Классическая схема JLH на германии
Не знаю я, пришла откуда
Молва про сложность Линсли Худа,
Когда буквально в два рывка
Сложилась схемка на века.
Взяться за сочинение подобной схемы меня заставил отлаженный и отслушанный вариант известной схемы Джона-Линсли Худа, для улучшения стабильности выполненный на полевых транзисторах-латералах Renesas 2SK1058 и 2SL162. Схема звучная, широкополосная, в приличной выходной мощностью, сочинилась быстро и без сюрпризов.
Сделать что-то подобное на германиевых транзисторах в свете новых знаний и опыта хотелось давно, и вот подвернулся случай — тема на Яндекс Дзене по УНЧ на германии. Для начала был собран собственно выходной каскад на паре мощных германиевых триодов, чтобы понять их поведение на токе покоя в один ампер. Удивительно, но транзисторы вели себя совершенно предсказуемо, не уходили в разогрев, ток оставался постоянным. Тогда была собрана вся схема, включая входной каскад, цепи ООС и вольтдобавку.
В качестве выходных транзисторов я применил 1Т806А, как самые надежные по характеристикам в справочнике и отзывам коллег.
Драйверным транзистором взят 1Т321В, у него приличное усиление и ток в импульсе, хотя, обратный ток тоже немаленький. Сразу выяснилось, что и ему нужен радиатор — корпус ощутимо нагревается, ток покоя плывет. С охлаждением режим установился.
Схема оказалась очень устойчивой, осталось лишь подобрать пару емкостей коррекции по опережению и запаздыванию — по наилучшей форме прямоугольного импульса и ширине полосы вверх. Форма импульса на 50 кГц приведена на картинке.
Полоса полной мощности получилась примерно 300 — 400 кГц, на средней спад начинается где-то на 1 МГц.
Позже возникла идея перевести схему на двухполярное питание с плавающей землей для защиты динамиков постоянного тока в случае аварии. В результате схема обрела следующий вид:
Средняя точка вторичной обмотки силового трансформатора может соединяться с сигнальной средней точкой, но безопаснее для динамика их не соединять.
Следующая доработка коснулась замены драйверного транзистора на что-то более надежное. Был выбран П605, имеющий более мощный корпус, не подверженный саморазогреву током покоя драйвера. Для лучшей стабильности транзистор всё же снабжен небольшим радиатором. В этом варианте схема сложилась как финальная. Хотя однополярному варианту она не уступает ни в чем, кроме нескольких лишних деталей. Выбор схемы тут скорее дело вкуса, этот вариант подойдёт тем, кого смущает наличие конденсатора на выходе усилителя.
Следующим решением был уход от стабилизированного источника питания к простейшему выпрямителю на типовом накальном трансформаторе ТН-46. У него все четыре вторичные обмотки соединены последовательно, на выходе получилось 25 В переменного напряжения, а выпрямленное питающее — 29 — 30 В. Выпрямитель несложный: диодный мост на Д302 — Д305 либо Шоттки, емкость 10 000 мкФ на 35 — 50 В и пара резисторов 1 Ом мощностью 1 Вт в плюсовых и минусовых шинах питания. Последние выполняют несколько функций: контроль тока, защита от аварии, фильтрация, сглаживание броска тока при зарядке конденсаторов.
Фон в динамиках отсутствует. Осциллограф показывает на выходе усилителя остаточные пульсации в пару милливольт.
Звучание этой схемы порадовало прекрасным балансом, ясностью и спокойствием. Полное ощущение лампового звука. Замеры спектра искажений это подтвердили, спектр и в самом деле красиво-однотактный, быстро и правильно спадающий, медленно растущий с ростом выходной мощности.
- Спектр сигнала на 1 кГц 1 Вольт на 8 Ом
- 1,5 Вольта на 8 Ом
- 2,2 Вольта на 8 Ом
- 4,2 Вольта на 8 ом
- 5,3 Вольт на 8 Ом
- 6,0 Вольт на 8 Ом
- 6,6 Вольт на 8 Ом
- Двухтоновый сигнал 11 и 12 кГц
Ограничение сигнала красивое, лишено изломов и выбросов, по поведению схема напоминает ламповый каскад без ООС.
В макете выходные транзисторы устанавливались на радиаторах примерно 500 квадратных см. Нагрев с питанием 1 ампер был около 60 градусов. Для уверенно надежной работы усилителя можно ограничивать напряжение питания 21 — 24 вольтами, особенно в жаркое время года. Со снижением выходной мощности схема работает и чисто звучит от любых напряжений питания, практически от 2 — 3 вольт.
Главные параметры схемы при питании 30 В и токе покоя 0,85 — 1 А
Чувствительность до ограничения выходного сигнала: 1 В. Неискаженная мощность на нагрузке 8 Ом: 5 — 6 Вт. Входное сопротивление 30 кОм. Выходное сопротивление: 0,77 Ом. Полоса усиления: 10 Гц — 300 кГц.
Усилитель JLH Джона Линсли-Худа (John Linsley-Hood) класса А. Схема и настройка УНЧ.
В последнее время я всё чаще ловлю себя на неприятной мысли — чем более дорогой и продвинутой аппаратурой я отовариваюсь,
тем большее меня постигает уныние с примесью чувства обиды, в связи с нерациональностью потраченных дензнаков.
Вроде и многоканальный звук — совсем не лишний атрибут, и встроенная система коррекции с измерительными микрофонами, эквалайзерами
и регуляторами фаз должна сделать своё дело, и 50-ти килограммовые колонки известного американского производителя просто не имеют право
расстраивать, а нет — распаковываешь всё это добро, соединяешь акустическими проводами из монокристаллической меди, калибруешь,
отстраиваешь, ставишь диск «Dark Side Of The Moon», который наивно считаешь эталоном звукозаписи и…
К чему это я?
А к тому, что не зря в последнее время наблюдается волна интереса радиолюбителей к усилителям, разработанным в далёкие 60-ые годы,
которые, даже спустя 50 лет удивляют энтузиастов великолепным качеством звучания и предельной простотой конструкций.
Одним из таких устройств является усилитель JLH Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood), работающий в классе А.
Схема была опубликована в 1969 году.
Усилитель этот однозначно порадует умельцев, решившихся на его изготовление, естественным и прозрачным звучанием, присущим в основном ламповой технике. Звучание это не будет столь радикально ламповым, как у усилителя на полевых транзисторах, схема которого приводилась на странице ссылка на страницу, но всё равно даст ощутимую фору большинству современных AV-ресиверов.
Странное дело, но в многочисленных источниках и форумах наряду с бурными обсуждениями предложенной более 40 лет назад схемы,
не было замечено каких либо внятных инструкций по настройке и налаживанию устройства.
Этот пробел мы решительно устраним, тем более что ничего сложного здесь нет.
R7 выбираем номиналом 100 Ом. Вместо R8 впаиваем подстроечный резистор, сопротивлением 1,2кОм.
Для того, чтобы выходные транзисторы не накрылись медным тазом, убеждаемся в том, что крутилка стоит в положении, соответствующем
максимальному значению этого сопротивления (1,2 кОм).
Подключаем источник питания.
И только теперь, подключаем амперметр в разрыв провода, идущего к коллектору транзистора VT3, и посредством R8 увеличиваем ток покоя выходных транзисторов In до значения, приведённого в таблице на схеме.
На самом деле, в связи с несимметричностью выходного каскада, оптимальным, с точки зрения получения наилучших параметров усилителя, будет напряжение в точке соединения выходных транзисторов, несколько отличающееся от Uпит/2. В связи с этим, после проделанных выше манипуляций, имеет смысл подключить нагрузку, генератор, осциллограф и выставить точное значение этого напряжения, добиваясь симметричного ограничения выходного сигнала при максимальном входном.
Транзисторы MJ480 слишком древние, для того чтобы их можно было с лёгкостью прикупить в ближайшем магазине, однако замена их на КТ803А
мне кажется не слишком удачной — я бы предложил более правильные 2N3055.
В качестве VT2 можно применить 2SC5706, КТ630, BD139.
С приобретением 2N3906 проблем возникнуть не должно, хотя ничто не мешает впаять на их место и КТ3107.
Транзисторы VT1 VT2 надо стараться отбирать с коэффициентом усиления по току (h31) — не менее 100 и зорко следить, чтобы
значения максимальных допустимых напряжений Uк-б и Uк-э этих полупроводников превышали напряжение источника питания.
Габариты радиаторов выходных транзисторов могут оставить неприятный осадок у радиолюбителя, никогда не сталкивающимся с
усилителями, работающими в классе А.
Их надо рассчитывать, исходя из мощности, рассеиваемой на транзисторах, и равна она P=Uпит*In на оба транзистора, либо P=Uпит*In/2,
если выходные транзисторы стоят на разных радиаторах.
И под конец дам бесплатный, но очень практичный совет — не пытайтесь искать модификации этой простой, но крайне удачной схемы, даже если они исходят от самого автора — работать будут, но значительно скучнее оригинала.
А если очень хочется перевести усилитель на современную элементную базу, увеличить выходную мощность плюс собрать выходной каскад на комплементарных транзисторах, то милости всех прошу на следующую страницу.
Усилитель SA1969 по заветам Джона Худа в первозданном классе А — hifi-audio.ru
В 1969 году появилась простая схема Д. Ли. Худа усилителя в чистом классе А. Основная идея схемы, как уже сказано выше, это очень простая схема, в которой все каскады работают в классе А. Транзисторы работают на самых линейных участках своих характеристик и удерживают постоянную температуру работы (не «плывут»). Из-за класса А нет и специфического искажения типа ступеньки свойственного усилению класса AB, когда один транзистор еще не включился при переходе сигнала от минуса к плюсу из-за специфического напряжения на базу 0,6-0,7 вольта. В классе А транзистор открыт всегда, поэтому таких искажений нет.
Класс А самый неэффективный по КПД, грубо 10%, в то время как современные усилители в классе D имеют эффективность в 90%. Но усилители в классе А при плохом КПД остаются самыми линейными и соответственно музыкальными для простого слушателя, а не инженера.
Для упрощения схемы Худ применил двухтактный выходной каскад с возбуждением противофазным сигналом.
За счёт компенсации взаимной нелинейности характеристик транзисторов, это включение дало низкие искажения даже без применения отрицательной обратной связи и низкое выходное сопротивление каскада хорошо согласующееся с довольно высоким входным сопротивлением других каскадов.
Усилитель Джона Ли Худа (JLH) по впечатлениям слушавших воспроизводит фактически «живую» музыку.
Вот что говорит Нельсон Пасс, владелец Hi-End компании «Pass Aleph» о усилителе на схеме Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood):
«Усилитель Д. Ли. Худа даже спустя 40 лет восхищает великолепным качеством звучания при предельно простотой конструкции».
Схема Худа 1969 года
Схему Худа — это интересно для любого любителя класса А и высококачественного звука, но речь пойдет о современной реализации этого усилителя в лице нового китайского усилителя SA1969, который попал мне в руки.
О схеме к сожалению ничего не могу сказать, кроме того, что она основана на схеме Hood 1969. Разработчик ограничился такими данными, как:
new circuit design + new appearance design = new SA1969 amplifiers
новая схема + новый дизайн = новый SA1969 усилитель.
Поэтому немного технических данных и сразу перейдем к результатам прослушивания.
Технические данные:
Мощность: 10 + 10 ват
Размеры: Ширина 262 мм × высота 108 мм × Глубина × 250 мм
Вес: 6 кг
Внутри большую часть занимает здоровый трансформатор, сильно похожий на трансформатор, который устанавливается в Yamaha P2100.
Yamaha P2100
Усилитель SA1969 созданный Breeze audio __Mr. Zhang выглядит очень симпатично — такой бычок, компактный, толстенький 26 на 25 см и высотой 11 см + высота ножек. Спереди фрезерованная удобная ручка громкости с плавным ходом (ALPS 27) и парой кнопок — включение и переключение пар терминалов.
С точки зрения дизайна хотелось бы различить кнопки включения и переключения терминалов, но они одинаковые, увы. У кнопок есть световые индикации.
Сзади усилителя два входа AUX и две пары терминалов, с возможностью переключения между ними.
Сбоков расположены мощные радиаторы принципиальные для чистого класса А в силу высокого тепловыделения.
ПРОСЛУШИВАНИЕ
Я не ожидал встретить звук такого класса, честно. Просто роскошное звучание, верхний класс.
Музыка подается воздушно, ясность прекрасная, все слышно, все «видно». Порадовала мягкость звучания, как шелком по ушам, гладко, очень приятно. При этом звук острый, супердетальный, с множеством микронюансов. Трубы поют сонмом звуковых переливов, сочно, ярко.
Вокал подается просто идеально, вообще без огрех. Хорошая микро и макродинамика. Бас не легковесный, но и не глубокий, такой, что мне нравится. Потрясающая звуковая картинка.
Стоит отметить, что перед ним я прослушивал музыку на роскошном и очень мощном мощнике Yamaha P2200. После переключения на SA1969, кроме фактической более скромной мощности (10 ват на канал) я по звучанию не услышал деградации звучания и это удивительно. SA1969 звучит даже более сладко, что в том же трэш-метале, честно говоря, не всегда уместно. Но в старом хард-роке, джазе, попе и схожих жанрах звук у SA1969 прекрасный.
AC/DC или Georgie звучат увлекающе, барабаны сладкие, ласкают уши, вокал богат на микронюансы и эмоции.
Мое резюме — замечательный аппарат высокого класса, по звучанию на уровне многих винтажных топов.
Прослушивал усилитель SA1969 в системе с акустикой высокого класса Diatone DS-1000 (1983, 218000 yen) — купола СЧ и ВЧ — тиборон, НЧ — арамид.
ЦАП Inntak Sabre ES9018 + 2xMuses8920 + 2xAD797 +2xR-Сore трансформаторы.
В таком комплекте с акустикой с чувствительностью 90dB/W/m (6 Ом) громкости SA1969 было вполне достаточно, в среднем прослушивал не выкручивая ручку выше 10-11 часов (в зависимости от степени компрессии записи по ДД). Ниже 90 дБ акустики наверное будет не совсем здорово в плане громкости, выше конечно еще лучше, но в целом при 90 дБ все хорошо в этом плане. Возможно даже и 88Дб может оказаться достаточным (но я не пробовал, нет такой акустики). В любом случае, чем выше чувствительность акустики, тем для усилителя класса А и для вас лучше.
Аппарат SA1969 понравился, мягкий, сладкий, ясный и при этом острый и сочный звук — это все про него.
Усилитель JLH — РадиоЛодка
Усилитель JLH часть 1 — история разработки
Можно воспринимать усилитель Джона Ли Худа как упражнение в минимализме, пока его не услышишь своими ушами. Не смотря на относительно небольшую выходную мощность, аппарат обладает рекордно прозрачным для транзисторных конструкций звучанием, присущим в основном ламповым усилителям. Плюс он выдает насыщенный «жирный» бас, который получить от ламповых усилителей практически невозможно.
Новое — это хорошо забытое старое
Последние несколько лет наблюдается волна интереса к знаменитому усилителю Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood). Повышенный интерес к JLH обусловлен тем, что интернет-магазины и аукционы Hi-End начали предлагать множество вариаций этого усилителя в готовом виде и в виде комплектов для домашней сборки. На многочисленных форумах по электронике и звукотехнике проводятся бурные обсуждения предложенной более 40 лет назад схемы и способов ее улучшения применительно к сегодняшней компонентной базе.
Нередко лейбл «JLH» навешивают на конструкции, ничего общего с легендарным оригинальным усилителем не имеющие. Предлагаю разобраться в достоинствах и недостатках этого усилителя класса А и его поразительно изящной, и простой схемотехнике. Усилитель этого талантливого инженера из Англии, созданный почти 50 лет назад дожил до сегодняшнего дня пережив несколько реинкарнаций, и сегодня, в конце 2016 года он, по-прежнему будоражит воображение настоящих аудиофилов.
Первая публикация схемы появилась в журнале «Wireless World» в 1959 году. Перевод основной идеи схемы John Linsley-Hood:
«В последнее время издания для любителей качественного звучания опубликовали множество схем усилителей на транзисторах, большинство из которых малопригодны для повторения ввиду чрезвычайной сложности для повторения среднестатистическим радиолюбителем. Мощность предлагаемых к повторению транзисторных усилителей как правило многократно завышена, что совершенно не требуется для комфортного прослушивания музыки в обычной комнате. Повышенная мощность тянет за собой необходимость применения дорогостоящих транзисторов и мощных блоков питания. До эры появления транзисторов огромной популярностью пользовались ламповые усилители фирм Mullard, Leak и другие обладающие выходной мощностью до 10-15 Ватт на канал, которой с лихвой хватало для воспроизведения практически любой музыки в условиях реальной жилой комнаты. Уровень громкости с колонками средней чувствительности и такой выходной мощностью усилителя в стерео-режиме получался даже больше необходимого. Инженеру Джону Линсли Худу пришла идея разработать простой для повторения, но максимально качественный усилитель класса А с разумной выходной мощностью и минимально возможными искажениями. Что он блистательно и осуществил»
Один из приверженцев максимально простых и линейных Hi-End усилителей класса «А» и по совместительству владелец фирмы «Pass Aleph» Нельсон Пасс (Nelson Pass) написал в своей статье, что усилитель Д. Ли. Худа даже спустя 40 лет восхищает великолепным качеством звучания при предельно простотой конструкции.
Искажения и выходная мощность
В период 1947-1949 годов патриарх усилителестроения David Theodore Nelson Williamson написал в серии статей, опубликованных в том же журнале «Wireless World», что величина искажений для высококачественного звуковоспроизведения не должна превышать 0,1%. Основные искажения в ламповом усилителе вносит выходной трансформатор, а поскольку транзисторные конструкции могут обойтись без этого нелинейного элемента, то требования к транзисторным схемам можно ужесточить. Можно считать допустимыми не более 0,05% искажений, вносимых транзисторным усилителем при полной выходной мощности в полосе частот от 30 Гц до 20 кГц.
В связи с «гонкой мощностей» когда во главу угла ставились параметры усилителей, а их реальное звучание отодвигалось на второй план, подавляющее число разработок и воплощение их в готовых конструкциях было сосредоточено на усилителях класса «В» или «АВ». Потенциальный клиент читал отзывы об усилителях в аудио прессе и его глаза невольно наталкивались на эту «гонку параметров». На первое место ставились преимущества усилителей с характеристиками, изобилующие многими нулями: 0,01 – 0,001 % искажений, 100 – 200 – 300 Ватт выходной мощности, а не редко и больше. Эти цифры объявлялись «главными достоинствами» усилителей, а их цена напрямую зависела от количества нулей. Потенциальный покупатель усилителя намеренно ставился перед искусственно навязанным выбором, таким же, как в случае с автомобилями и рекламируемыми «преимуществами» с упором на мощность двигателя и максимальную скорость. В отличие от автомобиля, в усилителях выходная мощность и уровень искажений к реальному качеству звучания имеют очень опосредованное отношение. На звук гораздо большее влияние оказывает грамотно выбранная схемотехника, режимы работы каждого каскада и качество деталей.
По простому о классах «А» и «АВ»
Усилители класса А получили малое распространение в первую очередь из-за низкого КПД. При «гонке параметров» когда рынок требует от усилителя получение выходных мощностей 50 – 100 – 200 и более Ватт в канал применять режим класса А крайне невыгодное и неблагодарное мероприятие. Потребляемую мощность с этим режимом нужно смело умножить на три или четыре, и вся эта мощность, в отличие от полезной не идет на динамики, а преобразуется в банальное тепло. Соответственно для усилителя, работающего в классе А требуется блок питания в три — четыре раза мощнее аналогичного, работающего в классе АВ. Плюс, нужны огромные радиаторы, которые должны рассеять излишнее тепло. Себестоимость усилителя довольно сильно зависит от мощности блока питания и размеров радиаторов выходных транзисторов. В итоге усилители класса «А» получаются намного более дорогими и «горячими» в прямом смысле этого слова, по сравнению с аналогичными по мощности усилителями, работающими в классе АВ.
Вот этот маленький КПД усилителей класса А помноженный на «Горячесть» и высокую по сравнению с моделями класса «АВ» стоимость и предопределил малую распространенность этих на самом деле – замечательных конструкций.
Если абстрагироваться от желания получить сто ваттные мощности на выходе и смириться с повышенным тепловыделением, усилители класса А по звучанию уложат «на обе лопатки» абсолютно все другие модели усилителей с их техническими изысками. Как правило усилители класса А намного более просты схемотехнически, чем их собратья, работающие в других режимах. Режим работы А пришел из ламповых схем, которые отличаются от транзисторных намного более «коротким» трактом и малым количеством деталей. Платой за кажущуюся простоту является необходимость тщательного подбора каждого элемента усилителя класса А и высокие требования к качеству комплектующих.
Благодаря простой конструкции и малому количеству каскадов, усилитель класса А поддается точной настройке путем оптимизации работы каждого каскада и наилучшему согласованию каскадов между собой. В Усилителях класса АВ с их десятками и сотнями последовательно включенных звеньев, индивидуальная настройка каждого каскада в принципе невозможна. Для обеспечения приемлемых параметров в них приходится вводить глубокую отрицательную обратную связь, которая позволяя достичь заданных характеристик, при этом начисто «убивает» звук.
Особенности схемотехники JLH
Основная идея John Linsley-Hood, построение максимально простого усилителя, все каскады которого работают в классе А. В классе А транзисторы работают на максимально линейных участках своих характеристик, и имеют практически постоянную, хоть и немного повышенную температуру, при которой их параметры практически не «плывут». В классе А можно достичь очень хорошей симметрии плеч и избавиться от так называемых «коммутационных» искажений, ведь в классе А транзисторы в отличие от класса В и АВ вообще не выключаются.
Каскады класса А в однотактном включении с нагрузкой – резистором самые неэффективные по КПД в сравнении со всеми остальными вариантами включения транзисторов. Зато они самые линейные и самые «музыкальные». Путем замены резистора на дроссель или трансформатор можно повысить КПД и легко согласовать простейший каскад на транзисторе с практически любым следующим каскадом. Но это «палка о двух концах». Применив дроссель или трансформатор, мы получаем максимально качественно «звучащий» каскад, но при этом имеем в конструкции сложное, тяжелое и дорогостоящее моточное изделие.
Для упрощения и удешевления конструкции Джон Линсли Худ применил двухтактный выходной каскад с возбуждением противофазным сигналом, изображенный на Рис.1. Оптимальным решением здесь является применение каскада на транзисторе VT1 обратной проводимости (n-p-n), который для выходных транзисторов является фазоинвертором и управляет обоими плечами (верхним и нижним), собранными на транзисторах VT2 и VT3.
За счёт компенсации взаимной нелинейности характеристик транзисторов, это включение даёт низкие искажения даже без применения отрицательной обратной связи. Как бонус, низкое выходное сопротивление каскада на VT1 хорошо согласуется с довольно высоким входным сопротивлением каскадов на VT2, VT3.
Упрощенная схема усилителя JLH показана на Рис.2
Входной сигнал подается на базу транзистора VT1. С его коллектора инвертированный и усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT2. Транзистор VT2 усиливает входной сигнал и формирует противофазные сигналы для выполненного на транзисторах VT3 и VT4 выходного каскада. Нижний выходной транзистор VT3 включен по схеме с общим эмиттером и усиливает как ток, так и напряжение. Верхний выходной транзистор VT4 включен по схеме с общим коллектором и усиливает только ток (это классический эмиттерный повторитель).
Резисторы R4-R5 задают напряжение смещения для транзистора VT1, резистор R3 формирует смещение выходного каскада. Резисторы R1-R2 задают глубину отрицательной обратной связи по току. Транзистор VT2 является сердцем этой схемы и применен здесь для управления выходным каскадом — элегантно и просто.
Нельсон Пасс являясь приверженцем максимально простых схем и коротких трактов, работающих в классе «А» обошёл стороной одну особенность представленной топологии. В своих конструкциях он применяет исключительно полевые транзисторы, которые управляются напряжением на затворе, в отличие от примененных Джоном Ли Худом биполярных транзисторов, управляемых током базы. И если в далеком 1959 году мощных серийных полевых транзисторов попросту не существовало и Джона Ли Худа можно понять, то Нельсона Паса понять сложно, по какой именно причине он не применяет в своих усилителях биполярные транзисторы. Путем обращения к «коллективному» разуму армии любителей, повторивших конструкции как Нельсона Пасса, так и Джона Ли худа было «вычислено», что с полевыми транзисторами гораздо легче работать. Они менее капризны и для достижения искомых параметров не требуют вокруг себя «танцев с бубнами» (многомесячных настроек) как биполярные. Но тот же «коллективный разум» говорит о том, что биполярные транзисторы звучат все-таки лучше полевых… хотя это как раз не факт.
Выходной ток предыдущего каскада усилителя Джона Ли Худа является входным током для последующего. Ток коллектора транзистора VT1 является управляющим для транзистора VT2 и втекает в его базу. В других каскадах все происходит аналогично. Резистор R3 является источником стабильного тока и изменение тока коллектора транзистора VT2 полностью отражается на токе базы транзистора VT4. Такая топология построения «двойки» транзисторов делает условия их взаимного управления идеальными.
Вся идеология построения усилителя Джона Ли Худа подчиняется идее минимализма, в ней нет ничего лишнего…
Дизайн усилителя JLH родился в то время, когда эра усилителей на лампах близилась к своему завершению, транзисторы быстро вытеснили электровакуумные приборы практически из всех областей электроники. Не избежала этой участи и звуковая техника. Инженеры начали проектировать транзисторные усилители с оглядкой в первую очередь на параметры: высокую выходную мощность и предельно низкие искажения. Их разработки в большинстве своем были крайне сложны и отличались от ламповых схем применением многочисленных и глубоких обратных связей. А это, как в последствии выяснилось, качества звуку совсем не добавило.
За прошедшие 47 лет прогресс в электронной промышленности ушел далеко вперед. А вот про технику для воспроизведения звука такого сказать нельзя. За почти сто лет с момента изобретения электронного усилительного прибора – лампы, а за ней транзистора, вдруг выяснилось, что лучшее звучание имеют простые схемотехнические решения, известные уже много лет. И никакими современными технологическими изысками качество звучания почему-то не улучшается.
Сборка усилителя JLH 1969.
Сборка ещё одного усилителя, выполненного по схемотехнике JLH 1969.Обзор рассчитан на подготовленного читателя.
1. Мой комплект плат был ещё в пути, а послушать хотелось.
«Готовый к употреблению» усилитель был предоставлен сотрудником, который увлекается звуком очень активно:
Усилитель собран из модулей с Али.
У Люси можно купить спаянные ПП.
А здесь можно купить только ПП без деталей.
В предоставленном на прослушивание усилителе установлены именно такие ПП.
Несмотря на монструозность конструкции, выходная выходная мощность всего 1 Вт на канал.
У владельца усилителя акустика высокой чувствительности на широкополосном динамике, поэтому достаточно.
Прослушивание проводилось с акустическими системами Heco Victa 601.
Нам (двоим участникам прослушивания) звук понравился.
Поэтому было решено собрать свой экземпляр усилителя из модулей с Али (ссылка в топике; в три раза дешевле, чем у Люси).
2. О тепловом режиме JLH 1969.
Бытует мнение, что усилитель в классе А должен быть горячий.
В прослушанном усилителе режим выходного каскада: питание всего 12В, ток 1А (т.е. 12 Вт тепловыделения на канал).
При избыточной площади радиаторов прогреть его так и не получилось. )
Он так и остался едва тёплым.
В наличии радиаторы от Амфитона-А1-01 (площадь каждого 1160 кв.см)
Формулы для расчёта площади радиатора:
Для начала буду ориентироваться на режим 19В 2А (т.е. 38 Вт).
Расчётный температурный режим:
So = 1160/38 = 30,5 (кв.см/Вт)
dT = 1200/30,5 = 39 (К)
3. Платки усилителей благополучно приехали с Али.
Поскольку изолировать корпуса ТО-220 транзисторов TIP41C не очень удобно, была выполнена замена на 2SC5200.
На этапе перепайки транзисторов.
Испытания канала:
При рассеиваемой мощности 38 Вт температура радиатора достигла 50 град.С (температура в комнате +22 град.С).
dT= 50 — 22 = 28 (K)
Радует то, что ошибка в расчётах была в худшую сторону. ))
Но это замер, когда радиатор открыт. Что будет в корпусе усилителя пока трудно предсказать.
18.12 приехала посылка с конденсаторами 4700 мкФ*35В.
Замена выходных конденсаторов 2200 мкФ на 4700 мкФ:
Второй канал был настроен на ток 1,6А при питании 17В:
Тепловой режим мне понравился больше, чем при 19В и 2А.
4. Проверка трансформатора.
Я почему то думал, что в моих закромах есть пара трансформаторов Unitra, но оказалось, что всего один. (
Заявлено 80 Вт. Это несколько усложнило задачу: двойное моно сразу же пролетает, как фанера над Парижем.
И следом вопрос. Потянет ли один такой трансформатор два канала в классе А (2*38Вт)?
Если точнее, интересовал нагрев трансформатора при 100% нагрузке и его акустический шум (гул).
Трансформатор был нагружен резистором ПЭВ-7,5 5,6Ом (17,3В под нагрузкой, т.е. 53Вт). Чтобы резистор не сгорел при испытаниях, пришлось охлаждать его в кружке с дистиллированной водой. Когда вода начала парить, пришлось добавить вентилятор:
Короче, температурный режим трансформатора в норме. ))
А вот после добавление диодов и конденсатора меня поджидал сюрприз: гул значительно увеличился, хотя мощность нагрузки была уменьшена.
«Гирлянда» из резисторов ПЭВ около 12 Ом, напряжение после выпрямления около 21В, т.е. всего около 40 Вт.
Тогда был добавлен резистор 0,1 Ом, чтобы увидеть реальные токи:
Броски тока 5А!
Вот именно этими 5А трансформатор и жужжит
.
Анекдот на эту тему.
Василий Иванович (ВИ) и Петька едут в поезде. Петька спрашивает у ВИ:
— ВИ, вот скажите, колёса у вагона круглые?
— Да, круглые.
— Рельсы ровные?
— Да, ровные.
— Так почему они стучат?
— Петька, ты помнишь формулу площади круга?
— Пи эр квадрат!
— Так вот, этим то квадратом они и стучат.
Чтобы снизить броски тока, вместо резистора 0,1 Ом был установлен резистор 1 Ом (далее он же был использован как измерительный)
Броски тока уменьшились до 2А (2В/1Ом):
5. Стройка продолжается (19.12.2020).
Теперь пришла очередь подключить к временному БП один канал и послушать, какой же фон 100Гц получился в АС.
39 дБ(А)
В то же время шум трансформатора 33,5 дБ(А), т.е. примерно на 6 дБ тише.
Если кому непонятно, сколько это 33 дБ(А), поясню «на пальцах»: шум такого уровня слышно, если поднести ухо вплотную к источнику.
Кстати, бытовые шумомеры, как на фото выше и все аналогичные приборчики на базе электретных микрофонов, не способны измерять шум слабее, чем 30 дБ(А). Т.е. при отсутствии шума этот прибор всё равно показывает около 30 дБ(А).
А ухо здорового человека преспокойно различает шумы порядка 16..22 дБ(А), естественно в тихой обстановке.
Смысл сего эксперимента предельно простой: нет смысла уменьшать 100Гц фон в АС, если трансформатор будет гудеть так же или громче.
А пока что понятно следующее: надо минимум 20000 мкФ для каждого канала. Естественно, чем больше, тем лучше.
6. Замеры.
БП всё тот же временный, нагрузка 4 Ом, питание 17В, ток выходного каскада 1,6 А.
Клиппинг на уровне 5,96 В RMS
Вблизи порога клиппинга 5,7В:
Т.е. 8 Вт на канал — предел. Имхо, достаточно для класса А.
Коэффициент гармоник 0,12% при 4 В (т.е. 4 Вт на нагрузке):
Коэффициент гармоник 0,05% при 2 В (т.е. 1 Вт на нагрузке):
И вишенка на торте.
Скорость нарастания по переднему фронту 10 В/мкс:
Скорость нарастания по заднему фронту 20 В/мкс:
Вот так «древний» JLH 1969 утёр нос серийным Амфитонам с их скоростью около 5 В/мкс. )))
С места событий:
7. Надо срочно разжиться конденсаторами большой ёмкости.
А где их взять?
Пришлось облегчить героя недавнего обзора.
Пара часов потраченного времени, и вот две банки по 33000 мкФ:
Фильтрация 100 Гц пульсаций — два Г-образных ФНЧ (0,33 Ом и 33000 мкФ), соединённых последовательно.
Один керамический резистор 0,33 Ом начал темнеть и пованивать. Странно.
Заменил на 0,22 Ом.
Включение двух каналов одновременно:
Жёлтые кругляшки — самовосстанавливающиеся предохранители (СВП) на 2,5 А (по одному на каждый канал).
Падение напряжения на каждом около 90 мВ при 1,6 А.
Дал каналам прогреться, подстроил токи по резисторам 0,1 Ом в цепях питания.
8. 20.12.2020
Что мне показалось недостаточным охлаждение диодов (каждый П-образный радиатор — по 32 кв.см ).
Достал ведро с Д242А, выбрал две пары одинаковыми пороговыми напряжениями, чтобы обойтись без выравнивающих резисторов.
Пересобрал выпрямитель:
Полегчало. ))
За одно применил бесхозные конденсаторы 2200 мкФ*35В, оставшиеся после замены на платах:
Сборка в корпусе усилителя Амфитон-А1-01 — то ещё удовольствие.
Таки собрал:
Передняя «морда» в полусобранном виде:
Естественно, все крутилки — бутафория.
Используются только кнопка вкл\выкл и пара светодиодов (индикация наличия питания после СВП по каждому каналу).
Последний замер напоследок:
АЧХ на нагрузке 4 Ом (розовый шум, 1/6 октавы)
Нижняя частота по уровню -3 дБ около 10 Гц.
9. Прослушивание и выводы.
Звук мне очень понравился. Да, он отличается от звука усилителя Амфитон-У-101М.
Сцена стала глубже, меньше «размазывание» источников на сложных композициях.
НЧ достаточно. «Удар в грудь», как у УМЗЧ по 100 Вт и более в канал, от JLH 1969 мы, естественно, не получим.
Так что любители мощи не оценят JLH 1969. ))
На чём хорошо раскрывается JLH 1969:
— гитара, аккордеон, саксофон
— вокал
— фортепьяно
По поводу теплового режима: всё-таки в закрытом корпусе он получился адский.
Тут бы в пору пошутить и встроить вовнутрь красно-оранжевые мерцающие светодиоды для имитации пламени.
Неизвестно, сколько вытерпят 2SC5200 в таком режиме. Надеюсь, СВП сработают, если дойдёт дело до пробоя.
Или перекину усилитель в другой корпус. Время покажет.
А пока будем слушать, встречать НГ и получать удовольствие от звука.
Всем удачных запусков усилителей!
Дополнение от 26.12.2020.
Установлены теплопроводящие керамические прокладки для транзисторов 2SC5200
Дополнение от 16.04.2021.
С целью унификации усилителей по коэффициенту усиления (прижилось значение 20дБ) заменены резисторы R4 (согласно схемы ниже) на 300 Ом
Таким образом, режимы по постоянному току остались без изменений,
а усиление снизилось до Ку=10 (т.е. до 20дБ).
THD снизился со значения 0,1 %
до 0,085 %
В результате все три усилителя (в доме) имеют одинаковый Ку=10, что позволяет выполнять корректные сравнения.
После ротации JLH-1969 вместо усилителя Амфитон-У-002-2021
субъективно стало больше НЧ (для чистоты эксперимента саб 100л был отключен).
Почему так? Не могу объяснить.
Усилитель JLH-1969 класса А. Рестайлинг
Всем привет!В этом посте пойдет речь про сборку усилителя класса А, который зовется в честь его создателя — Джон Линсли Худ (John Linsley-Hood). Эта схема в далеком 1969 году была нарисована данным человек и стала можно сказать мейнстримом, потому что она дожила до наших дней и ее повторяют сотни людей из года в год (форумы тому подтверждение).
Ранее у меня был пост про точно такой же усилитель «Усилитель класса «А» своими руками». Так в чем же отличия? Ответ: схематически ни в чем. Схемотехника абсолютно та же самая, транзисторы те же, просто поменяется корпус, некоторые элементы, свистелки и перделки.
НО основной причиной для переделки послужило активное охлаждение. В старой версии у меня на радиаторах стояли вентиляторы. Они хоть и работали в 30% мощности, но ночью при очень тихом прослушивании музыки эти вентиляторы было слышно. Поэтому, для того чтобы избавиться от них, нужно было увеличивать площадь радиаторов, а увеличение площади радиаторов — это переделка всего корпуса, тобишь, изготовление нового.
У меня был план, в котором я продаю старый усилитель и на эти деньги собираю новый. Выставил я старый усилитель на продажу, провисел он где-то год на Авито, но ни звонка, ни сообщения не поступило. Думаю все, ждать уже больше нельзя и разбираю старый усилитель на части. Про объявление я забываю и спустя неделю, после того усилитель был разобран — мне звонит человек и говорит отправить ему его ТК. И тут я поверил в законы подлости.
Ладно, в итоге от старого усилителя у меня осталось всего 5 деталей: трансформатор, выходные транзисторы, регулятор громкости ALPS, два радиатора и конденсаторы блока питания. Не густо.
К имевшимся деталям докупаю: еще два радиатора (в итоге 4), еще 4 конденсатора питания (в итоге 8) и еще кучу всего. В итоге затарился я наверное тысяч на 10.
Итак, начинаю сборку. Сначала самое сложное и ненавистное — корпус. Дело в том, что у меня нет гаража или сарая, поэтому все приходится делать в квартире. В качестве верстака — табуретка, в качестве тисов — нога. Во первых это дико не удобно, во вторых очень много мусора.
Дно делаю из 5мм советского гетинакса. Штука скажу вам крайне вонючая при нагреве. А еще он нее очень много мусора.
Получается в итоге некое подобие корпуса. Радиаторы по бокам.
Косо, криво, но по другому никак. Ножовкой особо ровно не получается отпилить.
Делаю примерку, трансформатор решил спрятать в металлический кожух для красоты, но потом я его выкинул, уж жарковато в нем трансформатору.
Пришло время изготовить платы. Т.к. места оказалось не так уж и много, поэтому было принято решение распаивать блок питания и усилитель на одной плате.
Плату рисовал с нуля под свои размеры и имеющиеся детали.
После распайки всех элементов получилось следующее:
Конденсаторы по питанию — 40000мкф
Конденсатор на выходе — Samwha-AM (For Audio) 10000мкф + Audiocore S-Line 400 VDC 1 uF
Конденсатор в цепи ООС — Nichicon MUSE
Конденсатор на входе — Faer Mark 2.2 uF
Транзистор на входе: BC560C
Транзистор на предвыходе: BD139-16
Транзисторы на выходе: MJL21194
Резисторы пленочные
Снизу плата выглядит менее красиво. Два мощных резистора — элементы CRC фильтра.
Наличие 3D принтера позволило сделать все немного более красивым. Например держатель для толстого провода.
Затем пришло время изготовить показометры. Уж очень мне нравится, когда музыку еще можно наблюдать визуально, поэтому данные приборы для меня очень важны.
Специальные аудио-индикаторы достаточно дороги, поэтому проблема решилась достаточно просто — покупкой новеньких советских милливольметров по цене двух шаверм.
Они подверглись доработке. Была наклеена новая шкала, сделана подсветка и плата управления.
Шкала поделена на два участка. Верхний (с красной полосой) — указатель уровня выходного сигнала. Нижний — ток покоя.
Сейчас объясню подробнее.
Данные показометры имеют два режима работы: первый режим — движение стрелочек в такт музыки. Второй режим — амперметр. Амперметр показывает ток потребления (ток покоя) каждого канала. Эти режимы переключаются в помощью невидимой кнопки спрятанной в регулятор громкости. Да, при нажатии на регулятор громкости срабатывает переключатель, который и меняет режим. Данная система была придумала для того, чтобы избавиться от лишних кнопок на панели. Сделано это на 3D принтере, без него было бы очень сложно и колхозно.
Также была изготовлена плата СОФТ-СТАРТА, для того, чтобы большие конденсаторы не напрягали своим огромным током зарядки диодные мосты и трансформатор.
На этой же плате был распаян блок дежурного питания, сервисного питания и блок коммутации сети 220В. Дело в том, что желания тянуть провод 220В до выключателя на передней панели у меня не было никакого желания. Поэтому кнопка управляет реле, а дежурное питание питает это самое реле.
Итак, когда все собрано и примерено, пришло время к установке на свои места.
Конечно, можно еще кучу фоток прилепить, но давайте я покажу конечный вариант.
Колпак с трансформатора выкинул, переднюю панель сделал из тонированного стекла. Подложку сделал из китайской школоло-карбон пленки.
Извиняюсь за кривое фото. В комнате у меня темно, а света нормального нет.
Индикаторы в режиме измерения тока. В данном случае он почти 2.5А.
Температура основания радиатора при этом почти 60 градусов. Печка однако.
Кнопки еще пока нет, идет из Китая. Зеленый светодиод сменяется красным, когда усилитель выключен, но вставлен в разетку.
Крышка выполнена из нержавейки. Сначала хотел из стекла 4мм, но большое количество отверстий стоит слишком дорого.
Измерений никаких не будет, ушам приятно — и хватит. Единственное могу сказать, что выходная мощность на 8 Ом получилось 15 Вт на канал.
Всем спасибо за прочтение!
Оригинал
Ультралинейный транзисторный усилитель класса “А” JLH 1969 mini.
Состояние: Новый
Схемотехника: Транзисторный
Описание
Ультралинейный транзисторный усилитель класса “А” JLH 1969 mini.(Усилитель Джона Линсли Худа (John Linsley Hood).
Цена: 1499 грн.
Мощность — 15 Вт.
Напряжение питания: 12 Вольт DC.
Гнездо питания: 5,5/2,5 мм.
Нужен внешний источник питания 12 Вольт DC, не менее 2 Ампер.
(К усилителю не прилагается).
Размеры (без учёта выступающих частей): Ш155 х Г128 х В56 мм.
На задней панели расположено гнездо питания, тумблер включения, самозажимные клеммы для подключения акустики и гнездо входа (стандартный mini-Jack 3,5 мм). На передней панели — индикатор питания.
Данный усилитель предназначен для комфортного прослушивания музыки на относительно невысокой громкости. Для дискотек, даже домашних, этот усилитель не подойдёт. Однако это не означает, что он играет тихо — для озвучивания комнаты в 15 кв.м. его будет достаточно.
Усилитель Линсли Худа, как и практически все усилители класса А, обладает замечательной способностью играть “сразу” — как говориться, “звучать с первого Ватта”. Большинству усилителей для воспроизведения всего звукового диапазона требуется определённая немалая мощность. Худ на минимальном уровне громкости выдаёт практически весь заложенный в трек диапазон. Эта особенность позволяет полноценно слушать музыку на невысокой громкости, не беспокоя соседей.
Усилитель хорошо согласуется с широкополосными динамиками, поэтому рекомендуется использовать усилитель именно с ними. Таким излучателям не нужен кроссовер, они не имеют проблем с фазировкой и поэтому очень хорошо строят сцену, создавая ощущение присутствия. Кроме того, широкополосники имеют, как правило, невысокую мощность и сравнительно высокую чувствительность, что в сочетании с данным усилителем — самое то.
Для усилителей класса “А” характерна простая схемотехника, малое количество деталей, и, как следствие, очень короткий тракт. В силу этого количество искажений, вносимое компонентами усилителя, минимально. Главной особенностью усилителей класса “А” является работа транзисторов в постоянно открытом состоянии на наиболее линейном участке вольтамперной характеристики усилительных элементов. Это обеспечивает минимум искажений, причем, как на номинальной мощности, так и на малых мощностях, что безусловно является неоспоримым преимуществом усилителей “А” класса.
Увы, за всё приходиться платить и расплатой в данном случае служит очень низкий КПД — из-за того, что транзисторы всё время открыты, через них постоянно течёт большой ток, неизбежно вызывающий сильный нагрев радиаторов. На этот нагрев тратится львиная доля подводимой мощности и лишь небольшая часть — на музыкальную часть. Наградой же служит прекрасный звук, в котором слышны все нюансы даже на малой громкости.
Внимание!
Корпус усилителя, являющийся по сути сплошным радиатором, может нагреваться до 65 градусов по Цельсию. Нагрев происходит вне зависимости от того, играет усилитель или нет. Это является нормой для усилителей класса “А”. Отвод тепла очень важен — не нужно помещать усилитель в замкнутое пространство.
Тем не менее, на вкус и цвет товарищей нет…
Поэтому Вы можете вернуть усилитель, если Вам что-то не понравится.
Всего три правила:
1). Возврат можно сделать в течении двух недель.
2). Усилитель должен быть в том же состоянии, в котором Вы его получили.
3). Пересылка осуществляется за Ваш счёт.
P.S. Схема усилителя была разработана Джоном Линсли Худом в далёком 1969 году. Сегодня можно встретить множество модификаций данного усилителя, что послужило причиной споров “оригинал это или нет?” Связано это с простой и очевидной причиной — в 1969 году просто не было такого разнообразия радиодеталей и транзисторов в частности, как сейчас. Сам Линсли Худ, а позже и его друзья неоднократно модифицировали усилитель. На данный момент можно встретить множество его вариантов, но сама схемотехника усилителя остаётся неизменной.
Сайт усилителя класса A
Класс-A Сайт усилителя
Эта страница последний раз обновлялась 1 мая 2004 г.
[Вернуться к основному индексу]
Усилитель JLH класса A
[Вернуться на главную Индекс]
ИСТОРИЯ: Страница создана 04.04.2004
05.04.2001 Апрель 1969 г. Исходная страница, фотографии и осциллограммы вынесены на отдельные страницы
07/05/2001 Результаты моделирования, заземление и напряжения постоянного тока добавлено страниц
10/05/2001 Добавлена страница смещения тока покоя и постоянного тока.Ссылка добавлена на страницу заметок разработчика
11/05/2001 Сравнение версий и транзисторов перенесено на отдельную страницу. Simulation Results переименовано в Simulations
13/05/2001 Добавлена страница простого регулятора напряжения
16/05/2001 Диаграмма и уравнение исправлены в A Simple Регулятор напряжения стр.
Схемы на обновленных страницах «Регулируемые поставки» и «Примечания к проектированию» перерисованы
Диаграммы исправлены на странице множителя емкости и простая емкость схема умножителя добавлена
17/05/2001 Рекомендуемые размеры конденсаторов обновлены в Множитель емкости стр.
Незначительные изменения текста и второе уравнение напряжения добавлено в простое напряжение Регулятор стр.
19.05.2001 Страница сравнения версий и транзисторов временно отозвано
20.05.2001 Страница сравнения версий и транзисторов перевыпущено
22/05/2001 2N3019 добавлен на страницу замены транзисторов
26/05/2001 Добавлена новая ссылка на страницу ссылок JLH
27.05.2001 Добавлен пункт 2 и результаты моделирования для Tr5 к Сравнение версий и транзисторов стр.
Ссылка на BD139-16 добавлена на страницу «Заменители транзисторов»
.05/06/2001 Страница примечаний к проектированию, полярность C3 на рисунке 2 исправлено
24.06.2001 Комментарии конструкторов — страница «Качество звука» добавлено
07.08.2001 Комментарии конструкторов — страница «Качество звука» обновлено
24.07.2001 Комментарии конструкторов — страница «Качество звука» обновлено
01/08/2001 Новая ссылка добавлена на страницу ссылок JLH
08.05.2001 Замечания по проектированию и комментарии конструкторов — Страницы качества звука обновлены
14.08.2001 Обновлена страница нового блока питания JLH
18.08.2001 Комментарии конструкторов — страница «Качество звука» обновлено
19.08.2001 Добавлена статья Руди ван Стратума
09.09.2001 Предостережение относительно выходных транзисторов большой мощности добавлено на страницу «Заменители транзисторов»
Цифры для MJL3281A удален со страницы «Сравнение версий и транзисторов»
.14.09.2001 Комментарии конструкторов — обновлена страница качества звука
14.10.2001 Добавлена страница регулятора Current Boosted LM317 / 337.Страница ссылок JLH изменена
04/11/2001 JLH Class-A для Quad ESL57 добавлена страница
11.07.2001 Обновлена страница замены транзисторов
18/11/2001 JLH Class-A для Quad ESL57 страница обновлена
19.11.2001 JLH Class-A для Quad ESL57 страница обновлена
21/11/2001 JLH Class-A для Quad ESL57 страница обновлена
22/11/2001 Обновлена страница ссылок JLH
12.05.2001 Комментарии конструкторов — страница «Качество звука» обновлено
31.01.2002 В JLH добавлены примечания к номинальной мощности резистора для ESL57 и страницы заметок разработчика
04/02/2002 Примечания к номинальной мощности резистора на JLH для ESL57, страница пересмотрена
27/11/2002 Добавлена страница обновления JLH Class-A.Страница заметок разработчика изменена
Ссылки и лишние страницы удалены
28/11/2002 Страница обновления JLH Class-A изменена
15/03/2003 Добавление на страницу обновления JLH Class-A
17/08/2003 Страница обновления JLH изменена
02/04/2004 Немного вспоминая и JLH Class-A Добавлены односторонние или двухтактные страницы
01/05/2004 Обновленная страница регулируемых поставок изменена
John Linsley Hood | |
Примеры аудиоусилителей для образовательной справки | |
| ♦ Практическая схема усилителя звука 1969 года | |
| ♦ Практический источник питания усилителя звука 1969 года | |
| ♦ Практический усилитель звука DiyAudio JLH | |
| ♦ Усилитель звука 1969 JLH 1969143 | , Rod |
| ♦ Схема модульного предусилителя 1969 года | |
| ♦ Письма в редакцию 1969 года | |
| ♦ Усилитель звука 1970 класса AB | |
| ♦ Схема усилителя звука 1970 класса AB | |
| ♦ 1970 Письма в редакцию | |
| ♦ 1970 Postscript | |
| ♦ 1972 Direct Coupled Audio Amplifier | |
| ♦ 1980 Mosfet Audio Amplifier | 9013 |
| ♦ Усилитель звука Mosfet 1982 года | |
| ♦ Усилитель звука Mosfet 1984 года | |
| ♦ 1984 Блок питания усилителя звука Усилитель | |
| ♦ Блок питания усилителя звука 1989 года | |
| ♦ Усилитель звука IGBT 1992 года | |
| ♦ Интегрированный усилитель звука 1993 года | |
| ♦ Блок питания усилителя звука 1993 года | |
| ♦ Практический блок питания усилителя звука 1996 года | |
| ♦ 1996 год, класс A Power | |
| ♦ Схема питания 1996 года класса A | |
| ♦ 2000 Как все начиналось | |
| ♦ Тестирование и настройка усилителя звука 2001 года | |
| ♦ Конструкция усилителя звука 2001 года | |
| ♦ Емкостный блок питания мультиплексора 2001 года | |
| ♦ Источник питания 2001 Chip Regulator | Регулируемый источник питания 2001 |
| ♦ 2001 Заземление, заземление аудио усилителя | |
| ♦ 2001 Транзисторы для аудио усилителей | |
| ♦ 2002 High Current Audio Amplifier | |
| ♦ 2003 Практичный 9013 Amplile Audiophile ing Else | |
Эволюция
ЭволюцияЭволюция: постепенное развитие что-то в более сложную или лучшую форму
( Энкарта)
Фон
Я читал Руди ван Стратума (электронная почта: rudyvanstratum @ hetnet.нл ) статья ‘Транзиторы для тубиловера’ в голландском журнале Audio + Techniek зимой 1998 года. семь легендарных конструкций усилителей, в которых для питания усилителя использовались транзисторы. звук. Эти проекты были созданы самыми талантливыми специалистами в области аудиотехники. таких дизайнеров оборудования, как Тим Да Парачивини, Нельсон Пасс и Хирага. Также два упоминались проекты Джона Линсли Гуда (JLH). Эта статья попала мне в руки Мне не терпелось что-то построить, и я решил построить 10-ваттный дизайн JLH 1969 года, потому что компоненты было легко (и дешево) достать, и предполагаемое качество.
Что ж, это меня не разочаровало, особенно после модернизация некоторых ключевых компонентов и установка более качественной поставки (дважды). Гордый как павлин Я сделал несколько фотографий этого усилителя и опубликовал их в Интернете. Тогда я никогда не мог себе представить, какой ответ я получу. этот сайт. Люди из Tietjerkstradeel (NL) в Токио связались со мной, чтобы сказать мне что им также понравился JLH, упомянуть другие веб-источники или попросить советы по строительству. Однажды я получил электронное письмо от Руди ван Стратума, автора книги статья, в которой я черпал вдохновение, чтобы спросить меня, что я думаю о дизайне JLH.Руди сказал мне, что ему было очень любопытно, что произойдет со звуком, если выходной сигнал elco будет снял с усилителя. Его гипотеза заключалась в том, что elco добавляет много окраска звука, поэтому ее удаление улучшит качество звука. Звучало логически, поэтому мы начали выяснять, как нужно изменить схему, чтобы сделать возможно удаление elco C4.
Первая попытка ..
Прежде всего вам нужен симметричный блок питания, поэтому на выходе сигнал может варьироваться от уровня земли.Руди попробовал это, но раздался сильный гул в сигнале громкоговорителя, вероятно, вводится через линии питания. Такой большой резисторы были установлены последовательно с линиями питания, гудение исчезло, при стоимость некоторой мощности (рассеиваемой в резисторе питания). Так что это работает! еще одна проблема заключалась в большом смещении постоянного тока, и усилителю потребовалось много времени. пора довести его выход до нуля вольт. Мы обнаружили возможную ошибку в В цепи обратной связи земля C5 должна быть подключена к земле вместо V-.Это решило бы проблему смещения постоянного тока. Руди подумал, что звук этого дизайна был даже лучше оригинала! Тогда мы не могли найти решение эта проблема и проект был забыт.
Эврика!
Пока Руди не прочитал вдохновляющую историю о JLH весной 2001, и он решил придать старому проекту еще один вид. Он связался со мной, что он разместил нашу проблему JLH на www.diyaudio.com сайт. На этом сайте была группа обсуждения JLH 10W.В ответ Джеффа Мосса (посетите его очень хороший сайт http://sound-au.com/tcaas/index.htm) дал нам некоторые ответы, которые мы уже знали, но у него также был ответ к гул-выпуску! На первом этапе первоначального дизайна JLH добавила R1 к формируют фильтр нижних частот вместе с C1. Этот фильтр сохраняет весь запас мусор подальше от первой ступени. Итак, если вы запустите его на двух расходных материалах, как положительные, так и отрицательные, вы также должны добавить этот фильтр к отрицательным линия питания! Эврика! Это был ответ, который мы искали.Также Джефф сказал нам что проблемы смещения постоянного тока известны для этого усилителя, асимметричная версия также есть это, но это не проблема (из-за блокировки выходного сигнала постоянным током). elco). Руди построил этот усилитель с R14 в качестве низкочастотного прохода отрицательного напряжения R, и он работал! Даже смещение по постоянному току намного меньше и стабилизируется намного быстрее. Так этот резистор, кажется, решает все наши проблемы.
Все становится лучше и лучше …
По словам Руди, версия Evolution JLH звучала лучше с самого начала.Значительное улучшение благодаря очень маленькой корректировке! Джефф Мосс провел некоторое моделирование схемы и обнаружил «незначительную» ошибку в схема 6 июля 2001 года он написал мне по электронной почте;
Я еще раз взглянул на вашу страницу JLH Evolution и заметил ошибку на вашей схеме. Конденсатор обратной связи (ваш C5) показан с неправильной полярностью и будет иметь обратное смещение, если подключено, как указано. Когда входной транзистор (ваш Q2) смещен через базовые резисторы, его эмиттер находится примерно на -0.7V по отношению к выходу и Земля. Эмиттер этого транзистора является положительным только тогда, когда смещение постоянного тока регулируется путем подачи тока в эмиттер, как в 1996 году. версия.
Что ж, эта небольшая ошибка оказала некоторое влияние на качество усилитель. Никогда не слышал усилитель с неправильной поляризацией. конденсатор, но люди, которые уверяли меня, что это изменение оказало некоторое влияние.
Другим улучшением может быть удаление R3, небольшого резистора в положительная линия питания выходного каскада.Руди вставил его, чтобы было легче контролировать ток покоя в выходном каскаде. Я скопировал его схему, поэтому я тоже был, но перебросил его по совету Рудиса. Лично я не могу сказать, что я слышу разницу между усилителем с резистором и без него, но я не получил усилок полностью в форме (9-9-01). Этот резидент довольно легко мониторинг тока, поэтому я предлагаю вам встроить его в схему, но просто перемыть это когда вам больше не нужно измерять ток. Ни у кого нет объяснения за изменение звука с R3 и без.Вы ожидаете, что качество будет лучше с R3, так как это дополнительный способ отфильтровать шум от источника питания. Так если есть идеи .. поделитесь знаниями!
Звук
Самым важным аспектом усилителя (для меня ..) является его звук. Это пришло к говорить по тексту уже, звук версии Evo по сравнению с 69 год дизайн намного лучше. Я не ожидал, что смогу услышать это сразу, но Я сделал. Бас намного полнее, округлее, а полное звучание выгодно от что.Некоторые люди говорят, что это звучит так же (или даже лучше), как много ламп. усилители, но опыта работы с лампами у меня нет. Версия 69 года уже была хороший дизайн, особенно если учесть простоту сборки и стандартную компоненты используются, но Evo только делает его лучше.
Строим вещь
Всем, у кого есть этот усилитель в сборе. версия поставки может очень легко превратить его в симметричный вариант. Просто снимите вывод elco, C4, сделайте фильтрацию / буферизацию первой ступени симметричной, добавив C6 и R14.И конечно поменять питание на симметричное, 2×20 В или ниже (меньше рассеивания). И вот наконец реверс elco C5! Было бы разумно измерить смещение выходного постоянного тока перед подключением динамики. Вы получаете усилитель получше по цене нового блока питания (и одного elco / resitor).
Практика учит нас, что в усилителе есть несколько очень «слышимых» компонентов. Вероятно, наибольшее влияние оказывает входная крышка. Когда я построил amp Я использовал простой тип Wima MKS.Звучало неплохо, но чтобы подправить бит я впаял в дорогой колпачок SCR типа PPE MKP. (на самом деле, если вы посмотрите на фотографиях вы можете увидеть красный Wima в верхняя ступень и черная SCR на нижней ступени). Это испортило звук! В high стал очень агрессивным, местами слышно срезание. На данный момент использую Evox (Siemens) MMKO типа 1 мкФ. Это дает звук, похожий на Wima, может немного лучше. Значение этого лимита не очень критично.
Также на звук влияет тип / марка выходных транзисторов, несколько типов были предложены для этого (посетите форум www.diyaudio.com ). Когда мы с Руди сравнили его усилитель с моим, было ясно, что разница. В основном это было из-за плохих ограничений ввода, которые я использовал, но Возникло подозрение, что марка 2N30555 как-то связана с этим. Руди использовал (старую) Motorola, а я — легко доступную SGS-Thomson. Руди также попробовал ST и сказал, что Motorola звучит лучше! Тим Эндрю указал мне, что Q с самым высоким коэффициентом усиления должен быть рядом с 2N1711. По словам Тима, это может снизить искажения на 90%.Я не пробовал это, но сделаю это, когда я установлю другие транзисторы.
Прежде чем вы сможете увидеть измененную схему, я сохранил часть номера такие же, как на исходной (ассиметричной) схеме.
Примечание: R3 может быть встроен для постоянного мониторинга целей, но рекомендуется заменить его, когда мониторинг не проводится. R12 стал 68k вместо 100k в оригинальной схеме. C5 поляризован противоположно по сравнению с ’69 схема!
Включить blubs…
Версия JLH 69-го года имела elco в выходной строке, поэтому колонки можно было бы напрямую подключить к этому elco, если бы усилитель был прилично собран (все источники питания elco соединены перемычками с небольшими конденсаторами) нет защиты от включения был нужен. Однако выход версий Evo подключен по постоянному току, так что весь мусор из поставки можно отправить напрямую через дорогие колонки.
Когда Evo включен, выход на громкоговоритель подскакивает до 0,8. Вольт, а затем медленно снижается примерно до нуля вольт (в моем случае около 10 милливольт).Поэтому разумно защитить динамик с помощью переключателя на цепи устранения пузыря. (!). Получил такую штуку из номера голландского журнала Elektuur, адаптировал это немного.
Контакты нарисованных реле помещаются между выход усилителя и динамик, есть два реле, по одному на канал. я использовал реле 24В, поэтому напряжение трансформатора адаптировано к нему. Резистор R16 определяет, какая часть выпрямленного напряжения подается на реле, поэтому вам следует адаптируйте это для своего реле.Пример;
Мои реле были типа 24 В при токе 50 мА. Так что R16 должен также пропускает 50 мА, а он должен питаться 4 Вольта, так как напряжение с моего выпрямителя было 28 Вольт. Что ж, R = U / I -> 4 / 0,05 составляет 80 Ом (82 в серии E-12).
Задержка включения определяется R17 и C8. В этом конфигурация занимает около 5 секунд, этого достаточно для того, чтобы выходное напряжение стабилизировать при низком значении постоянного тока. Я сделал его автономным, но вы можете выбрать запустить его от источника питания усилителя.
Позже я посетил Руди, который предпочел запустить этот усилитель без включаемый каплеуловитель.Он думает, что это не проблема, когда усилитель включен. включен низкочастотный динамик на динамике делает несколько «полосок» (еле слышно) и усилитель готов к работе. Не знаю, смог бы ли мой усилитель обойтись без этого цепь, но я не мог не сделать ее, поэтому я тоже ее не использовал!
Настоящая
Если вы хотите посмотреть, как выглядит мой Evo, нажмите здесь, для Руди щелкните здесь.
Усилителькласса A — JLH
За эти годы я построил множество различного Hi-Fi оборудования, но я никогда не создавал усилитель мощности класса А.Я не планировал этого, пока не получил пару крокодиловых зубов 1.1C / W. радиаторы, что я подумал, а почему бы и нет. Начать с нуля было бы не самой большой работой в мире, но я решил упростить и купить интернет-комплект для оригинального класса A JL Hood. усилитель и доработать его.
Это был проект, опубликованный в конце 1960-х годов, и на самом деле это всего лишь возврат к истокам, основанный на использовании 4-5 транзисторов и простого источника питания. Конечно причина того, что эти Усилители не распространены, так как они обычно работают с КПД 20%, поэтому мой усилитель 10 + 10 Вт фактически постоянно потребляет около 100 Вт мощности и, следовательно, нагревается, поэтому большие радиаторы что-то делать, да и то они работают примерно при 60С.
Следующий PDF-файл представляет собой сборник статей JLH по этой теме.
JLH Class A Amplifier.pdf
Документ Adobe Acrobat 4,2 МБ
Это была первоначальная пробная схема, частично продиктованная размером радиаторов, используемых как часть корпуса, и доступностью алюминиевых листов.Симметричная компоновка, простой БП, одиночный центральный трансформатор, центральная сетевая розетка, регулятор громкости слева, сетевой выключатель справа.
Корпус в сборе, но без отверстий. Алюминий был поставлен с гладкой поверхностью, эффект браширования добавлен мной, см. Отдельную статью на сайте.
После некоторых размышлений фактическая компоновка была изменена, чтобы отодвинуть трансформатор как можно дальше от регулятора громкости, даже если он был установлен на разделительной металлической стене. Сеть розетка должна была оставаться в центре из-за нехватки места, но входы были перемещены в одну сторону, чтобы оставаться как можно дальше от сетевого кабеля к трансформатору, который проходил под выходными транзисторами для RHS.Регулятор громкости представляет собой модель ALPS.
Я купил набор бит, думая об обновлении компонентов по мере необходимости, но фактический поставляемый комплект имел дизайн, который был изменен по сравнению с оригиналом, поэтому он был обновлен с учетом оригинальная схема транзистора с некоторыми разрезами на дорожках печатной платы и впаянными проводами разъема.
Платы готовые, правый канал фактически является платой левого. Транзисторы были модернизированы до MJ15003.
Картинки регуляторов.Это регуляторы LM338K 5A, которые были выбраны для сглаживания электропитания и обеспечения особой надежности, но они вышли из строя на очень раннем этапе, и я не стал их заменять. Они были в пределах спецификации, поэтому я могу только предположить, что они были из некачественного источника.
Компоненты установлены на свои места, регуляторы LM338K неуклюже показаны сбоку из-за изменения регулятора громкости на модель Борна и нехватки места.
Очередное изменение компоновки корпуса, сетевой выключатель перенесен в левую часть, регулятор громкости в центр.Это позволило равномерно разместить регуляторы мощности по обе стороны основных радиаторов. и сглаживающие конденсаторы блока питания, чтобы они располагались на одной печатной плате без перемещения вала регулировки громкости между ними. В самом деле, близость трансформатора к регулятору громкости не была проблемой. проблема и металлический щит между ними работал нормально.
Это изображение кобыльего гнезда первоначальной проводки для тестирования. Первый тест конфигурации не удался, когда один из регуляторов LM338K перегорел при токе около 2 А и был явно неисправен.Я заменил их с новыми регуляторами LM337, и они были очень успешными, хотя выглядели немного странно.
Тестирование после настройки, усилитель слева, Rega справа, в центре — старый тестовый усилитель, сидящий внизу, DVD-плеер и предусилитель RIAA с батарейным питанием сверху.
С крышкой смотрится намного лучше, хотя я знаю, что находится внутри, и впереди меняют электромонтаж и изоляцию. Тоже какое-то дополнительное охлаждение. Этот усилитель нагревается и будет сидеть на 60 градусов в обычный день, гораздо больше, если это жаркий летний день.Я купил перфорированный стальной лист, чтобы поэкспериментировать с дополнительной вентиляцией корпуса и, возможно, в конечном итоге установлю некоторые вентиляторы. снизу, чтобы обеспечить дополнительный приток воздуха.
Все дело в том, чтобы играть музыку прозрачно, и все, что я могу сказать о том, как она «звучит», — это то, что она не берет пленников. Использование винила на Rega через звуки батарейного предусилителя великолепно и трудно игнорировать. DVD-плеер, дешевый плеер, подаренный мне для экспериментов, звучит просто сносно, а музыка с айфона — просто мусор и подходит только для фона. музыка, когда ты не слушаешь.Следующим музыкальным проектом будет высококачественный цифровой источник звука, хотя, похоже, на 90% это компьютерное программирование!
|
|
|
|
|
|
Введение: усилитель JLH. В 1969 году Джон Линсли-Худ написал в Wireless World:
.1 Усилитель PLH Автор Нельсон Пасс Введение: Усилитель JLH В 1969 году Джон Линсли-Худ написал в «Wireless World»: «За последние несколько лет было опубликовано несколько отличных проектов домашних усилителей звука.Однако некоторые из этих конструкций теперь устаревают из-за изменений в доступности компонентов, а другие предназначены для обеспечения уровней выходной мощности, которые превышают требования обычной гостиной. Кроме того, большинство дизайнов имели тенденцию быть довольно сложными. В данных обстоятельствах казалось целесообразным подумать о том, насколько простой может быть дизайн, который обеспечивал бы адекватную выходную мощность вместе со стандартом производительности, что было безупречно, и это исследование привело к созданию настоящего дизайна.Затем он описал усилитель мощности класса A, использующий три каскада усиления на биполярных транзисторах в топологии, которая по-прежнему восхищает своей элегантной простотой и качеством звука. Центральным элементом этой конструкции является средний каскад, NPN-транзистор, используемый в качестве фазоделителя, одновременно управляющий положительной и отрицательной половинами выходного каскада симметричными сигналами противоположной фазы. На рисунке 1 показана упрощенная версия топологии JLH. Входной сигнал появляется в базе Q1, усиливается и инвертируется для управления базой Q2.Q2 действует как устройство усиления, а также как разделитель сигналов, управляя одновременно Q3 и Q4, но не в фазе друг с другом. Q3 и Q4 образуют выходные транзисторы, Q3 работает как устройство усиления с общим эмиттером, обеспечивая усиление по току и напряжению, а Q4 работает как устройство с общим коллектором, обеспечивая только усиление по току. Резисторы обеспечивают смещение для системы, а R1 и R2 возвращают выходной сигнал усилителя в петлю на эмиттер Q1. Q2 — это сердце дизайна, и, на мой взгляд, именно элегантная экономичность, с которой он обеспечивает дополнительное усиление для управления выходными устройствами, придает схеме ее классическую красоту.
2 JLH был разработан в то время, когда эра ламп находилась в упадке, и новое поколение дизайнеров делало все возможное, чтобы создать большие научные усилители — источники чистого напряжения с высокой мощностью и сложными схемами с бесконечно малыми искажениями с большим количеством обратной связи. . 36 лет и небольшой прогресс спустя, мы, возможно, сможем оценить простое очарование топологии JLH как упражнение в минимализме, но если вы его не слушали, вы можете быть очень удивлены качеством звука, которое необычайно хорошее в пределах это ограничения мощности.Если у вас эффективные динамики, и вы любите слушать двухканальный звук на разумных уровнях, JLH все равно остается на первом месте. Усилитель имеет разумные характеристики; Ничего особенного, чип за 3 доллара не сильно превосходит это, но он воспроизводит настоящую музыку. Его недостатки не раздражают, и он прекрасно справляется с извлечением большего количества музыки из современных записей и даже из MP3. Я не могу придумать другой дизайн транзистора из той эпохи, который также работал бы. На рисунке 2 показана более полная схема, но для более подробной документации по версиям усилителя JLH я рекомендую сайт усилителя класса A: на рисунке 2 показаны дополнительные сведения о настройке смещения постоянного тока для каждого устройства, где установлены конденсаторы. используется для отделения значений постоянного тока от значений переменного тока.C1 отделяет обратную связь от тока смещения. C2 отделяет входной сигнал от входного напряжения смещения постоянного тока, а C3 блокирует выходной постоянный ток усилителя от нагрузки. C4 удаляет шум питания из напряжения, питающего передний конец усилителя, а C5 формирует схему самонастройки, заставляя резисторы R5 и R6 вести себя больше как источник постоянного тока на звуковых частотах. Оригинальный усилитель JLH имеет коэффициент усиления разомкнутого контура примерно 55 дБ, разделенный на коэффициент усиления усилителя 22 дБ и обратную связь около 33 дБ. Как указано в исходной статье, он выдавал примерно 10 Вт.Гармонические искажения не более 1%.
3 Популярная долговечность усилителя красноречиво говорит о качестве звука, и это понятно, учитывая его простоту в сочетании с отличными измеренными характеристиками. Он имеет особенно ламповое качество по сравнению с более сложными твердотельными конструкциями той эпохи и более поздних времен. Искажение в основном представляет собой 2-ю гармонику и близко пропорционально выходному напряжению. Это означает, что искажение 1,0% при 1 Вт становится 1% при 10 Вт, и вы можете провести довольно прямую линию между двумя точками на логарифмическом графике.Такая кривая характерна для несимметричной выходной топологии, и были аргументы относительно того, является ли выходной каскад несимметричным классом A, двухтактным классом A или смесью обоих. Позже мы немного повеселимся. Одним из недостатков оригинальной конструкции JLH было то, что его ток смещения, тот ток холостого хода, который протекает через части схемы, имел некоторую зависимость от напряжения источника питания, что приводило к изменению характеристик для различных напряжений сети переменного тока. Регулировка источника питания аккуратно решает эту проблему, но в более поздних версиях схемы были и другие способы решения этой проблемы.Новые схемы JLH John Linsley-Hood опубликовал обновление усилителя в 1996 году, в котором были устранены проблемы стабильности смещения, заменены детали и предоставлена версия с прямым выходом без выходного конденсатора. В то же время это был во многом один и тот же усилитель, при этом измеренные характеристики были очень похожими. Схема JLH продолжает быть интересной для сообщества аудиофилов и была предметом нескольких обновлений. На рисунках 3 и 4 показаны упрощенные схемы более поздних поколений усилителей JLH.
4 На рисунке 3 показана упрощенная схема версии 1996 года, опубликованной Джоном Линсли-Худом, которая устраняет проблему стабильности смещения с добавлением Z1 и Q5 части схемы. Эта версия также напрямую связана с выходом усилителя с помощью двойных шин питания. В 2000 году кто-то другой изготовил схему, показанную на Рисунке 4, где источники постоянного тока используются для смещения первых двух каскадов усиления, обеспечивая хорошее подавление подачи питания на схему.В этой версии также удвоилось количество устройств вывода. Вы заметите, что на рис. 14 петля обратной связи направлена на эмиттер транзистора обратной связи. В наши дни это воодушевили и называют текущей обратной связью. Просто для вашего развлечения я собрал схему на Рисунке 5, где показан пример с дифференциальным входом. Очевидный вариант, но я не видел, чтобы он использовался. Вы можете управлять этим входным каскадом с помощью сбалансированного сигнала, оторвав C1 от земли и подав его как отрицательный вход.При 100 Ом каждый, R6 и R7 дадут этому входу примерно такое же усиление разомкнутого контура, что и исходный входной транзистор, с вырождением 220 Ом исходного импеданса обратной связи.
5 Я недавно измерил производительность рабочей копии схемы, показанной на рисунке 4. Она имела шины питания 17,5 В и напряжение смещения около 2 А на канал. Коэффициент усиления разомкнутого контура также составляет около 55 дБ на 8 Ом, а его измеренные характеристики сопоставимы с исходной схемой.На рисунке 6 показаны искажения в зависимости от выходной мощности. Полоса пропускания усилителя составляет 3 дБ на частоте 100 кГц, коэффициент демпфирования составляет около 35, а зависимость искажений от частоты довольно плоская, слегка увеличиваясь на частоте 20 кГц. Усилитель PLH Одна из проблем, возникающих при добавлении каскадов усиления к усилителям, заключается в том, что, хотя они увеличивают усиление разомкнутого контура и позволяют больше корректировать обратную связь, они сами являются источником дополнительных искажений. Хотя дополнительная обратная связь может снизить количество искажений, обычно дополнительная схема отражается в более сложном характере искажения, имеющем гармоники более высокого порядка и компоненты интермодуляции.По общему мнению, это менее музыкальное звучание. Майкл Каннингем писал: «Романисты обычно должны решать, какая степень рабской точности сделает их рассказы более живыми, а какая — менее». Разработчику усилителя предстоит решить аналогичную проблему. Сделать усилитель с хорошими измерениями несложно, а угодить аудиофилам — сравнительно сложно. Мой собственный подход состоит в том, чтобы сделать путь прохождения сигнала как можно более простым, работать над снижением искажений этой базовой схемы до применения обратной связи, а затем применять минимальную обратную связь (или ее отсутствие), что в значительной степени согласуется с комментариями в оригинале Linsley-Hood. статья.Результатом не всегда являются лучшие объективные измерения, но звук часто бывает интересным. Трехступенчатая топология усилителя JLH обычно использует простую операцию класса A и отрицательную обратную связь около 33 дБ для достижения этой производительности, и это побудило меня подумать, какой усилитель я мог бы получить с еще более простой схемой и меньшим количеством обратной связи. Выходной каскад и промежуточный фазоделитель нельзя обойтись без него, и он все еще напоминает JLH, но вы, безусловно, можете удалить входной транзистор.
6 Посредством вычисления эскизов входной транзистор JLH дает около 27 дБ усиления по напряжению. Уберите его, и коэффициент усиления разомкнутого контура усилителя упадет примерно до 28 дБ. Если мы уменьшим коэффициент усиления усилителя с 22 до 18 дБ, мы получим около 10 дБ обратной связи — очень минимальную величину. К сожалению, всего 10 дБ обратной связи означает, что исходный усилитель, вероятно, будет давать что-то вроде 1,5% искажений при 10 Вт.Поскольку такая цифра лучше, чем у многих несимметричных ламповых усилителей (SET) класса A, это может быть приемлемым усилителем. На самом деле, поскольку входной транзистор больше не вносит вклад в показатель искажений, мы ожидаем, что производительность будет лучше, и, возможно, в этом суть. Имея это в виду, я сократил JLH до более простой топологии Mosfet, показанной на рисунке 7, и (кхм) добавил к имени свой инициал. Я выбрал МОП-транзисторы из-за их высокого входного сопротивления и потому, что они действительно обеспечивают наиболее линейную работу в режиме класса А.Поскольку JLH выполняет две инверсии фазы на пути прохождения сигнала, удаление входа приводит к инвертированию фазы усилителя, и мы будем обозначать выходной узел как минус, а выходное заземление — как плюс. Путь обратной связи R1 и R2 теперь обращается к виртуальной земле у ворот Q1. Q1 смещается источником тока I1 и управляет затворами Q2 и Q3 одновременно с напряжением противоположной фазы. По идее, вы можете получить коэффициент усиления разомкнутого контура около 35 дБ от этой схемы с МОП-транзисторами, которые мы собираемся использовать.Однако вы могли бы увидеть это только на более низких частотах, потому что емкость затвора Mosfet будет играть роль на более высоких звуковых частотах. Чтобы обеспечить более равномерное усиление разомкнутого контура для этой схемы во всем звуковом диапазоне и более интересное сравнение с исходной схемой, мы будем выбирать наши значения более похожими на исходный JLH без входного транзистора, что означает, что для В схеме, показанной на Рисунке 7, мы бы добавили резисторы истока 47 Ом к Q2 и Q3, и это даст нам усиление разомкнутого контура около 26 дБ.
7 Как и в оригинальном JLH, эта схема работает между положительным напряжением и землей, поэтому вам потребуются входные и выходные конденсаторы связи. Нет причин, по которым его нельзя сделать с прямым подключением с использованием двух источников питания, но мы отложим это на другой раз. На рисунке 8 показана реальная схема. Как и в упрощенной схеме, Q1 является входным транзистором, а обратная связь осуществляется через R1 и R2. Источник Q1 следует входному сигналу затвора и управляет транзистором Q3 в режиме общего источника (усиление по напряжению и току).Сток Q1 подает инвертированную и усиленную версию входного сигнала для управления транзистором Q2 в режиме общего стока (усиление тока). Идеализированный источник тока I1 и R * упрощенной схемы заменен сетью из P2, R4 и C2. C2 создает загрузочное соединение с выходом, которое делает P2 похожим на источник постоянного тока, параллельный R *, примерно равному сопротивлению между дворником и соединением P2 против часовой стрелки. P1, R6 и C5 образуют фильтр для устранения шума источника питания, а регулировка P1 устанавливает ток смещения усилителя.P2 будет использоваться для установки относительного вклада в усиление верхнего транзистора Q3 по сравнению с нижним транзистором Q2, но не влияет на ток смещения или выходное значение постоянного тока. Большинство резисторов имеют тип Вт, но я рекомендую значение 3 Вт для R4, R8 и R9. Все конденсаторы рассчитаны на 50 вольт. Ни одна из ценностей не требует жесткого допуска. P2 лучше всего подходит для более высокой мощности. Вы можете обойтись 2 Вт, но предпочтительнее 5 Вт. Я указал номинальные напряжения на схеме в качестве ориентиров.Схема будет работать с напряжением питания от 35 до 45 В без модификации с использованием потенциометров P1 и P3 для регулировки тока смещения и выходного постоянного тока. Этот конкретный усилитель смещен на 2 ампера, а выходное напряжение установлено на 20 вольт, или половину от 40-вольтового значения питания.
8 Используемые МОП-транзисторы довольно произвольны, и в целом вы можете заменять аналогичные типы. Поскольку практически все силовые МОП-транзисторы рассчитаны на напряжение не менее 40 вольт, у вас остается широкий выбор вертикальных типов.Боковые МОП-транзисторы также будут работать с настроенными значениями резисторов. Помните, что все МОП-транзисторы чувствительны к статическому электричеству. Совпадение Q2 и Q3 не обязательно. Если вы пришлете мне пакет мощных JFET-транзисторов, я предоставлю схему, которая будет работать и с ними. Вам понадобится источник питания, который будет обеспечивать от 35 до 45 вольт при 2 амперах на канал. Стабилизированный источник питания является наиболее идеальным, поскольку смещение будет примерно пропорционально напряжению питания, хотя мы построили четыре блока без регулируемого источника питания, и они работают нормально.Радиаторы должны рассеивать примерно ватт на канал при повышении температуры примерно на 25 ° C. Примеры можно найти в разных местах. Этим летом Крис и Мэтт Уильямс помогли мне построить усилители, и все они работали более или менее одинаково. Удачливые мальчики, двое из них сошло с рук. Они были сделаны из обработанных алюминиевых пластин, скрепленных болтами, с радиаторами, сделанными из квадратных алюминиевых трубок, и все они были анодированы в черный цвет. Вся проводка была двухточечной на печатной плате выходного каскада.Вот изображение: ФОТО 1 ЗАДНИЙ ВИД ГОТОВОГО УСИЛИТЕЛЯ
9 Мы использовали трансформатор со вторичным выпрямленным напряжением 35 В, преобразованным в конденсатор емкостью 30 000 мкФ. Мы отфильтровали это напряжение питания через ваттный резистор на другой конденсатор емкостью 30 000 мкФ, что уменьшило шум пульсации примерно на 20 дБ. Это включило оба канала. Не забудьте использовать хорошее заземление звездой на выводе (-) второго конденсатора — это хорошая идея, и держите провода входа и заземления подальше от компонентов источника питания, иначе вы уловите шум.Шасси всегда должно быть заземлено на вилку питания переменного тока, а заземление цепи должно быть подключено к шасси через силовой термистор на 5 ампер. Регулировка Как минимум, для регулировки усилителя требуется вольтметр постоянного тока. Я рекомендую использовать Variac для медленного включения питания переменного тока для первой проверки. Прежде чем подавать питание на усилитель, установите значение P1 на максимальное сопротивление, которое должно установить минимальный ток смещения. Установите P2 и P3 в их средние точки. Я рекомендую запускать (неудачная фраза, что) по одному каналу за раз, а другой канал отключен от шины питания.Рекомендуется установить 3-амперный быстродействующий предохранитель последовательно с положительной шиной каждого канала и иметь под рукой несколько запасных предохранителей. При подаче питания на выходе усилителя напряжение на резисторах истока R8 и R9 должно быть меньше 1 вольт. Выходное постоянное напряжение, как видно на стоке Q2, должно быть где-то около 20 вольт. Если вы можете поднять напряжение на шине питания до 40 вольт без превышения напряжения смещения 1 вольт, отрегулируйте P3 так, чтобы выходное напряжение было примерно наполовину ниже напряжения питания (20 вольт на шине 40 вольт).Теперь медленно уменьшайте значение P1, пока напряжение на истоковом резисторе не приблизится к 1 вольт. По мере того, как канал нагревается, отрегулируйте P1 и P3 небольшими шагами, чтобы на выходе было 20 вольт, а напряжение одного из резисторов истока — 1 вольт. Наблюдайте за выходным напряжением и потребляемым током в течение получаса или около того, при необходимости подстраиваясь, по мере того, как цепь нагревается. Смещение будет иметь тенденцию дрейфовать, но выходное значение постоянного тока будет более постоянным. В конце этой процедуры у вас должен быть стабильный канал. Если вы используете два канала от общего источника питания, вы еще раз взглянете на эти настройки позже, потому что напряжение питания упадет вольт или больше, когда оба канала подключены.Характеристики Окончательно настроенная схема имеет коэффициент усиления разомкнутого контура около 26 дБ, коэффициент усиления замкнутого контура 16 дБ и использует около 10 дБ отрицательной обратной связи. Полоса пропускания составляет -3 дБ примерно при 1 Гц и 100 кГц. (Невзвешенный) шум составляет около 80 мкв. Входное сопротивление составляет около 14 кОм, а выходное сопротивление — около 3 Ом (коэффициент демпфирования 2,5). Верхнее и нижнее выходные устройства имеют одинаковое значение постоянного тока, но, как упоминалось ранее, эту схему можно настроить для изменения вкладов переменного тока от каждого из них.Когда значения установлены равными, достигается классический двухтактный баланс. Регулируя P2, вы можете сместить этот баланс так, чтобы одно устройство занимало большую долю вывода.
10 Когда вы поворачиваете P2 по часовой стрелке (обратите внимание на cw на схеме), больший процент тока исходит от верхнего устройства Q3, а когда вы поворачиваете его против часовой стрелки, больший процент поступает от нижнего устройства Q2. Полностью против часовой стрелки приводит к тому, что верхняя группа транзисторов работает как источник постоянного тока, со всем усилением в нижней группе, работающей как чисто несимметричная схема класса A.Вращение P2 по часовой стрелке на 80% дает примерно 1: 1 соотношение между устройствами (поскольку горшок вращается примерно через 10 часов по часовой стрелке, при полном повороте по часовой стрелке, равном 11 часам вечера, вы должны установить горшок на 9 часов вечера). Линсли-Худ провел некоторое время, экспериментируя со своей схемой, используя несовпадающие выходные устройства, и заметил, что если у вас нет равного усиления, лучше разместить устройства с большим усилением внизу схемы. Я подтвердил, что это так, отрегулировав баланс между положительной и отрицательной половинами выходного каскада, измерив и послушав различные настройки.Я провел много времени, играя с этим балансом, пытаясь совместить лучшие кривые с лучшим звуком. На низких и средних частотах установка P2 на значение, которое дает равный вклад в выходной ток, приводит к наименьшим искажениям по сравнению с выходной мощностью. Для сравнения, установка значения так, чтобы нижняя половина обеспечивала 2/3 выходного тока, давала примерно вдвое больше искажений, но они оставались более постоянными в звуковом диапазоне. Этот более несимметричный выходной каскад показал более чистые искажения типа второй гармоники, чем более двухтактный выходной каскад, который содержал больше третьей и высшей гармоник.Это не было полностью сравнением яблок с яблоками, поскольку увеличение R5 также имело эффект небольшого увеличения коэффициента усиления разомкнутого контура и, следовательно, количества отрицательной обратной связи. Я рекомендую вам попробовать изменить P2. Помните, что вы можете подтвердить соотношение верхнего и нижнего выходного тока, измерив напряжение переменного тока на резисторах источника R8 и R9, одновременно подавая низкочастотную синусоидальную волну на резистивную нагрузку мощностью около 5 Вт или около того. На рисунке 9 показана зависимость искажения от мощности на 8 Ом на частоте 1 кГц, причем самая низкая кривая показывает соотношение 1/1 (двухтактный режим), а самая высокая кривая показывает соотношение 0/1 (P2 полностью против часовой стрелки), где Q3 работает как постоянный источник тока, и цепь работает как несимметричный класс A.
11 На рисунке 10 показана зависимость искажения от частоты при 1 ватте, и мы видим, что различия между двумя настройками имеют тенденцию исчезать на самых высоких частотах, где колебания емкости устройств не исчезают. Кроме того, есть некоторые различия в гармоническом содержании в диапазоне настроек. Кривые с наименьшими искажениями содержат больше гармоник более высокого порядка, которые имеют тенденцию исчезать при переходе к несимметричной работе.На фото 2 показан пример содержания гармоник с соотношением верхнего / нижнего усиления 2/3, которое было одной из моих любимых настроек: ФОТО 2 ИСКАЖЕНИЕ 1 1 КГЦ Я предлагаю вам установить P2 на передней панели усилителя, и послушайте его с разными значениями. На большей части диапазона коэффициент усиления без обратной связи усилителя не изменится существенно, пока вы не приблизитесь к положению против часовой стрелки (0/1), где он упадет примерно на 5 дБ, что приведет к примерно 5 дБ отрицательной обратной связи. В положении 1/1 коэффициент усиления разомкнутого контура составляет около 26 дБ, что дает около 10 дБ обратной связи.Обратите внимание, что различия, которые вы услышите, не связаны строго с обратной связью, но также являются функцией двухтактного подавления искажений.
12 Когда количество энергии и тепла начинает расти, мы часто параллельны выходным устройствам в цепи, чтобы разделить рассеивание. В этом случае рассеиваемая мощность составляет около 40 Вт на устройство, и возникает соблазн использовать еще одну пару устройств параллельно с оригиналами, чтобы снизить это значение до более надежных 20 Вт на устройство.На рисунке 11 показана схема, которая делает это. Обратите внимание, что я увеличил значения резисторов Источника до 1,0 Ом. На рисунке 12 показаны характеристики этой схемы: настройка 1/1 является самой низкой кривой, настройка 0/1 — максимальной, а соотношение 2/3 показано посередине. Искажения несколько меньше, чем у кривых на рис. 9.
13 На рис. 13 рассказывается немного другая история. При 1 Вт в звуковом диапазоне соотношение 1/1 не может считаться лучшим выбором, поскольку значение 2/3 имеет более равномерную производительность.Часто возникает вопрос, сколько устройств вывода оптимально? Лучший ответ часто заключается в методах проб и ошибок. Я построил версию с 4 параллельными устройствами и резисторами источника 2,0 Ом. После замера и прослушивания я решил, что 4 пары — это слишком много. Интересно взглянуть на случайное сравнение результатов с оригинальными усилителями JLH, PLH и двумя усилителями Zen с точки зрения простоты, усиления и обратной связи. Все усилители вырабатывают до 10 Вт, прежде чем искажения станут слишком сложными, и все они уменьшаются при более низких ваттах с характеристикой второй гармоники, описанной ранее.В качестве эталонов разумно выбрать 1 Вт и 10 Вт при сопротивлении 8 Ом. Для примера PLH я использовал схему на Рисунке 11 с настройкой 1/1. Большее количество обратной связи на некоторых усилителях помогает им лучше выполнять измерения, поэтому мы могли бы предположить, что в противном случае равный усилитель имел бы некоторую пропорциональность между измерением и обратной связью. Мне было любопытно, если бы это было правдой, как бы эти усилители измеряли, если бы все они имели одинаковое количество обратной связи? Я нормализовал значения выходного импеданса и искажений до тех значений, которые мы ожидали бы, если бы все усилители имели обратную связь 20 дБ, и предположил, что разница будет из-за обратной связи: Gain Open Loop Feedback Zout Normalized THD% Normalized THD% Normalized (db) (db ) (дБ) Ом Ватт JLH ZEN ZV PLH
14 Здесь можно увидеть кое-что интересное.Во-первых, по неизвестным причинам нормализованные выходные импедансы JLH и PLH примерно вдвое больше, чем у усилителей Zen. Во-вторых, мы видим, что оригинальный усилитель Zen отличается самым высоким уровнем искажений. Это частично объясняется тем фактом, что все три других дизайна имеют некоторый механизм для устранения некоторых искажений без отрицательной обратной связи. В JLH и PLH выходные каскады управляются в противофазе с помощью фазоделителя, а в ZV4 (Zen Variations # 4) входной буфер P-канала и источник тока Aleph предлагают некоторую компенсацию.Хотя показатели искажений у JLH лучше, чем у PLH, у него примерно на 23 дБ больше отрицательной обратной связи. Нормализуя эти числа до значения обратной связи 20 дБ, PLH выглядит как минимум в 4 раза более линейным. Из возможных объяснений первое — это возможность того, что более смещенные МОП-транзисторы более линейны, чем биполярные устройства. Другая возможность состоит в том, что устройство ввода JLH, используемое для создания большей части обратной связи, вносит значительный вклад в искажение. Возможно, данные ошибочны (например, этого никогда не было), или предположение расчета, что искажение будет обратно пропорционально отрицательной обратной связи, ошибочно.Может быть, это все эти вещи. Теперь о чем-то совершенно другом Где-то в последних 26 статьях я устал рассказывать читателям, как замечательно это звучит. Поэтому я решил больше этого не делать. Если хотите знать, идите и создавайте. Комментарии и вопросы лучше всего направлять на форум Pass Labs на Copyright 2005 Nelson Pass
2Pcs Hifi JLH 1969 Аудио усилитель класса A Плата усилителя мощности высокого качества для 3-8-дюймовых широкополосных динамиков
Примечание. Поскольку транзистор 2N3055 представляет собой разобранную лампу, он выглядит немного старовато.Транзистор 2N3055 теперь ST, а не Motorola, но это не влияет на качество продукта и его можно использовать в обычном режиме. Готовая плата представляет собой собранные, настроенные и испытанные платы усилителя классического усилителя JLH (John-LinseY Hood) 1969 года класса A. Хотя JLH 1969 имеет простую конструкцию, он по-прежнему остается одним из лучших транзисторных усилителей. 1. Печатная плата использует классическую схему JLh2969, а печатная плата использует процесс двустороннего золотого покрытия, который является прочным и долговечным. 2. Прецизионное соединение транзисторов. 3.Уголок из магниевого сплава авиационного класса из алюминия 4. В конденсаторах используются высококачественные немецкие ERO, японские FC, рубины и другие импортные материалы. 5. Сопротивление: металлическая пленка на медной подошве, точность 5 колец 6. Труба с золотым уплотнением: маленькая труба 2N2907, средняя труба 2N1711, большая труба 2N3055 или импортный ON3055.ON15024 7. Применение: подходит для прослушивания вокала, вы можете выбрать 3-5-дюймовые полнодиапазонные динамики; вы можете выбрать 5-8-дюймовые полнодиапазонные динамики для прослушивания басов или 2-полосные динамики с мощностью ниже 120 Вт, 8 дюймов или меньше и истинной чувствительностью выше 86.Середина их собственного метода регулировки / тока покоя: (1) Средняя точка настройки: универсальный профиль напряжения в таблице, черная ручка, затем красная ручка, затем плата с тестовыми отверстиями GND TP1 (TP1 на плюсе выходного конденсатора), регулируемое сопротивление KT1 составляет 1/2 напряжения питания.
