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 .

[zvuk2496]

Хотел бы изложить и свои мысли по звучанию усилителя Заратустра , который слушаю
уже полгода . Но т.к.сравнить на данный момент времени не с чем - скажу , что он полностью меня устраивает и делать новый проект пока не вижу смысла . Но версия
моего экземпляра более умощнена . Начинал с пары вых .тр-ров и током 100ма и доводил до трех с током 250ма -звук становился мягче и прозрачнее ( писал о своих
настройках ранее где то на 1/3 ветки ) .Остановился на двух парах и токе 250ма ( для моих радиаторов оптимально ) Считаю что это правильное направление в увеличении качества звучания .Также где то на ветках обсуждалась тема звучания транзистов Тошиба ( а они средние по звуку ), если поменять на более серьезные -
звук еще добавит . Питания лампового драйвера тоже требует качественных эл-тов и резисторов .Чем меньше деталей , тем они должны быть более качественны .https://forum.vegalab.ru/images/smilies/icon_smile.gif . Я уже не говорю про внутри схемные провода и припой.
По времени прогрева -согласен за 30мин. В общем я доволен. Звучание данного усилителя заставило вернуться к старому доброму винилу (стал копать здесь) и совершенствованию акустики . Deemony - спасибо.

[humbl]

На выходе 2SC5200;2SA1943. На выходе усилителя, так и во всем тракте у меня все по авторской схеме, другого не пробовал.

Пробовал в параллельном повторителе эту пару и моторолу 21193 и 21194. Моторола однозначно переиграла тошибовскую пару- ушла резкость, пришло очень много
музыкальных событий.

[Semigor]

На выходе 2SC5200;2SA1943. На выходе усилителя, так и во всем тракте у меня все по авторской схеме, другого не пробовал.

Советую попробовать КТ819, КТ818 в пластмассе. На мой вкус звук намного лучше, чем с Тошибой, (и тем более с Санкенами), хотя прийдется повозиться с подбором пар.

[SAPR]

Советую попробовать КТ819, КТ818 в пластмассе.

А почему в пластмассе? Просто делал ПП на 818,819, именно ВМ, ГМ - при тщательной конструкции и токе покоя 150 мА (и при этом не фанатеть с выходной мощностью - 20 Вт\ 8Ом - почти оптимально) вполне музыкальный ВК, даже без ОС.

[Semigor]

Потому что в металле играют хуже, проверено методом прямого сравнения, (субъективно проявляется как зажатость верхнего диапазона).

[GiGaNT]

Offтопик:
Игорь, а с какими буквами ?
КТ818А 10А 40в П 5,00
КТ818АМ 15А 40в М 13,00
КТ818В 10А 70в П 5,00
КТ818ВМ 15А 70в М 18,00
КТ818Г 10А 90в П 14,00
КТ818ГМ 15А 90в М 45,00
КТ819А 10А 40в П 5,00
КТ819АМ 15А 40в М 17,00
КТ819БМ 15А 50в М 17,00
КТ819В 10А 70в П 7,00
КТ819ВМ 15А 70в М 20,00
КТ819Г 10А 100в П 16,00
КТ819ГМ 15А 100в М 35,00
Наш ассортимент с ценами.

[Lemmy]

Offтопик:
конца 90-х кт819 идут со стальными ножками, думаю их не стоит применять

[deemon]

Мда , почитал я тему про поддельные транзисторы , и что-то грустно стало В самом деле - мы же совершенно не можем знать , что нам втюхивают под видом тех же 1943-5200 . И то , что у меня с ними проблем не было - дела не меняет .... ведь я свои транзюки покупал лет 5 назад , взял их с запасом , и с тех пор не покупал больше , а ситуация , как видно , стала значительно хуже

Вопрос - а что можно ставить из современных транзисторов , с учётом их качества , наличия в продаже и удобства использования ? У кого-нибудь есть конкретная идея ? Скажем , я видел в продаже транзисторы от Моторолы ( даже похожие на настоящие ) , но они были в металлическом корпусе , а это значительно усложняет "механические работы" при изготовлении ВК , и более того - делает невозможным использование того планарного монтажа , про который я писал тут в теме . А ведь именно такой монтаж позволяет свести к минимуму паразитные индуктивности силовой цепи , что не только устраняет риск возбуждения , но и повышает качество работы каскада в классе АВ . А транзисторы в металле - удобнее всего соединять проводами .... но тогда уж про минимизацию индуктивности придётся забыть Или же придётся крепить транзисторы к радиатору с одной стороны , а плату ставить с другой .... а это не только потребует более высокой точности сборки , но и сильно затруднит установку в тело радиатора диодов-термодатчиков для "батарейки" , а про это ведь тоже забывать не надо . Так что , ИМХО , для этой конструкции оптимальное решение - это использовать транзисторы именно в пластмассовых корпусах . Или же , как крайний вариант - использование транзисторов в металле , но с такой низкой граничной частотой , которая полностью устранит риск возбуда даже при соединении их проводами .

Кстати , применение транзисторов с более низкой Fгр - было бы хорошим решением для тех товарищей , у которых нет дома хорошего ВЧ осциллографа , и вообще мал опыт работы на ВЧ . Скажем , если у меня дома 5 разных осциллографов ( от 10 мгц до 1 ггц ) , то это потому , что я много лет занимался радиовещанием и телевидением .... но блин , не покупать же человеку ВЧ осцилл , чтобы собирать простой усил , причём даже без ООС И кто , спрашивается , виноват , что сейчас фирмы-производители взяли моду делать даже для усиления НЧ фактически средне - или высокочастотные транзисторы ??? И если я , например , соблюдение неких требований по монтажу считаю просто непреложным фактом ( у меня это происходит "на автомате" ) , то кому-то это вовсе не кажется очевидным , разумеется . И у такого человека , например , транзисторы могут начать слабенько генерить мегагерц на 10 , а он этого даже не заметит

И вот , отсюда вопрос - какие транзисторы , из современных и доступных , можно было было бы применить для замены 1943-5200 в Заратустре ? Я сам сказать затрудняюсь , так как у нас тут вообще глухая провинция - и у нас любую деталь , которая не нужна для ремонта теликов и прочих "видиков-шмидиков" (с) - надо заказывать в Москве и потом ещё ждать чёрт знает сколько времени . Может быть , и вправду , по совету Игоря , попробовать КТ818-819 ? Но я ведь с них и начинал , и прекрасно помню все трудности подбора их в пары , да и качество звука с ними всё же уступало 1943-5200 , которые я купил тогда же ( скорее всего , они-то были ещё более-менее настоящие ) А что есть сейчас в продаже , похожего на 818-819 ? Скажем , можно было бы попробовать оригинальную пару 2N3055-2955 ... да только где же их взять теперь оригинальных ? Сейчас под этим названием "разливают по бутылкам" такой китаёзный ацтой , что вообще смотреть страшно Вот я и думаю - а что ставить-то ?

[anli]

Offтопик:

Вопрос - а что можно ставить из современных транзисторов , с учётом их качества , наличия в продаже и удобства использования ?

Тут ещё есть другой вопрос. Вот куча народу утверждает, что им попались фэйки. Ну так, может, этим пострадавшим скучковаться и прикинуть, как метрологически минимальными усилиями определить фейк. Не к тому, чтобы запихать железки продавцу в ..., а чтобы самому точно знать, фейк или, скажем, какой другой косяк (даже самый простой усилитель имеет гугол степеней свободы). Или такие усилия уже предприняты, а я не знаю?

[deemon]

Тут ещё есть другой вопрос. Вот куча народу утверждает, что им попались фэйки. Ну так, может, этим пострадавшим скучковаться и прикинуть, как метрологически минимальными усилиями определить фейк. Не к тому, чтобы запихать железки продавцу в ..., а чтобы самому точно знать, фейк или, скажем, какой другой косяк (даже самый простой усилитель имеет гугол степеней свободы). Или такие усилия уже предприняты, а я не знаю?

Ну , чтобы определить подделку , желательно всё же иметь оригинал Скажем , если мне принесут картину Ван Гога , а я его картины никогда не видел , то откуда же мне знать , что она поддельная ? Может Ван Гог на самом деле так рисовал ?

С другой стороны - можно измерять параметры транзистора , сравнивая их с даташитом .... но тут другая засада - для не очень опытного человека провести полные измерения всех параметров транзистора может оказаться сложнее , чем собрать данный усилтель , скажем так Если сильно не углубляться в "дебри" , то довольно информативным тестом является включение испытуемого транзистора в простую тестовую схему - усилительный каскад с резистивной нагрузкой . Фактически там всего 3 детали - транзистор и два переменных резистора . На базу мы подаём через переменный резистор сигнал с функционального генератора ( синусоиду , треугольник и меандр ) , и смотрим осциллом , что творится на базе и коллекторе . Хотя схема и примитивная , мы с её помощью можем быстро и грубо определить такие важные параметры , как усиление по току на низких и высоких частотах , частоту среза , ёмкость коллекторного перехода , напряжение насыщения при разных токах , напряжение пробоя ( для этого надо иметь регулируемый источник питания ) , время переключения , также можно грубо прикинуть и линейность в режиме усиления как тока , так и напряжения , подавая на вход синусоиду или треугольник , и нагружая на разные сопротивления нагрузки . И вот , если мы имеем оригинальный транзистор , то сравнивая его поведение в такой простой схеме с испытуемым - мы можем уже довольно точно сказать , родной это транзюк , или "ублюдок" , так сказать Но всё равно - родной транзистор иметь надо , хоть один , для сравнения . Впрочем , если в даташите написано максимальное напряжение 200 вольт , скажем , а он начинает "течь" или пробивается уже при 80 - то это уж точно китайский выродок , тут и думать нечего .....

[anli]

Offтопик:

Но всё равно - родной транзистор иметь надо , хоть один , для сравнения .

Несомненно, десяток-другой Ванов или Гогов иметь предварительно надо

Ну так смотри, ты качественно всё описал. Чтобы резко убыстрить и демократизировать процедуру, для большей части тестов в трёх-детальной схеме, можно просто сгенерить один файл (с короткими фрагментами по несколько, скажем, периодов пилы или что там нужно), пропустить эту запись через измерительную схему, а выход записать через АЦП. У тебя сразу на экране (в звуковом редакторе) окажется куча информации в одном флаконе. Самая большая сложность тут, думаю, это "абсолютизация" уровня (то есть, скажем, 0db в редакторе соответствует 100V на коллекторе - это так, для примера). Второй момент - частотный диапазон ограничен 96KHz (не для всех карт, понятно, а только для тех, что поддерживают Fs 192KHz, но уж Fs 96KHz сейчас поддерживают все).

Но это так, в качестве инспирации к..

[iRonin]

Из аналогов наших 818/819 наверное типы - TIP41/42 в ТО-220 и TIP35/36 в ТО-247. Низковольтные они только, 100 вольт максимум (с буквой С). Зато доступны и дешевы. Может еще BD911\912 (в ТО-220), Агеев в СЛ применял (или предлагал как вариант).

[soundmaker]

И вот , отсюда вопрос - какие транзисторы , из современных и доступных , можно было было бы применить для замены 1943-5200 в Заратустре ?

Давно хотел попробовать заратустру, сразу хотел сделать на mj15003/15004, есть оригинальные по 6 штук каждых, mj15003 подобранные, остались после 2-х JLH, но с самым что у меня было низким усилением, надеюсь 15004 хотя бы пары подберу. Не дешево конечно, но я думаю они бы сюда хорошо вписались. долго думал над конструктивом, решил делать на толстой медной пластине мин. 10мм, как раз плата с одной, транзисторы с другой стороны. Осталось найти медь.

[Ulis]

Вопрос - а что можно ставить из современных транзисторов , с учётом их качества , наличия в продаже и удобства использования ? У кого-нибудь есть конкретная идея ?

Есть КЕС-овские КТС5242A/КТА1962A - по даташиту это теже 1943/5200, но в корпусах чуть поменьше TO3-P(N).

Offтопик:
На 100% оригинальные есть в Элкомаге

[Semigor]

Игорь, а с какими буквами ?

В этой схеме только с буквой Г.

Скажем , можно было бы попробовать оригинальную пару 2N3055-2955 ... да только где же их взять теперь оригинальных

Я обычно лезу на сайт производителя и смотрю, кто у них официальный дистрибьютор в России, у него и беру. Но 3055-2955 в пластмассе не более 60V.

Что касается распознавания подделок мощных транзисторов, то у всех попадавшихся мне, кристалл был значительно меньшей площади, чем у оригинала.
К сожалению, этот метод контроля несколько затратный.

[SAPR]

Для сч\вч секции (в биампинге) применял 854\855 (но советские, ак сейчас - не знаю). Правда у них макс ток в два раза меньше, чем у 818\819, но они более высоковольтные и высокочастотные. И подбирать также пришлось.

[Alexhase]

Потому что в металле играют хуже, проверено методом прямого сравнения, (субъективно проявляется как зажатость верхнего диапазона).

полностью согласен, я тоже проверял и результаты теже были. Думаю попробовать 818-819.

[viktor123]

Вот я и думаю - а что ставить-то ?

Deemon, а как насчёт КТ8101,02. Когда то ещё в Суховском ВВ их применял, как то удачно подобрались пары и были действительно не потопляемые. Но это было так же лет пять назад, а вот как сейчас неизвестно.

[deemon]

Deemon, а как насчёт КТ8101,02. Когда то ещё в Суховском ВВ их применял, как то удачно подобрались пары и были действительно не потопляемые. Но это было так же лет пять назад, а вот как сейчас неизвестно.

А я же упоминал в этой теме , что после 818-819 ставил в усилитель именно их . Как по мне - хорошие транзисторы , но с поправкой на советское качество - нужно тщательно подбирать пары .... По субъективному ощущению их звук превосходил те 818-819 , которые были у меня , но немного уступал Тошибе . Но , с другой стороны , это ведь было 5 лет назад , когда я сравнивал с настоящей Тошибой ( которая и стоит сейчас в усилителе ) .... так что я думаю , сейчас есть смысл их пробовать - они во всяком случае должны превзойти "левые" экземпляры 1943-5200 . Можно сказать , что по всем параметрам они находятся где-то между 818-819 и 1943-5200 , скорее ближе к последним .

И кроме того , из-за их меньшей граничной частоты у них наверняка будет меньше шансов "поймать" возбуд при недостаточно правильном монтаже , а при возбуждении схемы , очевидно , говорить о качестве звука вообще смысла нет . Между прочим , в самом первом опытном варианте на 818-819 транзисторы были соединены проводами , как в старых советских УНЧ , и никакого возбуждения не было - низкая граничная частота , конечно , упрощает дело в данном случае ....

---------- Добавлено в 15:49 ---------- Предыдущее сообщение в 15:42 ----------

Ну так смотри, ты качественно всё описал. Чтобы резко убыстрить и демократизировать процедуру, для большей части тестов в трёх-детальной схеме, можно просто сгенерить один файл (с короткими фрагментами по несколько, скажем, периодов пилы или что там нужно), пропустить эту запись через измерительную схему, а выход записать через АЦП. У тебя сразу на экране (в звуковом редакторе) окажется куча информации в одном флаконе. Самая большая сложность тут, думаю, это "абсолютизация" уровня (то есть, скажем, 0db в редакторе соответствует 100V на коллекторе - это так, для примера). Второй момент - частотный диапазон ограничен 96KHz (не для всех карт, понятно, а только для тех, что поддерживают Fs 192KHz, но уж Fs 96KHz сейчас поддерживают все).

Да , над этим имеет смысл подумать ... идея заманчивая - сделать эдакий примитивный характериограф для выявления подделок Причём , его "хардовую" часть можно сделать очень простой ( практически , там кроме блока питания будет всего несколько деталей ) , а всю обработку отдать "софту" . Но , тут уже надо привлечь к делу хорошего программиста , однако . Сам я в компьютерах только "продвинутый юзер" , не более того

[viktor123]

Спасибо.