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 .

[киса]

Приветствую Вас!
Что-то большое отклонение тока покоя после прогрева получилось (если отталкиваться от 100 мА на холодную и 110мА на прогреве, то это 10%, у меня на всех батарейках, примененных в моих конструктивах максимальное отклонение составляло 1-2мА).
Напряжение питания ВК, было бы полезным обеспечить на уровне + - 35v - это весьма приемлемое значение для качественного усиления, а также полезно зашунтировать плюс и минус питания ВК дополнительным электролитом (кондером) 10000,0 х 100v.
С уважением, Л.А.

Это смотря с каким током сравнивать. У меня ток покоя 380 мА при включении, через минуту 370 мА, а через два часа работы 420 мА. Самое интересное, что этот диапазон токов покоя у меня мало зависит от типа батарейки. Ну с микросхемой чуть меньше. Наверно это прежде всего обусловлено местом размещения диодов относительно транзисторов. И величиной тока покоя. При токе покоя в 100 мА в любую погоду 100 мА.

Да нет, куда ещё лучше. Лучше уже не бывает!

Анатолий, какой ток покоя Вы применяете? С уважением, Юрий.

[LANOV]

По поводу электролита между плюсом и минусом питания ВК. Может быть пару последовательно включённых?

Приветствую Вас!
Если необходимо повысить пробойное напряжение параллельного кондера по плюсу и минусу питания ВК, то тогда последовательно и при этом дополнительные кондеры можно брать уже с более высокой емкостью, нежели один, номиналом 10000,0 мкФ. на 100v.

---------- Сообщение добавлено 20:00 ---------- Предыдущее сообщение было 19:59 ----------

Это смотря с каким током сравнивать. У меня ток покоя 380 мА при включении, через минуту 370 мА, а через два часа работы 420 мА. Самое интересное, что этот диапазон токов покоя у меня мало зависит от типа батарейки. Ну с микросхемой чуть меньше. Наверно это прежде всего обусловлено местом размещения диодов относительно транзисторов. И величиной тока покоя. При токе покоя в 100 мА в любую погоду 100 мА.


Анатолий, какой ток покоя Вы применяете? С уважением, Юрий.

Абсолютно верные доводы.

[aganext]

По поводу электролита между плюсом и минусом питания ВК. Может быть пару последовательно включённых?

Так увеличится же esr, esl, наверное лучше паралелльно высоковольтные, с номиналами в подходящих габаритах.

[LANOV]

Это смотря с каким током сравнивать. У меня ток покоя 380 мА при включении, через минуту 370 мА, а через два часа работы 420 мА. Самое интересное, что этот диапазон токов покоя у меня мало зависит от типа батарейки. Ну с микросхемой чуть меньше. Наверно это прежде всего обусловлено местом размещения диодов относительно транзисторов. И величиной тока покоя. При токе покоя в 100 мА в любую погоду 100 мА.


Анатолий, какой ток покоя Вы применяете? С уважением, Юрий.

Приветствую!
Если последняя строка Вашего текста была адресована мне, то я раскрою свое имя- Я, Леонид (отчество Алексеевич).
Во всех конструктивах устанавливаю ток покоя ВК по уровню 100мА - зачем большим током греть конструктив, когда этого тока покоя вполне достаточно для качественной работы ВК?
Ведь при усилении музыкального сигнала ток возрастает, понятно конечно, сигнал по уровню колеблется и ток тоже колеблется, но все же он добавляет температуры радиатору, да плюс тепло ламп в закрытом корпусе...
Вот как то так.

[киса]

Леонид Алексеевич добрый вечер. Могу ещё разок проверить, но мои измерения давали некоторый уровень нечётных гармоник одним ВК при общем токе покоя в 100 мА. Автор писал, что ток покоя на одну пару транзисторов 100 мА достаточно для хорошего звука, ну максимум до 140 мА. Дальнейшее увеличение тока покоя не приносит прироста качества, а только требует больших радиаторов. У меня три пары транзисторов, вот и получилось 420 мА.

[LepekhinV]

Кхм...Мысль была следующая. Конденсаторы большой ёмкости на напряжение 100В имеют винтовые клеммы. На плату их устанавливать, скажем так, проблематично. А 2 конденсатора последовательно на меньшее напряжение с выводами снап-ин установить легко. И при закупке проще заказать на 2 кондера (той же позиции) больше. В общем, это мысли вслух.

[Hennady]

Дальнейшее увеличение тока покоя не приносит прироста качества, а только требует больших радиаторов. У меня три пары транзисторов, вот и получилось 420 мА.

ток одной пары в 420мА, и суммарный ток в 3 пары в 420ма - это разные решения ВК.

[Зёбра_]

Анатолий, какой ток покоя Вы применяете? С уважением, Юрий.

На три транзистора 300 мА.

[aganext]

Вот типичные характеристи , кстати серия UVR не плохо себя зарекомедовала в бп ума. Имхо.

[deemon]

Кхм...Мысль была следующая. Конденсаторы большой ёмкости на напряжение 100В имеют винтовые клеммы. На плату их устанавливать, скажем так, проблематично. А 2 конденсатора последовательно на меньшее напряжение с выводами снап-ин установить легко. И при закупке проще заказать на 2 кондера (той же позиции) больше. В общем, это мысли вслух.

Только не надо забывать , что при установке двух кондёров на меньшее напряжение последовательно - необходимо включать параллельно каждому резистор ( например по 22 ком ) , иначе при различии сопротивления утечки кондёров на них может установиться разное напряжение , что может привести к пробою сначала одного из кондёров , а потом и второго ...

[киса]

ток одной пары в 420мА, и суммарный ток в 3 пары в 420ма - это разные решения ВК.

У меня три пары транзисторов, общий ток 420 мА после прогрева.

[Зёбра_]

Приветствую Вас!
Что-то большое отклонение тока покоя после прогрева получилось (если отталкиваться от 100 мА на холодную и 110мА на прогреве, то это 10%, у меня на всех батарейках, примененных в моих конструктивах максимальное отклонение составляло 1-2мА).
Напряжение питания ВК, было бы полезным обеспечить на уровне + - 35v - это весьма приемлемое значение для качественного усиления, а также полезно зашунтировать плюс и минус питания ВК дополнительным электролитом (кондером) 10000,0 х 100v.
Еще проще, без какой-либо потери качества (наоборот есть прирост этого понятия), если убрать верхнюю лампу и вместо нее использовать
два транзистора BSP129 и MPSA42 (схемка работает как истоковый повторитель, еще больше снижая выходное сопротивление ПУ).
При этом не требуется анодное питание в 400v, достаточно 300v т.е., если транс уже намотан под Uа 400v, то 100 вольт надо будет погасить (использовать вместо резисторов по 330 Ом керамические 5 Вт (типа SQP) номиналом 2,7 кОм) - это справедливо для питания одного канала, если запитать оба канала от одного источника Uа (от одной анодной обмотки), то резисторы уменьшатся пропорционально изменению тока нагрузки (ток возрастет вдвое).
В схеме с одной лампой, ток покоя лампы составляет 17 мА при выходном напряжении неискаженного сигнала 65v с входным напряжением 1,3v , а меандр на частоте 1000 Гц идеальный.
А на аноде оставшейся лампы выставить переменным резистором (который 270 Ом в аноде нижней лампы) на аноде 187-190v - это и будет оптимальное Uа для лампы, а переменник заменить постоянным и все (это сопротивление колеблется в пределах 87-90 Ом - влияет на разброс свойства экземпляра лампы).
С уважением, Л.А.

Леонид Алексеевич, спасибо.
Питание сейчас у меня +-32 вольта, то есть практически норма, ток 300 мА .
А не могли бы Вы нарисовать схему, предложенного УНа, хотя бы на листочке от руки, так лучше воспринимается. И ещё, чем Вы мотивируете предложение о дополнительном конденсаторе питания ВК? При имеющихся емкостями по 20 000 мкФ, в акустике полнейшая тишина.
Спасибо.

[variator]

Offтопик:

но мои измерения давали некоторый уровень нечётных гармоник одним ВК при общем токе покоя в 100 мА. Автор писал, что ток покоя на одну пару транзисторов 100 мА достаточно для хорошего звука, ну максимум до 140 мА. Дальнейшее увеличение тока покоя не приносит прироста качества, а только требует больших радиаторов. У меня три пары транзисторов, вот и получилось 420 мА.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2056506

[audiomun]

По поводу электролита между плюсом и минусом питания ВК.

Что, в случае двуполярного питания ВК, приведёт к увеличению Кг ...

[audiomun]

А где Петров? Пусть проверит на симе.

... Это на первый взгляд, заманчивая теория, но, к сожалению, при воплощении в железе потерпела фиаско ...

[гаррик]

при воплощении в железе потерпела фиаско

А можно поподробнее ? Я ставил дополнительно конденсатор между плюсом и минусом ,показалось какая то грязь добавляется ,убрал .

[LANOV]

Леонид Алексеевич добрый вечер. Могу ещё разок проверить, но мои измерения давали некоторый уровень нечётных гармоник одним ВК при общем токе покоя в 100 мА. Автор писал, что ток покоя на одну пару транзисторов 100 мА достаточно для хорошего звука, ну максимум до 140 мА. Дальнейшее увеличение тока покоя не приносит прироста качества, а только требует больших радиаторов. У меня три пары транзисторов, вот и получилось 420 мА.

Добрый вечер!
Под током покоя я подразумевал 100мА на каждый транзистор в плече, в своих конструктивах я применял в ВК по три транзистора на каждое плечо и таким образом суммарный ток покоя составлял 300мА.
В одном из последних конструктивов я применил транзисторы NJW0302 и NJW0281, но по два в плече (большая мощность не нужна была), эти транзисторы показали себя с лучшей стороны, а мощности хватило "за глаза" при нагрузке 4 Ома.

[Зёбра_]

Добрый вечер!
Под током покоя я подразумевал 100мА на каждый транзистор в плече, в своих конструктивах я применял в ВК по три транзистора на каждое плечо и таким образом суммарный ток покоя составлял 300мА.

Говорим об одном и том же. И я и Юрий киса, подразумеваем 100 мА на транзистор. То же самое рекомендовал и автор.

[LANOV]

А можно поподробнее ? Я ставил дополнительно конденсатор между плюсом и минусом ,показалось какая то грязь добавляется ,убрал .

Приветствую Вас!
Между значением слова "показалось" и значением слов "грязь добавляется" Вы видите разницу?
Правильнее было бы указать конкретно, что за грязь, на какой частоте, при какой нагрузке и т.д.
Слово "показалось", - его значение зависит от Вашего состояния на момент, как я понимаю, прослушивания, а состояния бывают разные - усталость или наоборот отдохнувший, раздраженный чем-то и т.д.
Об этом варианте включения дополнительного кондера, автор схемы, где-то в первых трех десятков постов темы (может несколько дальше) высказывался по этому поводу.

[audiomun]

А можно поподробнее ? Я ставил дополнительно конденсатор между плюсом и минусом ,показалось какая то грязь добавляется ,убрал .

Называется - сам спросил, сам и ответил, зачем ещё какие-то подробности разводить на пол-страницы ...