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 .

[stan marsh]

Можно ли на них сделать УН для этого усилителя?

Можно, но автор всё-таки предпочёл 6Э5П.

Скрытый текст

Но вариант спарки ОК+ОА я бы категорически посоветовал. ЕМ-ка прям туда так и просится. Мы делали подобное на подобной 13DR7, но ЕМ-ка интересней.

[свернуть]

Может лучше остановиться на "старом добром" RC фильтре?

Пожалуй.

плавное нарастание анодного

А зачем оно?

Звук 6Н6П во всех вариантах уступает всем перечисленным лампам.

Ну уж нет!

[Сергей Гапоненко]

(Что и беспокоит...)

Off-topic/ Так я же даже книжку про это написал, чтобы начинающие могли пропустить определенные шаги, используя наш опыт. Приводил схемы Ульянова, Лачиняна, Чиффоли с параллельным УТ на выходе.. И подробно дал советы по принципу 1 лампа на входе - 4 транзистора на выходе. Но , еще раз повторюсь, не включил Заратустру, так как не знал об этом проекте в то время.

---------- Сообщение добавлено 17:06 ---------- Предыдущее сообщение было 17:04 ----------

Можно, но автор всё-таки предпочёл 6Э5П.

Скрытый текст

Но вариант спарки ОК+ОА я бы категорически посоветовал. ЕМ-ка прям туда так и просится. Мы делали подобное на подобной 13DR7, но ЕМ-ка интересней.

[свернуть]

Пожалуй.

А зачем оно?



Ну уж нет!

Я не настаиваю про 6Н6П, написал, что пусть меня поправят. Мне показалось с 6Н6П, как будто сплошные гитарные усилители играют. Как-то так. Много мягкого и теплого, но маловато резкости в атаке звука. Возможно, от режимов зависит.

Еще один коммент сделаю, про полигон для поиска звука. Это относится ко всем схемам без общей ОООС так как в них более заметен вклад каждого из немногих элементов, но главное - схемы без ООС позволяют экспериментировать даже начинающим, главное - это элементарную технику безопасности при работе с электричеством соблюдать. В схеме с общей ООС простая ошибка может привести к пробою транзистора, выходу из строя АС, причем, начинающему нелегко будет локализовать проблемное место в схеме. А в простых по числу деталей безОООСных схемах многие ошибки не фатальны. Если делать без печатных плат, можно много интересных экспериментов поставить. Печатные платы хороши, когда схема отлажена и тиражируется. Для экспериментов они не очень годятся, так как не позволяют много паек делать.

Не знаю, как случае Заратустры с батарейкой, а "мой" вариант исходной схемы Агеева с резисторами в первом каскаде выдерживает КЗ по нагрузке и не издает никаких щелчков при включении. У меня нет ни софтстарта, ни защиты АС. Лет десять работает и у меня, и у друзей, без проблем.

[vladimir sim]

Если не выеживаться и сделать активный фильтр на 5 деталях- полевик, 3 резистора , конденсатор и защитный зенер затвор -исток- он намного лучше RC- фильтров. Добавление лишнего, как и два моста в Зуевике да и не только, испортит результат.Перфекционистов, которые предлагают улучшения типа шунтов, зашунтированных другими шунтами, надо гнать ссаными тряпками, это неадекватные люди. Пред оптимален ОК- ОА, не жалейте тока и питания-360 В и больше., большой раствор смещения эффективно вымораживает высшие гармоники без всяких мю- повторителей. Чем проще- тем лучше.

[Казатель]

Не будет ли и в случае с ЭФ так же? Кто-нибудь слушал версию с ЭФ?

У меня у первой версии УН собран с ЭД. Но я не сравнивал со звучанием на LC фильтрах и измерений не делал. Звук мне нравится больше, нежели рядом стоящий на 3886, собранный, как потом выяснилось, практически по мотивам маньяка.

[Сергей Гапоненко]

Если не выеживаться и сделать активный фильтр на 5 деталях- полевик, 3 резистора , конденсатор и зашитный зенер затвор -исток- он намного лучше RC- фильтров. Добавление лишнего, как и два моста в Зуевике да и не только, испортит результат.Перфекционистов, которые предлагают улучшения типа шунтов, зашунтированных другими шунтами, надо гнать ссаными тряпками, это неадекватные люди. Пред оптимален ОК- ОА, не жалейте тока и питания-360 В и больше., большой раствор смещения эффективно вымораживает высшие гармоники без всяких мю- повторителей. Чем проще- тем лучше.

Если идти по пути ОК-ОА, то можно уменьшить энергопотребление, используя слаботочную лампу типа 6Н8-9С на входе в сочетании с любой из ранее перечисленных сильноточных на выходе.

Мне казалось, увеличивать число каскадов до двух имеет смысл только при необходимости большого коэфф-та усиления. Как пример я приводил схему СРПП на 12AX7 и катодный повторитель на 6Н6П с коэф-том усиления по напряжению 50.
На Вегалабе был отзыв , что с использованием этой схемы у форумчанина возникло ощущение, как будто с колонок сняли простыню. Я то сам так не считаю, схему такую собирал и полагаю, ею надо пользоваться только , если нужен очень усилитель с большим коэффициентом усиления по напряжению.

[Металист]

Много мягкого и теплого, но маловато резкости в атаке звука

Вполне возможно, этот вариант меня устроит. Спасибо за наводку.

[vladimir sim]

Большой нагрузочный коэффициент, то есть альфа, помогает только кривым триодам. Если лампа линейная , наилучший звук будет при активной нагрузке в два раза больше внутреннего сопротивления лампы в рабочей точке. Причина проста- эффективная крутизна падает пропорционально альфе, падают и первые гармоники, но очень маленькие высшие не падают, что очень нехорошо. Так что рецепт успеха- высоколинейный первый триод с альфа 2-3, и КП на любой лампе по вкусу. По вышеуказанной причине разные схемные фокусы типа мю- повторителя абсолютно мертвые по звуку.

[Alvis]

. Как пример я приводил схему СРПП на 12AX7 и катодный повторитель на 6Н6П с коэф-том усиления по напряжению 50.

После того, как вышел журнал Белканова на эту тему, я очень долго и нудно бился за звук 12ах7/есс83. Так и не добился от них приемлего звука. Единственное, где их можно использовать-гитарники, микрофонные преампы и корректоры (да и то в единственной лампе-ЕСС83 от Телефункена. Вот здесь корректор очень даже ничего).

[Сергей Гапоненко]

Большой нагрузочный коэффициент, то есть альфа, помогает только кривым триодам. Если лампа линейная , наилучший звук будет при активной нагрузке в два раза больше внутреннего сопротивления лампы в рабочей точке. Причина проста- эффективная крутизна падает пропорционально альфе, падают и первые гармоники, но очень маленькие высшие не падают, что очень нехорошо. Так что рецепт успеха- высоколинейный первый триод с альфа 2-3, и КП на любой лампе по вкусу. По вышеуказанной причине разные схемные фокусы типа мю- повторителя абсолютно мертвые по звуку.

Я не так категоричен, но в целом согласен, что если можно нелинейный элемент (лампа или транзистор) заменить линейным (резистор), то даже если симулятор не даст улучшения, для слуха улучшение будет. Однако можно устроить дискуссию: что лучше- двухэтажные СРПП и трехэтажные мю-повторители или двухкаскадные схемы при общем одинаковом количестве баллонов-триодов.
Я ответ не знаю. Но знаю, что многие стараются отказываться от катодных повторителей, а при необходимости иметь низкое выходное сопротивление делают усилитель напряжения на сильноточной лампе с низким внутренним сопротивлением. Как автор этой темы.

Сформулирую еще раз тезис:
из двух вариантов:
1) УН по схеме ОК на слаботочной лампе (<10 мА) плюс УТ на сильноточной лампе (>20мА)
2) СРПП на сильноточной лампе

я склонен выбрать второй. Пусть интуитивно, но именно так.

Первый выберу, когда во втором не хватит коэффициента усиления по напряжению.

---------- Сообщение добавлено 18:04 ---------- Предыдущее сообщение было 18:00 ----------

Вполне возможно, этот вариант меня устроит. Спасибо за наводку.

Возьмите схемку с параметрами деталей и напряжений на заметку

[Зёбра_]

Возьмите схемку с параметрами деталей и напряжений на заметку

А это уже интересно, но не в плане применения этих ламп а в плане режимов.
Я обратил внимание, что R4 и R5 имеют разное сопротивление. А у нас в схеме из первого поста одинаковое.
При экспериментах с токами, обратил внимание, что с одинаковым сопротивлением, токи на верхней и нижней лампе отличаются.
Сергей Гапоненко, как опытный ламповик, можете прояснить этот вопрос?

[deemon]

Дискуссия чего вам даст? Мы же не из свиты Швондера, чтобы петь про вирваные годы вместо починки унитаза. Как завещал лорд Рэлей, в звуке окончательное суждение выносится ухом и более не оспаривается. SRPP известен давно , однако абсолютно не прижился в высококлассной студийной технике 50-60 г времен расцвета ламп. По анализатору спектра SRPP или мю- повторитель выглядит лучше, слышимый результат- нет. И только с появлением неадекватов, городских самашедчих и продажных аудиожурналистов типа Трошкина и прочих Гласс Аудио и Вестников АРА стали воспеваться SRPP, мертвечина типа 2А3,300B, 845, неправильный двухтакт Вильямсона.

Но прошу заметить - всё это опять же "философия" и слишком широкие обобщения , так сказать Мы же тут , в этой теме , говорим не просто об SRPP , а об SRPP на лампах 6Э5П ( 6Э6П ) - в этом же всё дело . И именно этот вариант лампового каскада - прошёл ведь довольно тяжёлые и придирчивые испытания , на разных колонках , разных видах музыки , с разными экспертами , итд . Он себя нормально показал , что бы там ни писали в разных "мурзилках" и "талмудах" Если кто-то думает , что знает вариант получше , так это прекрасно - пусть соберёт обе схемы , поставит рядом и сравнивает в реальных условиях , потом можно будет рассказать о результатах . А просто так философствовать на тему "что лучше , что хуже" - это можно бесконечно ... так и вся жизнь в дебатах пройдёт

[Зёбра_]

Ой, а где тут у вас SRPP на 6Э5П? Какая еще философия, я исхожу из коллективного опыта. И все , но я думаю, что вы еще года три не придете ни к какому итогу.Придет условный Семигор, скажет- вот условный BSP156, вот решение всех проблем.

Итог давно есть, схема самодостаточная и ещё не факт, что все "улучшения" в реальности звучат лучше.

[hydr]

6с45П и 6Э5(6)П в SRPP лучше, чем в простом резистивном каскаде, но это удвоение числа колб. 4 колбы на стереоУНЧ, как в Заратустре и сделано.

Вот, навеяло. Лампу 6С45П исследовал вдоль и поперек. У нее гармоники резко падают до Rн = 12кОм далее плавное снижение и наилучший по гармоникам режим при 30В (RMS) сигнала на аноде (напряжение подходит для гибрида) получаем при Rн = 32кОм, Ua = 175B, Ia = 40мА:

2я - - 58дб; 3я - -81дб; 5я - -93дб; 7я - -120дб

Для тех кого не пугает 2я, можно убавить ток до 20мА, тогда:

2я - -51дб; 3я - -82дб; 5я - -106Дб 7я ------

Но самое то интересное то вот в чем. У широко известного и отслушанного сотнями ушей Маэстро Гроссо УН резистивный на 6С45П и питанием 500В дабы обеспечить анодный ток в 40мА. Но при этом анодный резистор 8,2кОм а это дает ( при тех же 30В):

2я - -42дб; 3я - -67дб; 5я - -95; 7я - - 97; 9я - 110дб.

По гармоникам не фонтан, по звуку очень даже прилично. Вот и думай, какими характеристикам должен обладать УН в первую очередь?

С уважением hydr.

[Alex]

Таким лампами являются
6С45П - одиночный триод
6Э5(6)П - тетрод в триодном режиме
6Н6П -двойной триод
6Н30П - двойной триод, но дорогой и дефицитный.

5687, 7044, E182CC - двойные триоды.

Так я же даже книжку про это написал,

Помним помним...

[vladimir sim]

да не надо именно никаких улучшений, усилитель с улучшениями не сможет сыграть маломальски тяжелые жанры. Мычание под скрипочку кое-как, а хотя бы Yello- нет, я уж про тяжмет вообще молчу.

[deemon]

Ой, а где тут у вас SRPP на 6Э5П? Какая еще философия, я исхожу из коллективного опыта. И все , но я думаю, что вы еще года три не придете ни к какому итогу.Придет условный Семигор, скажет- вот условный BSP156, вот решение всех проблем.

А к какому "итогу" мы должны прийти ? Вы вообще тему читали , хоть начало ? Схема эта в таком виде уже существует и работает 15 лет , только "батарейка" сейчас новая , на ОУ - но и прежние работали тоже неплохо ... то , что мы говорим про замену верхней лампы на транзисторы - так опять же , если пройдёт эта идея проверку временем и опытом ( притом у разных людей ) , так просто будет второй вариант схемы , с похожим звуком - можно тот собирать , можно этот . А какой ещё итог должен быть ?

[Зёбра_]

Дмитрий,а какой ваш комментарий к посту 8429 ?

[гаррик]

А не подскажут ли многоуважаемые специалисты начинающему ламповику , можно ли увеличить ёмкость катодного конденсатора раз так в 10 без катастрофических последствий ?

[Alex]

и не надо никаких забугорных M6,

Это правильно, ее только на силовые. А на звуковые надо М4 Hi-B, или хотя-бы М5.

[stan marsh]

можете прояснить этот вопрос?

Условие симметричной работы SRPP: Rk1=Rk2=(Ri+2Rн)/(μ-1) Можно почитать тут, например: https://www.tubecad.com/may2000/index.html

...можно ли увеличить ёмкость катодного конденсатора раз так в 10...?

Запросто.