Привет от Семигора (экономичный кл.А #2)

[Konstantin Kuzmenko]

Начало дебатов тута:
http://www.dvdworld.ru/cgi-bin/audiobbs.pl/read/141688
поскольку форум не очень удобный там, процитирую пару мессаг + дам картинку.

> [Сергей Рубцов] На основе пары идей Игоря Семынина, которыми он со мною любезно поделился, я собрал гибридник небольшой мощности из отходов основного производства.
Как и в любой маленькой схемке, тут всё зависит от конструктива и элементной базы. БП раздельный для транзисторной части и общий для ламповой. Кондёры электролиты - рифа 169 и нишиконы голд тюнс, межкаскадный - вима. Питание транзисторов - +35В, двухполупериодный выпрямитель со средней точкой на шоттки, потом 66 000 мкФ и всё.
В целом звучание очень прикольное, колбасит мощно, баса немеряно, середина и верх сильно зависят от режимов лампы. Лучше ставить на 120 или даже на 140В. При маленьких токах немного грязновато, но вполне терпимо.
Можно сделать такую схемку на хороших элементах и с нормальным БП, но это совсем другая история 8)) и за другие деньги. В общем - схемка вполне живая, если подойти с умом.
Спасибо Игорю.

> [Семынин Игорь] Здесь только одна моя идея - выходного каскада. И я очень тебе благодарен, что ты нашел время помучать ее в железе
(сам я, увы, пока не имею возможности заниматься практическим аудио )
Пару слов об этой идее.
На первый взгляд - это обычный эмиттерный повторитель, нагруженный на генератор тока. Но, подключение холодного конца нагрузки не к земле, а к эмиттеру (это и есть "идея") - кардинально меняет свойства такого выходного каскада:
1. Если максимальный выходной ток не превышает тока покоя, то изменение тока потребления гораздо меньше изменений выходного тока. Грубо говоря, потребляемый ток мало зависит от входного сигнала. (Повторитель Чифолли).
2. Ток через ЭП также мало меняется. Он просто перераспределяется между нагрузкой и ИТ. Соответственно искажения гораздо меньше, чем с простым ИТ.
3. Но - это не все. Такой выходной каскад способен выдавать ток, в разы превышающий ток покоя. То есть, работать в режиме "экономичного А", и при этом, оставаться однотактником.
И все эти блага достигаются просто изменением точки подключения нагрузи.
По всем признакам - идея "гениальная". Додумался я до нее cовершенно случайно в полемике на вегалабе.
Интересно, она действительно новая, или я изобрел очередной велосипед?
-----------------------
В общем, в качестве концепта даю реализацию Рубцова. Сам я лампы не люблю, вариант с транзисторным SRPP на входе дам позднее.

[variator]

lionya, параметры простых схемок сильно зависят от стабильности режимов транзисторов. В простом фильтре с одним резистором смещения "коллектор-база", такой, как испытываю я, режим может "уплыть" от сильного изменения сетевого напряжения, от перегрева, от изменения тока нагрузки (тока покоя усилителя) и, самое неприятное, от изменения коэффициента передачи тока транзисторов ("бета" или h21 ). Качество фильтра - коэффициент подавления пульсаций. Например, как было у меня - на входе 2*4700мкФ , при токе 1.54 А на конденсаторах пилообразные импульсы 1.2 В. Если таким питать усилитель - можно услышать фон в динамике. На выходе фильтра на кт817/кт8101 - 12 милливольт ( смотрится осциллом, без дополнительных электролитов) , значит, мой, отдельно взятый и случайно получившийся фильтр подавил пульсации в 100 раз. Резистор смещения - 1.8 кОм, но: бета кт8101 больше 50-ти, а у 817-го больше 100 (кстати- левак, такого большого не должно быть !!! ).
" Тупой и еще Тупее " : ставлю кт815 и кт819 (точный левак - тонкие выводы и база - эмиттер наоборот), бету не измерял ( нафига возиться?!). Падение на тр-ре почти 4 вольта, чтобы снизить падение до 2.2 В, как в предыдущем опыте резистор смещения пришлось уменьшить до 750 Ом.
Такая схема обязательно должна работать с резистивным делителем (см. схему в посте Семигора с полевиком). Ток через эти резисторы принято выбирать в 10 раз больше чем рабочий ток базы составного транзистора.

нужен на 3ампера, вход 52-53в, выход около 40в

Предположим бета у кт602 50 единиц а у 908-го 20. Произведение 1000 . Ток эмиттера 908-го 3 А, а ток потребляемый базой 602-го будет 3А/1000= 3 миллиампера. Ток делителя пусть будет 25 мА . Тогда суммарное сопротивление делителя - входные 50 В / 25 мА = 2 кОм. Это такой примитивный, "фонарно- приблизительный" расчет. Теперь паяйте на место нижнего резистора 1.5 кОм, а на верх 510 Ом . Греться будут, мощность от 0.5 Вт . Если получится меньше, чем необходимые 40 В - параллельно верхнему припаиваете 5 кОм/2 кОм/ 1 кОм и наоборот. С точностью сильно заморачиваться не надо. разберетесь.

Зачем ставить ИРФ и терять вольт 5 ...

А кто писал про IRF?

То был офф, глас в пространство. Везде полевики - быстро/выгодно/удобно, у меня гвоздь такой ржавый в голове- где бы пару вольт сэкономить . А основные литры электролитов надо ставить после "электронного дросселя"...

[anli]

А основные литры электролитов надо ставить после "электронного дросселя"...

Не уверен. Думаю, надо и там, и там, чтобы было достаточно. Предполагаю - чисто интуитивно - что я бы, скорее, поступил наоборот (то есть основные электролиты были бы возле моста), если бы стал мусолить в мозгах этот момент

[Пыхтеев Олег]

Легко поймается на слух.

[lionya]

variator,прошу подтвердить правильность понимания мной Вашего поста.С коллектора составного тр-ра на землю включена цепь из двух резисторов точка соединения их подключена к базе.Если напр. меньше-уменьшаем верх,если больше-уменьшаем низ.
Единственное, мне не ясно, как распределяются сопротивления верха и низа.Если в Вашем примере вету 602 взять 100,то ток базы будет 1,5 ма,ток делителя 15 ма,а суммарное сопр. примерно 3,3ком.В этом случае сколько должно быть вверху и сколько внизу?

[variator]

как распределяются сопротивления верха и низа

40 В / 50 В = 0.8
Коэффициент деления резистивного делителя ( в рассматриваемом примере, где 510 Ом - "верхний" резистор и 1.5 кОм "нижний" = 1500 Ом / ( 1500 + 510 ) Ом = 1500/2010= 0.746 , то есть если на входе будет 50 вольт, то в средней точке делителя : 50* 0.746= 37.3 В, а на эмиттере мощного транзистора еще меньше - вычитается напряжение на переходе база-эмиттер кт602 и Uбэ кт908, примерно по 0.65-0.7 В. 37.3 - 1.3 = 36 В. Что бы получить 40 В нужно на ср. точке делителя иметь 41.3 В . Если верхний резистор взять 330 Ом, то К= 1500/1830=0.82 > 50*0.82= 41 ...
Двумя пальцами я это настучал минут за 15, а паяльником это делается... . Попробуйте и все поймете.

примере Бету 602 взять 100,то ток базы будет 1,5

Нужно знать, измерить. Пример для не очень хорошего случая параметров транзисторов. Хорошо если 100 ! Фильтрующие свойства данного фильтра определяются резистором "верхним" и конденсатором со среднй точки делителя на землю. Чтобы с резистором 330 Ом получить хорошее подавление пульсаций электролит понадобиться тысяч на 10. А если у Вас есть возможность выбрать транзисторы, да - увеличивайте сопротивление делителя, пробуйте не 10-ти кратный запас по току, а меньше . Посчитайте - попаяйте, измеряйте и записывайте. Все получится.

примитивный, "фонарно- приблизительный" расчет.

---------- Добавлено в 22:47 ---------- Предыдущее сообщение в 22:43 ----------

lionya,

Также я бы, несомненно, эмитер первого в Дарлингтоне транзистора (то есть базу мощного) посадил на землю через резистор, скажем, 10K.

Offтопик:
Защитная функция, вдруг отвертка из-за уха упадет и чего нибудь замкнет

[anli]

Защитная функция, вдруг отвертка из-за уха упадет и чего нибудь замкнет

Про отвёртку не понял. А смысл простой - надо прикинуть девиацию тока 602-го (зависит от девиации тока потребителя и передачи по току в этом диапазоне мощного транзистора в Дарлингтоне), затем, с учётом ОБР 602-го и этой девиации тока, вывести его эмитерным резистором в линейный участок передачи тока. Но это по теории. А так - слушать надо.

[variator]

Offтопик:
Я вот думаю : " 3 ампера, 40 вольт "

Тепла я не боюсь т.к всё обдувается кулерами.

Offтопик:
Нет там переменного тока потребления...
" Отвертка" - шутка, для защиты Б-Э резисторы более уместны (ну и не в этом случае), про вывод на линейный режим - так глубоко не знаю.

[Alex]

где бы пару вольт сэкономить . А основные литры электролитов надо ставить после "электронного дросселя"...

Разумеется после, но "пару вольт сэкономить" не получится, и тут неважно полевик или биполяр стоит - в любом случае падение напряжение на нем должно быть чуть больше чем амплитуда пульсаций до него.

Предполагаю - чисто интуитивно - что я бы, скорее, поступил наоборот (то есть основные электролиты были бы возле моста), если бы стал мусолить в мозгах этот момент

Тут палка о двух концах - электролиты после ЭД или стабилизатора нужны для уменьшения импеданса БП, поскольку он стоит в цепи сигнала последовательно с динамиком (и особенно для безООсников!).
Увеличение электролитов до него, после моста - облегчает жизнь ЭД и всему БП, особенно для усилителя в АВ с переменным потребляемым током. но уменьшает угол открытия диодов выпрямителя, увеличивает пик тока в трансформаторе и мосте и помехи от него.

[anli]

Тут палка о двух концах - электролиты после ЭД или стабилизатора нужны для уменьшения импеданса БП, поскольку он стоит в цепи сигнала последовательно с динамиком (и особенно для безООсников!).

Нагрузка отвязана от БП высоким выходным сопротивлением коллекторной (стоковой) цепи. На мой вкус, гораздо важнее не величина импеданса, а его линейность по частоте. И, опять же на мой вкус, вполне может оказаться интересным вариант вообще без C после транзисторного фильтра (ну или плёнка).

И ещё такой, хе-хе, почти философский момент. Прикинь: эмитер фильтра - низкоомная точка. Кондюк после фильтра - низкоомная точка. Я могу вообразить себе ситацию, когда на какой-то частоте более низкоомная - конденсатор, и, таким образом, конденсатор модулирует эмитерный переход. Может, это не так (надо считать). Но сам факт соединения двух точек с (в идеале) нулевым сопротивлением меня совсем не вдохновляет.

Увеличение электролитов до него, после моста - облегчает жизнь ЭД и всему БП, особенно для усилителя в АВ с переменным потребляемым током. но уменьшает угол открытия диодов выпрямителя, увеличивает пик тока в трансформаторе и мосте и помехи от него.

Да, слишком много - это слишком много С другой стороны, минимизация в этом месте может привести к излишнему разогреву C (как следствию высокого Irms), так как он один выполняет непосредственно фильтрацию после моста. То есть для класса A он должен быть достаточно большим.

Offтопик:
У меня была похожая ситуация в новом БП для jazz-а: 2C+R+C, или C+R+2C? При том, что ток покоя - всего 1.7A. С = 22000uF. Именно высокий Irms первого C для второго варианта заставил выбрать первый вариант.

[Alex]

Нагрузка отвязана от БП высоким выходным сопротивлением коллекторной (стоковой) цепи.

Это только в схемах типа Зена/Чуфолли - там сигнал не идет через БП. Во всех остальных - БП послоедовательно с динамиком включен, и неважно какая там колекторная цепь, особенно в безООСнике.\

На мой вкус, гораздо важнее не величина импеданса, а его линейность по частоте.

Да конечно, просто начиная с какой-то величины импеданса, его нелинейность по частоте уже мало сказывается.

С другой стороны, минимизация в этом месте может привести к излишнему разогреву C (как следствию высокого Irms), так как он один выполняет непосредственно фильтрацию после моста.

Дык - расчет риппла тока конденсатора - первое дело при расчете любого выпрямителя, хоть обычного, хоть импульсного.

[anli]

БП послоедовательно с динамиком включен, и неважно какая там колекторная цепь, особенно в безООСнике

Это смотря для чего. Для тока - да, неважно. А для помех по напряжению (то бишь то, что модулирует "пила") - важно.

Да, я, конечно, понимаю, что "свой для звука" C после фильтра - это тоже заманчивая метафора. Но, думаю, разница (если она есть!) может нивелироваться мелкой плёнкой. Но "двух нулей" не будет.

В общем, везде компромиссы. Концов у упомянутой тобой палки больше, чем два

Offтопик:

расчет риппла тока конденсатора

Какой такой расчёт? Ctrl-клик в LTspice (плюс при любом хитроприготовленном токе потребления, а не просто зарядные импульсы и разряд постоянным током) - и все дела! Такое руками замучаешься считать

[Hennady]

....И, опять же на мой вкус, вполне может оказаться интересным вариант вообще без C после транзисторного фильтра (ну или плёнка).....

+1

[anli]

В продолжение темы о фильтре питания. Нарисовал две схемки, отличающихся только тем, что во второй конденсатор после фильтра перенесён "назад", то есть к мосту.

Как видно, разница минимальна. Верхний график - ток через нагрузку. Фронт сделан очень крутым, чтобы разницу в вариантах заметить - 50uS. Средние графики - токи через кондюки. При этом Irms 5.52A, 2.77A и 73mA через C1, C2 и C3, чего и следовало ожидать. C1 - не жилец.

Нижний график - выходное напряжение. Для нас тут самый интересный. Как видно, разница, хоть и минимальная, есть, но только при резких перепадах тока потребления. Например, около 0.4sec, то есть в области, совпадающей с резким и большим фронтом тока потребления: для случая с кондюком после транзистора фильтра угол более сглажен, то есть, вероятно, на более-менее ВЧ выходное сопротивление уменьшается.

Для проверки этого - прикинул и Rout - второй рисунок. Собственно, для классического случая (то есть с кондюком после транзистора фильтра) неровность Rout начинается на десятках герц. В смысле линейности Rout от частоты сразу понятно, какой вариант лучше - это мой хулиганский вариант

Это я тут всё рассусоливал к тому, что не следует сразу отметать вариант без конденсаторов после транзистора фильтра. Особенно в ситуации, когда в руках конкретное количество микрофарад

Конечно, все варианты надо слушать.

[SAPR]

Это я тут всё рассусоливал к тому, что не следует сразу отметать вариант без конденсаторов после транзистора фильтра. Особенно в ситуации, когда в руках конкретное количество микрофарад

Несколько отклоняясь: если в схему поста #1 добавить транзистор Т4 (базой к эмм. Т3, колл. к базе Т3, чтобы ток через R6 стал постоянным - это уже рисовалось не раз ) - правда будет не экономичный А, а просто А, то:
1. Потребляемый ток от БП (как и ток через Т1, Т2) - постоянный.
2. В этом случае не только конд. после эл. фильтра не нужны - сам фильтр не нужен (потому как Т3, 4 и нагрузка - стабилизатор тока).
3. Единственным критичным конденсатором (для звука) останется С2, ток через него меняется.

[Alex]

Какой такой расчёт? Ctrl-клик в LTspice (плюс при любом хитроприготовленном токе потребления, а не просто зарядные импульсы и разряд постоянным током) - и все дела! Такое руками замучаешься считать

Ну, "расчет" я имел ввиду скорее выбор конденсатора (емкости и типа), а не расчет самого тока - заморочишься его рассчитывать. В 50-герцовом еще можно, а в ВЧ - в любом случае приходилось измерять в макете или полуготовой конструкции, расчеты сильно приблизительные.

[CS-A]

Несколько отклоняясь: если в схему поста #1 добавить транзистор Т4 (базой к эмм. Т3, колл. к базе Т3, чтобы ток через R6 стал постоянным - это уже рисовалось не раз ) - правда будет не экономичный А, а просто А, то:
1. Потребляемый ток от БП (как и ток через Т1, Т2) - постоянный.

А ток нагрузки тогда через что (какие транзисторы) будет течь?

[SAPR]

А ток нагрузки тогда через что (какие транзисторы) будет течь?

Т 3.

[CS-A]

Т 3.

Понял, перераспределение тока между Т3 и нагрузкой.

[Hennady]

В продолжение темы о фильтре питания. Нарисовал две схемки, отличающихся только тем, что во второй конденсатор после фильтра перенесён "назад", то есть к мосту...

Да так лучше, но между конденсаторами резистор в 1Ом(минимум) надо воткнуть, тогда и звучать нормально будет...

[anli]

Offтопик:
SAPR, а чем это вариант лучше Чуфолли? На мой вкус - хуже. Вот почему. В Чуфолли генератор тока - автономная (ну или почти автономная) сущность, никак не связанная со звуковым сигналом. А в твоём варианте получается очень глубокая ООС, снимаемая с той же точки, к которой подключена нагрузка..

---------- Добавлено в 13:58 ---------- Предыдущее сообщение в 13:57 ----------

Да так лучше, но между конденсаторами резистор в 1ом(минимум) надо воткнуть, тогда и звучать нормально будет...

Да, конечно. Просто для чистоты эксперимента - то бишь сравнения двух вариантов - так делать не стал.