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 .

[АБВГД]

Offтопик:
Заступлюсь за тёзку. В данном случае он прав, принимая во внимание демагогический бред всяких АБВГДеек

Все же лучше самому проверить и сделать выводы без спешки?
У меня есть гибридный усилитель для наушников, на входе ламповый каскад подобный Заре, на выходе транзисторный усилитель тока (УТ). Использовать автономно можно как усилитель напряжения, так и УТ.
Для эксперимента использовал УТ, подключал его к гнезду входа транзисторного усилителя с общей ООС (который, по мнению большинства, не красит звук), а затем к выходу, не отключая акустику, звук разный. Режим усилителя - Direct. Кто не верит, проведите эксперимент.
Затем этот УТ подключил через ламповый каскад, что интересно, но с ламповым каскадом звук близок к входному.
Хочу сделать переключатель для УТ, что бы сравнивать звук более точно быстрым переключением.
Как соберу очередной вариант Зары, тоже проверю.

[vosol]

Всем привет.
Подскажите как лучше сделать.
Имею ТАН16-220-50 там не хватало накальных обмоток для 4 ламп, намотал 2 по 6,3 на трансе для ВК, так можно?
По батарейке, намотать на трансе ВК, сверху накальных? Экран нужен?
Либо отдельно маленький тор подключить к обмотке большого тора ВК, как тут советовали избавляет от помех сети. Мне второй вариант показался проще, рассчитал на первичку маленького тора (18Вт габаритная) 4В, провод 0,85 и вторичка 2*2.5В провод 0,85. Но мне, кажется, я ошибся если батарейка должна выдавать до 1А а с учетом удвоения напряжения транс выдает до 2А, первичка не вытянет. Я считаю 2,5 А/мм2 либо тут можно выше брать это значение?
Теперь думаю, либо переделывать маленький транс, либо намотать поверх накальных и не париться с экраном, так как кажется это очень геморойно?

[install]

Приветствую !
Я наматывал обмотку батарейки поверх силовика ( TALEMA). В любом случае, рекомендую на общий транс ( а тем более, когда емкости фильтров приличные ) ставить плавное включение ( резистор Ом 47-100 мощностью Ватт 20 и время хотя-бы 3-5 сек).

[vosol]

Намотал поверх 2 по 2,4В, фольга рвется нормально не получилось экран сделать, повозился и бросил это дело.

deemon подскажите пожалуйста катод нижней лампы подключен к полигону выполненному по кругу, а с него уже резистор и С1 на землю, какая функция этого полигона?
И на какое расстояние от ламп можно отдалить конденсаторы С4?, как повлияло на звук применение отдельных на канал С4, интересуюсь так как опыта мало, а на образце разводка под общий конденсатор , и по Вашим постам по разводке земли тоже понятнее с одним С4


Развожу по примеру для 6э6п

[alesis33]

Подскажите как лучше сделать.
Имею ТАН16-220-50

На данном трансформаторе соединив последовательно обмотки получится 2 по 160V.
Сделайте раздельное питание левого и правого канала. Это совсем немного усложнит схему,
но зато избавит от проблем с разводкой земли.

[hippo64]

но зато избавит от проблем с разводкой земли.

не избавит, только усложнит

[vosol]

Извините если уже надоел со своими вопросами, не могу определиться с компоновкой в корпусе, места маловато, понимание примерно, как надо имеется, но не совсем.
В первом варианте короткие провода от трансформатора до выпрямителя и питания ВК, но ТАН на расстоянии 3-4 см до лампы V2 и 8-10 см до V1, не будет наводок?
Во втором варианте ТАН подальше, но длинные провода питания ВК.

[АБВГД]

Во втором варианте ТАН подальше, но длинные провода питания ВК.

от трансформатора до выпрямителя длина проводов не влияет в вашем корпусе, их только желательно скрутить. Трансформатор лучше подальше от ламп.

[vosol]

А то что от конденсаторов до одного канала ВК 8см проводов до второго в два раза больше ничего ?

[АБВГД]

А то что от конденсаторов до одного канала ВК 8см проводов до второго в два раза больше ничего ?

Если напрягает, то сделайте оба по 16см и конденсатором 1мкф зашунтируйте питание на плате ут.
Для коротких проводов разницы в 8см нет, а шунтирующий питание конденсатор на плате УТ по-любому полезен

[install]

Намотал поверх 2 по 2,4В, фольга рвется нормально не получилось экран сделать, повозился и бросил это дело.

Забыл добавить.Если доматывать, то желательно МГТФ или МС. 0.35 или 0.5

[vosol]

Спасибо, если лучше отдалить от ламп трансы отдалил, разделив конденсаторы. Все вроде влезло как хотел над решёткой.
Обмотки для батареек намотал 0,85 эмалированным, сверху еще киперной лентой планирую с клеем обмотать.

[Elms]

Две большие банки слева - питание чего?

[vosol]

Одного канала ВК, свеху такие же для второго

[vosol]

Всем привет, запустил оба канала ВК, транзисторы подбирал при токе 120 мА от стабилизатора 5В.
В итоге в усилителе на предвыходных разница тока меньше 10 мА в обоих каналах.
А вот на выходных одного из каналов такая картина сверху 110, 120,116 мА снизу 135,105 ,117мА
(выход, выход, предвыход ) один из транзисторов заметно отличается.
Во втором канале общая разница в предела 10мА.
Резисторы в базах предвыходных 29к-33к, 28к-33к на конденсаторах питания разница 0,2В и 0,5В, общее 66В.
Ток покоя от момента включения до прогрева до температуры 42С меняется на 2мА, прогревается за 20 мин до 40С, потом в течение часа температура остановилась на 42С.
Подскажите, пожалуйста, два момента волнуют сейчас, нужно ли поискать транзистор который заметно отличается от остальных? И температура радиаторов без нагрузки уже 42С, а при полной мощности достаточно ли будет?

[install]

Температуру 42С считаю нормальной. Желательно указывать при какой температуре окружающей среды.

[vosol]

Температура окружающей среды 20С, я в этом вопросе думаю разобрался мощность выделяемая при простое около 30Вт, при нагрузке до 50Вт перегрев будет около 30С.
Мне не дает покоя разброс тока по транзисторам в одном канале.
Дело в том, что я их подбирал при подаче 5В на коллектор эмиттер и с коллектора на базу резистор 3,6 к. Таким образом, выбрал предвыходные довольно точно две пары в пределах +- 2мА. Оставшиеся паралелил на выход по отбору мультиметром напряжение БЭ получились пары с разницей 1-2мВ. Следуя этому принципу подбора пары получились с разным изначально проверенным значением тока.
В итоге я получил ток покоя на каждом транзисторе очень похожий на значения при подборе от 5В и резистора. На одном канале получилось +-5мА на втором разница у одной пары до 20% те 138 и 108мА.
Если поменять два транзистора между каналами то общая разница будет тогда по каналам +-10мА. Но напряжение БЭ разница тогда до 20мВ будет (сейчас1-2)
Дмитрий Вы много писали о принципе подбора и мне также это пояснили, а задача, какая у подбора, не равномерный ток покоя по всем транзисторам, а изначальное положение рабочей точки, не могу понять, чем чревато. Вот думаю так, если у параллельных отличается напряжение БЭ, то при нагревании может настать момент, что одному из транзисторов будет недостаточно напряжения для открытия и тогда вся мощность пойдет по тому транзистору, который имеет меньшее напряжение БЭ?

[АБВГД]

Мне не дает покоя разброс тока по транзисторам в одном канале

Все же правильнее измерить кни и сравнить каналы, по этому параметру, на разных уровнях громкости..
Напишите результат.

[deemon]

Дмитрий Вы много писали о принципе подбора и мне также это пояснили, а задача, какая у подбора, не равномерный ток покоя по всем транзисторам, а изначальное положение рабочей точки, не могу понять, чем чревато. Вот думаю так, если у параллельных отличается напряжение БЭ, то при нагревании может настать момент, что одному из транзисторов будет недостаточно напряжения для открытия и тогда вся мощность пойдет по тому транзистору, который имеет меньшее напряжение БЭ?

Нет , конечно такого не может быть . Просто если есть какая-то разница тока на холодных транзисторах , то и после прогрева она будет , но не должна сильно возрастать . Реальная проблема может быть только в случае плохого теплоотвода ...

[vosol]

Все же правильнее измерить кни и сравнить каналы, по этому параметру, на разных уровнях громкости..
Напишите результат.

Спасибо да было бы интересно, но на данный момент не чем измерить.

Нет , конечно такого не может быть . Просто если есть какая-то разница тока на холодных транзисторах , то и после прогрева она будет , но не должна сильно возрастать . Реальная проблема может быть только в случае плохого теплоотвода ...

Возможно это было лишним, но решил выровнять токи, достал еще некоторое количество транзисторов заново подобрал пары.
В моем случае для того чтобы ток у параллельных был близок пришлось искать близкие по напряжению БЭ и усилению,
причем у параллельных NPN усиление около 60 у PNP около 80, но ток на каждом 100 - 108 когда параллелил только по БЭ разброс был сопоставим с разбросом усиления.