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 .

[deemon]

С батарейками я для себя вопрос выяснил, поехали дальше.
Решил вчера позаниматься выходным каскадом, параллельником с внешним смещением. Как-то смотрел видео с Е. Суховым, он считает, что "двойка" в классическом усилителе тока с ОК, это маловато. Да и не только он, Агеев классический тоже с 3мя каскадами. Я тоже решил попробовать добавить каскад к параллельнику. Сразу по одному выходнику в плече, а потом и по два. Сделал 2 модели для сравнения, на одной той же эл. базе.
Вот схемы моделей сразу 2го варианта, по два выходника в плече:
Результаты макетирования:
7В и 20В на выходе по одному выходнику, 30В на выходе по два. Во всех случаях нагрузка 4 Ома

Самая большая разница при относительно малом сигнале, особенно в коротком, с низким уровнем нечетных гармоник, спектре схемы с составниками Шиклаи.
Установка эмиттерных резисторов в оригинальную схему, значительно ухудшает ее параметры. К гармоник увеличивается почти в 2 раза и спектр тоже...
Эм. резисторы в Шиклаи заметно уменьшают уровень нечетных гармоник, вторая практически не изменяется., т.е. улучшается линейность самого выходного каскада, а на симметрию не влияет.

С Шиклаями на выходе - это сразу получится очередная "схема Гумеля" , хе-хе , это значит - готовьте ведро для сгоревших транзисторов Всё это уже проходили , и не раз ... и кстати в этой теме ( да и в других тоже ) , я не раз объяснял , почему Шиклаи на выходе годятся только для класса А , но в АВ - это плохой вариант

И опять же кстати , не раз тут говорили и про то , что если у такого каскада с батарейкой ( ПКПС ), описанного тут , вдруг не хватает усиления по току ( хотя в большинстве случаев как раз хватает ) , то "подсаживать" к нему транзисторы надо не с выхода , а со входа ....

[hippo64]

поехали дальше.

Offтопик:
Эта дорога уже качественно построена Дмитрием, так, на минутку. По моему скромному мнению и из опыта повторения Заратустры, в улучшениях не нуждается. Иногда надо просто жить, ну или ездить по своей дороге.

Многочисленные вариации на тему топиковой схемы, как по УН, так и по УТ лично мне показали, что , пусть и в мелочах, происходило ухудшение комплексного впечатления от звука, как приборные, так и субъективные.

[ByOK]

... то "подсаживать" к нему транзисторы надо не с выхода , а со входа

Можете схемку накидать или ссылку привести, попробую смакетировать.

Насчет термостабильности с Шиклаи, соглашусь без проблем. TNX!

[ttla]

ВуОК, тройка или двойка определяется просто.
Подключаете осцил к выходу УН, подаете сигнал близкий к максимуму, и на выходе ВК подключаете нагрузку 4-8 Ом.
Когда у меня была двойка, сигнал на осциле сильно просаживался и искажался, а с тройкой, только немного просаживался, но не искажался.
Повторюсь, осцил подключен к выходу УН, а не выходу ВК.

[FEDGEN]

ВуОК, тройка или двойка определяется просто.
Подключаете осцил к выходу УН, подаете сигнал близкий к максимуму, и на выходе ВК подключаете нагрузку 4-8 Ом.
Когда у меня была двойка, сигнал на осциле сильно просаживался и искажался, а с тройкой, только немного просаживался, но не искажался.
Повторюсь, осцил подключен к выходу УН, а не выходу ВК.

Вы на максимуме будите слушать? У вас что квартира -стадион?
Али со слухом что-то.На 4ома при питании в 70 вольт и примерно 70 вольт на выходе УН,мы в своём уме.

[ByOK]

Али со слухом что-то.На 4ома при питании в 70 вольт и примерно 70 вольт на выходе УН

При питании ВК 90В, перед самой его отсечкой (на 8 Ом !)на выходе УН не более 30В эфф (42,3В upp)
Али со ариХметикой что-то? Это если ответить в Вашем же дружелюбном тоне...

[FEDGEN]

не более 30В, вы их слышали?
Вы имеете понятия как звучит один вольт , а как пять,восемь не говоря о 30
Мой дружок.

[ByOK]

Мой дружок

Мы чО вместе в бане парились?
Успокойте свои амбиции и читайте чужие посты внимательно. У ttla речь шла только об эксперименте по косвенному определению степени прогиба драйвера и К гармоник под нагрузкой ВК. При чем здесь стадион и АС, это легко можно сделать на эквиваленте или на модели.
P.S.
Разве количество сообщений дает преимущество в выборе тона обращения? У меня на другом форуме их почти 6500, значит я имею право разбрасываться х@ми, правильно?

[audiomun]

и читайте чужие посты внимательно.

Если читать внимательно(что подразумевает осмысливание прочитанного), то нетрудно понять, что FEDGEN, в своей фразе - " при питании в 70 вольт и примерно 70 вольт на выходе УН " - просто имел ввиду напряжения "от рельсы до рельсы" ... Имхо.

[hippo64]

питании в 70 вольт и примерно 70 вольт на выходе УН

учитывая топиковую топологию это полностью логично

[radio-technics]

Буду делать селектор на 3 входа переключаемый реле.
Что делать с сигнальными землями разъемов? Соединять все 6 земли непосредственно у разъемов и тянуть одним проводом на С1? Или от каждого разъема землю отдельным проводником до С1 тянуть?

[VlSavosin]

Для тех, кто собрал (и не только) УТ на платах Лепёхина с батарейкой на LM358 хочу предложить небольшую доработку значительно улучшающую качество звука.

Надо отключить R13 от вывода 1 ОУ, а вывод 1 соеденить с коллектором транзистора VT7.Таким образом мы на выходе ОУ получим повторитель Шиклаи. Широкополосность и линейность такой батарейки значительно выше. Что подтверждается заметным улучшением качества звучания УТ. Замеры отдельно батарейки не производил.
Большие ёмкости на выходе батарейки не нужны. У меня стоит 470 мк, и этого вполне достаточно.

[install]

Буду делать селектор на 3 входа переключаемый реле.
Что делать с сигнальными землями разъемов? Соединять все 6 земли непосредственно у разъемов и тянуть одним проводом на С1? Или от каждого разъема землю отдельным проводником до С1 тянуть?

Я думаю провести (соединить ) хорошей моножилой все земли ЛК и подключить её к С1 ЛК и аналогично для ПК.
У себя ещё делал, что переключающий контакт реле подключался к входному разъёму, и в неактивном состоянии через резистор 100 Ом коротился на землю.

[Hennady]

Что делать с сигнальными землями разъемов? Соединять все 6 земли непосредственно у разъемов и тянуть одним проводом на С1? Или от каждого разъема землю отдельным проводником до С1 тянуть?

делать как нарисовано, т.е. соединять на разъемах и потом тянуть далее...

[frezer]

Для тех, кто собрал (и не только) УТ на платах Лепёхина с батарейкой на LM358 хочу предложить небольшую доработку значительно улучшающую качество звука.

Надо отключить R13 от вывода 1 ОУ, а вывод 1 соеденить с коллектором транзистора VT7.Таким образом мы на выходе ОУ получим повторитель Шиклаи. Широкополосность и линейность такой батарейки значительно выше. Что подтверждается заметным улучшением качества звучания УТ. Замеры отдельно батарейки не производил.
Большие ёмкости на выходе батарейки не нужны. У меня стоит 470 мк, и этого вполне достаточно.

Хорошо подмечено! Но схемы автора - "священные коровы"!

[VlSavosin]

схемы автора - "священные коровы"!

Думаю, что Дмитрия это не касается, он адекватный и думающий инженер.
До того как ко мне пришла эта мысля, я долго выслушивал этот УТ с разными кондёрами , шунтирующими батарейку. Но звук, до конца мне так и не заходил. Последний вариант комбинации конденсаторов, который хоть как то соответствовал моим понятиям звука, это были (впаянный на место C5) silmic 2 470 mk 16v, затем параллельно R4,+ panas. FC 4700mk 16v + panas. FR 100mk 16v + штатные 0,1мк. После переделки звук стал более динамичным, детальным. Но больше всего изменения коснулись ВЧ диапозона: они стали детальнее, серебристыми с более длинными шлейфами затухания.
Переделки очень простые, поэтому у меня просьба ко всем собравшим по этой схеме УТ произвести столь простую переделку и отписаться о результатах. Здесь важным моментом, как я думаю, является не очень большой номинал ёмкости C5 ( не более 470 мк). Всем удачи.

[hippo64]

Последний вариант комбинации конденсаторов, который хоть как то соответствовал моим понятиям звука,

Думаю, что Дмитрия это не касается, он адекватный и думающий инженер.

Но схемы автора - "священные коровы"

Ребяты, было уже настолько много бутербродников, шнурковщиков и прочих аудиожонглеров, что просто уже надоело. Вы подгоняете понятие звука под свой личный элемент тракта, что у вас между ушей, и пытаетесь выдать субъективное за объективное. Именно по объективным показателям топиковая схема и хороша.

---------- Сообщение добавлено 15:56 ---------- Предыдущее сообщение было 15:50 ----------

То, что вы делаете называется замена хорошего на другое. Лично я не вижу никаких значимых преимуществ, кроме вашего личного апломба.

[ANCHIK]

Для тех, кто собрал (и не только) УТ на платах Лепёхина с батарейкой на LM358 хочу предложить небольшую доработку значительно улучшающую качество звука.

Надо отключить R13 от вывода 1 ОУ, а вывод 1 соеденить с коллектором транзистора VT7.Таким образом мы на выходе ОУ получим повторитель Шиклаи. Широкополосность и линейность такой батарейки значительно выше. Что подтверждается заметным улучшением качества звучания УТ. Замеры отдельно батарейки не производил.
Большие ёмкости на выходе батарейки не нужны. У меня стоит 470 мк, и этого вполне достаточно.

Если не сложно, можно привести измерения только ВК с оригинальной схемой и Вашим вариантом, допустим при 10 В RMS ( генератор даст легко ) Кг 1 кГц и интермодуляцию 19 кГц+ 20 кГц ?

[hippo64]

Если не сложно, можно привести измерения только ВК с оригинальной схемой и Вашим вариантом, допустим при 10 В RMS ( генератор даст легко ) Кг 1 кГц и интермодуляцию 19 кГц+ 20 кГц ?

Присоединяюсь.

[киса]

А я бы хотел послушать какая разница в звучании, и только потом измерять, что там на самом деле. А то придётся слушать всё время с осциллографом.
Я тут как-то раз описывал, как корректоры снижают у ВК гармоники, но вот звучание такой "приблуды" быстро утомляло.
Наверно поговорку "Не единым хлебом сыт человек!" Надо произносить по новому "Не единой синусоидой мы наслаждаемся в музыке."
С уважением Юрий.