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 .

[fakel]

Я что-то не догоняю . А бывает разве инвертирующий повторитель ?

Почему нет? У него Ку=-1

---------- Сообщение добавлено 14.12 ---------- Предыдущее сообщение было 14.07 ----------

Парни, вы цепляете к каменному УТ УН на лампах, имеющий Кг на пару порядков больший. Позвольте вопрос - а для чего вы это делаете?

Чтобы получился Гибридный Усилитель (с) Ну и ламповость же. Недаром народ ставит ОСВИ на ВК а не на УН

---------- Сообщение добавлено 14.13 ---------- Предыдущее сообщение было 14.12 ----------

R2 - это входной импеданс ВК,

R2 должен быть раз в 10 меньше входного импеданса ВК

---------- Сообщение добавлено 14.15 ---------- Предыдущее сообщение было 14.13 ----------

Можно к двойке (коей является параллельник) приделать вот такой буфер (полупараллельный, как говорит deemon), само собой коллекторы на вольтдобавку.

Коллекторы драйверов тоже на вольтодобавку. А если просится тройка, то, имхо, параллельник ей как собаке шарф

---------- Сообщение добавлено 14.17 ---------- Предыдущее сообщение было 14.15 ----------

ёмкости входных транзисторов ВК меняются с сигналом - на высоких частотах максимальное подавление только на "первом ватте", дальше немного хуже.

Поэтому коллекторы драйверов - должны быть плавающие https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=64093&page=6

[PRO-AUX]

fakel, ,

[FEDGEN]

---------- Сообщение добавлено 22.29 ---------- Предыдущее сообщение было 22.26 ----------

Меня больше интересует как с "научной " точки зрения повлияет изменение резистора между точками А и В с 50 ом до 0.1-1ома? Читая форум прихожу к мнению что резистор в эмиттерной цепи это зло и чем он меньше тем лучше. В таком случае нужно внести изменения в батарейку т.е. запитать её от трёх вольт.

---------- Сообщение добавлено 22.30 ---------- Предыдущее сообщение было 22.29 ----------

[Станислафф]

Меня больше интересует как с "научной " точки зрения повлияет изменение резистора между точками А и В с 50 ом до 0.1-1ома?

Как будем ток покоя получать в таком разе? С напряжением смещения будут небольшие трудности - базы в одну точку...

[deemon]

---------- Сообщение добавлено 22.29 ---------- Предыдущее сообщение было 22.26 ----------

Меня больше интересует как с "научной " точки зрения повлияет изменение резистора между точками А и В с 50 ом до 0.1-1ома? Читая форум прихожу к мнению что резистор в эмиттерной цепи это зло и чем он меньше тем лучше. В таком случае нужно внести изменения в батарейку т.е. запитать её от трёх вольт.

Но при таком низком сопротивлении - ток батарейки резко возрастёт , притом практически зря ..... то есть мы просто будем зря нагревать атмосферу
Притом что этот резистор ведь не включён последовательно в цепь сигнала между эмиттером предвыхода и базой выхода ( не является аналогом эмиттерного резистора в обычном каскаде ) - так что и непонятно , ради чего его уменьшать-то ?

[FEDGEN]

Ясно.

[hippo64]

Посчитайте Кус транзисторов оконечного каскада и выбирайте ток батарейки с запасом. Коллеги, ну это же радиокружок в доме пионеров.

---------- Сообщение добавлено 21.04 ---------- Предыдущее сообщение было 21.01 ----------

Тем и хорош топиковый усилитель, что прост и эффективен, как автомат Калашникова.

[deemon]

Тем и хорош топиковый усилитель, что прост и эффективен, как автомат Калашникова.

Ну да , тут уж что есть , то есть .... Практика показала , что схема работает , и себя вполне оправдывает ...

P.S. Кстати , ещё одно соображение насчёт этого резистора ( 50 Ом ) - единственный случай , когда имело бы смысл уменьшить его - это если выходной каскад собран на германии .Там ведь напряжение батарейки будет в несколько раз меньше , а потому и резистор можно в несколько раз уменьшить - чтобы так же как и с кремниевым выходом "подгружать" батарейку в отсутствии сигнала , и таким образом уменьшить колебания токи батарейки - от минимального до максимального .

[FEDGEN]

Ну да , тут уж что есть , то есть .... Практика показала , что схема работает , и себя вполне оправдывает ...

P.S. Кстати , ещё одно соображение насчёт этого резистора ( 50 Ом ) - единственный случай , когда имело бы смысл уменьшить его - это если выходной каскад собран на германии .Там ведь напряжение батарейки будет в несколько раз меньше , а потому и резистор можно в несколько раз уменьшить - чтобы так же как и с кремниевым выходом "подгружать" батарейку в отсутствии сигнала , и таким образом уменьшить колебания токи батарейки - от минимального до максимального .

Для германия пока 24ома но ещё в строительстве.

[install]

Основные банки питания (47000 мкФ каждая) на расстоянии 10см от основной платы. Стоит ли устанавливать прямо на плату дополнительно Panasonic FC 2200x50 , или достаточно ограничится качественной пленкой 2,2-10 мкФ близко к выходникам?
С уважением, Андрей

[deemon]

Я обычно ограничивался "плёнкой" на выходном каскаде . Но - не надо забывать про свивку проводов , идущих к конденсаторам питания , чтобы индуктивность их уменьшить до минимума ...

[giv94]

deemon, пардонс, свивка проводов наоборот незначительно увеличивает их индуктивность, но сильно уменьшают излучаемые поля и наводимые помехи.

[deemon]

Скорее , свивка должна всё же уменьшать индуктивность - хотя бы потому , что чисто механически сдавливает провода , приближая их друг с другу .... и например , на ВЧ иногда используется такой приём - изменяя количество скруток на единицу длины , мы можем регулировать волновое сопротивление витой пары - делая его таким , как нам надо ( при этом увеличение погонной ёмкости из-за сдавливания тоже работает в ту же сторону ) . Но в любом случае , нам и уменьшение излучаемых помех при скрутке - тоже разумеется важно , да .

[IDDQD]

Ну, в общем, допилил я свою печатку. Решил всё же сделать двустороннюю. Провода питания будут впаяны в места обозначенные + и -. Между шиной + и - (прямо на коллекторы транзисторов) поставлю аксиальные кондёры по 1000 мкф. Питание предвыходных транзисторов решил сделать раздельно от выходных - питание будет подаваться проводом со стороны земляного полигона (зеленые линии), там же и перемычки подающие напряжение батарейки в базы выходников (синие линии). Батарейка на отдельной платке 5х3 см - припаивается перпендикулярно основной плате прямо к точкам А и B. Вроде неплохо получилось?

[deemon]

Да , вполне нормально получилось . И кстати , батарейка на отдельной плате - тоже хорошее решение , например если сбоку от монтажа ВК нет места - тут даже есть преимущество , так как получаются самые короткие провода от батарейки до схемы каскада .

[Николай32]

Кто нибудь делал задержку анодного? Есть ли смысл вообще

[IDDQD]

Кто нибудь делал задержку анодного? Есть ли смысл вообще

По этому поводу есть такое мнение.

[Neco.]

По этому поводу есть такое мнение.

Мнение автора мягко говоря странное , он против задержек подачи анодного напряжения, приводя в пример свой усилитель 30 годов, где эта самая задержка выполняется временем прогрева кенотрона)))

[IDDQD]

он против задержек подачи анодного напряжения, приводя в пример свой усилитель 30 годов, где эта самая задержка выполняется временем прогрева кенотрона)))

Прямонакальные кенетроны прогреваются за пару секунд, так что это не поможет. Лучшим вариантом будет кенетрон с косвенным накалом. Проблема с задержкой в том, что в момент подачи анодного из-за заряда конденсатора шунтирующего резистор в катоде - через лампу пойдет большой импульс тока (до момента установления нужного напряжения смещения). Если использовать в катоде светодиод или батарейку в сетке, то проблем быть не должно. Тем не менее, сам по себе режим с отсутствием токоотбора с катода приводит к снижению эмиссионной способности...

[Neco.]

Прямонакальные кенетроны прогреваются за пару секунд, так что это не поможет. Лучшим вариантом будет кенетрон с косвенным накалом. Проблема с задержкой в том, что в момент подачи анодного из-за заряда конденсатора шунтирующего резистор в катоде - через лампу пойдет большой импульс тока (до момента установления нужного напряжения смещения). Если использовать в катоде светодиод или батарейку в сетке, то проблем быть не должно. Тем не менее, сам по себе режим с отсутствием токоотбора с катода приводит к снижению эмиссионной способности...

Так у него и на входе прямонакальные же триоды, которые прогреваются столько же и конденсаторы в катоде за пару секунд заряжаются без проблем , без всяких бросков тока ибо емкость их обычно 47-200 мкф( я имею ввиду схему автора критики)
В схемах , с выпрямителями из диодов часто присутствовали раздельные выключатели анода и накала. Я их также ставил, в особенности если лампы дорогие, естественно каждый выбирает сам, ставить или нет. Но мне не понятно о чём разговор , поставить дополнительный выключатель это минимум затрат, а хуже точно не будет)