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 .

[deemon]

Интересно, а с батарейкой на базе параллельного стабилизатора кто-нибудь слушал?
https://forum.vegalab.ru/showthread....19#post2749419

Пока вроде бы никто не пробовал ... кстати , тут тоже могут быть два варианта - с кондёром и без .

[frad]

Обновлю.

[Semigor]

кстати , тут тоже могут быть два варианта - с кондёром и без .

Да, без кондера такой стаб тоже устойчив и достаточно широкополосен.

[киса]

Всем добрый вечер. Хочется поделиться своим опытом построения Заратустры, да и почерпнуть опыта у других.

У меня раньше УН был в отдельном корпусе на двух лампах 6Э5П и устанавливался сверху на ВК, собранный в корпусе для Заратустра. В качестве анодного применил само намотанный трансформатор на тороиде с одной обмоткой на 160 В и двумя обмотками по 7,5 В для запитки батареек в ВК.
В ВК применил силовые трансформаторы ТА196-127/220-50 по 1шт на канал. У этих трансформаторов мощность 135 Вт, четыре обмотки по 28 В (1А) и две по 6 В (1А). Но поскольку у нас в сети сейчас по новому стандарту не 220 В, а 230 В, то реально под нагрузкой имеем 29,3 В и 6,27 В. Это меня и подкупило, ведь эти две обмотки по 6,27 В можно применить для накала двухлампового УН в одном канале, а две другие обмотки с другого трансформатора для накала ламп в другом канале. Скажу сразу, что снаружи обмотки у данных трансформаторов одел в медные экраны и заземлил их. Ранее одевал в железные, но на этот раз изменил себе. При тестировании усилителя обнаружил, что трансформаторы ТА196-127/220-50 после часовой работы начинали под певать. Меня это немного расстроило и тот трансформатор, что был более голосистый был раздет от медного экрана и остался голым как король. Я думал, что это медный экран поёт. Но как я был удивлён, что через час работы под нагрузкой мой трансформатор голосил и без экрана! Хорошо были ещё два таких же трансформатора. Я выбрал тот у которого был наименьший ток подмагничивания на холостом ходу. Проводя настройку ВК и усилителя в течении часа вдруг обнаружил, что и второй, который остался в медной рубашке начал подпевать. Коснулся рукой медного экрана, и он перестал. Решил, что и второй трансформатор должен оголиться и снял экран. Теперь я установил их голыми внутрь корпуса.

До этого я экспериментировал с одноламповым УН. Одноламповый на 6Э6П-ДР с двумя транзисторами в связке с ВК немного проигрывал по звучанию двухламповому на 6Э5П в отдельном корпусе с тем же ВК.
Тут я собрал двухламповый на готовых платах и установил туда конечно же 6Э6П-ДР.
Двухламповый ведь себя показал лучше и я ни секунды не сомневался, что сейчас закончу свой долго строящийся проект и буду наслаждаться музыкой.
Перед тем как собрать всё в корпус решил послушать звучание в связке УН и ВК. Звучание достойное, но тут я обнаружил, что в паузах в динамиках сосем не тишина! Странно, ведь раньше при одноламповом варианте УН с экранированными силовыми трансформаторами можно было ухо засунуть в акустику и только очень, очень прислушиваясь можно было с трудом отметить малый шум в СЧ динамике. А сейчас во всех динамиках можно услышать свой звук (фон). Вот тебе раз, экраны поют, но зато НЧ и все остальные помехи отсутствуют.
Назад пути нет и я решил, что выведу их всех на "Чистую воду". Отключил УН от анодного питания и от накалов. Оставил только входные и выходные разъёмы для обеспечения соединения земель и что бы вход ВК был привязан к земле резистором 470 кОм. Отключил источник сигнала, громкость поставил на минимум.
1. Включаю ВК и во всех динамиках опять слышу как и ранее звуки. Я думал, что это наводки проникают на вход УН от не экранированных силовых трансформаторов.
2. Отключаю силовые плат ВК от трансформаторов и подаю питание на эти платы от лабораторного источника питания. Результат очень порадовал, но до конца звуки в динамиках не пропали и их всё равно немного слышно.
Что трансформаторы дают такой фон?
3. Подключаю трансформаторы в ВК обратно к силовым платам, а вместо плат УН, установленных ранее внутри корпуса, включаю тот самый УН, который выполнен в отдельном корпусе на двух лампах 6Э5П. В паузах тишина, и звук такой, что не хочется выключать.

Вот и вопрос, почему в отдельном корпусе УН звучит образцово, а внутри корпуса нет. Да и сам ВК без УН даёт фон.
Пока ищу причины данного фона.

[frad]

Стекло и лампы подобрал(Л1+10к). Падение напряжения на катодном резисторе 270 Ом и анодное напряжение. Примерно по 10 мин грел.
Правильно ли я сделал в позицию R3 - 1МОм? Для рг от antecom-a...который по умолчанию рассчитан под сопротивление 10к.

[V_V_V]

R3 - 1МОм

Надо 10 ком , а если 1мом, то на плате регулятора надо впаивать 10 ком.
R9 надо подобрать так, чтобы на аноде было примерно 190-195.

[frad]

Надо 10 ком , а если 1мом, то на плате регулятора надо впаивать 10 ком.
R9 надо подобрать так, чтобы на аноде было примерно 190-195.

Вот этот вот казалось бы простой момент, но очень мне не понятный как надо сделать правильно. А на аноде примерно так и есть, около 200 на нижней лампе и около 180 на верхней.

[V_V_V]

В качестве анодного применил само намотанный трансформатор на тороиде с одной обмоткой на 160 В и двумя обмотками по 7,5 В для запитки батареек в ВК.
В ВК применил силовые трансформаторы ТА196-127/220-50 по 1шт на канал. У этих трансформаторов мощность 135 Вт, четыре обмотки по 28 В (1А) и две по 6 В (1А).

По моему это плохая идея, брать накал ламп с трансформатора ВК, а батарейку с УН.

[deemon]

Да и сам ВК без УН даёт фон.

Если ВК без УН даёт фон - то причина может быть в сильном разбалансе схемы . То есть , возможно сильное различие ёмкостей конденсаторов питания , или сильное различие в параметрах транзисторов ВК .

Кстати , некоторый разбаланс ВК есть практически всегда ( как и слабый фон ) - идеального равенства ведь не бывает , но при подключении ВК к УН - ламповый каскад шунтирует вход ВК своим низким выходным сопротивлением , подавляя остаток фона . А вот если этого подавления недостаточно , то есть фон слышен даже при прогретом ламповом каскаде - тут уже надо искать причину ... и кстати ещё один момент - люди часто путают фон 50 герц и 100 герц . 100-герцовый фон - это всегда от питания , а 50 герц - скорее всего наводки на вход .

[V_V_V]

люди часто путают фон 50 герц и 100 герц

Можно всегда посмотреть на SpectraPLUS что там 50 или 100 или все вместе.

[BesPav]

Если ВК без УН даёт фон - то причина может быть в

Его незаземленном входе.

ламповый каскад шунтирует вход ВК своим низким выходным сопротивлением , подавляя остаток фона

Ну прям подавляя?

100-герцовый фон - это всегда от питания , а 50 герц - скорее всего наводки на вход .

А это смотря какой выпрямитель.

[киса]

Всем добрый день Благодарю всех кто откликнулся или просто прочитал мой пост.

По моему это плохая идея, брать накал ламп с трансформатора ВК, а батарейку с УН.

Согласен, что не самый лучший вариант, но на трансформаторах ТН только четыре обмотки по 6,3 В, а тут нужно ещё две обмотки по 8 В. Поэтому выбирал из имеющегося под рукой.

Теперь о главном. У меня раньше при одноламповом варианте схемы применялся трансформатор ТАН3, у которого имелись четыре обмотки по 56 В, две по 12,6 В и две по 6,3 В. Реально получался вариант, где имелось две гальванически развязанные обмотки по 135 В и две по 7,3 В. С каждой 135 В обмотки напряжение подавалось на свой умножитель и свой электронный фильтр, ну а с них на правый и левый каналы УН. В новой двухламповой версии УН нужно напряжение 160 В. В тороидальном само мотанном трансформаторе имелось две обмотки по 7,99 В и только одна обмотка на 160 В. Сначала я хотел оставить один умножитель и один фильтр, а с его выхода подать анодное напряжение на правый и левый канал, но не хотелось их связывать по анодному без RC цепей. Потом решил, что наверно просто 160 В подам на оба умножителя, а выходы на питание каналов. Правда было сомнение не будет ли у них влияния друг на друга. Но всё равно подал им 160 В с одной обмотки.
Перепробовав все варианты, которые могли повлиять на уровень фона в акустике я вспомнил про удвоители напряжения с фильтрами.
Исходные данные.
Оба канала подключены с УН и ВК и в акустике фон. Называю его фон, но этот фон прослушивался во всех динамиках.
Отсоединяю от обмотки 160 В умножитель левого канала, а в правом канале полная тишина.
Присоединяю обратно умножитель и опять фон в обоих каналах.
Отсоединяю от обмотки 160 В умножитель правого канала, и теперь в левом канале тишина.
Беру трансформатор ТАН8 и нахожу вариант коммутации обмоток до напряжения 160 В.
Подключаю к каждому умножителю свои обмотки и как вы догадались полная тишина в акустике.

Как умножители без УН и анодного тока влияли на земляной провод не знаю, но факт на лицо.
Теперь планирую ТАН8 установить в корпус, правда в отличии от тороидального трансформатора он немного поёт.
Всем большое спасибо ещё раз.

[frad]

Надо 10 ком , а если 1мом, то на плате регулятора надо впаивать 10 ком.

Да, у меня этих резисторов на Att7 нет, значит надо впаять на входе. Спасибо.

[viktor123]

Вроде автор писал, что УН, ВК и батарейка питаются от от отдельных трансов.

[Elms]

Сколько ест батарейка?

[Russ3000]

Решил таки заняться и собрать. Эксперимент с трансформатором постоянного тока увенчался успехом, играет прекрасно в корректоре, посему желаю прикрутить к данной кострукции на 2х лампах. Катод нижней будет на земле, а в сетку источник напряжения управляемый током. Вопрос, к какой точке грамотнее подключить датчик тока в виде светодиода? Я склоняюсь к аноду верхней лампы. Какое напряжение получается в катоде, если включить по стандартной схеме?
Спасибо.

[Serge_L]

Эксперимент с трансформатором постоянного тока

Можно какую-то ссылку, о чем речь?
Спасибо заранее!

[V_V_V]

Какое напряжение получается в катоде, если включить по стандартной схеме?
Спасибо.

примерно как сообщении #12925

[Russ3000]

Можно какую-то ссылку, о чем речь?
Спасибо заранее!

Берем фотовольтаический оптрон, например, PVI1050NPBF, тот, что мне попался первым, светодиод в анод до резистора как датчик тока, а саму батарею в сетку. Катод при этом на землю, получается автосмещение с катодом в земле. Регулировать можно как по первичной стороне, так и по вторичной. Там в корпусе их 2 штуки, ток анода нужен был 1,5мА, первичную сторону включил последовательно, а вторичную параллельно и все прекрасно получилось.

[Serge_L]

Russ3000, понял, спасибо!
Очень интересно!