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 .

[Alexhase]

Да и у меня на работе (и дома) керамики всякой как бы тоже хватает, от 0402 и выше, но как я писал выше - нужной нет.
Более того - я не нашел ее ни у торговцев (Digikey, Mouser, Farnell), ни у производителей (Murata, AVX).

Так что, все что ты пишешь, пока что просто слова, а ты мне лучше конкретный партамбер скажи на 2.2uF 35V NPO.



Тем, что в аудио ТАКУЮ керамику использовать негде.

Или ты еще не понял, что "керамика" бывает разная?

Да я понял тебя, только конденсатор используется не только в качестве разделительного, согласующего, смещения, компенсации но и в других цепях где звука нет. Есть только ЭДС, например шунтирование диодов, стабилизаторов и именно туда можно ставить керамику!
А если тебе нужен конденсатор скажем на 100-1000пф ты что ставишь?

[Alex]

Да я понял тебя, только конденсатор используется не только в качестве разделительного, согласующего, смещения, компенсации но и в других цепях где звука нет.

А ты считаешь, что через стоящий в питании конденсатор "звук" не идет?

А если тебе нужен конденсатор скажем на 100-1000пф ты что ставишь?

Керамику конечно, чаще всего 0603/0805/1206, остальные реже.

Есть только ЭДС,

Если "есть только ЭДС" - то не нужен конденсатор, вообще

например шунтирование диодов, стабилизаторов и именно туда можно ставить керамику!

Да, но туда не всегда можно ставить X5 или X7, ну а Y5/Z5 туда ставить сильно не рекомендуется (их вообще мало куда можно ставить, там где совсем уж все пофигу). КМ, по понятным причинам, не обсуждается.

[Ulis]

Уважаемый deemon.
Хватит ли ТАН-63 для питания двух каналов драйвера? http://vicgain.sdot.ru/sptrans/tan.htm

[Alexhase]

Керамику конечно, чаще всего 0603/0805/1206, остальные реже.

А что напряжение и размер конденсатора влияет на звук? )) Дурь!

[Alex]

Керамику конечно, чаще всего 0603/0805/1206, остальные реже.

А что напряжение и размер конденсатора влияет на звук? )) Дурь!

В огороде бузина, а в Киеве - дядька.

Когда у тебя будет что написать более осмысленное - приходи, обсудим, а бреда тут и без тебя хватает всякого.

[deemon]

Уважаемый deemon.
Хватит ли ТАН-63 для питания двух каналов драйвера? http://vicgain.sdot.ru/sptrans/tan.htm

Да по идее , можно бы и поменьше транс взять , ватт на 40-50 .... а так конечно хватит .

[Alexhase]

deemon, насколько эффективна цепь Цобеля и есть ли смысл ее применить в этом усилителе?

[deemon]

В этой схеме Цобель не нужен , усилитель и так устойчив . Причём и на ёмкостной нагрузке тоже .

[bull_by]

Кто-нибудь пробовал такой SRPP? Написано красиво!

[deemon]

Кто-нибудь пробовал такой SRPP? Написано красиво!

Я такой не пробовал , но по звуку он будет , очевидно , равносилен двум каскадам - триодному каскаду , нагруженному на источник тока , и подключённому к его выходу катодному повторителю , опять-таки нагруженному на источник тока . Подобные решения я пробовал , но по крайней мере с 6Э5П мне больше понравился звук SRPP . А в этой схеме прикольно лишь то , что и там и тут работает ОДИН источник тока Они его как бы с двух сторон используют В общем , довольно остроумно .... хотя это уже не SRPP , скажем так . Для подобных схем есть даже отдельное название - типа мю-фолловер , или что-то в этом роде

P.S. Кстати , примерно такого же эффекта можно добиться , если в обычном SRPP , или таком как в моей схеме , включить последовательно с резистором между анодом нижней лампы и катодом верхней - дроссель . Причём с такой индуктивностью , чтобы на всех звуковых частотах он имел намного более высокое сопротивление , чем этот резистор . Тогда этот самый дроссель и возьмёт на себя функцию источника тока , и всё будет точно так же ....

---------- Добавлено в 02:10 ---------- Предыдущее сообщение в 01:03 ----------

И что любопытно , конкретно в этой схеме мю-фолловера есть один забавный нюанс . Из-за применения простейшего источника тока на одном транзисторе со смещением на диодах , его ток будет зависеть от тока резистора , питающего диоды ( 120 ком по схеме ) . А это значит , что ток источника будет меняться вместе с сигналом , причём , ток втекающий в нижнюю лампу будет расти при повышении анодного напряжения . То есть , лампа будет нагружена фактически не на источник тока , а на отрицательное сопротивление ( линия нагрузки будет наклонена в противоположную сторону против обычного резистора ) Это значит , что усиление такого каскада будет БОЛЬШЕ , чем усиление такого же триода , нагруженного на бесконечное сопротивление , вот оно как А верхняя лампа , что интересно , будет у себя на катоде "видеть" обычное , положительное сопротивление - ток будет расти с ростом напряжения на выходе каскада , как для резистора в катоде ..... И что ещё прикольнее - эти изменения тока будут нелинейными , но три диода в катоде нижней лампы будут при этих изменениях тока создавать нелинейную ООС , которая должна эту нелинейность немного компенсировать . Искажения же всего каскада от этих "фокусов" наверняка только возрастут .... интересно , этот китаец специально так сделал , или просто "само получилось" ? ... ох уж эти китайцы

[bull_by]

А если эту «Китайвасию» закинуть в Micro-Cap?
К сожалению я не умею!

[Alex]

Кто-нибудь пробовал такой SRPP? Написано красиво!

Я пробовал, написано красиво, а звучит так себе.

[deemon]

Я пробовал, написано красиво, а звучит так себе.

Offтопик:
Как и вся китайская аудио-продукция

[Костя Мусатов]

В этой схеме использован биполярный транзистор в источнике тока. Под сигналом происходит модуляция напряжения на коллекторе и соответственно тепловая модуляция. Так что эта схема будет иметь заметный транзисторный окрас.

[deemon]

В этой схеме использован биполярный транзистор в источнике тока. Под сигналом происходит модуляция напряжения на коллекторе и соответственно тепловая модуляция. Так что эта схема будет иметь заметный транзисторный окрас.

Конечно , да ещё и нелинейная ёмкость будет влиять .... короче , смысла в этой схеме никакого , и вообще она кривая . Но кстати , в своём усилке я тоже делал разные опыты по усложнению SRPP - пользы для звука тоже не было .

[Alex]

Как и вся китайская аудио-продукция

Нет не вся. Китайская аудиопродукция зачастую отлично звучит, просто ты ее не слышал. Да и немалая ее часть - для внутреннего пользования.

Но эта схема вовсе не является "продукцией"

[Костя Мусатов]

да ещё и нелинейная ёмкость будет влиять ....

Вообще, практика показала, что эта нелинейная емкость может портить звучание только в двух случаях: либо если цепь с ней охвачена глубокой ООС или же ее значение такого, что полюс залазит в звуковой диапазон при максимальных значениях. В остальных случаях ее влияние явно преувеличено.

---------- Добавлено в 14:14 ---------- Предыдущее сообщение в 14:12 ----------

по усложнению SRPP

Можно попробовать в этом месте использовать ИТ на J-fet в виде двухполюсника, так может быть интереснее.

[deemon]

Но эта схема вовсе не является "продукцией"

Да я и в продукции такие "перлы" встречал , что просто капут Другое дело , что скоро всё производство туда "переползёт" , так что и выбора не останется

---------- Добавлено в 14:40 ---------- Предыдущее сообщение в 14:34 ----------

Можно попробовать в этом месте использовать ИТ на J-fet в виде двухполюсника, так может быть интереснее.

В принципе , можно .... можно и третью лампу поставить Кстати , с лампой ( или с NPN транзистором ) можно добиться обратного эффекта - чтобы нижняя лампа видела положительное сопротивление в нагрузке , а верхняя - отрицательное . Тогда можно повысить нагрузочную способность такого повторителя , примерно как в повторителе Уайта , только другим способом . Но вообще , толк от таких извращений мне кажется сомнительным .... тут главное - вовремя остановиться

[Alex]

Другое дело , что скоро всё производство туда "переползёт" , так что и выбора не останется

Оно уже и "оттуда" переползает, например во Вьетнам.

Да я и в продукции такие "перлы" встречал , что просто капут

Offтопик:
Всякое бывает. Вот передо мной лежат два универсальных (напряжени можно менять и есть его цифровая индикация) БП для ноутов, сильно продвинутых - работают и от розетки (~100-2240в) и от бортовой постоянки (=12-24в), и с USB-выходом (+5в и переходники) заряжать всякие телефоны, КПК, мр3плееры и т.п.
Один маленький, тоненький, 75вт.
Другой побольше, потолще, 110вт.
Первый работает супер.
Второй - на 70вт греется больше чем первый на тех-эе 70-ти, а на 90вт вообще через 40 минут вырубается от перегрева.
Вскрытие показало - схемы у них на 80% одинаковые, только детали разные (ну транс чуть побольше, транхисторы/диоды на больший ток и т.п.).
Но - маленький сделан супер! Все как полагается, отличная компоновка, где надо хитсинги, причем Главный Электролит от них далеко. Я бы наверное лучше и не сделал, настолько там все оптимально. 2-х слойная плата, smd с двух сторон, качество пайки прекрасное.
Второй - полный ужОс. Плата одностороняя с перемычками, хитсингов явно недостаточно (от того и вырубается при перегреве), входной мостик без хитсинга вообще, и стоит прямо вплотную к Главному Электролиту.
Причем оба сделаны одной фирмой, но похоже произведены на разных заводах. Судя по похожести схемы, разраатывались теми-же электронщками, но конструктивное исполнение делалось явно разными конструкторами, настолько все по раному!

[Alexhase]

Оно уже и "оттуда" переползает, например во Вьетнам.

Offтопик:
Всякое бывает. Вот передо мной лежат два универсальных (напряжени можно менять и есть его цифровая индикация) БП для ноутов, сильно продвинутых - работают и от розетки (~100-2240в) и от бортовой постоянки (=12-24в), и с USB-выходом (+5в и переходники) заряжать всякие телефоны, КПК, мр3плееры и т.п.
Один маленький, тоненький, 75вт.
Другой побольше, потолще, 110вт.
Первый работает супер.
Второй - на 70вт греется больше чем первый на тех-эе 70-ти, а на 90вт вообще через 40 минут вырубается от перегрева.
Вскрытие показало - схемы у них на 80% одинаковые, только детали разные (ну транс чуть побольше, транхисторы/диоды на больший ток и т.п.).
Но - маленький сделан супер! Все как полагается, отличная компоновка, где надо хитсинги, причем Главный Электролит от них далеко. Я бы наверное лучше и не сделал, настолько там все оптимально. 2-х слойная плата, smd с двух сторон, качество пайки прекрасное.
Второй - полный ужОс. Плата одностороняя с перемычками, хитсингов явно недостаточно (от того и вырубается при перегреве), входной мостик без хитсинга вообще, и стоит прямо вплотную к Главному Электролиту.
Причем оба сделаны одной фирмой, но похоже произведены на разных заводах. Судя по похожести схемы, разраатывались теми-же электронщками, но конструктивное исполнение делалось явно разными конструкторами, настолько все по раному!

Есть разный Китай один "родной", а другой подпольный. А вообще китайцы любят делать подделки хороших вещей, но дешевле иногда получается, иногда не очень. Но комплектуха с каждой партии все хуже и хуже идет, и там где пишут в даташите t раб до 150 градусов и 100 не держит и очень много брака. Может это нам в фирму левый Китай везут, не знаю.