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 .

[Alex]

он хочет использовать весь готовый узел от аппарата -

Это я понял.

P.S. У меня тоже пара таких узлов валялось валялось, лет 10, пока не выкинул.

[deemon]

Поэтапное включение с таймером уже реализовано в контроллере, впрочем как и датчик тока на компараторе По сути пришел к избитому избитому вопросу, пихать ли дополнительную контактную пару реле в звуковой тракт когда угрозы динамику нет

Такой необходимости нет - именно из-за особенности схемы . В обычном УНЧ , если произойдёт какая-то авария с транзисторами выхода - и при этом не пойдёт сразу большой ток по питанию , от которого сгорят предохранители - каскад сильно "перекосит" , на выходе появится "постоянка" , которая может повредить динамики - собственно для этих случаев и ставят защиту с реле на выходе . В нашем же случае , даже при аварии каскада - максимум , что может быть - это кратковременный "скачок" напряжения на динамиках , далее либо сгорит предохранитель в питании выхода , либо кондёры выпрямителя перезарядятся по-новому , и теперь вместо +-35 вольт на этих кондёрах появятся напряжения , например , +20 и -50 , на выходе же при этом всё равно будет НОЛЬ . Динамики при этом конечно не сгорят , но сама по себе работа УНЧ в таком режиме опасна - например , может бабахнуть электролит , не рассчитанный на такое напряжение ... в общем , если уже есть схема защиты , то можно в неё - чисто для порядка - добавить и такую опцию , то есть обнаружение сильной несимметрии выходного каскада . Для этого достаточно включить между + и - питания два одинаковых последовательных резистора , и между их общей точкой и общей точкой электролитов питания включить ( через диодный мостик и стабилитрон ) светодиод оптрона , ну а фотодиод его - кинуть на схему защиты , туда же , куда приходит и например сигнал о перегрузке по току выхода . Результатом в любом случае должно быть отключение питания выхода при такой аварийной ситуации и индикация на передней панели ...

---------- Сообщение добавлено 12:06 ---------- Предыдущее сообщение было 12:03 ----------

Хотя я например у себя никогда никаких защит не ставил - схема и так достаточно надёжна , при правильной сборке и эксплуатации , и если детали не фальшивые - она похоже вообще никогда не ломается , может работать хоть 10 лет непрерывно , судя по всему

[АБВГД]

По идее VFD дисплей - это такая же лампа, только что в ней анод "намазан" люминафором, а так там происходят такие процессы как внутри обычной лампы?

Я имел ввиду весь блок дисплея. Шумит и на светодиодах, в итоге отказался в пользу стрелочных.
Если прагматично подходить, что реально полезно, то индикатор необходим при записи, где недопустимы перегрузки, к примеру. Усилитель на полную мощность не используют, поэтому от показаний индикатора толку нет и все навороты, типа пиковых значений, задержек значений и так далее теряют смысл. Моргают, бегают полоски и это все достоинства.
Но тут вам выбирать.
В усилителе МА-900, при включении, сделана задержка на 60 секунд, чтобы прогрелись лампы, дисплей показывает обратный отсчет до включения, это полезная информация.

[Mrtunets]

Коллеги, спасибо за советы.
Почитал ответы и у меня случился флешбек из детства, когда мигающие часы "Электроника" создавали шуршащий звук в колонках(((

Жаль конечно потраченного времени на разработку, идея как раз и была что бы их достаточно рядом разместить для красоты Как я про эту хрень забыл.
Сегодня попробую собрать все это в одном корпусе хотя бы навесом, если будут слышны наводки попробую поколдовать с экраном. В худшем случае уберу индикатор уровня. Практического толка от него 0, больше дань ностальгии.

[фЕДОР ЧАЛЫЙ]

и теперь вместо +-35 вольт на этих кондёрах появятся напряжения , например , +20 и -50 , на выходе же при этом всё равно будет НОЛЬ . Динамики при этом конечно не сгорят , но сама по себе работа УНЧ в таком режиме опасна - например , может бабахнуть электролит

И пробитый электролит, уже гарантированно утащит за собой, в царство мертвых басовик в АС.
Я в своих сборках защиту не ставил, но электролиты выбрал на "полное" напряжение питания, от греха подальше.

[АБВГД]

В худшем случае уберу индикатор уровня. Практического толка от него 0, больше дань ностальгии.

Если ностальгия, то рекомендую напротив ламп, в передней панели установить прозрачный светофильтр, можно с подсветкой. Видно, как светятся лампы, подсветка усиливает этот эффект. Так сделано в МА 900, считаю довольно удачное решение.