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 .

[Анатоль]

А какую нагрузку ? Усилок JVC, например, имеет прямо на RCA гнезде конденсатор, без резистора, вот он как раз имеет эту нагрузку в явном виде.

Для JVC спектры 6 в 6 ом 1 и 10 кгц спектры бы посмотреть? Интересно.
А ещё бы по Мусатову многотональный тест сравнить.
Я сделал макет ВК, спектры как у тебя. На Термалтоках, транзистор в батарейке КТ973.
Термостабильность отличная, не перекашивает, правда радиаторы небольшие, греются.

[humbl]

Для JVC спектры 6 в 6 ом 1 и 10 кгц спектры бы посмотреть? Интересно.
А ещё бы по Мусатову многотональный тест сравнить.
Я сделал макет ВК, спектры как у тебя. На Термалтоках, транзистор в батарейке КТ973.
Термостабильность отличная, не перекашивает, правда радиаторы небольшие, греются.

А играет-то как?!

[Анатоль]

А играет-то как?!

Пока не слушал, некогда, увы.

[deemon]

Слушаю без лампового каскада прямо с карты EMU, благо она 6 В напруги дает.

А кстати , что это за карта ? У меня вот тоже EMU , типа 0404 , так она , насколько я помню , даёт 2 вольта на выходе . НО кстати , когда я с компа музыку слушаю - играет в принципе неплохо . И жёсткости я у ней в звуке не замечал .... На 16 битном разрешении проигрывает моему твикнутому сидюку Philips , но на высоком разрешении и на большой частоте дискретизации - слушать можно

[ZugDuk]

Offтопик:

А кстати , что это за карта ? У меня вот тоже EMU , типа 0404

1212m. Имхо лучшая из всех ЕМУ. Очень хороший АЦП. Воспроизводящий тракт противоречивый. Иногда звучит, иногда нет. Имеет высокий уровень ВЧ помех на выходе. ЦАП CS4398 - не популярный среди самодельщиков, но люди, умеющие работать со звуком, без проблем его используют. Также, как и разработчики профессионального звукового оборудования. Выдает напряжение 6В p-p. (если конечно мой осциллограф ничего не путает )

---------- Добавлено в 18:13 ---------- Предыдущее сообщение в 18:06 ----------

Для JVC спектры 6 в 6 ом 1 и 10 кгц спектры бы посмотреть? Интересно.
А ещё бы по Мусатову многотональный тест сравнить.
Я сделал макет ВК, спектры как у тебя. На Термалтоках, транзистор в батарейке КТ973.
Термостабильность отличная, не перекашивает, правда радиаторы небольшие, греются.

Послушай, как играет. Только абстрагируйся от того, что я тут написал. Может у тебя все хорошо звучать будет. JVC я конечно же измерю, по позже только. Сейчас взял небольшой отдых от техники.

[deemon]

Только слушать я советую всё же весь усил целиком .... делать звук в данном случае - задача лампы

[cma_cma]

Только слушать я советую всё же весь усил целиком .... делать звук в данном случае - задача лампы

Да и согласуется как нагрузка для карты лучше

[Semigor]

ЦАП CS4398

Эта штука совершенно непригодна для оценки качества звука таких усилителей, как Zarathustra, (разные лиги). Никто же не сравнивает между собой современные авто, залив в двигатели подсолнечное масло, а в баки 76-й бензин

[ZugDuk]

Offтопик:
Semigor,
Я в это не верю. Потому что нет никаких оснований так думать. CS4398 успешно используется многими производителями, в том числе отечественными.
Почитать про сравнения можно тут и тут

[Semigor]

Каждый верит, в то что хочет
Я верю своим ушам и опыту инженера-электронщика. И то и другое говорит мне, что ЦАП с ФНЧ на переключаемых конденсаторах со встроенными ОУ на пути звука хорошо звучать не может. Тут у нас даже с Дмитрием Андронниковым нет разногласий, хотя у него во многом другие критерии качества звука.

[ZugDuk]

Offтопик:

Я верю своим ушам и опыту инженера-электронщика. И то и другое говорит мне, что ЦАП с ФНЧ на переключаемых конденсаторах со встроенными ОУ на пути звука хорошо звучать не может.

Твои слова выглядят как догма. Я вот почитал отзывы людей, у которых нет догм, а которые просто слушают. Их этот ФНЧ не смущает - они о нем просто не знают . Чем так смертелен такой ФНЧ ? ОУ сейчас везде, ничего страшного они из себя не представляют.

[anli]

Offтопик:

ОУ сейчас везде, ничего они страшного из себя не представляют

Я тоже так думал

[ZugDuk]

Offтопик:
Да ну, задолбали догмы. Бред это все. ОУ сейчас используются вообще везде. В студийном тракте их немеряно. От того, что добавится или убавится еще один, не изменится вообще ничего. Оно и не меняется. В моем усилителе JVC, на входе, о ужас, ОУ

[anli]

Offтопик:

Да ну, задолбали догмы. Бред это все. ОУ сейчас используются вообще везде. В студийном тракте их немеряно. От того, что добавится или убавится еще один, не изменится вообще ничего. Оно и не меняется. В моем усилителе JVC, на входе, о ужас, ОУ

Я, на самом деле, говорю только об ОУ в ЦАПе. А в других местах у меня ни разу не было повода использовать, так что мнения нет.

[deemon]

Каждый верит, в то что хочет
Я верю своим ушам и опыту инженера-электронщика. И то и другое говорит мне, что ЦАП с ФНЧ на переключаемых конденсаторах со встроенными ОУ на пути звука хорошо звучать не может. Тут у нас даже с Дмитрием Андронниковым нет разногласий, хотя у него во многом другие критерии качества звука.

Да тут вообще трудно спорить - конечно , для компьютерной звуковухи карты E-MU играют неплохо .... но даже если не брать в расчёт фильтры на переключаемых конденсаторах - ЦАП ведь там дельта-сигма . А уже поэтому против нормального мультибита ему делать нечего . Старый Филипок CD-471 ( ЦАП TDA1541A ) после небольшого твика на 16-битном разрешении рвёт этот ЦАП как Тузик тряпку
Конечно , в режиме 24/96 карта может кое-что отыграть .... но всё равно - я не могу пока что воспринимать комп как серьёзный источник звука . Вот когда я с той же карты подавал сигнал SPDIF на внешний ЦАП Lavry DA-924 и слушал записи с высоким разрешением - вот это уже было кое-что

[malefactor_8hz]

Offтопик:
В моей карточке цап cs4392, 24\96 играет ничего так, выше режимы то ли не различаю на слух, то ли фикция. А другого цапа нет чтоб сравнить, не сделал еще.
А может все дело в левых оцифровках.

[Semigor]

Чем так смертелен такой ФНЧ ?

Тем, что он осуществляет дополнительную временную дискретизацию сигнала. Тем, что сигнал проходит через множество конденсаторов, далеко не эксклюзивного качества, ( а кто-то и в одном выходном конденсаторе видит смертельное зло ) Тем, что встроенные ОУ заведомо хуже внешних по технологическим причинам. Тем, что весь этот зоопарк сидит на общем аналоговом питании микросхемы.

Да ну, задолбали догмы. Бред это все. ОУ сейчас используются вообще везде. В студийном тракте их немеряно. От того, что добавится или убавится еще один, не изменится вообще ничего. Оно и не меняется. В моем усилителе JVC, на входе, о ужас, ОУ

Да нет никакого ужаса. Среднего качества аппаратуру можно сделать и на ОУ. Но Zarathustra - это усилитель, который при грамотной реализации, может донести до слушателя гораздо больше музыкальной информации, чем может выдать цирозный ЦАП.

У меня есть друг, который обладает абсолютным слухом и прекрасной музыкальной памятью. Ему почти все равно что слушать, винил или МП3, поскольку у него музыка звучит в голове, (хотя разницу он конечно слышит). Он и сам признается, что если бы свободно читал партитуру, то никаких звуковоспроизводящих устройств ему было бы не надо

[zvuk2496]

Я у себя слушаю с Asus Xonar Essence ST винил рипы 24/96 и 24/192 с аналогового выхода - ну очень достойный звук . Выход у неё - 2в.,как раз хорошо согласуется с
"Шустрой Зарой" .

[ZugDuk]

Offтопик:

Тем, что он осуществляет дополнительную временную дискретизацию сигнала. Тем, что сигнал проходит через множество конденсаторов, далеко не эксклюзивного качества, ( а кто-то и в одном выходном конденсаторе видит смертельное зло )

О, еще одна догма. У моего JVC на входе, о ужас, электролиты Один из лучших CD проигрывателей всех времен, с ценами на вторичном рынке в несколько тысяч долларов, Marantz CD7, на выходе имеет 2 встречных электролита. А перед ними у него у ЦАПа ОУ, правда дискретные, но все равно ОУ.

Да тут вообще трудно спорить - конечно , для компьютерной звуковухи карты E-MU играют неплохо .... но даже если не брать в расчёт фильтры на переключаемых конденсаторах - ЦАП ведь там дельта-сигма . А уже поэтому против нормального мультибита ему делать нечего .

Ну вот ИМХО это тоже догма. Ну нет никаких объективных причин у ДС не звучать. Она и звучит. Та же AD1853 всем известная. Все у нее хорошо. И CS4398 ИМХО может. Конечно не в исполнении EMU. Но в исполнении Клячина или Никитина, думаю что все будет хорошо.

Вообще как то последнее время, я склоняюсь к мыслям, что на самом деле догмы ничего не значат. И короткость-длинность тракта, и отсутствие-пристуствие общей ООС. По моему правы Клячин, Никитин и НЭМ, а именно, что важна сумма того, что вышло. Баланс между слитностью, детальностью и субъективной скоростью, между чистотой и загрязненностью звучания, субъективный тональный баланс и т.д.. Т.е. вот взять вот так вот, по концепции что то спаять, и оно вдруг заиграет - не заиграет. Точнее что то выйдет, и по некоторым критериям оно порвет фирменные аппараты. Можно за это ухватиться и радоваться, вот мол у меня там прозрачность выше или еще чего то. Но по сумме факторов, и по общей пригодности к прослушиванию музыки, выиграть у фирменных аппаратов очень не просто. Нужно нечто большее, чем просто спаянная правильная схема. Возможно нужна доводка, чем и занимаются производители, претендующие на создание звука.

---------- Добавлено в 23:08 ---------- Предыдущее сообщение в 23:01 ----------

Offтопик:

У меня есть друг, который обладает абсолютным слухом и прекрасной музыкальной памятью. Ему почти все равно что слушать, винил или МП3

Во. MP3 - это еще одна догма. Один диск от другого отличается значительно больше, чем диск от самого себя же в mp3. MP3 - это далекоооо не самая плохая цифровая обработка звука. Просто она у всех на виду и можно гнуть пальцы, вот мол раз я слышу разницу, значит все капец - слушать нельзя. Но многие цифровые обработки в студиях в 1000 раз жестче, просто о них не знают, по этому и не обращают внимания. Но на звук они влияют так, что все диски звучат решительно по разному на любой аппаратуре.

Да нет никакого ужаса. Среднего качества аппаратуру можно сделать и на ОУ. Но Zarathustra - это усилитель, который при грамотной реализации.

Может расскажешь, что такое "грамотная реализация" ? Как ее такую получить ? Для меня это было бы очень вовремя. Я бы реализовал, да послушал.

[deemon]

Ну вот ИМХО это тоже догма. Ну нет никаких объективных причин у ДС не звучать. Она и звучит.

Почему же ? Это не догма , а как раз таки реальность Я вот не слышал ни разу , чтобы просто средний нормальный мультибит уступил дельта-сигме , я уже не говорю про "эксклюзивные" варианты У дельта-сигмы есть только одно преимущество - она ДЕШЁВАЯ . Вот и всё , тут больше не о чем говорить ....

---------- Добавлено в 23:41 ---------- Предыдущее сообщение в 23:24 ----------

Но по сумме факторов, и по общей пригодности к прослушиванию музыки, выиграть у фирменных аппаратов очень не просто.

Так это смотря какая фирма Скажем , Mark Levinson это фирма , и Technics это фирма .... но у первого выиграть сложно , а у второго сложно не выиграть

Во. MP3 - это еще одна догма. Один диск от другого отличается значительно больше, чем диск от самого себя же в mp3. MP3 - это далекоооо не самая плохая цифровая обработка звука. Просто она у всех на виду и можно гнуть пальцы, вот мол раз я слышу разницу, значит все капец - слушать нельзя. Но многие цифровые обработки в студиях в 1000 раз жестче, просто о них не знают, по этому и не обращают внимания. Но на звук они влияют так, что все диски слышны звучат решительно по разному на любой аппаратуре.

Опять же , смотря для кого ... думаю , что найдутся люди , которые и Филиппа Киркорова от Лючано Паваротти не отличат Но нам же не надо на таких равняться , верно ? И в то же время , есть люди , которые могут услышать наличие в тракте нескольких сантиметров серебряного провода .... а мы тут ещё говорим про MP3