
Wzmocnienie GC zależy od stosunku rezystorów R4/R3 w sprzężeniu zwrotnym. Przy wartościach R4 - 22k i R3 - 680R daje to wzmocnienie napięciowe wzmacniacza ok. 32x - jest ono idealne dla zasilania bezpośrednio z odtwarzacza CD czy DVD. Zwiększając wartość rezystora R3 do  wartości np. 1k, uzyskamy wzmocnienie 22x, co może być wystarczające do współpracy w tym przedwzmacniaczem.
Drugim rozwiązaniem jest ograniczenie wzmocnienia przedwzmacniacza. Dokonujemy tego zmniejszając wartość rezystora anodowego R8 oraz R8A do minimalnej wartości - co już zostało zrobione (rezystory te mają wartość 5k).  Należy jednak pamiętać, iż zmniejszając wartość rezystora anodowego zmniejszamy wprawdzie wzmocnienie, ale zwiększają się zniekształcenia nieliniowe. Stąd należy wybrać jakiś kompromis.
Dobrym rozwiązaniem jest, by uzyskać mniejszą amplitudę sygnału na wyjściu preampa, zastosowanie dzielnika składającego się z rezystorów R4-R5 (i odpowiednio - R4A, R5A w drugim kanale). Wartości R4-R5 jak na schemacie, zmniejszają wzmocnienie do ok. 2,5-3,5x. Można zastosować inne wartości np. gdy R4 i R5 będą miały jednakową wartość po 30k, wzmocnienie preampa zmaleje do połowy początkowej wartości.
Transformator zasilający (toroid), ze względu na jego niewielkie rozmiary, udało mi się zainstalować w obudowie z wtyczką od zasilacza sieciowego. Zasilanie żarzenia i anodowe jest prowadzone 4 przewodami, (piąty przewód to uziemienie) o długości ok. 1 metra. Dzięki temu pole magnetyczne transformatora nie wpływa na wrażliwe obwody wejścia przedwzmacniacza. 

Chęć posiadania zestawu bardziej uniwersalnego zadecydowała o tym, że preamp wbudowałem w oddzielną obudowę i podłączam do wzmacniacza w razie potrzeby. 

Brzmienie lamp
6N6P ma ciekawy, bardzo swobodny, naturalnie brzmiący dźwięk, chociaż mniej szczegółowy niż E88CC. 
Z kolei E88CC brzmi dość jasno, daje ładną stereofonię, z lekkim podbiciem środkowego pasma. Słychać wiele szczegółów i co zaskakuje brzmi dość "lampowo" czyli ociepla nieco dźwięk Gainclona, chociaż lampy te mają opinię neutralnych.
GC z preampem lampowym brzmi pięknie gdy słuchamy wokalu z niewielkimi składami. Słychać wtedy mnóstwo szczegółów, dźwięk jest nie męczący, muzyki można słuchać bardzo długo, z przyjemnością. Ale mocniejsza muzyka, jak wydaje  mi się, brzmi lepiej gdy słuchamy jej na samej końcówce mocy. 
Trudno powiedzieć czy przedwzmacniacz spełni wszystkie Wasze oczekiwania. Jednym może się podobać innym nie. Ale jest to świetna baza do dalszych eksperymentów z kształtowaniem dźwięku wzmacniacza zbudowanego na półprzewodnikach, niekoniecznie Gainclona. 

Bezpieczeństwo
We wzmacniaczu lampowym występują wysokie napięcia. Dlatego tak podczas projektowania jak i budowy urządzenia musimy zachować pewne procedury które zapewnią bezpieczeństwo nie tylko podczas prób i testów ale i podczas jego późniejszego użytkowania.
Największe zagrożenie niesie obwód zasilania prądem sieciowym. Dlatego, tak przewody zasilające, transformator, gniazda, wyłączniki itp. powinny być dobrej jakości, dostosowane do pracy przy napięciu 230 V (dobrze, gdy posiadają znak CE). Miejsca połączeń powinny być dokładnie izolowane. Najlepiej jeśli zasilanie sieciowe tworzy oddzielny, odpowiednio izolowany obwód, oddalony od pozostałych elementów układu.
Montaż jak i wszelkie przeróbki wykonujemy ZAWSZE po wyjęciu wtyczki z gniazdka sieciowego.

Dotknięcie urządzenia pod wysokim nawet napięciem nie jest groźne pod jednym warunkiem - nie będzie przepływu prądu. Stąd doświadczeni elektronicy tak pracują z urządzeniami pod napięciem, by ciało nie tworzyło obwodu zamkniętego. Jednym słowem pracują "z jedną ręką w kieszeni".

Przed uruchomieniem urządzenia należy sprawdzić prawidłowość lutowania kondensatorów elektrolitycznych (plus do plusa, minus do minusa). Odwrotne wlutowanie kończy się najczęściej wybuchem kondensatora.
Urządzeń nie przetestowanych w dłuższym okresie czasu nie należy pozostawiać włączonych bez opieki.
Metalowa obudowa urządzenia powinna być uziemiona, kabel zasilający i gniazdko sieciowe powinny mieć sprawny obwód uziemienia.

Przypominam:

W przedwzmacniaczu występują wysokie napięcia, bądź ostrożny! Wszelkich regulacji dokonuj przy wyłączonym zasilaniu i po rozładowaniu kondensatorów wysokonapięciowych.

Lampy i rezystory rozgrzewają się do wysokiej temperatury. Łatwo o poparzenie!

---