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.

[vitamin]

А какой коэффициент трансформации?
Попробуйте вообще не нагружать транс. У меня нормально работает ненагруженный

Ктр. примерно 5....6. Без нагрузки искажения не изменяются. вот, если нагрузить на 3кОм и ниже то растет Кг и спектр более жесткий.

---------- Добавлено в 14:17 ---------- Предыдущее сообщение в 14:11 ----------

vitamin, ! Кто бы объяснил, почему на искажениях драйвера вторая и третья примерно одного уровня на 2V и четные подавляются при повышении выходного до 10V, зто влияние нелинейности транзистора или трансформатора?

Я считаю, что при повышении амплитуды сигнала на выходе драйвера в большей степени растет уровень нечетных гармоник чем четных. За счет транса или полевика судить сложно. Вот соберу драйвер по схеме duty, может тогда станет понятно.

[теоретизирующий практик]

Вот соберу драйвер по схеме duty

Да уж, посмотрел параметры транзистора СРС 5602с, не при делах такая марка, под 350 В напряжение, 2,5 Вт. Чтобы прокачать индуктивность и ёмкость нагрузки повторитель должен обладать небольшим выходным сопротивлением, значит надо применять низковольтный, высокотоковый транзистор, ну без фанатизма конечно, надо следить, чтобы и проходная ёмкость не очень... Или если проходная большая, то двухкаскадный повторитель.

Анатолий.

[vitamin]

Сделал измерения драйвера на транзисторе IRF630NPЮ ток стока 200 мА. Для сравнения здесь же приведены спектры драйвера на СРС5602.
Мне кажется, что вывод однозначный - гармонизатором является транс.
Первый спектр транз. IRF630_2 B.

[теоретизирующий практик]

Мне кажется, что вывод однозначный - гармонизатором является транс.

Транформатор в этой схеме является важным элементом, возможно он и искажает. В таких деталях попавшаяся под руку вещь не всегда даёт положительный результат. Какой ток в обмотке, какое сечение железа, сколько витков в обмотках, какой немагнитный зазор - всё имеет оптимальные величины , полагаю.

У duty c измерениями, я так понял, пока проблемы, но он хоть по АЧХ подбирал витки, ток драйвера, и толщину прокладки.

Анатолий.

[vitamin]

Транформатор в этой схеме является важным элементом, возможно он и искажает. В таких деталях попавшаяся под руку вещь не всегда даёт положительный результат. Какой ток в обмотке, какое сечение железа, сколько витков в обмотках, какой немагнитный зазор - всё имеет оптимальные величины , полагаю.

У duty c измерениями, я так понял, пока проблемы, но он хоть по АЧХ подбирал витки, ток драйвера, и толщину прокладки.

Анатолий.

К сожалению, мотать трансформатор нет возможности и не факт, что он будет лучше попавшегося под руку. Я проверил параметры драйвера при токе стока до 300 мА, практически меняется только спектр, при повышениии тока подмагничивания растет уровень нечетных гармоник, АЧХ линейная от 20Гц до 100кГц и не сужается при росте тока. Видимо благодаря немалому сечению транса -12 кв см.
Интересно, конечно, сравнить параметры с оригинальным усилителем duty.

[duty]

Заказал себе еще одну звуковуху, благо не дорого бу. Приедет к среде четвергу. Буду свой насиловать. А железо в насыщение не входит?

[теоретизирующий практик]

А железо в насыщение не входит?

По осциллографу кривизну вряд ли заметишь. Дело ещё в том, что на частоте 1 кГц даже при заметном приближении к насыщению оставшаяся и уменьшенная от подмагничивания индуктивность не позволяет сильно перемагничиваться железу. Переменные индуктивные токи перемагничивания совсем небольшие. Здесь возможно имеют место искажения от нелинейных потерь в стали. Возможно решающую роль в снижении искажений играет немагнитный зазор.

Хотя в рекомендациях hyrd пост # 184 по его расчёту сердечник трансформатора без немагнитного зазора, правда железо мощное. Хотя и у vitamin сердечник не маленький.


Анатолий.

[duty]

При хорошем раскладе по торговле, я езжу по 2-3 раза в Киев. Правда уже небыл давно. Jett пообещал что будем сравнивать. Буду ехать - наперед все можно решить будет. Пока не еду.

[hydr]

Сделал измерения драйвера на транзисторе IRF630NPЮ ток стока 200 мА. Для сравнения здесь же приведены спектры драйвера на СРС5602.

Коллега ток покоя одинаков в обеих случаях?

С уважением hydr.

[vitamin]

Коллега ток покоя одинаков в обеих случаях?

С уважением hydr.

Нет, ток стока СРС5602 100 мА, выше поднимать не стал, т.к. рассеиваемая на транзисторе мощность будет выше предельно допустимой.

[duty]

Активное сопротивление обмотки 8 Ом

Может этот параметр влияет. Я когда делал усилитель Ульянова в оригинале, у меня было активное сопротивление обмотки около 6 Ом, то искажения были видны на осциллографе, но я так и не понял может быть там с железом были проблемы, намотал сразу же другой транс с активным сопротивлением обмотки около 1,7 Ом и стало лучше. Но, еще раз повторюсь может с железом были проблемы.

[теоретизирующий практик]

Пока писал, duty опередил. При 8 Омах как ни извращайся с повторителем, подавить искажения железа, особенно на низах проблематично.

Анатолий.

PS если трансформатор многообмоточный, то можно поискать другое приемлемое сочетание обмоток - отводов. Главное полоса пропускания, низкое сопротивление первички. Активное сопротивление вторички имеет второстепенное значение, если сильно большое - несложно в выходном каскаде поставить повторитель.

[hydr]

гармонизатором является транс.

Возможно это не так. Нетипичным является равенство или превышение 3-й гармоники над второй, на некоторых картинках. Для трансформатора с подмагничиванием это маловероятно. Да и абсолютные значения искажений для маломальски приличного тр слишком велики.
Есть вопросы:
- При измерении искажений драйвера входили ли в измерительную цепь электролиты?
- Что за трансформатор, какие обмотки использовались?
- Причина появления R4, С5, позванивал тр?

С уважением hydr.

[vitamin]

Пока писал, duty опередил. При 8 Омах как ни извращайся с повторителем, подавить искажения железа, особенно на низах проблематично.

Анатолий.

PS если трансформатор многообмоточный, то можно поискать другое приемлемое сочетание обмоток - отводов. Главное полоса пропускания, низкое сопротивление первички. Активное сопротивление вторички имеет второстепенное значение, если сильно большое - несложно в выходном каскаде поставить повторитель.

Трансформатор ОСМ сечением 12 см. кв., силовой. сетевая обмотка 220 В, Rа= 4 Ом, три вторичных обмотки с одинаковым напряжением 16 В. но с разными сопротивлениями включены последовательно. Ra1 = 0,4 Om, Ra2 = Ra3 = 3,5 Om. Суммарное Ra = 7,4 Om. Когда собирал макет, то пробовал разные варианты включения и в итоге выбрал последнее так, как индуктивность растет. Искажения на 17 Гц смотрел осцилографом, при последовательном включении обмоток, заметные искажения видны при амплитуде сигнала более 25 В. Если включить две обмотки, то индуктивность снизится и искажения на низких частотах должны возрасти. На частоте 1 кГц вряд ли. что изменится. Сегодня вечером сниму спектры для двух обмоток, Ra=3,7 Om. проверю вашу версию.

---------- Добавлено в 12:19 ---------- Предыдущее сообщение в 12:12 ----------

Есть вопросы:
- При измерении искажений драйвера входили ли в измерительную цепь электролиты?
- Что за трансформатор, какие обмотки использовались?
- Причина появления R4, С5, позванивал тр?

С уважением hydr.

1.Разделительных электролитов в цепи сигнала при измерении одного драйвера нет.
2.Уже ответил.
3. АЧХ имеет подъем на частоте около 100кГц, RC цепочка паралельно вторичке сглаживает АЧХ.

---------- Добавлено в 12:50 ---------- Предыдущее сообщение в 12:19 ----------

Добавлю, вчера промерял силовой транс от ресивера Сони, Ra вторички 2,5 Ом. Искажения имеют похожий характер и по спектру и по абсолютной величине. Есть еще пара ТАН-104, их тоже надо исследовать.

[теоретизирующий практик]

Сегодня вечером сниму спектры для двух обмоток, Ra=3,7 Om. проверю вашу версию.

Тогда может две высокоомные обмотки включить параллельно, а последовательно с этой парой - низкоомную? Здесь главное, чтобы в высокоомных обмотках количество витков совпадало точно. Всё-таки 2,15 Ома заметно меньше чем 3,7.

Драйвер попробуйте на мощном ПТ.

Естественно возможно понижение неискаженного напряжения низов, или повышение нижней границы НЧ при том же выходном напряжении. Но необязательно. При меньшем общем количестве витков в первичке возможно полезно будет несколько увеличить ток транзистора, это также снизит выходное сопротивление драйвера. Короче чуть поиграться надо .

Анатолий

[duty]

Вы на низа не обращайте внимания. Вы же тестируете 1 кГц. Я бы попробовал только первую пустить.

[vitamin]

Может этот параметр влияет. Я когда делал усилитель Ульянова в оригинале, у меня было активное сопротивление обмотки около 6 Ом, то искажения были видны на осциллографе, но я так и не понял может быть там с железом были проблемы, намотал сразу же другой транс с активным сопротивлением обмотки около 1,7 Ом и стало лучше. Но, еще раз повторюсь может с железом были проблемы.

Величина Ra первички заметно влияет на выходное сопротивление драйвера. При Ктр=10 и Ra1=6 Ом, минимальное выходное сопротивления драйвера 600 Ом (без учета сопротивления вторички), при Ra1=1,7 Ом выходное драйвера 170 Ом. Искажения повторителей на биполярах заметно растут при увеличении сопротивления источника сигнала - драйвера. С полевиками аналогичная проблема на высоких частотах. Думаю, что железо транса здесь непричем.

---------- Добавлено в 13:19 ---------- Предыдущее сообщение в 13:17 ----------

Вы на низа не обращайте внимания. Вы же тестируете 1 кГц. Я бы попробовал только первую пустить.

Так и сделаю.

[теоретизирующий практик]

Искажения повторителей на биполярах заметно растут при увеличении сопротивления источника сигнала - драйвера.

В данном случае - это сопротивление звукового генератора, думаю, оно достаточно низкое. И ещё, Перед всеми замерами положено протестировать сам измерительный прибор, т. е выход звуковой карты на вход, и проверить спектры, ну желательно при разном выходном напряжении на выходе и на входе.

Анатолий

[vitamin]

В данном случае - это сопротивление звукового генератора, думаю, оно достаточно низкое.

Анатолий

Я имел ввиду выходное сопротивление драйвера, после которого включены повторители УМ.

[теоретизирующий практик]

Я имел ввиду выходное сопротивление драйвера, после которого включены повторители УМ.

Кстати, посмотрел характеристики выходных транзисторов, не впечатляют. Вы применили высоковольтный транзистор, что по сравнению с низковольтными, предопределяет повышенную энергию перезаряда затвора. Как результат - большая емкость затвор - сток, которая, при присущей этой ёмкости нелинейности будет на высоких частотах иметь склонность к повышению искажений. Кроме того в диапазоне рабочих токов сильно нелинейная крутизна, и выправится ли она нижним плечём - большой вопрос. Высоковольтным приборам свойственно повышенное остаточное напряжение, что и видно по ВАХ, значит будет ограничена выходная мощность.

Вопрос повышенной нелинейной ёмкости легко можно снять, применив на входе УМ повторитель. Но кроме того лучше применить выходные транзисторы с рабочим напряжением до 100 В. В этом случае большой запас по напряжению только вредит качеству.

Да, ещё. Подключив одну треть первички от предыдущего включения, надо помнить, что нагрузка на входной драйвер увеличится в 9 раз, как по индуктивности, так и по ёмкости вторичной обмтки, пересчитанной в первичную. Наверное уменьшится допустимое неискажающее напряжение на первичке (в 3 раза или в 9 раз?). при большом коэффициенте трансформации даже измерительный делитель напряжения может внести неизвестно какие сюрпризы.

Может выходной сигнал для измерения снимать с оставшихся низковольтных обмоток?
Анатолий.