Гибридный усилитель ROSA-HB1

[Alex Ground]

Доброе время суток!
Хочу представить схему гибридного усилителя с обратной связью во 2-ю сетку и выходным каскадом с малыми коммутационными искажениями на транзисторах одной проводимости.


Особенностью входной части схемы является применение маломощного пентода с динамической нагрузкой для получения максимального разомкнутого "виртуального" усиления, и перевод его в триодное включение подачей сигнала обратной связи с выхода усилителя во 2-ю сетку. Таким образом происходит линеаризация не только лампы, как в случае входной части на триоде, но и выходного каскада, а так же межкаскадного конденсатора.
Смещение лампы фиксированное, это позволяет избавиться от искажений катодного конденсатора который необходимо было бы применить в случае автоматического смещения.
Лампа применена 6Ж1П как не требующая высокого напряжения питания, достаточно линейная и распространенная, однако в силу возможности гибкой настройки схемы благодаря фикс.смещению, есть большой простор для экспериментов с различными лампами во входном каскаде.
Выходной каскад является идеей пользователя IDDQD

Скрытый текст

Вот нарисовал интересный ВК:


ВК охвачен ООС по току, чем достигается термостабильность. Входное сопротивление сопоставимо с тройкой ЭП (а значит такой ВК подходит для сверхлинейника). Само-собой, полевики можно параллелить (с добавлением истоковых резисторов). Ток драйвера (предвыходных биполяров) легко выставить в диапазоне 20 - 200 мА, что достаточно для прокачки емкостей нескольких пар выходных мосфетов. Выходное сопротивление с одной парой ~0.09 Ом. В биполярном варианте с током покоя 300 - 400 мА наблюдается эффект экономичного А - транзисторы открываются/закрываются плавно, коммутационные искажения на уровне шумов.

[свернуть]

Версия ВК на биполярных транзисторах меня заинтересовала своими малыми коммутационными искажениями, и хорошей линейностью, что особенно важно для усилителя с малой глубиной ОС. Ещё одной особенностью ВК является стабилизация тока покоя по датчику тока (резистору R29), что исключает необходимость в контроле температуры выходных транзисторов.
Схема ВК была доработана добавлением ещё одной ступени повторителя на входе, с целью увеличения входного сопротивления для работы ВК напрямую от пентода. Так же был доработан узел стабилизации тока покоя для снижения зависимости ТП от напряжения питания и температуры силового транзистора ГСТ, как результат ток покоя практически независим от напряжения питания усилителя и температуры выходных транзисторов . С эмиттера входной двойки повторителей берется сигнал для введения вольтдобавки в нагрузку пентода.
Напряжение "раскачки" выходных двоек выделяется на резисторах R18, R20, благодаря вольтдобавке на конденсаторе С16 переменное напряжение на R18 приложено между Б-Э верхней двойки, таким образом управление выходными двойками симметричное.

На плате предусмотрено место для установки "антизвонных" резисторов R27, R28 в базах выходных транзисторов, их необходимо устанавливать только в случае использования транзисторов более высокочастотных чем указаны в схеме, например при установке популярных транзисторов 2SC5200. В случае установки ВЧ транзисторов с малой бэтой (h21э<20) целесообразно в параллель базовым резисторам включить индуктивность порядка 0.33..0.47мкГн для улучшения коэффициента использования напряжения питания (снижения падения напряжения на резисторах в базах выходных транзисторов в рабочем диапазоне частот). В исходном варианте схемы, при применении рекомендуемых автором транзисторов следует установить на место R27, R28 перемычки.

При установке отличных от указанных на схеме выходных и предвыходных транзисторов ( более высокочастотных) для сохранения устойчивости усилителя может потребоваться установка конденсатора 100пФ 100В между коллектором и базой транзистора VT2

Рекомендуемый ток покоя ВК порядка 220...250мА. При таком токе покоя происходит резкое снижение коммутационных искажений, дальнейшее повышение тока покоя не приносит значительных улучшений.
За поддержанием нуля на выходе следит интегратор на ТЛ071, с его отрицательного плеча питания берется напряжение для регулятора смещения лампы.
Выход интегратора подключен на вход ВК через делитель в который заведена ПОС, для повышения входного сопротивления выходного каскада.

Между усилителем и нагрузкой обязательно необходимо использовать модуль защиты и задержки подключения АС

Модель MicroCap
rosa hb1.cir

Была разработана и собрана односторонняя печатная плата под изготовление ЛУТ.
СМД компоненты типоразмера 1206, ламповая панелька типа ПЛК7-1п, или ПЛК7-4к, посадочное место универсальное. Выходные транзисторы в ТО-247.
Габарит платы 58*76мм.

Файл платы усилителя в SprintLayout (+GERBER)
ROSA HB1 FULL.rar
Перечень комплектующих (parts list)
ROSA HB1 partlist.pdf

Так же товарищем Лепёхин В. была разработана двухсторонняя печатная плата для заводского изготовления, габариты платы 89*79мм.

Транзистор VT4 установлен TIP42 (TO-220) вместо BD140 (TO-126), что бы не устанавливать радиатор в тесном пространстве между конденсаторов (для TO-220 радиатор не обязателен)

Файл платы усилителя от тов. Лепёхин В. в SprintLayout (+GERBER)
ROSA HB1 Lepekhin.rar

Замеры и осциллограммы:
Клип 1кГц:

Меандр 1кГц:

Искажения на нагрузке 5 Ом при выходной мощности 1 Вт:
THD (1кГц)= 0.009%

Искажения на нагрузке 5 Ом при выходной мощности 10 Вт:
THD (1кГц)= 0.015%

*измерения проведены при стабилизации всех питающих напряжений

Простой блок питания со стабилизацией анодного напряжения и тока накала

Предлагаю вариант простого блока питания для данного усилителя.
Вложение 451852
Печатная плата
Габариты: 80*86 мм
Вложение 451854
Файл платы БП в SprintLayout
Вложение 451875

[свернуть]

[Паблито]

Накал ламп выпрямлен или стабилизирован с одним концом на земле?

накал ламп выпрямлен, 4700мкф- 7Ом - 2*4700мкф. "Поднят" на 24В делителем с высоковольтного стаба (LR8+транзистор)

[DIM]

Тогда есть смысл искать причину фона в разводке земель. Обычно такой цепи достаточно, что бы убрать фон "в ноль".

[Паблито]

Тогда есть смысл искать причину фона в разводке земель. Обычно такой цепи достаточно, что бы убрать фон "в ноль".

Понимаю, тем не менее - это не первый мой проект, некотрое представление о разводке земель есть. Попробую другие лампы и расположение проводников, земли.

[Alex Ground]

Для всех, кто интересовался звучанием

Благодарю за такой детальный отзыв! Не пробовали оценить звучание с применением общей ОС?

Коллега Сергей Дроздов собирал с местной ОС и по субъективным ощущениям от звучания рекомендовал установить ток покоя 300..350мА, что не лишено смысла, так как с местной ОС искажения ВК не поправляются, попробуйте.

P.S.: Сергей так же выполнял усилитель на платах тов. Лепёхина, фон, по его отзывам, отсутствует.

Попробую другие лампы и расположение проводников, земли.

Потому уверен это должно решить проблему

сравнение в моей основной системе с большими напольниками и другим гибридником ещё предстоит. После мероприятий по замене ламп и виброразвязки.

Это очень интересно, делитесь потом впечатлениями

P.S.:

выходники оригинальные Toshiba 5200

Никак не относится к Вашим вопросам, на всякий случай напоминаю, что для этих выходников требуется установка конденсатора между б-к VT2 номиналом 100пФ 100в

[alnikst]

Сергей Дроздов пишет:
На форуме прочитал вот тот пост. (
К сожалению, в сравнении с другими гибридами есть несколько вопросов ко всем собравшим схему:
1) конструкция на плате В. Лепехина обладает ярко выраженным микрофонным эффектом. Платы на нейлоновых стойках закреплены на шасси. Лампы импортные.
2) УН на лампе определённо зависит от конкретного экземпляра, несмотря на применение ОС (использую только местную ОС)
3) фон высоковат, несмотря на питание накала постоянкой и стабе на высокое напряжение


Отвечаю:
1) Конструкция точней платы ВК с УН Гибридного усилителя ROSA на платах Владимира Лепехина не обладают ни каким ярко выраженным микрофонным эффектом вообще!. Да и не могут сами по себе. Проверено на 4х платах с двумя типами различных панелек. Вот сами лампы уж совсем какая то отбраковка или хлам-да вполне.
2) Не совсем понятна мысль если про КНИ так можно подстроить ток покоя и анодное под разные если уж сильно хочется.
3) Фона вообще нет, что включен усилитель вообще не слышно. Да и приборы подтверждают. Мои Эксперты недавно дали оценку-Отлично! этому Гибридному усилителю Алексея.

Еще вдогонку. Пишет Платы на нейлоновых стойках закреплены на шасси.
Скорей всего на том же шасси какой то трансформатор питания. Допустим первый попавшийся тор который вполне возможно не только гудит ,но и механически вибрирует без всякой развязки и все это и прилетает на платы(вызывая микрофонный эффект).Было бы фото монтажа .-тогда и не нужно было бы гадать.

[Паблито]

@Alex Ground и Сергей Дроздов: благодарю за внимание к моей реализации и сопустствующим сложностям.
Алексей, конденсатор 100пФ установлен в обеих каналах.

За истекшую неделю сделал следующее:
0) входы каждого канала усилителя замкнуты на землю. Усилитель прогрет ~ 5 мин, т.е все должно выйти на режим.
1) отключил один канал от питания. Фон есть.
2) запитал 2й канал от отдельного БП идентичного установленному ранее. Фон есть.
3) заменил обе лампы на гарантироованно новые. Фон есть!
4) покрутил трансформаторы в разных плоскостях. Фон есть.
5) снял осциллограммы с шин птания ВК и накала ламп. См. фото. Пульсации на питании ВК примерно 50мВ (14100мкф на каждую шину питания каждого канала), питании накалов 4 мВ (4700+6,8Ом+2*4700мкФ), питании анодов - меньше 1мв (470мкФ+LR8+ транзистор+220мкФ).
Добавлено: верхнее фото - пульсации накала, нижнее фото: верхняя эпюра - пульсации ВК.Нижняя эпюра - выход канала, на выходе ~100мв при замкнутом на землю входе.


Прошу "помощь зала"!

Дроздову:
2) Я не упоминал про КНИ в принципе ;)
3) пожалуйста, разверните чуть больше про уровень экспертных оценок, как и предыдущий их опыт, включая их референсные системы в части используемых усилителей и АС.
Вдогонку- отвязал платы от шасси, проложил листовой вибро материал (сорботан), крутил в разных плоскостях тр-ры - фон есть.
P.P.S в том посте было фото первой версии макета, странно, что Вы не заметили

[Alex Ground]

Прошу "помощь зала"!

Плата у вас старой версии? (2.7 выводы лампы соединены с верхним полигоном земли) Или актуальной?(2.7 выводы соединены с землей через R5)

Может на листе бумаги или в каком-нибудь редакторе изобразите схему соединения структурных блоков. Как именно соединены каналы с блоком питания, входами, где точки объединения земель постарайтесь максимально точно передать, как подключены входы к платам, экранирован ли кабель РГ-плата УМ и т.д

Попробуйте надеть на лампы экраны и заземлить их, влияет ли внешняя экранировка на фон? Если руками взяться за лампу меняется ли характер фона?

P.S.:

на выходе ~100мв при замкнутом на землю входе.

В моей конструкции при ёмкости конденсаторов 10000мкФ на плече и стабилизированном накале и анодном, на выходе десятые доли мВ при замкнутом входе

[anatol0]

Попробуйте надеть на лампы экраны и заземлить их,

Да, и в предположении о магнитной составляющей наводки, экраны попробовать из ферромагнетика, хотя бы железо 1 мм. Ну и разводка земли, тут только экспериментально.

[Alex Ground]

Да, и в предположении о магнитной составляющей наводки, экраны попробовать из ферромагнетика, хотя бы железо 1 мм.

Думаю это можно проверить поднеся к лампе постоянный магнит, если характер фона изменяется или исчезает вовсе то вероятно наводка имеет именно магнитную составляющую.

[Паблито]

Алексей, спасибо за стремительный ответ

Плата у вас старой версии? (2.7 выводы лампы соединены с верхним полигоном земли) Или актуальной?(2.7 выводы соединены с землей через R5)

Да, старая версия

как подключены входы к платам, экранирован ли кабель РГ-плата УМ и т.д

Макет без РГ, "тюльпаны" входов соединены к плате экранированным кабелем

влияет ли внешняя экранировка на фон? Если руками взяться за лампу меняется ли характер фона?

При прикосновении к баллону лампы рукой фон увеличивается, на слух становится "гуще"

---------- Сообщение добавлено 00:59 ---------- Предыдущее сообщение было 00:55 ----------

Думаю это можно проверить поднеся к лампе постоянный магнит, если характер фона изменяется или исчезает вовсе то вероятно наводка имеет именно магнитную составляющую.

Магнит от динамика 2Вт поднесенный вплотную к лампе не изменяет фон

Да, и в предположении о магнитной составляющей наводки, экраны попробовать из ферромагнетика, хотя бы железо 1 мм. Ну и разводка земли, тут только экспериментально.

Тут в чём ещё дело: я как-бы до того собирал пару проектов самостоятельно, в том числе ламповый пред с фонокорректором на пентодах (сх. Комиссарова кажется..) с коммутацией входов и т.п - на фон преда не жалуюсь, с разными УМ. Т.е. я самонадеянно полагаю, что дело в чём-то ином

---------- Сообщение добавлено 01:06 ---------- Предыдущее сообщение было 00:59 ----------

Я сделал ёщё пару попыток:
1) выташил лампу (лампы) из панелек, фон увеличился во всех смыслах - см. фото


2) при отключении питания "фон" присутствует - я и осциллографом наблюдаю, и слышу - отключил защиту АС, подключил колонку от древнего музцентра.

Напомню, что Цобель у меня есть, как и рекомендованные 100пФ между ножками...
В чем секрет, а? ;)

[nsk71]

У меня подобные фокусы были из за светодиодной лампы освещения стола.

[Alex Ground]

Да, старая версия

В таком случае R5 заменен перемычкой?

При прикосновении к баллону лампы рукой фон увеличивается

А если надеть экран, фон снижается? В качестве экрана можно плотно намотать виток к витку моножильный провод 1.5квадрата сечения вокруг лампы и одним концом соединить с землей платы.

Я сделал ёщё пару попыток:
1) выташил лампу (лампы) из панелек, фон увеличился во всех смыслах - см. фото

Это нормально, высокоомный вход ВК (>20 МОм) просто повис в воздухе и ловит все вокруг, для проверки без лампы надо вытащив её посадить на землю контакт анода, заземлив вход ВК.

я самонадеянно полагаю, что дело в чём-то ином

Так как в моей конструкции с куда меньшими ёмкостями в БП, правда со стабилизированным накалом, фон менее 0.5мВ, предполагаю, что проблема, вероятнее всего, в конструктиве. И все же было бы здорово если бы вы изобразили структурную схему подключения хоть от руки, где указали расположение блоков, точки их подключения, свивку проводов, а так же экранировку и точку заземления экранов

P.S.: если смотрите фон на выходных клеммниках, проверьте не отличается ли его уровень от уровня фона непосредственно на контактах платы? (Щупы прямо на плату прикрепить)

[Паблито]

В таком случае R5 заменен перемычкой?

Да, перемычка

А если надеть экран, фон снижается?

В качестве экрана плотно намотал плоский медный кабель шириной 3.5 мм, при заземлении оного - фон уменьшается, но на выходе всё равно 47мВ .

проблема, вероятнее всего, в конструктиве. И все же было бы здорово если бы вы изобразили структурную схему подключения хоть от руки, где указали расположение блоков,

См. картинку - подключена к питанию только ОДНА плата, все питающие провода в косичку попарно, сигнальные - экранированные, земля сведена на корпусе возле входных разъемов, также, как делал в своем преде. К слову, могу использовать "земляной" провод сети для потенциала шасси - у меня сеть в доме с нормальной землей, строго по СНИПам, и проводка медная

если смотрите фон на выходных клеммниках, проверьте не отличается ли его уровень от уровня фона непосредственно на контактах платы?

Разницы нет.

Алексей, в любом случае приятно, что Вы поддерживаете ветку. Мне действительно интересно послушать данную схему в моей основной системе без скидок на фон и "микрофон", особенно в сравнении с другими гибридниками, в т.ч. самодельными - "их есть у меня!"

[Alex Ground]

см.картинку

А накал заземлен или подтянут к "+"?

[Паблито]

А накал заземлен или подтянут к "+"?

Накал БЫЛ подтянут к "+", в данный момент ни к чему не подсоединен - ситуация с фоном не изменилась.

---------- Сообщение добавлено 16:47 ---------- Предыдущее сообщение было 16:45 ----------

У меня подобные фокусы были из за светодиодной лампы освещения стола.

С этим сложнее - у меня все лампы светодиодные, лампа накаливания только одна осталась в коридоре

[Alex Ground]

Накал БЫЛ подтянут к "+", в данный момент ни к чему не подсоединен - ситуация с фоном не изменилась.

Это категорически не верно, оптимальнее всего поставить подстрочник между выводами накала, и его среднюю точку подтянуть к "+" силового питания или к земле блока. Ибо даже если мы найдем причину фона, он никуда не денется ибо фонит и накал.

земля сведена на корпусе возле входных разъемов

Можно подробнее? К сожалению схема нарисованная вами это никак не отображает, у вас на схеме с одной платы и стерео вход и стерео выход
Берется земля БП ведется на корпус RCA, земля источника анодного питания, земля платы берется от туда же... Или как понять что земля сведена ко входу?

[Паблито]

Это категорически не верно, оптимальнее всего поставить подстрочник между выводами накала, и его среднюю точку подтянуть к "+" силового питания или к земле блока. Ибо даже если мы найдем причину фона, он никуда не денется ибо фонит и накал.

Алексей, я уже писал и приводил осциллограмму (пост №746) , что пульсации на шинах источника питания накала не превышают 3мВ (0,003в). Ещё - я использовал подачу + потенциала на накал ламп с делителя на высоковольтном источнике питания - без существенных изменений. Пробовал питать стабилизированным накалом - без существенных изменений. Ещё- в моём самодельном преде я в итоге предпочел использование C-R-C питание накалов с "подтягиванием" потенциала с весьма положительным результатом, это собирательня идея как было сделано Тимом Паравинчи в его предах.

Можно подробнее? К сожалению схема нарисованная вами это никак не отображает, у вас на схеме с одной платы и стерео вход и стерео выход
Берется земля БП ведется на корпус RCA, земля источника анодного питания, земля платы берется от туда же... Или как понять что земля сведена ко входу?

Да, с двумя входами/выходами - это я опростоволосился

Земля с высоковольтного ИП соединена с шасси рядом со входами RCA, в ту же точку соединены оплетки входов.
К слову, самодельный пред сделан именно так- земля высоковольтного источника питания соединена с шасси рядом с фоно-входами, в ту же точку соединены оплетки фоно входов. На фон в этом преде -не жалуюсь, идея подсмотрена в промышленных фоно предов разных производителей.

[Alex Ground]

Алексей, я уже писал и приводил осциллограмму (пост №746) , что пульсации на шинах источника питания накала не превышают 3мВ (0,003в). Ещё - я использовал подачу + потенциала на накал ламп с делителя на высоковольтном источнике питания - без существенных изменений. Пробовал питать стабилизированным накалом - без существенных изменений. Ещё- в моём самодельном преде я в итоге предпочел использование C-R-C питание накалов с "подтягиванием" потенциала с весьма положительным результатом, это собирательня идея как было сделано Тимом Паравинчи в его предах.

Фон накала, если он висит в воздухе, спокойно может быть и от стабилизированного источника. Подтяжкой потенциала накала нам нужно устранить возможность протекания тока через паразитный диод катод-подогреватель. В общем для дальнейшего поиска подтяжку верните, иначе мы сможем устранить изначальную причину фона, но не заметим этого из-за того что фон останется от накала.

Земля с высоковольтного ИП соединена с шасси рядом со входами RCA, в ту же точку соединены оплетки входов.

А силовая земля от бп +-30 куда включена? Куда подключен общий провод АС ? Как и куда подключен корпус к общему проводу? Rca изолированы от корпуса или нет? Как все же подключены входы? (если силовая земля на плату идет с общей точки на RCA, а потом с этой же точки идет земля на плату по входному проводу это земляная петля)
Для вашего случая схема подключения будет выглядеть примерно так, силовые проводники свиты. РГ как вы сказали отсутствует.

P.S.: для случая R5=0 допустимо подключение входа одиночным проводом в экране, в таком случае экран используется как "-" сигнала и подключается с обоих сторон

[alnikst]

Сергей Дроздов пишет:
Я послушал американских 6АК5 (три варианта). Вполне хорошо. Вот с 6Ж2П-ЕВ( Светлана старых годов произошел косяк). Раз на форуме не пишут. Думаю не пробовали такую замену. Сейчас жду другие импортные аналоги для проверки.

[Alex Ground]

Вот с 6Ж2П-ЕВ( Светлана старых годов произошел косяк). Раз на форуме не пишут. Думаю не пробовали такую замену.

А что не вышло с 6ж2п? Я не пробовал её, но, в теории, не вижу препятствий для применения.