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 .

[hydr]

Касательно ИТ в аноде. Перепробовал в железе различные варианты. По измерениям, каскодный ИТ на биполярах на голову превосходит все остальное, внутреннее сопротивление легко получается за десяток МОм.
Только нужно помнить о том, что ИТ в аноде совсем не повод снижать напряжение источника питания, скорее наоборот.

С уважением hydr.

[frezer]

Тогда появляется разделительный конденсатор.

А последовательное включение источником сигнала со стабилизатора(фильтра) напряжения, питаемого от допобмотки тр-ра, хуже чем с батарейкой?

[domician]

Что за белый светодиод, это на алюминиевой подложке из потолочных светильников?

Лучше парочку инфракрасных - даже тогда Rд будет на много меньше, чем у белых/синих.

А последовательное включение источником сигнала со стабилизатора(фильтра) напряжения, питаемого от допобмотки тр-ра, хуже чем с батарейкой?

Батарейка проще и элементарно дешевле. И еще добейтесь такой "чистоты" напряжения от фильтра, как от батарейки - там она просто есть.

Лампы, конечно, не самые удобные и практичные приборы, но замена верхнего этажа на полупроводниковой вряд ли равноценна.

Не равноценна - транзистор лучше. Притом анодное питание может быть на около 50V меньше + отсутствие геморроя с накалом верхней лампы.
И не BSP129 единым.

[P.A.L.]

Лампы, конечно, не самые удобные и практичные приборы, но замена верхнего этажа на полупроводниковой вряд ли равноценна. При таких изменениях мощности на транзисторах будут существенные тепловые искажения, а межэлектродные емкости (и сильно нелинейные) BSP129 на порядок больше, чем у лампы.

[LANOV]

А что, в хорошо звучащей технике ("топ"), необходимо применять только дорогие компоненты (при прочих равных)?
Иначе звучать не будет?

Под Топ-схемой я подразумевал лишь изначальную схему Д. Киреева т.е. ПУ на двух лампах, а не топовую звукотехнику по ценам в несколько килодолларов (КД) или даже десятков КД.
Многие уважаемые форумчане (грамотные инженеры) в т.ч. и Вы не отрицаете построение УМ с использованием элементов брендовых производителей для повышения качества всего УМ, которые весьма не дешевые для наших (Российских) зарплат и пенсий.
Конечно же, звучать усилитель будет на любых компонентах, но как- вопрос...
6Э5П, при ее весьма невысокой цене, имеет высокие потребительские свойства для качественного усиления звукового материала и конечно жалко совать ее во все дырки (как выразился очень наглядно в отношении другого компонента форумчанин Medan).
Но никто не навязывает использовать новую схему, пусть каждый выбирает сам, что ему по душе.
Вы согласны с таким утверждением?
Оригиналы советского производства в конце концов иссякнут, а вот новоделами могут завалить, если уже не наклепали их. Может и новодел будет удачным... время покажет.
Поэтому экономия на лампе без потерь в качестве усиления будет весьма кстати.

[deemon]

А последовательное включение источником сигнала со стабилизатора(фильтра) напряжения, питаемого от допобмотки тр-ра, хуже чем с батарейкой?

Я однажды придумал вот такой забавный вариант смещения - смещение на резисторе

[fakel]

При таких изменениях мощности на транзисторах будут существенные тепловые искажения, а межэлектродные емкости (и сильно нелинейные) BSP129 на порядок больше, чем у лампы.

А ничо что выход полупроводниковый? Или там емкости не играют?

Я однажды придумал вот такой забавный вариант смещения - смещение на резисторе

Прикольно! Как у нее с фоном

[Alvis]

Многие уважаемые форумчане (грамотные инженеры) в т.ч. и Вы не отрицаете построение УМ с использованием элементов брендовых производителей для повышения качества всего УМ, которые весьма не дешевые для наших (Российских) зарплат и пенсий.

Только не говорите это Ю.Малышеву, а то он не в курсе и все детали у него советские, и даже резисторы (какой кошмар) копеечные МЛТ. И назовите мне килобаксовые усилители, которые достойно звучали при прямом сравнении с его "дешёвым " усилителем.

[Сергей Гапоненко]

качественные характеристики УН в плане искажений на транзисторах все таки выше,
но единственное что может быть не по нраву - это увеличенное значение межкаскадного конденсатора (в 10 раз), вроде мелочь, но это не совсем так, тут как бы у лампы преимущество.

В мне кажется, что емкость межкаскадного конденсатора зависит от входного напряжения каскада, который стоит за конденсатором, не так?

[deemon]

Прикольно! Как у нее с фоном?

Нормально - и с фоном , и вообще - хорошо работала схема . Деталей правда немножко чуть-чуть многовато ...

Но в финальный вариант усилителя Melquiades всё же вошёл другой вариант смещения - с похожим принципом , но на газовых стабилитронах .

---------- Сообщение добавлено 13:16 ---------- Предыдущее сообщение было 13:04 ----------

Только не говорите это Ю.Малышеву, а то он не в курсе и все детали у него советские, и даже резисторы (какой кошмар) копеечные МЛТ. И назовите мне килобаксовые усилители, которые достойно звучали при прямом сравнении с его "дешёвым " усилителем.

Не , ну скажем , резисторы МЛТ ещё можно выбрать из кучи , более-менее годные ( к тому же , уже прошедшие старение ) ... но вот транзисторы , вроде КТ315 или КТ818/819 , с их разбросом характеристик , малым усилением и дрянной надёжностью - я бы в современный усилитель ставить не стал ...

[Seeker]

Напряжение на управляющей сетке не должно быть около -1 В
Я вам зачем табличку прилагал, я никогда не слушаю 100вт, и переменка входе не может быть больше вольта

"переменка" 1в это 1.4в амплитуды, плюс запас 0.5-1в на ток сетки, вот и будет 2-2.5в смещения

Тут не на 10 Вт делается усилитель, а чуть по более, ну например до 50 Вт. А то это мы так и к 1 Вт опустимся. Ну не резонно такие траты делать на 10 Вт. А Вам известно, что референтная акустика не всегда имеет чувствительность 90 дБ, часто и 86 дБ всего. И зачем делать себе "Геморрой", так как стандартный выходной сигнал с ЦАП-а 2,0 В, а у некоторых и 3,0 В RMS. Это 5,6 В - 8,46 В от пика до пика, а у Вас смещение -1,0 В. Это сначала задавить сигнал в 10-15 раз, а потом усилить до получения 10 Вт на вашей акустике. Вам не кажется, что Вы уже потеряли 20 дБ отношения сигнал/шум.
С уважением, Юрий.

от увеличения смещения Кус каскада не уменьшается, "давить" сигнал с цап придется ровно на ту же величину

Юра, не переживай. 3-3.6 В оптимальное смещение для этой лампы, естественно не при " 100В анодное".

Если это камень в мой огород, то во-первых я не предлагал использовать именно такое напряжение, это был пример к вопросу о 1/2- транзисторных вариантах. Во-вторых если все же вы стараетесь придерживаться рекомендации "ламповых мэтров" по анодному, то почему ток не используете по их же рекомендациям 20-30ма, а только жалкие 12ма? И да, кручением режимов можно подобрать одинаковый спектр и при 100/20 и при 200/10, но какая будет разница в звучании кто-нибудь скажет глядя на симулятор?

[FEDGEN]

Тут не на 10 Вт делается усилитель, а чуть по более, ну например до 50 Вт. А то это мы так и к 1 Вт опустимся. Ну не резонно такие траты делать на 10 Вт. А Вам известно, что референтная акустика не всегда имеет чувствительность 90 дБ, часто и 86 дБ всего. И зачем делать себе "Геморрой", так как стандартный выходной сигнал с ЦАП-а 2,0 В, а у некоторых и 3,0 В RMS. Это 5,6 В - 8,46 В от пика до пика, а у Вас смещение -1,0 В. Это сначала задавить сигнал в 10-15 раз, а потом усилить до получения 10 Вт на вашей акустике. Вам не кажется, что Вы уже потеряли 20 дБ отношения сигнал/шум.
С уважением, Юрий.

Юрий,Ку у 6э5п примерно 30,на входе 1 вольт на выходе 30 вольт,и где вы увидели 10вт при 30 вольтах условно.
Секунда поиска в нете и
. Режим со смещением в 0 вольт в драйверном каскаде был опробован для ламп 6Э5П, 6С2С, 6П6С, 6Ф6. Положительные в плане звучания результаты получены для лучевых тетродов 6Э5П, 6П6С, звучание остальных ламп в таком включении не понравилось. Однако лучевые тетроды (в триоде) при нулевом смещении звучат, не побоюсь этого слова, божественно
http://audio-db.info/AudioDB/BazaPra...avit/6Je/6Je5P
Есть ящичек с 6ж43п-е но чувствую дело до ни не дойдёт.
---------- Сообщение добавлено 15:26 ---------- Предыдущее сообщение было 15:20 ----------

Я однажды придумал вот такой забавный вариант смещения - смещение на резисторе

есть целая статья и схема усилителя с таким смещением.

[dekko]

есть целая статья и схема усилителя с таким смещением

где глянуть?

[P.A.L.]

А ничо что выход полупроводниковый? Или там емкости не играют?

Про полупроводниковый ВК отдельная история (там тоже проблема тепловых искажений остро стоит, но там и амплитуда сигнала большая и тепловые сопротивления поменьше), но речь шла о сравнении варианта верхнего этажа на лампе и ПП (т. е. не ухудшить то, что было заведомо хорошо). Вообще, если не обращать внимание на тепловые искажения и большие нелинейные емкости (и тем более их влияние на звук), то действительно надо делать и УН на ПП (искажения без учета вышеуказанных факторов, конечно меньше (чем у ламп) будут, а конструкция гораздо проще).

[Medan]

Я однажды придумал вот такой забавный вариант смещения

Как вариант для развития идеи

[Зёбра_]

Порылся в своих закромах, высоковольтных транзисторов практически нет. Нашел пару ksp94, так они прямой проводимости и один ksp44. Вспомнил, что високовольтные ещё могут быть в ИБП от компа. Есть

Должны подойти на попробовать.

[FEDGEN]

"переменка" 1в это 1.4в амплитуды, плюс запас 0.5-1в на ток сетки, вот и будет 2-2.5в смещения



от увеличения смещения Кус каскада не уменьшается, "давить" сигнал с цап придется ровно на ту же величину


Если это камень в мой огород, то во-первых я не предлагал использовать именно такое напряжение, это был пример к вопросу о 1/2- транзисторных вариантах. Во-вторых если все же вы стараетесь придерживаться рекомендации "ламповых мэтров" по анодному, то почему ток не используете по их же рекомендациям 20-30ма, а только жалкие 12ма? И да, кручением режимов можно подобрать одинаковый спектр и при 100/20 и при 200/10, но какая будет разница в звучании кто-нибудь скажет глядя на симулятор?

Вы когда нибудь в реальном времени одновременно(почти) изменяли анодное напряжение лампы и напряжение смещения? Вы слышали что происходит со звуком в этот момент? Я слышал что происходит ,вот так и "получил" 1 вольт в смещении при 100вольтах на аноде.

[Medan]

А ничо что выход полупроводниковый?

Это данность, как класса топологии, по происхождению. В мире принято и оценено по достоинству.))

[FEDGEN]

где глянуть?

Я когда занялся поиском варианта смещения для транзисторного унч(заратустры ещё не было)
то "нарвался" на вариант такого смещения, вроде в Радио была статья,но унч сильно закрученный т.е. сложный.

[Hennady]

В мне кажется, что емкость межкаскадного конденсатора зависит от входного напряжения каскада, который стоит за конденсатором, не так?

Схема ВК за этой цепью при сравнении одинаковая что с УН на лампе, что на транзисторах...
Вопрос почему конденсатор увеличен в 10 раз скорее к Петрову, я просто забил в симулятор схему из его поста...