Гибридный усилитель - проект Zarathustra

[deemon]

Вот , наконец-то нарисовал схему своего гибридного усилителя . Вообще , я уж не раз замечал , что мне проще сделать схему , чем её нарисовать и выложить куда-нибудь Идея этой схемы возникла 10 лет назад - сначала я обнаружил прекрасные звуковые свойства лампы 6Э5П , а потом стал пробовать её с разными выходными каскадами . Я пробовал много чего , вплоть до ГМ-70 , и тогда же решил испытать свою давнюю идейку - сделать параллельный повторитель со смещением напряжением , чтобы устранить органически присущие классическому варианту недостатки , а именно ограничение по выходному току и довольно большие потери по напряжению выхода . Результат превзошёл все ожидания . Мнение о том , что такое смещение неминуемо приведёт к тепловой нестабильности каскада - оказалось совершенно неверным . Если обеспечить тепловую связь между мощными транзисторами и диодами в источнике смещения , то проблем нет никаких , а есть только преимущества . Ток выхода в таком каскаде теперь равен входному току каскада , умноженному на произведение усиления предвыходного и выходного транзисторов , и в данном случае может достигать 15 ампер , а выходной каскад , что интересно , может работать в режиме rail-to-rail , то есть практически до напряжения питания . Кроме того , из-за жёсткой связи переходов БЭ всех транзисторов значительно улучшается симметрия каскада на высоких частотах , так как устранена несимметрия токов заряда и разряда ёмкостей переходов при резких перепадах в сигнале . А это , кроме того , позволяет устранить "ступеньку" в классе АВ , и позволяет работать без ООС с малыми искажениями . Что положительно сказывается на звуке , понятное дело

Дальше я развивал эту идею , и сделал несколько разных версий такого усилителя , отличавшихся разными вариантами входного каскада SRPP на лампах 6Э5П и выходного каскада , в том числе был и вариант выхода в чистом классе А с током покоя до 4 ампер . Несмотря на различия , у всех этих усилителей характер звука похож , что и неудивительно - концепция-то одна . Пэтому я и назвал весь этот проект одним именем - Zarathustra . Почему именно так ? Наверно , потому что характер звука этого усилителя навёл меня на эту мысль .... но это , впрочем , уже "лирика"

Насчёт особенностей схемы . Во-первых , тут применено любопытное решение каскада SRPP на тетродах . Как видно из схемы , экранная сетка нижнего тетрода включена не на его анод , как это обычно делают , получая из тетрода триод , а на выход каскада . Это позволяет охватить каскад местной ООС , притом на экранную сетку . В результате - искажения каскада SRPP приближаются к таковым у триодного каскада , что улучшает его звук . Также снижается выходное сопротивление каскада . Далее , в выходном каскаде применено не обычное двуполярное включение питания , а "виртуальная средняя точка" на конденсаторах . Это решает сразу несколько проблем . Во-первых , исключает появление постоянного тока в цепи нагрузки , во-вторых , устраняет перезаряд ёмкостей питания от диодного моста при их несимметричном разряде сигналом . Это позволяет устранить очень неприятные импульсные искажения , возникающие при работе на большой мощности и на низких частотах ( ниже 50 герц ) . Кроме того , такое решение помогает устранить помехи из-за несимметрии половинок вторичной обмотки транса питания и диодов моста . А так как земля входного сигнала подключена на среднюю точку , то и сами кондёры питания оказываются как бы "исключены" из звуковой цепи , что уменьшает их влияние на качество звука .

И ещё один нюанс - подавление фона в цепях накала . Как видно из схемы - к накальным обмоткам подключены конденсаторы по 0,22 мкф . В отличие от известного способа - подачи смещение на накал от + питания , этот вариант позволяет максимально устранить фон . Дело в том , что в моём варианте токи утечки катод-накал заряжают эти конденсаторы до тех пор , пока они не зарядятся до оптимального напряжения , при котором токи эти обращаются в ноль . А ведь именно при таком напряжении и фон будет минимальным . Получается как бы "автосмещение" накала . Кроме того , благодаря этим конденсаторам переменное напряжение накала на выводах нити делается симметричным относительно земли схемы , что тоже устраняет фон , притом без отвода от середины обмотки накала . Получается и проще , и лучше .

Надеюсь , что по схеме всё будет понятно , на все вопросы с удовольствием отвечу .



P.S. Картинку перезагрузил заново - устранил ошибку в названии транзистора .

P.P.S. Ещё раз перезагрузил картинку , исправил напряжение питания на обмотке трансформатора - правильно 160 вольт .

[LepekhinV]

Offтопик:
киса, папка ЛС переполнена, отвечу здесь. Любое исправление в плате=перевыпуск=удорожание. Не стал править шелкографию.

[киса]

Владимир большое спасибо. Это правильно, что ответили здесь.

[киса]

Всем добрый вечер вот вариант УН, где вместо BSP129 можно применить два полевых транзистора 2SK170, отобранных по начальному току около 10 мА. При резисторе R2=9,1 Ома ток анода нижней лампы около 13 мА, при R2=4,5 Ома около 16 мА. Дмитрий рекомендовал выход брать с Анода нижней лампы, лучше звук. А резистор R7 можно на анод нижней лампы, как нарисовано, а можно на катод верхней лампы. Всё нужно слушать.

[Furious_Dima]

Всем добрый вечер вот вариант УН, где вместо BSP129 можно применить два полевых транзистора 2SK170, отобранных по начальному току около 10 мА. При резисторе R2=9,1 Ома ток анода нижней лампы около 13 мА, при R2=4,5 Ома около 16 мА. Дмитрий рекомендовал выход брать с Анода нижней лампы, лучше звук. А резистор R7 можно на анод нижней лампы, как нарисовано, а можно на катод верхней лампы. Всё нужно слушать.

Главное звук. Юрий, внесу небольшое уточнение, сверху должна быть не лампа а depletion mode mosfet, тогда связка с 2sk170 и подобными фетами работает как задумано, лампа сверху здесь как 5ое колесо.

---------- Сообщение добавлено 21:51 ---------- Предыдущее сообщение было 21:49 ----------

Если у кого то остались EOL bf862 или их замена, то это их звездные час вместо пары 2sk170

---------- Сообщение добавлено 22:02 ---------- Предыдущее сообщение было 21:51 ----------

Еще интересно бы посмотреть на полосу, можно увеличить R6 в несколько раз если звук ярковат, хотя в ит ярковатый звук это данность, будь то хоть полевик хоть пентод.

---------- Сообщение добавлено 23:36 ---------- Предыдущее сообщение было 22:02 ----------

можно на катод верхней лампы. Всё нужно слушать.

Сигнал нужно снимать либо с истока нижнего транзистора, либо с анода нижней лампы.

[киса]

Дмитрий ещё раз большое спасибо за показ лучших вариантов схемотехнических решений. Я уже опробовал два варианта снятия сигнала, с анода нижней лампы и с катода верхней. При снятии сигнала с анода нижней лампы при подпайке к данному аноду и его экранирующей сетки через резистор R7 75 Ом звук мне понравился. Завтра придёт товарищ, а может трое на прослушивание, будем сравнивать. Спасибо всем кто помогал и тем, кто вставлял палки в колёса.

[Semigor]

Мне кажется, что чисто ламповый СРПП имеет смысл в чисто ламповой схеме. В гибриднике оптимально поставить сверху один BSP129. Это позволит уменьшить напяжение питания без уменьшения максимальной мощности. Сигнал снимать с истока BSP129, (предпочтительный вариант), или с анода лампочки.
Каскод BSP129 не нужен. У него и так офигительное динамическое сопротивление, достаточная мощность и небольшие паразитные емкости.

[V_V_V]

Мне кажется, что чисто ламповый СРПП имеет смысл в чисто ламповой схеме. В гибриднике оптимально поставить сверху один BSP129. Это позволит уменьшить напяжение питания без уменьшения максимальной мощности. Сигнал снимать с истока BSP129, (предпочтительный вариант), или с анода лампочки.
Каскод BSP129 не нужен. У него и так офигительное динамическое сопротивление, достаточная мощность и небольшие паразитные емкости.

Тогда имеет смысл, вольт на 50-60, снизить питание УН. Зачем рассеивать лишнее тепло на BSP129?

[Semigor]

Совершенно верно. BSP129 остается в режиме вплоть до напряжения на нем 1В.

[geov]

Как правильно подготовить к работе лампу которая лежала полвека?

[stan marsh]

Как правильно подготовить к работе лампу которая лежала полвека?

Готовить не надо, сразу в работу.

[Furious_Dima]

Мне кажется, что чисто ламповый СРПП имеет смысл в чисто ламповой схеме. В гибриднике оптимально поставить сверху один BSP129. Это позволит уменьшить напяжение питания без уменьшения максимальной мощности. Сигнал снимать с истока BSP129, (предпочтительный вариант), или с анода лампочки.
Каскод BSP129 не нужен. У него и так офигительное динамическое сопротивление, достаточная мощность и небольшие паразитные емкости.

Все познается в сравнении вариант с одним bsp129 звучит хуже, несколько неотесанно что ли.

[Semigor]

Все познается в сравнении вариант с одним bsp129 звучит хуже, несколько неотесанно что ли.

Интересно, сравню.

[сергей дроздов]

Мне кажется, что чисто ламповый СРПП имеет смысл в чисто ламповой схеме. В гибриднике оптимально поставить сверху один BSP129. Это позволит уменьшить напяжение питания без уменьшения максимальной мощности. Сигнал снимать с истока BSP129, (предпочтительный вариант), или с анода лампочки.
Каскод BSP129 не нужен. У него и так офигительное динамическое сопротивление, достаточная мощность и небольшие паразитные емкости.

Чисто ламповый SRPP Действительно имеет смысл в полностью ламповом усилителе(проверено ). Сейчас буду аналогичный собирать.Даже не знаю где пробовать BSP129 или 2sk170 в чисто ламповом усилителе или в гибридном.

[киса]

В гибридном на 6Э5П и двух транзисторах применять 2SK170 нельзя. Там на полевом транзисторе BSP129 между истоком и стоком напряжение около 100 В, а у 2SK170 максимальное напряжение всего 40 В. А вот в двух ламповом он встаёт как миленький. Напряжение между стоком и истоком всего 5 В и при токе через полевой транзистор около 6 мА - 8 мА рассеиваемая мощность всего 40 мВт. С уважением, Юрий.

[deemon]

В гибридном на 6Э5П и двух транзисторах применит 2SK170 нельзя. Там на полевом транзисторе BSP129 между истоком и стоком напряжение около 100 В, а у 2SK170 максимальное напряжение всего 40 В. А вот в двух ламповом он встаёт как миленький. Напряжение между стоком и истоком всего 5 В и при токе через полевой транзистор около 6 мА - 8 мА рассеиваемая мощность всего 40 мВт. С уважением, Юрий.

Не , когда одна лампа с двумя транзисторами - там при питании 300 вольт на BSP129 получается 50 вольт ( и ещё 50 на биполяре ) . При токе лампы 20 ма - на полевике рассеивается мощность 1 ватт , при правильном монтаже полевик в SMD корпусе греется примерно до 60 градусов , что в принципе вполне терпимо . А вот если сверху поставить только полевик - тогда на нём будет 100 вольт , и 2 ватта тепла , а у него в даташите максимальная мощность 1,8 ватт , и это при 25 градусах , чего в реальности не будет , конечно . Значит , остаётся только один выход - снижать питание до 250 вольт , но тогда мы получим несимметричный клип - сверху 50 вольт , снизу 100 , некошерненько как-то получается Да притом ещё уменьшается запас на разброс характеристик ламп . Вот потому я , хоть с Игорем обычно согласен , но в этом вопросе спорил с ним насчёт такого каскада - в смысле , ставить сверху один только BSP129 - не лучший вариант , надо ставить два транзистора ( полевик и биполяр ) и разделить между ними напряжение ( и мощность ) поровну ...

[V_V_V]

Можно еще два полевика. Верхний, например, DN2540 в корпусе ТО-220, а нижний BSP129.

[Semigor]

Дим, 100в амплитуды - это 625 вт на 8 Ом, зачем?! Конечно надо снижать напряжение питания.
PS. Кстати, может кто нибудь показать осциллограмму ограничения УН, где сверху транзисторы?

[hippo64]

несколько неотесанно что ли.

Как обычно златоухим лишь бы брякнуть типа красиво, проявить свою брехливую квалификацию.

[sova355]

Как правильно подготовить к работе лампу которая лежала полвека?

Известно как сначала накал часик, потом постпенно повышать анодное, геттер нагреваясь повысит вакуум а электроды дегазируются

[киса]

Не , когда одна лампа с двумя транзисторами - там при питании 300 вольт на BSP129 получается 50 вольт ( и ещё 50 на биполяре ) . При токе лампы 20 ма - на полевике рассеивается мощность 1 ватт , при правильном монтаже полевик в SMD корпусе греется примерно до 60 градусов , что в принципе вполне терпимо . А вот если сверху поставить только полевик - тогда на нём будет 100 вольт , и 2 ватта тепла , а у него в даташите максимальная мощность 1,8 ватт , и это при 25 градусах , чего в реальности не будет , конечно . Значит , остаётся только один выход - снижать питание до 250 вольт , но тогда мы получим несимметричный клип - сверху 50 вольт , снизу 100 , некошерненько как-то получается Да притом ещё уменьшается запас на разброс характеристик ламп . Вот потому я , хоть с Игорем обычно согласен , но в этом вопросе спорил с ним насчёт такого каскада - в смысле , ставить сверху один только BSP129 - не лучший вариант , надо ставить два транзистора ( полевик и биполяр ) и разделить между ними напряжение ( и мощность ) поровну ...

Абсолютно верное замечание, что там на полевом транзисторе не 100 В, а 50 В. Это я по инерции взял для расчётов 400 В как в двухламповом. Виноват, исправлюсь.