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.

[Semigor]

Наскольго мне представляется экономичный класс А Семигора имеет обычно повышенную выходную мощность, за счет модуляции нижнего источника тока

Торетически, без учета потерь, максимально достижимый КПД что с дросселем, что с модулируемым ИТ одинаков - 50%.

BSP129 это jfet

На самом деле MOSFET, но со "встроенным" каналом.

[duty]

Ну да junction (встроенный) FET. Я, дабы долго не играться, попробовал бы просто какой то транс разобрать, вставить диэлектрик, и просто послушать как дроссель и как трансформатор. А потом делал бы определенные выводы. Кстати в данном случае тоже нижний транзистор является модулируемым ИТ, только немного по другому принципу.

[sibis]

Все, закончил. Играет неплохо. В общем принял решение не давить тот пик на 100 кГц. Закрыл в коробку. Были произведены некоторые корректировки в схеме, если интересно, могу выложить. Усилитель всеяден к стилям музыки. Сцена, открытость, бас, яркость - все присутствует, не срывается в крик. Мощность честных 50 Ватт.

Пожалуйста, выложите окончательную схему усилителя с блоком питания.
Хорошо бы на схеме видеть тип и напряжение конденсаторов.

[duty]

Нарисовал конечный вариант который сейчас работает. Не знаю, Шиклаи дал самую чистую середину и верха, транс - 1:20. Сейчас пробую присобачить экономичный А к этому корпусу, а в таком варианте будет в другом корпусе, сделаю каналы отдельные для обдува.

[Yury Novikov]

Самая большая проблема усилителя с повышающим трансом, это собственно сам повышающий транс. Мои эксперименты в 2007 году привели к тому что без сердечников из пермаллоя 79НМ или аналогичного, ловить там практически нечего, поскольку нужно иметь индуктивность первичной обмотки минимум 30Гн. Всё остальное дает жуткие паразитные параметры и заваливает частоты и фазу. Пробовал разные варианты, лучшее по звуку что удалось получить, было на sowter*овском пермаллоевом трансе 1:4:4, который позволил отказаться от дополнительного буфера на входе. Звук стал радикально лучше, поскольку буфер тоже не добавляет качества звучанию. Но sowter таких трансов с входным 10К и повышением 1:4:4 сейчас уже вроде не делает. Остается только покупать пермаллой и мотать самому или заказывать специально. Этот усилитель работает в таком виде и по сей день от цапа который дает 7в на выходе. А начинался он как гибрид с УН на 6н30п и двухтактным выходом на латеральных мосфетах, но в результате УН на лампе был заменен на ХОРОШИЙ повышающий транс. Звучание от этого очень заметно выиграло. В хорошее звучание того транса на советском железе из глины, что на картинке и с индуктивностью первички 0 целых ер десятых генри, не верю. Это скорее рассказ о том чего никогда не нужно делать, чем реальность.

[duty]

Частотка данного транса - 6Гц (ниже не меряет у меня осциллограф) - линеен до 80 кГц, потом начинается подьем до 100 кГц, потом спад со 110 кГц. Если не верите, то можно и попробовать. А то я тоже не верю, что sowter звучит нормально. Тут заведомо больший трансформатор чем нужно, дабы максимально не влиял на звук. А делать или не делать - дело каждого. Знаю много людей, которые сами мотали трансы и их приборы очень неплохо звучали. Мне больше понравился звук транса чем лампы, правда тоже собранной из глины...

[Yury Novikov]

Индуктивность влияет, а не размер как таковой. На пермаллое, за счет высокой проницаемости, индуктивность получается в сотни и тысячи раз выше, при размере меньшем в разы. Примеры таких трансов на пермаллое можно найти в проф студийной аудиотехнике. А токи и толстый провод тут не нужны вообще. Так что большой размер в данном случае вообще не в кассу, поскольку кроме роста паразитных параметров не дает вообще ничего.

[duty]

У меня транс на пермаллое стоит в ЦАПе. Ну, как видим индуктивности достаточно. Мотал индуктивность больше - было хуже, кто следил - в курсе.
Может и не нужен ток такой в драйвере, но если посчитать входную емкость и входной ток выходного каскада, то может и нужен....

[теоретизирующий практик]

без сердечников из пермаллоя 79НМ или аналогичного, ловить там практически нечего

Соберу до кучи отдельно отстроенные части и выложу после замеров суммарного результата в отдельной ветке. Возможно кто-то будет относиться с большим скепсисом к конструктиву моего повышающего трансформатора: Сердечник на феррите начальной проницаемости 6000 (НМ6000?). Входное напряжение 1В, выходное 25В, полоса пропускания от 15 Гц до 35 кГц. Индуктивность первички 0,22Г. Получаем реактивное сопротивление первички на 20Гц около 25 Ом. Входной ток на 20Гц около 40 мА. Предполагаемая нагрузка вторичной обмотки от выходного мощного повторителя чисто емкостная - 60 пФ на входные токи первички практически не влияет. Драйвер - повторитель трансформатора имеет выходное сопротивление меньше 1 Ома, на одном МОСФЕТ транзисторе (правда для такого результата транзистор пришлось поставить в непривычный для входа режим - 30В, 0,2А.). Грубых технических просчётов не вижу (возможно потому что у себя в глазу ).

Предполагаю критику материала выбранного магнитопровода. Объясняю свой выбор: Из нескольких опробованных вариантов именно феррит показал практическое отсутствие сброса магнитной проницаемости при малом входном сигнале. И на пермаллое, и на трансформаторной стали со структуризацией холодным прокатом, а тем более на неструктуризированной трансформаторной стали при малых входных сигналах (-40 дБ) отмечается резкий сброс индуктивности (до 10 раз). Возможно на высоких и средних частотах это и не повлияет на искажения, но на низких и средне-низких частотах можно ожидать подвоха в виде искажений слабых сигналов.

Главной конструктивной сложностью оказалось достичь приемлемой полосы пропускания на имеющемся ферритовом сердечнике небольших размеров. На стальных магнитопроводах , тем более на пермаллоевых значительно проще получить необходимую полосу. Да и возможность выбора сечения магнитопровода значительно шире.

Анатолий.

[Yury Novikov]

Может и не нужен ток такой в драйвере, но если посчитать входную емкость и входной ток выходного каскада, то может и нужен....

Транс с высокой индуктивностью, т.е. с относительно высоким Z первичной обмотки, скажем от 10К и выше, позволяет вообще отказаться от буфера перед трансом и подавать на него сигнал от обычных источников. Сделать такой транс на кровельном железе от силовых трансформаторов антиреально. К тому же небольшого размера трансы с малым числом витков, но при этом с высокой проницаемостью сердечника и соответственно с высокой индуктивностью обмоток, имеют очень малые паразиты, и это позволяет им иметь полосу от единиц герц до сотен килогерц линейно. Это всё вещи известные и применяемые в студийном оборудовании многие десятилетия. Но я никого не уговариваю. Желающие могут изготавливать трансы на чем угодно, как угодно и какого угодно размера.

[duty]

То я так понял, надо разбирать усилитель....ухи мои меня обманывают.... Я не говорю что это идеал транса, есть и лучше и хуже. Но вот сделал.

[Yury Novikov]

на феррите начальной проницаемости 6000

Если делать по бюджетному, то сегодня есть гораздо более лучшие вещи чем подобные ферриты, например, сердечники из распыленного мо-пермаллоя МРР, которые применяются в фильтрах подавления ЭМП. Стоят копейки, продаются везде. Выдерживают подмагничивание, хотя оно на входе усилителя нафиг не нужно и быть его там не должно. Как они себя поведут в звуке не знаю, но думаю лучше чем ферриты. Еще есть бюджетный вариант - аморфные сердечники из 5БДСР и ММ-11Н от трансформаторов тока из электросчетчиков. Это должно быть вообще не хуже пермаллоев.

[теоретизирующий практик]

Если делать по бюджетному, то сегодня есть гораздо более лучшие вещи чем подобные ферриты

В природе есть, не сомневаюсь, в наличии нет . А заказывать лень. Кроме того собственное тех. задание выполнено. В принципе может быть и перевыполнено, если сложить два комплекта Ш - сердечников.

Безусловно, если источник сигнала обеспечивает мощность, необходимую, для выходного каскада, никаких буферов для трансформатора не нужно. Но, например с моим выходным каскадом с входной ёмкостью 60 пФ, при заданной чувствительности по входу уся 1В, и коэффициенте трансформации 25 получается пересчитанная на вход нагрузка в 37,5нФ. Получается входное реактивное сопротивление 212 Ом на 20кГц. Ток около 10 мА. Вроде и максимальная мощность всего не более 10 мВт, но для универсального уся многовато, всё равно придётся лепить где то усиление. А если учесть, что желательно чтобы источник для выходного каскада был сопротивлением поменьше, (здесь согласование по мощности не катит, для выходного повторителя вообще желателен источник напряжения) то каскад усиления напряжения, или каскад повторителя просто неизбежен. Конечно можно повторителем на входе оконечного каскада уменьшить входную ёмкость скажем до 3 -5 пФ, и возможно это придётся сделать, но и тогда на мой неопытный взгляд реализовать трансформатором без буфера входную приемлемую чувствительность не получится. Здесь ещё в чём дело? Трансформатор, работающий от источника с маленьким выходным сопротивлением проще реализуется практически, потому и появляется буферный драйвер на входе трансформатора. По понятиям драйвер в форме повторителя - самое простое решение.

Анатолий.

PS если идти по принципу построения малосигнальных трансформаторов, работающих при намагничивании на начальном участке (с прямолинейной, но пониженной магнитной проницаемостью, и с очень малыми потерями в магнитопроводе), при очень небольшой амплитуде перемагничивания, то действительно нужна не просто большая , а очень большая индуктивность первичной обмотки, маленький пермаллоевый магнитопровод, и обмоточные провода диаметром под 0,03мм. Действительно, трудный для самостоятельного изготовления вариант.

[hydr]

Индуктивность влияет, а не размер как таковой. На пермаллое, за счет высокой проницаемости, индуктивность получается в сотни и тысячи раз выше, при размере меньшем в разы.

Так не получится. Трансформатор с подмагничиванием. Его индуктивность на большом сигнале будет пропорциональна допустимой индукции подмагничивания.
Поэтому индуктивность на премаллое будет меньше.
Применять предлагаемый Вами высоконикелевый пермаллой в сигнальных трансформаторах можно только если этот трансформатор малосигнальный (да и то с рядом оговорок), работающий на начальном, безгистерезисном участке кривой намагничивания.
К рассматриваемой схеме это отношения не имеет.
У Цыкина Г.С. в "Трансформаторы низкой частоты" приводятся данные по гармоникам в токе намагничивания, при подмагничивании постоянным током, для различных материалов. Так для сравнения по гармоникам горячекатанная сталь/пермаллой, в процентах:

2я - 6/35
3я - 2/18
4я - 1/10
5я - 0,5/4
6я - -/2,5
7я - -/1

Теперь по поводу того, что толстый провод не нужен.
К внутреннему сопротивлению источника добавляется активное сопротивление первичной обмотки и падение напряжения, вызванное токами гармоник, на этом суммарном сопротивлении, определит напряжение гармоник на выходе трансформатора. С точки зрения искажений грамотно спроектированный трансформатор должен иметь сопротивление первички не более 10% от сопротивления источника.

Так, что коллега извините, но Ваши советы это ровно то, как не надо делать.

С уважением hydr.

[Yury Novikov]

Вы цифры явно не те и не к месту приводите. У пермаллоя вообще не должно быть никакого подмагничивания, он этого не допускает. Это всем известный факт. Тем не менее это не превзойденный по качеству материал для входных трансов. Поэтому показывать что у него начинаются искажения при подмагничивании несколько смешно.

[hydr]

Вы цифры явно не те и не к месту приводите. У пермаллоя вообще не должно быть никакого подмагничивания, он этого не допускает. Это всем известный факт. Тем не менее это не превзойденный по качеству материал для входных трансов. Поэтому показывать что у него начинаются искажения при подмагничивании несколько смешно.

Коллега, тут обсуждается приведенная duty схема. В этой схеме трансформатор работает с подмагничиванием. Вы не сделали разъяснений относительно того, что Ваше сообщение касается трансформаторов без подмагничивания ( другими словами не к месту), пришлось вмешаться а то глядишь кто нибудь из коллег примет Ваше сообщение как руководство к действию, применительно к данной схеме.

Что же касается пермаллоя во входных трансформаторах повторюсь, но тем не менее, пермалой в звуке хорош только тогда, когда амплитуда индукции не выходит за пределы начальной кривой намагничивания.
В этом случае он линеен и начальная проницаемость достаточно высока. Конструкция трансформатора должна это учитывать а это не всегда просто сделать для входных тр ( т.е вх.тр. не всегда получается МС). Если выйти за линейный участок то искажения будут опять таки раз в десять больше чем у стали. Об этом нужно обязательно говорить дабы уберечь начинающих коллег от напрасной траты сил и времени.

С уважением hydr.

[andreymaks]

Если выйти за линейный участок то искажения будут опять таки раз в десять больше чем у стали. Об этом нужно обязательно говорить дабы уберечь начинающих коллег от напрасной траты сил и времени.

Спасибо.не знал

А почему бы не применить железо осм1-0,063 в этой схеме
Хорошие отзывы об осм

[hydr]

Можно и на ОСМ, но вот только минимум 12кв а лучше 20.
Если же реализовывать идею на высшем уровне, используя высоколинейный повторитель то нужно применить гаммаметовский сердечник на ГМ54ДС, сечением тех же 12 - 20кв. Индуктивность на таком сердечнике не будет зависеть от амплитуды и частоты ( далеко за звуковой диапазон) а стабильная проницаемость в 1200 не потребует зазора.

С уважением hydr.

[andreymaks]

Индуктивность на таком сердечнике не будет зависеть от амплитуды и частоты ( далеко за звуковой диапазон) а стабильная проницаемость в 1200 не потребует зазора.

цена на него космическая или это чип дип такие гонит
а на выход лампового сойдет?

[hydr]

С завода тоже не дешево. Но параметры конечно впечатляют.
На выход навряд ли целесообразно.
В данной схеме трансформатор по сути является входным и одновременно усилителем напряжения. Понятно, что его искажения должны быть на порядок а лучше на два, ниже чем у последующих каскадов. Так же и полоса на входе должна быть существенно шире.
Вот тут то и стоит поизголяться для получения выдающихся параметров.

Выходной трансформатор, если делается на крупном нормальном железе, мало какой заметной отсебятины добавит, на фоне лампы.
В принципе теоретически можно было бы и данный аморф замутить, но завод эти сердечники не делает более 140мм по наружному диаметру. Как по мне то для изготовления качественного тр. на ламповый выход нужно минимум 200мм.

С уважением hydr.