Усилитель с повышающим трансформатором. По следам усилителя Ульянова

[duty]

Вот немного поигравшись с усилителем Ульянова и так и не получив нормального результата из за разброса параметров транзисторов немного усовершенствовал конструкцию. Теперь особо подбирать ничего не надо. Все работает в классе А. Трансформатор повышающий, с зазором. У меня трансформатор намотан бифилярно, коэффициент трансформации 1:10. Ток драйвера транса 200 мА, ток выходного каскада у меня 2,5А. Играет крайне недурственно. Но пока на макете. Межкаскадный транс сделан на основе ТСА - 70. Смотаны все обмотки, собраны в пучок 12 проводов 2 - диаметром 0,47, и 10 диаметром 0,28, закручены в одну шину дрелью, на каждой секции по 74 витка, итого 146 витков, толще провода - первичка, соединена паралельно на каждой секции и последовательно междусекционно, и тонкий провод соединяется последовательно и получается вторичка. Изолирующая прокладка - 0,02мм (и вот эзотерика: с крылышками) использовал лавсан.

Ток драйвера трансформатора 200 мА.

Ток выходного каскада по желанию, у меня система охлаждения позволила сделать 2,5 А. Ток покоя регулируется резисторами R10 - R11.

Ссылка на доходчивую инструкцию по намотке межкаскадного трансформатора с чудными картинками. Может он и не претендует на звание самого лучшего транса для данного усилителя, но на первое время даст понять характер звука усилителя.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1645784

На осциллограмме новый звуковой трансформатор, параметры которого указаны выше. Как видим частотка вроде ничего, линеен до 100 кГц. Сейчас у меня трансформатор 1:20, секционирован.

Добавил новую схему усилителя, резистором R4 - выставляется ток покоя драйверного каскада, работает с лютой задержкой, надо сначала подрегулировать и долго ждать, тау большая, зато на звук мало влияет. Резистором R7 выставляется половина напряжения питания на выходе выходного каскада. C4 можно уменьшить, но с таким номиналом выходной каскад выходит в режим около минуты, зато никаких щелчков, и для любителей лампового звука можно сказать что греются лампы, а потом, когда играет все равно не разберут. R13 R14 - котушки, намотанные проводом 0,47 на двухваттных резисторах до заполнения, и установлены в непосредственной близости к базам транзисторов, R5 поближе к базе своего транзистора. В принципе всех делов. Удачи.

В принципе трансформатор в звуке - очень хорошо. Некоторые композиции, которые звучали неприятно, с трансформатором приобретают другой, приятный звук. Ничего не вылазит, ничего не кричит, все играет правильно и приятно. Есть композиции, которые отдавали синтетикой на других усилителях, как бы преобразились. В частности композиция Enigma - Piano, композиция несомненно хорошая, но пианино играло немного неприятно, синтетично и прикрикивая, так вот, с трансформатором все стало нормально.Так что для меня по крайней мере выбор между лампой и повышающим трансом склоняется в пользу транса, или по крайней мере лампа нагруженная на транс.

Обмерить усилитель так и не удалось, под конец сгорел компьютер, пришлось купить новый, а на новый установили Виндовс 7 64 бита, на него спектра не становится. Может кто то поможет програмкой которой можно было бы все измерить.

[jett]

Японские инженеры уже в реанимации...

[duty]

еще не все

[hydr]

Ну вот вроде как оптимизировал. это 4-я версия. Если думаете что не рассчитывал, то глубоко ошибаетесь. Кстати программа выдала в два раза меньшее количество витков и такие же зазоры.

C витками коллега правильно, с зазорами нет. Но это не расчет, это по сути входные параметры. Расчет, это правильное соотношение между С и Ls. Это действительно нетривиально.
К сожалению бифилярная конструкция имеет низкий коэффициент заполнения обмоткой. Это неизбежно означает высокую индуктивность рассеяния ( вопреки мифам).
Есть формула достаточная для практичекского проектирования:

(Ri + r1 + r*2) * ( C / Ls )^0,5 = 1.41

Нужно попасть в яблочко. Соблюсти выше приведенное условие апериодичности и вместе с тем не получить слишком крутопадающую АЧХ.

С уважением hydr.

PS

Fн(-3дб) = Rэ / 6,28 * L

[duty]

C витками коллега правильно, с зазорами нет

Упс. Я ошибся, и ошибся не много не мало а ровно на порядок. Не 0.4, а 0.04.... О горе мне... Хотя так тоже работает неплохо.

Уважаемый Гидр, спасибо огромное за корректировку ошибок. Если бы не Вы, не пересчитал бы. Я считаю просто 0,75*I*n/1000. Запомнил это число, и даже не проверил потом. Очень правильное решение. Поставил бумажку 0,1 и все работает. Теперь транс линеен с 14 Гц. Проверьте еще раз плиз. Теперь можно и в два раза меньше витков намотать.

[hydr]

Duty идет правильным путем, классом А. Двухтактник не способен микродинамику

Наверное это очень серьезный момент. Где то на этой ветке было высказано мнение о том, что трансформатор съедает микродинамику. Мнение это, возникло не на пустом месте. Но к обсуждаемой схеме отношения не имеет.
Если не ошибаюсь то в оригинальной схеме трансформатор драйвера не имеет постоянной составляющей тока, в отличии от схемы которую мы рассматриваем здесь.
Разница между начальной и максимальной проницаемостями у магнитных материалов может превышать 10 крат. А это означает, что у трансформатора без подмагничивания индуктивность на малых сигналах может проваливаться ниже допустимых величин. Т.е. на частотах до двух трех сотен Гц малые сигналы будут шунтироваться.
Трансформатор с подмагничиванием, имеющий небольшое значение амплитуды индукции, лишен этого недостатка.

Сама по себе идея использовать трансформатор в классе А для усиления напряжения очень переспективна.
Есть подозрение, что по настоящему еще не реализовывалась. Те проекты о которых приходилось читать были очень и очень далеки от приемлимости. Это касается главного элемента концепции, трансформатора. То пермаллой, то мизерное сечение, то совершеннейшее пренебрежение правильным соотношением паразитов.

С уважением hydr.

---------- Добавлено в 01:06 ---------- Предыдущее сообщение в 00:57 ----------

Проверьте еще раз плиз. Теперь можно и в два раза меньше витков намотать.

Можно в два раза меньше. но при этом зазор 0.04мм. Однако не спешите, снимите АЧХ. Определитесь с Fв на которой получите -3дб а там посмотрим.

С уважением hydr.

[duty]

Я согласен. Я тоже читал что даже кто то на феррите мотал. Как оно могло играть не понимаю. Думаю никто ничего не делал, или делали но на фирмовых трансах уже готовых.

Я согласен насчет того что транс с подмагничиванием звучит гораздо лучше, посему сразу же пошел этим путем, конечно предварительно поигравшись с усем Ульянова. Но еще в защиту Ульянова я его тоже слушал, все там было и микродинамика и все, мотал на этом же железе, но вот как то не то, по сравнению с классом А. Тут прямо дышит все, шевелится. Сцена огромная.

Звучит действительно очень чисто и натурально. В некоторых моментах аж мурашки по коже идут. Ваше мнение, стоит назад вернутся к 126 виткам, или оставить 256? После праздников первым делом сварганю генератор. Вот уже печатку развел.

Сегодня опять промерил. то разница между килогерцом и 14,8 кГц на 10 Вольтах от силы может вольта 0,5 и то я не уверен в том что звуковая карта линейна. Сделаю генератор, потом посмотрю выше, но мне кажется что спада крутого не будет до 20 кГц, чую не должно. Кстати, с большими зазорами он был как то линейнее.

Не, у меня при таком количестве витков надо ставить зазор 0,04 вернее 0,038, я просто не имея такого поставил 0,1. Можно какую то фольгу промерять еще. А можно просто склеить и это будет технологический зазор от клея. Померяю фольгу, и тогда решу.

[hydr]

но на фирмовых трансах уже готовых.

Ваше мнение, стоит назад вернутся к 126 виткам, или оставить 256?

Фирменных трансформаторов способных работать в этой схеме наверное не существует.

По второму вопросу, еще раз, не спешите. Примененная Вами конструкция обмотки далека от совершества и посчитать ее по полосе трудно. Поэтому сначала АЧХ.

С уважением hydr.

[теоретизирующий практик]

Померяю фольгу, и тогда решу.

Абсолютное большинство производителей применяет диэлектрические прокладки для формирования зазоров. Андрей, тебе хочется проэкспериментировать с фольгой ради спортивного интереса? . Возьми папиросную бумагу от копирки, или разбери бумажный конденсатор, и все дела.

Анатолий.

[duty]

Ок. Просто не знаю где взять такую толщину, я думаю найду после праздников.

[Serg138]

Просто не знаю где взять такую толщину

Чертежная калька подойдет. Та, что мне попадалась была 0,04.

[duty]

Сделал генератор, получается нижняя частота по -3Дб - 7 Гц, и верхняя по -3 Дб около 20 кГц. Наверное надо немного отмотать, ошибка то ведь найдена. Можно еще поиграться с немагнитным зазором.

[Serg59]

Что даст отмотка?Поднимет верхнюю?Так вроде достаточно!?

[duty]

В общем разобрался с осциллографом, вот меряет уже все. Наерное все таки надо будет отмотать до расчетного значения витков.Меандр тоже вроде как ничего, сильно не судите, потому как на цифровой микросхеме генератор сделан, она не образцовый меандр дает. Ну в общем как то так.

[Serg138]

-3 Дб около 20 кГц

Андрей, и стоило так извращаться с намоткой чтобы получить по -3Дб 20кГц? По мне, так это приговор трансу. Может с коммутацией что не так?

[duty]

Трудный вопрос. По моему как раз сильно и не извращался. С комутацией все так. Попробую еще поизвращаться.

[humbl]

Duty. У Вас усилитель получился с полосой 20 кГц.
Расскажите, пожалуйста, поподробнее, как играет. В ВЧ области тоже.
С уважением Humbl.

[duty]

Сейчас еще идут эксперименты с трансом, уменьшил коэффициент трансформации до 10.

Вообще усилитель играет очень приятно, сцена огромная, тональный баланс, очень приятный, голос, струнные просто сказка. Чем то смахивает на лампу. Трансформаторы все таки обладают своим призвуком, он мне нравится. Визуально хватает всего и баса и верхов.

[теоретизирующий практик]

Андрей, всё отлично, у тебя безоснй усь. Если воспроизводит практически до 20 кГц, на звуке ты практически не уловишь никакаких проблем. Многие уверяют, что на -3 Дб происходит заметный поворот фазы сигнала, и это так, спорить с этим бессмысленно. Другое дело, что ещё лет 30 назад были проведены фундаментальные исследования, которые отмечают что человеческое ухо не способно заметить поворот фазы сигнала вообще. Исключение составляет многоканальное (напрмер двухканальное стерео) звуковоспроизведение. При этом важно не абсолютное вращение фазы, а равенство этих вращений во всех каналах. В настоящее время эти фундаментальные исследования по маркейтинговым причинам многие ставят под сомнение (почему для производителя выгодно поднять планку требований к аппаратуре до бессмысленных высот пояснения не требует).

Под заказ, для обоснования пересмотра, вроде проведены новые исследования. Нетрудно догадаться к каким результатам пришли новоявленные псевдоучёные.

Короче, в трансформаторе имеется запас по относительной ширине полосы пропускания , смещённый вниз. 7 Гц снизу можно считать избыточным. Не надо увеличивать прокладку, т. к. это будет полумера - ёмкость вторички таким образом не снизишь, эффект будет половинный.

Самое эффективное - это смотать часть обмотки, при этом оптимальный немагнитный зазор также снизится. Снизится и ёмкость вторички. Можно на первый раз уменьшить витки пропорционально до 0,7 от исходных, но возможно оптимальнее будет до 0,5 от исходных.

Анатолий.

PS. Снижение коэффициета трансформации - тоже вариант, но за счёт ухудшения чувствительности. Надо оптимизировать все параметры, и если после этого тебе захочется расширить полосу до сверхзвуковых частот, то надо изменить конструкцию трансформатора по рекомендациям hydr. Количество витков , и зазор, необходимые для низов тебе будут уже известны, конструкция трансформатора схематически ясна из расчётного описания.

[duty]

Анатолий, я слышу что играет нормально и спада не слышно, но действительно витков много, это я из за ошибки в порядке зазора, да и 1 к 12 тоже много. Под 2,5 А достаточно и 1 к 10. Уже намотал новый транс. У меня отдельно есть секции и я мотаю на них и только переставляю. Будем ща распаивать и пробовать. Попробую вообще без зазора. Интересно.

[Алексей 145600]

Другое дело, что ещё лет 30 назад были проведены фундаментальные исследования, которые отмечают что человеческое ухо не способно заметить поворот фазы сигнала вообще. Исключение составляет многоканальное (например двухканальное стерео) звуковоспроизведение

Здравствуйте, а где можно почитать об этих самых фундаментальных исследованиях уж очень интересно.