Лучший гибридный усилитель?

[alnikst]

Гибридные усилители сочетают в себе лучшие свойства ламп и транзисторов. Причем, со слов Е. Карпова, это позволило ему создать гибридный усилитель, обладающий параметрами " недостижимыми для ламповых схем ".
Подтверждает правильность данного направления и книга С. Гапоненко "Лампово-транзисторные усилители своими руками".

P.S. В теме обсуждалось большое количество как драйверов, так и выходных каскадов, которые могут быть использованы в составе гибридного усилителя. Выбирайте ...

Отдельное спасибо А. Петрову за участие в обсуждении представленных здесь схем.

[IDDQD]

Тепловой контакт транзисторов обеспечит термостабильность тока предвыходных транзисторов, но выходные транзисторы будут жить своей токовой жизнью, поскольку в данном шиклае нет ООС по току покоя.

Кудаж она (ООС) делась? Вроде конденсатор между эмиттерами предвыхода и коллекторами выхода я не рисовал. Единственное отличие моего шиклая от классического в дополнительном резисторе К-Б выходников, эти резисторы образуют делитель с резисторами Б-Э, через который в базы выходников течёт ток; и когда ток предвыхода на минимуме - этот ток и не даёт закрываться выходникам. В симуляторе такой шиклай в плане термостабильности идентичен обычному - так что обеспечиваем тепловую связь вход-предвыход, выходники на подходящий радиатор и не паримся... Ладно, дядя IDDQD для вас не авторитет, но вот что по этому поводу говорит Rod Elliot:
Очевидно, что в конфигурации Дарлингтона в каждом выходном каскаде имеются два базово-эмиттерных перехода. Поскольку каждый из них имеет свою собственную тепловую характеристику (уменьшение падения напряжения на переходе на примерно 2 мВ на каждый градус С°), термостабилизировать эту конфигурацию может быть затруднительно. Кроме того, по мере того, как транзисторы нагреваются, коэффициент их усиления часто увеличивается, что также осложняет проблему. Датчик цепи установки тока покоя, представляющей собой, как правило, умножитель V_beтранзистора, нужно устанавливать на радиатор выходных транзисторов, дабы обеспечить хорошее тепловой контакт с ними, и то в некоторых случаях термостабильность едва удается поддерживать.
Комплементарная пара Шиклаи, имеет только один управляемый база-эмиттерный переход и, тем самым, её легче термостабилизировать. Поскольку единственным V_be является принадлежащий драйверному транзистору (который во многих случаях не будет установлен на основном радиаторе, а у некоторых радиатора не будет вообще), требования к умножителю V_be менее строгие, монтаж намного проще, а термостабильность, как правило, очень хорошая и отличная.


---------- Сообщение добавлено 02:00 ---------- Предыдущее сообщение было 01:50 ----------

При разогреве Q6,Q7 напряжения на Б-Э переходах будут падать, а токи коллекторов соответственно расти и сквозняком протекать через Q6 и Q7. Саморазогрев обеспечен...

Не будет никакого саморазогрева, при повышении температуры выходников с 40 до 80 гр. ток покоя возрастает с 500 до 700 мА, так же как и в обычном шиклае.

[DimaMar]

Сообщение от DimaMar
Резисторами R23,R24 задается ток через транзисторы Q4,Q5
Каким это образом?

Ток через эти транзисторы (для верхнего плеча) равен Uбэ(Q6)/R23+Iб(Q6) (примерно 18+5=23мА). Т.е. резисторами R23,R24 можно задать требуемый ток на Q5,Q6. Я не спорю, что от этих резисторов также зависит ток покоя, но ведь он также зависит от R3,R7.

ток покоя Q4, Q5 задаётся резисторами R3, R7, R8, R9 и составляет примерно 12 мА.

Как-то маловато 12мА. Даже если не считать ток через базу Q6 (Q7), то падение напряжения на R23 (R24) (а это по сути Uбэ(Q6), Uбэ(Q7)) составит всего 0,432В, а учитывая ток базы выходных транзисторов еще меньше. Получается, выходные транзисторы вообще не откроются. Ну это, если считать, как Вы предлагаете:

Резисторами R23, R24 и токами коллекторов Q4,Q5 задаётся смещение на базах Q6, Q7 и соответственно их ток покоя.

Но я больше говорил о другом: о том, что нельзя эти эти резисторы менять на диоды.

---------- Сообщение добавлено 16:03 ---------- Предыдущее сообщение было 15:57 ----------

надо в эмиттеры Q4, Q5 ставить низкоомные резисторы и коллекторы вых. транзисторов подключать к соответствующим эмиттерам Q4, Q5. Т. е. создать ООС по току.

Я тоже считаю, что это сильно добавит стабильности. Минус только в том, что выходное сопротивление увеличится.

---------- Сообщение добавлено 16:11 ---------- Предыдущее сообщение было 16:03 ----------

Не будет никакого саморазогрева, при повышении температуры выходников с 40 до 80 гр. ток покоя возрастает с 500 до 700 мА, так же как и в обычном шиклае.

Это уже проверено в железе?

[MiSol62]

Сообщение от IDDQD
Не будет никакого саморазогрева, при повышении температуры выходников с 40 до 80 гр. ток покоя возрастает с 500 до 700 мА, так же как и в обычном шиклае.
Это уже проверено в железе?

Да, вот именно, а в железе как ведут себя выходники? Очень сильно они греются?

[hippo64]

Миша, около года, гибридник с УТ по аналогичной топологии не выключался, ток покоя 500мА на канал, никаких разгонов не было. Радиатор всегда прикидываю по 20-35 см. кв. на Ватт

---------- Сообщение добавлено 14:22 ---------- Предыдущее сообщение было 14:21 ----------

Транзисторы стояли рядом с зазором мм 4-5

[IDDQD]

Да, вот именно, а в железе как ведут себя выходники? Очень сильно они греются?

Для этого нужно схему собрать и проверить. Я привёл данные из симулятора. Входные транзисторы можно ведь и на выходные поставить, но тогда будет сильная перекомпенсация (ток покоя падает до нескольких мА), возможно входные транзисторы придётся ставить на радиатор выходников в некотором удалении от них. Это можно проверить только экспериментально, плюс можно последовательно с резисторами Б-Э выходников поставить диоды шоттки (в корпусе ТО-220) и прикрепить их на выходники. В общем, так или иначе, но добиться термостабильности не составит труда...

---------- Сообщение добавлено 17:41 ---------- Предыдущее сообщение было 17:18 ----------

Саморазогрев обеспечен. Что бы этого не было надо в эмиттеры Q4, Q5 ставить низкоомные резисторы и коллекторы вых. транзисторов подключать к соответствующим эмиттерам Q4, Q5. Т. е. создать ООС по току.

Да, это улучшит термостабильность, но уничтожит экономичный А - предвыход будет работь с отсечкой тока и выходники соответственно...

[VlSavosin]

Кудаж она (ООС) делась?

Токи транзисторов Q6 и Q7, при разогреве, будут возрастать одновременно и примерно одинаково, вычитаясь друг из друга в точке выхода, не создавая здесь падения напряжения и не втекая в эмиттеры Q4, Q5. Т. е. цепь ООС по току покоя не работает. Остаётся только стабилизировать ток покоя тепловыми связями.

Единственное отличие моего шиклая от классического в дополнительном резисторе К-Б выходников

Ни чего не имею против этого резистора, очень хорошее решение.
Далее. Rod Elliot говорит ключевую в нашем случае фразу:

Поскольку единственным Vbe является принадлежащий драйверному транзистору (который во многих случаях не будет установлен на основном радиаторе, а у некоторых радиатора не будет вообще)

Драйверный транзистор устанавливается на отдельном радиаторе и тепловой связи с датчиком температуры не имеет. Вы же рекомендуете всё соединить бутербродом, что в корне меняет дело. К тому же на схемах Эллиота в эмиттерах вых. транзисторов стоят довольно приличные резисторы, которые значительно улучшают термостабильность.

Не будет никакого саморазогрева, при повышении температуры выходников с 40 до 80 гр. ток покоя возрастает с 500 до 700 мА, так же как и в обычном шиклае.

Это измерено в железе?

Ладно, дядя IDDQD для вас не авторитет

Не надо так высказываться, у нас не секта, что бы слепо верить, а в жизни часто так бывает, что веришь пока не проверишь.

Ток через эти транзисторы (для верхнего плеча) равен Uбэ(Q6)/R23+Iб(Q6) (примерно 18+5=23мА). Т.е. резисторами R23,R24 можно задать требуемый ток на Q5,Q6

Нет, наоборот, током транзисторов Q5 и Q6, который задаётся резисторами R3, 7, 8, 9 создаётся падение напряжения на R23,R24 необходимое для нормальной работы вых. транзисторов. Вы путаете первичное со вторичным. От изменения номинала R23 и R24 ток транзисторов Q5 и Q6 не изменится, но изменится ток вых. транзисторов.

Как-то маловато 12мА.

Это вопрос к автору схемы, но Вы правильно посчитали необходимый ток 23 мА, ещё 12 мА добавляется резисторами R20,R21.

Но я больше говорил о другом: о том, что нельзя эти эти резисторы менять на диоды.

Почему нет? Такие схемы есть, например вых. каскад Рубальского.

Это уже проверено в железе?

Вот, это главный вопрос. И изменение тока покоя с 500 мА до 700 это довольно прилично, хотя и не критично

[hippo64]

что бы слепо верить

А почему нужно верить вам? У вас разогревалось в железе?

[IDDQD]

Почему нет? Такие схемы есть, например вых. каскад Рубальского.

Да можно и диоды поставить, но сами видите - пиковый ток предвыхода увеличился вдвое, лучше поставить резистор и диод шоттки...

[VlSavosin]

А почему нужно верить вам? У вас разогревалось в железе?

А мне не надо верить. Я Вам ни чего не предлагаю. Мне нравится эта схема и я пытаюсь в ней досконально разобраться перед изготовлением макета, дабы зря не тратить время. Железа у меня пока нет, но и автор не сказал, что у него есть макет и с ним всё замечательно.

---------- Сообщение добавлено 22:48 ---------- Предыдущее сообщение было 22:39 ----------

Да можно и диоды поставить, но сами видите - пиковый ток предвыхода увеличился вдвое, лучше поставить резистор и диод шоттки...

Под диодом я подразумевал транзисторы в диодном включении, те же BD139, 140. Но вариант с диодом шоттки и резистором, наверное, лучше. На небольшом радиаторе разместить Q1, 2, 4, 5, а диоды шоттки прижать к выходникам и будет железобетонная стабильность тока покоя, и супер А не пострадает.

[IDDQD]

Железа у меня пока нет, но и автор не сказал, что у него есть макет и с ним всё замечательно.

Ну чтож, придётся собрать, самому интересно. Собирать буду пока такой вариант. В симуляторе клип нормальный, температурная стабильность вроде норм...

[VlSavosin]

Ну чтож, придётся собрать, самому интересно.

Ну, а как иначе? И каковы получились в симуляторе Кг, F и скорость нарастания?

[Семенович Игорь]

А входной делитель- упрощен или все таки требует фильтр.емкости?
С диодами Д1, Д2 теперь гарантированно эк. режим А.

[IDDQD]

И каковы получились в симуляторе Кг, F и скорость нарастания?

Полоса пропускания (по уровню -3 db) 2.5 Гц - 3 МГц (малосигнальный режим), Кг ~0.026% (как на 1 КГц, так и на 20 КГц) спектр быстроспадающий, скорость нарастания выходного напряжения (при токе покоя входных и предвыходных транзисторов 22 mA и токе выходных 540 mA, меандр - 20 КГц) - 79 Вольт/микр. сек. Вот картинка двухтонального сигнала 19 и 20 КГц - по-моему неплохо. Для сравнения добавил двухтональный тест параллельника Заратустры (ток покоя вход-выход по 113 mA) - вот так играют биполяры в АБ без ООС . По картинке ужас-ужас, но в реале вполне достойно...

А входной делитель- упрощен или все таки требует фильтр.емкости?

Не требует.

[Soundfile]

вот так играют биполяры в АБ без ООС

Оконечник Дартзиллы-примерно такой же?

[IDDQD]

Оконечник Дартзиллы-примерно такой же?

Да, только ВК дартзила на большой мощности гораздо хуже, ведь там ток баз выходников качает предвыход ВК (они же входные транзисторы ВК с источниками тока в эмиттерах)...

[deemon]

Полоса пропускания (по уровню -3 db) 2.5 Гц - 3 МГц (малосигнальный режим), Кг ~0.026% (как на 1 КГц, так и на 20 КГц) спектр быстроспадающий, скорость нарастания выходного напряжения (при токе покоя входных и предвыходных транзисторов 22 mA и токе выходных 540 mA, меандр - 20 КГц) - 79 Вольт/микр. сек. Вот картинка двухтонального сигнала 19 и 20 КГц - по-моему неплохо. Для сравнения добавил двухтональный тест параллельника Заратустры (ток покоя вход-выход по 113 mA) - вот так играют биполяры в АБ без ООС . По картинке ужас-ужас, но в реале вполне достойно...

Вообще , это надо всё в "железе" смотреть .... симуляторы иногда рисуют весьма причудливые картинки В реале , например , добавление двух транзисторов Шиклаи к параллельнику принесёт , ИМХО , больше вреда , чем пользы ...

P.S. Кстати , проверить симуляцию можно ещё таким способом - зашунтировать выход батарейки конденсатором , например 1000 мкф .

[VlSavosin]

IDDQD, поздравляю, очень даже симпатичный спектр. Вопрос: а без R4 и R17 хуже себя ведут оконечники? Что то сильно уж не красивый спектр У Заратустры, может семулятор косячит?

[Дед Пентод]

У Заратустры, может семулятор косячит?

а что вы хотели от АВ класса без оос,АВ-шники все такие,потому Зен например с искажениями на порядок больше звучит приятнее

[hippo64]

может семулятор косячит?

Это не симулятор косячит, обратите внимание на шкалу, это косячит, не будем показывать пальцем.

[IDDQD]

IDDQD, поздравляю, очень даже симпатичный спектр. Вопрос: а без R4 и R17 хуже себя ведут оконечники? Что то сильно уж не красивый спектр...

Поздравлять пока рано, надо в железе обмерить, без эмиттерных резисторов термостабильность хуже, но эти резисторы на звук в данной схеме практически не влияют.

---------- Сообщение добавлено 00:50 ---------- Предыдущее сообщение было 00:49 ----------

Это не симулятор косячит, обратите внимание на шкалу...

Ok, вот шкала одинаковая:

Собственно, в этой картинке интересно то, что в схеме с шиклаями интермоды гораздо меньше, а значит "сложную" музыку такой ВК менее склонен превращать в кашу. В любом случае всё это надо слушать, вполне возможно, что звук окажется "чистенький, но скучненький"...

---------- Сообщение добавлено 01:03 ---------- Предыдущее сообщение было 00:50 ----------

Вообще , это надо всё в "железе" смотреть .... симуляторы иногда рисуют весьма причудливые картинки В реале , например , добавление двух транзисторов Шиклаи к параллельнику принесёт , ИМХО , больше вреда , чем пользы ...

Насчёт картинок полностью согласен, они дают лишь примерное представление, что же касается шиклаев, то мощные выходные транзисторы работают в данной схеме без отсечки тока даже если ВК ограничивает сигнал. Это в АБ шиклаи часто возбуждаются...