Гибридный усилитель мощности. | РадиоГазета
Надеемся, что ваша домашняя аудиосистема пополнилась качественным предварительным усилителем из наших последних публикаций. Теперь пришло время задуматься об усилителе мощности. Сегодня мы предлагаем вам описание конструкции одного очень интересного гибридного усилителя. Автор Уим дэ Хэн назвал своё творение «MuGen». По-японски это означает бесконечность, ну а с технической точки зрения усилитель объединил в себе усилитель напряжения — Mu и усилитель тока — Gen, что и отражено в названии.
Сегодня ламповые усилители претерпевают второе рождение — появилось довольно большое количество как коммерческих, так и самодельных конструкций. К сожалению, наиболее достойные их образцы отличаются весьма нескромной ценой, которая обусловлена в частности необходимостью высокого напряжения для работы усилителя и наличием
В гибридных усилителях выходной трансформатор заменяется транзисторным каскадом, который имеет низкое выходное сопротивление, что позволяет подключать нагрузку к выходу усилителя без каких либо ухищрений. Современные электронные приборы при этом позволяют получить весьма высокие характеристики и низкие искажения.
Параметры и схема усилителя MuGen:
- Входная чувствительность: 825 мВ (8 Ом) и 770 мВ (4Ом)
- Входное сопротивление: 300 kОм
- Усиление: 29 дБ (23 дБ с общей отрицательной обратной связью)
- Выходная мощность (при 1% THD):
- 70 Вт на нагрузке 8 Ом,
- 110 Вт на нагрузке 4Ом
- Коэффициент гармоник (THD) + шум:
- при выходной мощности 1 Вт / 8 Ом : <0,1%
- при выходной мощности 10 Вт / 8 Ом : <0,15%
- Коэффициент демпфирования: 20 (на 8 Ом нагрузки)
Схема усилителя представлена на рисунке:
Увеличение по клику
Входной каскад.
Для получения заданной выходной мощности входной каскад должен обеспечить усиление входного сигнала до амплитуды в 25В. Кроме того, из-за отсутствия общей отрицательной обратной связи этот каскад должен обладать минимальными искажениями при работе на нагрузку в 10кОм (входное сопротивление выходного драйвера).
Основываясь на своём опыте работы с лампами, автор выбрал для входной части усилителя дифференциальный каскад, что кроме всего прочего позволяет использовать его в качестве фазоинвертора и достаточно просто ввести в усилитель общую отрицательную обратную связь, если возникнет такая необходимость или желание поэкспериментировать. При этом сигнал ОООС подается отдельно от входного сигнала на сетку правого триода.
Так как катоды ламп первого каскада по переменному току соединены последовательно, это порождает местную обратную связь глубиной около 6 дБ, что снижает искажения каскада, но и снижает его усиление. Поэтому здесь необходима лампа с высоким коэффициентом усиления. Автор выбрал лампу ECC83 (аналог 6Н2П).
Источник тока в катодной цепи сделан активным, на транзисторах, что также существенно улучшает параметры каскада и позволяет простыми методами реализовать регулировку тока диф. каскада. Итоговое усиление первого каскада составляет 29 дБ.
Для включения в усилителе общей ООС необходимо замкнуть перемычку JP1. При этом общее усиление снизится до 23 дБ, но этого всё равно достаточно для получения заданной выходной мощности.
Напомню, что глубокая общая ООС улучшает параметры усилителя, но как показывают тесты, ухудшает его субъективное звучание. Глубина обратной связи в -6дБ является в этом случае хорошим компромиссом.
Недостатком использования ламп ECC83 во входном каскаде является их высокое выходное сопротивление — порядка 50кОм. Согласование с низкоомной транзисторной частью обеспечивает катодный повторитель на лампе ECC89 (аналог 6Н23П) с выходным сопротивлением около 500Ом.
После долгих экспериментов автор выбрал режим, обеспечивающий наименьшие искажение и позволивший согласовать оба ламповых каскада непосредственно, без разделительного конденсатора. Кроме того, это обеспечивает плавный рост напряжения (от 0 до 194 В) на катодном резисторе R7 при включении усилителя, благодаря чему конденсаторы С2 и С3 плавно заряжаются, что устраняет щелчки и негативное воздействие на транзисторную часть.
Разделительные конденсаторы.
Каскад усиления напряжения (ламповая часть) и каскад усиления тока (транзисторная часть) связаны между собой через разделительные конденсаторы. Без этого в схеме не обойтись, ведь напряжение на катоде лампы ECC88 около 194 В. К сожалению, эти конденсаторы существенно влияют на звучание усилителя.
Проведя тесты по прослушиванию данного усилителя, автор остановил свой выбор на конденсаторах ClarityCap серии SA, которые имеют очень хорошее соотношение цена/качество. Благодаря высокому рабочему напряжению (600 В), серия SA очень хорошо подходит для использования в ламповых схемах.
Топология печатной платы позволяет применить в конструкции качественные конденсаторы других производителей, в том числе Wima и Solen. Значение 3,3 мкФ выбрано для обеспечения спада АЧХ ниже 10Гц. Разделительный конденсатор совместно с входным сопротивлением транзисторного каскада составляют фильтр, частоту среза которого можно определить по формуле:
1 / (2π* 3.3 µF * 10 kOm)
Рабочее напряжение разделительных конденсаторов должно быть не менее 400В.
Выходной каскад.
Выходная ступень усилителя построена на биполярных транзисторах. Конечно, можно было бы использовать и полевые МОП транзисторы типа BUZ900P или 2SK1058, но автор намеренно их отсеял. Выбранные транзисторы довольно часто используются в звуковых усилителях и при очень хороших характеристиках для аудио-применения они имеют весьма скромную цену и высокую надёжность.
Выходной каскад является квази-комплементарным, т.е. построен на транзисторах одинаковой проводимости в обоих плечах. Подобная конфигурация имела широкое распространение в 70-80-х годах из-за отсутствия доступных p-n-p комплементарных транзисторов. И, в общем-то… заслужила плохую репутацию. Но! Автор считает, что полностью комплементарных транзисторов не бывает в принципе, а потому, используя однотипные транзисторы можно добиться большей реальной
Значение питающего напряжения составляет 38 В, что является оптимальным для этого выходного каскада и позволяет для 4— ом или 8— ом нагрузки эксплуатировать усилитель без проблем.
Подробнее об элементах схемы.
Резистор R1 является сеточным резистором лампы V1a. Его значение не критично, но наличие обязательно! Резистор R2 совместно с входной ёмкостью лампы образует фильтр низких частот для защиты входа усилителя от помех. Аналогичную роль выполняет резистор R5 для катодного повторителя.
Номиналы резисторов R3 и R4 выбраны для получения на анодах ламп напряжения чуть больше 190В. При этом ток через каждую лампу составляет 0,8мА. Источник тока для диф. каскада построен на транзисторах Q6, Q7 для увеличения его внутреннего сопротивления. Светодиод задаёт опорное напряжение, а триммером Р1 можно удобно и с высокой точностью установить требуемый ток источника. Для питания генератора тока используется стабилизатор на микросхеме LM337.
При желании в схему можно ввести общую отрицательную обратную связь. Её глубина зависит от номиналов резисторов R6 и R8. При указанных на схеме значениях глубина ОООС составляет 6 дБ. Для повышения устойчивости параллельно R8 можно подключить конденсатор небольшой ёмкости (56пкФ). Если Вы не любите эксперименты или ярый противник отрицательной обратной связи, то элементы R6, R8, JP1, Cfb можно не устанавливать. Даже без общей ООС этот усилитель имеет очень низкие искажения.
Ток покоя лампы катодного повторителя выбран около 9 мА. Для снижения искажений и выходного сопротивления каскада этот тот желательно задавать побольше, но это может негативно сказаться на сроке службы лампы. Автор принял компромиссное решение.
Транзистор Q1 задаёт ток покоя транзисторного выходного каскада. Для обеспечения термостабилизации он должен быть закреплён как можно ближе к выходным транзисторам на общем радиаторе. Резистор P2 должен быть многооборотный и с надёжным контактом движка.
Резисторы R11, R16, P3 определяют входное сопротивление транзисторной части усилителя (при указанных номиналах оно составляет порядка 10 кОм). При использовании полевых транзисторов номиналы этих резисторов могут быть существенно увеличены. Триммер P3 служит для настройки «0» на выходе усилителя. Автор намеренно не использовал интегратор для этих целей, так как считает, что он негативно влияет на звучание.
Элементы R12/C4 и R20/C8 являются дополнительными фильтрами питания, и исключать их из схемы крайне не рекомендуется. Ёмкости конденсаторов С4 и С8 могут быть в пределах 220мкФ-330мкФ.
Транзисторы Q2 и Q4 образуют классический составной транзистор Дарлингтона, который даёт необходимое усиление по току. Транзисторы Q3 и Q5 образуют составной транзистор Шиклаи, имитируя комплементарный PNP транзистор. Так как Q4 и Q5 являются однотипными, то по мнению автора и комплементарность здесь достигается более полная. Для снижения искажений каскада Шиклаи обычно в него добавляют диод Баксандалла. Автор заменил его транзистором в диодном включении ( на схеме обозначен Qbax), что позволило ещё больше снизить искажения выходного каскада. Измеренные искажения при 1 Вт выходной мощности с диодом составили 0,22%, а с транзистором 2SC1815, включенным диодом, всего 0,08%. При больших уровнях выходной мощности разница между диодом и транзистором уменьшается. Печатная плата позволяет установить транзисторы типов 2SC1815 или 2SC2073 или просто диод 1N4007.
Благодаря наличию местных отрицательных обратных связей, выходной каскад имеет низкие искажения и хорошую термостабильность. Резисторы R21 и R22 должны быть безындукционные и возможно меньших габаритов.
Элементы R23 и C7 формируют цепь Цобеля для обеспечения стабильности усилителя на частотах выше 100 кГц. Базовые резисторы R13, R17, R14, и R18 также предотвращают возможные возбуждения на высоких частотах. При ёмкостной нагрузке данного усилителя для повышения его устойчивости можно последовательно с выходом подключить индуктивность (как это часто делается). Катушка содержит 16 витков медного провода диаметром 0,75-мм, намотанных на оправке диаметром 6.3-мм или на резисторе 15 Ом мощностью 2 Вт.
Схема устройства защиты и задержки включения акустических систем показана на рисунке:
Увеличение по клику
Она обеспечивает задержку подключения АС через 30 секунд после включения усилителя и отключения их при появлении на выходе опасного постоянного напряжения. Для минимизации влияния на звук реле для этого блока необходимо выбрать с надёжными и качественными контактами.
Блок питания
Высоковольтная часть схемы питается от стабилизатора, построенного на микросхеме TL783. Входное напряжение должно составлять порядка 360В. Микросхема установлена на небольшом радиаторе и надёжно изолирована от корпуса. Выходное напряжение 315В устанавливается резисторами делителя R39/R40. Резистор R41 служит для разряда конденсаторов после выключения усилителя.
R42 / C27 и R43 / C28 являются дополнительными фильтрами для левого и правого каналов. После них выходное напряжение блока питания составляет 310В.
Если вы не сможете найти для C23 конденсатор типа Wima FKP1 (см. спецификацию) то лучше его исключите из схемы!
Увеличение по клику
Вторичная обмотка трансформатора Т1 с напряжением 30В используется для питания устройства защиты АС (не стабилизировано).
Напряжение накала соединяется с общим проводом (для уменьшения фона) через конденсатор. Оно не может быть непосредственно соединено с «землёй» так как на катоде лампы ЕСС88 напряжение составляет 194В, что больше предельно допустимого напряжение катод-сетка. Конденсатор легко решает эту проблему. Резистор R36 подбирается экспериментально, чтобы напряжение накала составляло ~6.3В.
Выходной каскад усилителя питается нестабилизированным напряжением 38В. Все трансформаторы в конструкции автора — тороидальные.
Конструкция.
Все блоки усилителя собраны на печатных платах. Каждый канал усилителя собирается на отдельной плате, так что для стерео-варианта их понадобится две штуки.
Автор гарантирует, что вы получите наилучшие результаты, если будите использовать именно те элементы, которые указаны в перечне (см. ниже). Между тем, ничто не мешает заменить их на другие аналогичные — имеющиеся в наличии или в плане эксперимента.
Сборку рекомендуется начинать с блока питания:
Увеличение по клику
Печатные платы усилителя рассчитаны на крепление транзисторов на радиаторы или основание усилителя (которое будет служить радиатором):
Увеличение по клику
Все соединительные провода должны быть соответствующего сечения и как можно короче.
На фото показан вариант крепления выходных транзисторов и транзистора термостабилизации:
Увеличение по клику
Обратите внимание, что все транзисторы изолированы от корпуса/радиатора. Для достижения наилучших результатов автор советует сначала закрепить транзисторы на радиаторы, затем согнуть их выводы под прямым углом, после чего вставить выводы в отверстия платы и закрепить её. Пропаивать выводы следует в самую последнюю очередь, когда транзисторы и плата будут окончательно спозиционированы относительно друг друга и закреплены.
В конструкции автора два больших радиатора используются как боковые стенки корпуса усилителя, на которых закреплены печатные платы каждого канала. В центральной части расположены тороидальные трансформаторы питания, плата блока питания и плата защиты АС:
Увеличение по клику
Для экономии места плата блока питания закреплена над трансформаторами:
Увеличение по клику
Для снижения уровня фона и помех все «общие» провода должны соединяться в одной точке, как показано на схеме:
Увеличение по клику
Налаживание усилителя.
Перед включением убедитесь, что транзисторы надёжно изолированы от радиатора/корпуса и друг от друга, полярность электролитических конденсаторов не перепутана, а лампы стоят на своих местах (они не взаимозаменяемы!)
Как отмечалось выше, усилитель имеет три органа регулировки:
- P1 устанавливает рабочий ток лампы ECC83.
- P2 контролирует ток покоя выходных транзисторов.
- P3 регулирует уровень постоянного напряжения на выходе усилителя.
Перед включением движок Р2 необходимо поставить в верхнее по схеме положение (замкнуть на коллектор Q1). Этим мы обеспечим минимальный ток покоя транзисторов после включения.
Триммер Р1 нужно выставить примерно на 800 Ом (выставляется перед запайкой в плату).
После включения усилителя без подачи входного сигнала и без подключения нагрузки, отрегулируйте триммером Р1 напряжение в контрольной точке ТР3, которое должно составлять 1,6В. При этом напряжение на катоде V2a должно быть 195 V (± 5%). Эти напряжения взаимосвязаны. Если какое-то напряжение сильно отличается от указанных, какую-то из ламп придётся заменить.
Затем триммером Р3 установите нулевое напряжение на выходе усилителя. Оно может находиться в пределах от -50мВ до +50 мВ. Это нормально. После этого триммером Р2 установите ток покоя усилителя в районе 100-150 мА. Для этого можно контролировать напряжения на резисторах R21 или R22, которые должны лежать в диапазоне 22 мВ-33 мВ.
После прогрева усилителя в течение получаса проверьте установленные значения и если нужно откорректируйте их.
В усилителе используется высокое рабочее напряжение. Помните о технике безопасности при работе с электричеством!!!
Заключение.
Несмотря на отсутствие общей отрицательной обратной связи, усилитель обеспечивает низкие искажения сигнала на малых уровнях мощности и хороший коэффициент демпфирования, что обычно является проблемой для усилителей без общей ООС.
Усилитель обладает великолепным звучанием с хорошей динамикой и высокой детальностью. Особенно бережно он обращается с микродеталями (сигналами малого уровня). При этом в звучании отсутствует ярковыраженный ламповый окрас.
MuGen воплотил в себе лучшее из двух миров — транзисторную динамику и ламповую теплоту звука (в пределах разумного, без транзисторной жёсткости).
Надо заметить, что этот усилитель эксплуатируется автором аж с 2007 года и пока ни один другой усилитель не превзошёл его по музыкальности!
Увеличение по клику
Перечень элементов.
Усилитель и блок питания
(Для стерео-вариант все детали надо взять в двойном количестве)
Резисторы
(1% металлоплёночные, мощностью 0,5Вт, если не указано особо)
R1 = 392 kОм
R2,R5,R12,R20,R32 = 1 kОм
R3,R4 = 150 kОм 2W (BC PR02 series)
R6,R15,R19,R45 = 100 Ом
R7 = 22 kОм 3W (BCPR03 series)
R8 = 2,43 kОм
R9 = 274 Ом
R10 = 560 Ом
R11 = 18 kОм
R13,R17 = 392 Ом
R14,R18 = 2,2 Ом
R16 = 20 kОм
R21,R22 = 0,22 Ом 4W (Intertechnik MOX)
R23 = 10 Ом 2W
R24,R26 = 182 Ом
R25 = 1,5 кОм
R27 = 3,3 кОм
R28,R29 = 1 MОм
R30 = 330 kОм
R31 = 10 MОм
R33, R34, R35 = 100 kОм
R36 = подбирается (примерно 0.22 Ом)
R37,R38 = 100 Ом 1W
R39 = 330 Ом
R40 = 82 kОм 3W
R41 = 150 kОм 3W
R42,R43 = 1 kОм 1W
R44 = 4,7 Ом
P1 = 2 kОм, многооборотный
P2,P3 = 5 kОм, многооборотный
Конденсаторы:
C1 = 100nF 400VDC
C2,C3 = 3.3мкФ 400VDC (ClarityCap SA 630V аудиофильского качества)
C4,C6,C8,C10 = 270 мкФ 50V (Panasonic FC)
C5,C9,C12,C14,C22 = 100nF 50V
C7 = 100nF (Vishay MKP-1834)
C11,C16,C17 = 10мкФ 50V
C13 = 47мкФ 50V
C15 = 1мкФ 250V (типа Wima)
C18 = 22мкФ 63V
C19,C20 = 47мкФ 25V
C21 = 220мкФ 50V
C23 = 2n2 (Wima FKP-1/700 VAC)
C29,C30,C31,C35 = 2n2 (Wima FKP-1/700 VAC)
C24 = 150мкФ 450V
C25 = 100n 450 VDC
C26 = 10мкФ 400V
C27,C28 = 22мкФ 400V
C32,C33,C34,C36,C37,C38 = 4700 мкФ63V (BC056, 30×40 mm, Conrad Electronics)
C39 = 10мкФ 25V
Cfb = 56pF (optional)
Активные элементы:
D2,D3 = UF4007 (при отсутствии можно поставить — 1N4007)
D4,D5 = 1N4001
D6,D7,D8 = 1N4148
D9,D10,D11,D12 = BY228
D13 = 1N4007
LED1 = LED, 5mm, красный светодиод
Z1 = стабилитрон 110V 1.3W
Q1 = BD139
Q2 = 2SC2073
Q3 = 2SA940
Q4,Q5 = 2SC5200
Q6,Q7 = BC550B
Q8 = BS170
Q9,Q10 = BC547B
Qbax = 2SC1815BL
U1 = LM337
U2 = LM317
U3 = TL783
Лампы:
V1 = ECC83 (pref. JJ Electronics), 6Н2П
V2 = ECC88 (pref. JJ Electronics), 6Н23П
Разное:
B1 = мостовой выпрямитель 600 V, 1A (DF06M)
B2,B3 = мостовой выпрямитель 400V, 35A
T1 =трансформатор с вторичными напряжениями: 30V + 250V +6.3V (Amplimo type 3N604)
T2 = трансформатор со вторичными напряжениями: 2×28 VAC, 300VA (Amplimo type 78057)
RLY1 = реле 24V (например Amplimo type LR)
Радиаторы U3 Fischer SK104 25,4 STC-220 14K/W
Радиаторы U1 и U2, FischerFK137 SA 220, 21K/W
Радиаторы для Q4 и Q5, с тепловым сопротивлением 0.7K/W или лучше.
9-контактная панель для ламп — 2шт.
Чертежи печатных плат (оригинал в формате pdf) качаем здесь.(rar-архив, 186 kb)
Последнюю версию чертежей печатных плат в формате Sprint-Layout от наших читателей (редакцией «РадиоГазеты» НЕ ПРОВЕРЯЛИСЬ!) качаем здесь (rar-архив 117 kb).
Статья подготовлена по материалам журнала «Электор».
Вольный перевод — главный редактор «РадиоГазеты».
Удачного творчества!
Похожие статьи:
Схемы ламповых и гибридных усилителей НЧ в режиме моно и стерео (Страница 10)
Схема фабричного лампового усилителя УП8-1 (9Вт)
В нашем обзоре мы почти не касались схем фабричных усилителей, считая их мало полезными радиолюбителю. Однако не так давно заводом № 2 НКС выпущен усилитель УП8-1, довольно оригинальной конструкции, знакомство с которой будет небесполезно радиолюбителю так как многие радиолюбители …
4
2
1151
Усилитель по схеме Лофтин-Уайт на прямонакальных триодах 2АЗ (3 Вт)
Несмотря на кажущуюся простоту схемы, усилитель имеет хорошее звучание. Чувствительность усилителя — 0,7 В, выходная мощность — 2,8 Вт при коэффициенте гармоник до 1,5—2%. Устройство. Усилитель выполнен на лампе 6Г2 …
4
0
1213
Транзисторный биполярно-полевой УМЗЧ класса А (20 — 300 Вт)
Колин Вонфор, занимающийся проектированием ламповых однотактных УНЧ с начала 70-х, отмечая высокое качество звучания, все же пришел к выводу, что они не вполне соответствуют идеалу меломана. Примечание.Основная причина этого …
19
109
2080
Гибридный лампово-транзисторный УМЗЧ на лампах EL34
Гибридный полевой-биполярно-ламповый УМЗЧ с предельной симметрией всех каскадов описал Петр Горецки. Входной дифусилитель на паре полевых 2SK68A вместе с высоковольтными биполярными 2SC1941 образуют каскод, одновременно выполняющий функции фазоинвертора для выходной …
3
0
1271
Гибридный УМЗЧ Уим де Джегера на лампах EL34, транзисторах и ОУ (70 Вт)
Схема самодельного гибридного усилителя мощности низкой частоты на лампах EL34, транзисторах и ОУ, выходная мощность — 70 Ватт. Уим де Джегер посчитал, что расширение полосы частот современных цифровых аудиоканалов таких форматов, как SACD и DVD-audio (частота дискретизации 192 кГц теоретически обеспечивает полосу 96 кГц) не может больше оставаться незамеченным сторонниками High-End. Ведь большинство …
3
0
1210
Схема гибридного лампово-транзисторного усилитель мощности ЗЧ Джеффа Маколэя (80 Вт)
Принципиальная схема самодельного гибридного усилителя мощности (УМЗЧ) Джефф Маколэя на лампе и полевых транзисторах. Джефф Маколэй при разработке гибридного УМЗЧ руководствовался тем, что ламповые усилители обычно звучат лучше транзисторных на средних частотах, но уступают в детальности и энергетике на краях звукового диапазона. Описываемый усилитель обеспечивает …
4
6
1645
Ламповый УМЗЧ Йозефа Норвуда Стилла на 5687, 6550 (60 Вт)
Йозеф Норвуд Стилл рекомендует лампы выходного каскада своего лампового УМЗЧ:для воспроизведения вокальных и джазовых фонограмм переводить в триодный режим;для классической музыки и больших оркестров — в ультралинейный. На рис. 1 изображен …
3
0
1166
Гибридный УМЗЧ Сатору Кобаяши на лампах 6N1P, KT88 и микросхемах TL072 (70 Вт)
Гибридный УМЗЧ спроектирован Сатору Кобаяши для работы от широкополосных источников сигнала (SACD, DVD) на акустические системы с умеренной чувствительностью, требующие повышенной подводимой мощности. На входе применен малошумящий КМОП ОУ Texas Instruments TL072 …
2
0
1156
Схема УМЗЧ Эндре Пирета с выходным каскадом на пентодах EL84 (10 Вт)
Схемотехника 10-ваттного лампового УМЗЧ Эндре Пирета довольно существенно отличается от типовой. Здесь выходной каскад на пентодах V4, Ѵ5 построен по малоизвестной схеме «с единичной связью», являющейся комбинацией катодного повторителя с обычным …
4
1
1187
Гибридный лампово-полевой High-End усилитель низкой частоты (36 Вт)
Гибридные лампово-полевые High-End УНЧ становятся все более популярными ввиду того, что они обеспечивают более удачное, чем чисто ламповые, согласование с низкоомной нагрузкой. Такие усилители не охватываются ООС. Поэтому качество их звучания зависит от каждого …
10
2
1602
Гибридный усилитель мощности | РадиоГазета
Качество ламповых усилителей в очень большой степени определяется качеством выходного трансформатора (конечно, если сама схема и другие компоненты на должном высоком уровне). И если для относительно маломощных усилителей (примерно до 10 Вт) размеры и стоимость выходного трансформатора ещё укладываются в разумные пределы, то для мощных конструкций это становится реальной проблемой.
Из-за нелинейного намагничивания железа и возможного насыщения выходной трансформатор имеет высокие нелинейные искажения, а также весьма неважные частотные и фазовые характеристики. Это всё, конечно, можно исправить путём введения отрицательной обратной связи, но, как известно, она улучшает параметры, но портит звук.
В последнее время у радиолюбителей большую популярность приобрели гибридные конструкции, где выходной трансформаторный каскад заменяется транзисторным каскадом. Это позволяет обеспечить согласование выхода усилителя с низкоомной нагрузкой и в тоже время избавляет схему от трансформатора и, как следствие, от искажений, вызванных нелинейностью железа.
Кроме того, такое построение схемы позволяет использовать усилительные приборы с наибольшей эффективностью — как известно, лампы являются высоколинейным усилителем напряжения и отлично подходят для входных каскадов. В тоже время транзисторы гораздо лучше усиливают ток и оптимально подходят для выходных каскадов усилителя. За счёт высоковольтного питания ламповые каскады позволяют получить сигнал большой амплитуды для раскачки выходного каскада, что существенно упрощает предварительную часть усилителя.
Схема гибридного усилителя Герхарда Хааса представлена на рисунке:
Увеличение по клику
Характеристики усилителя:
- Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом — 70Вт,
- Диапазон воспроизводимых частот 20Гц…100 кГц (-0,6 дБ),
- Входное сопротивление — 47кОм,
- Чувствительность — 1,5В,
- Уровень шумов — 185 мкВ,
- Уровень гармоник:
| выходная мощность | 10 вт | 50 вт |
| общий уровень гармоник: | 0,53% | 1% |
| 2-ой гармоники: | 0,37% | 0,83% |
| 3-ой гармоники: | 0,25% | 0,3% |
| 4-ой гармоники: | 0,02% | 0,03% |
| 5-ой гармоники: | 0,09% | 0,05% |
Лампы и их режимы работы были выбраны так, чтобы обеспечить небольшое усиление с разомкнутой петлёй ООС. Дело в том, что для стереофонического варианта в усилителе без обратной связи довольно сложно обеспечить равенство усиления каналов. Здесь для упрощения этой задачи введена неглубокая отрицательная обратная связь, чтобы она не сказывалась негативно на звучании.
Так как ламповые каскады не очень любят режим «холостого» хода и уж тем более режим короткого замыкания, для безопасной эксплуатации усилителя в схеме предусмотрена защита выходного каскада.
Ламповая и транзисторная части схемы довольно типичны. Так как выходной каскад является относительно низкоомной нагрузкой, то для его согласования со входным дифференциальным каскадом используется мощный пентод, способный обеспечить требуемый выходной ток с минимальными искажениями сигнала.
Для того, чтобы получить от входного каскада максимальное усиление при минимальной нелинейности и высокое подавление синфазных помех, в катодах лампы должен стоять линейный резистор бесконечного сопротивления. Обычно, это решается применением источника стабильного тока. Но, чтобы сильно не усложнять схему, для питания катодных цепей первой лампы автор использовал дополнительный источник питания с напряжением -68В. Полученное при этом значение номинала резистора R3 вполне достаточно для достижения высоких параметров входного дифференциального каскада. Компенсировать различие в параметрах триодов лампы Ro1 можно с помощью триммера P1.
Выходной каскад усилителя построен по симметричной двухтактной схеме на транзисторах Дарлингтона. Ток покоя (65мА) можно контролировать по падению напряжения на резисторах R34,R35, которое при указанных на схеме номиналах должно составлять 22мВ. Транзистор Т1 является стабилизатором тока покоя и должен быть закреплен на радиатор вместе с выходными транзисторами.
Так как выходные транзисторы имеют очень большой коэффициент усиления по току, то специальных мер для балансировки каскада не предусмотрено. За время эксплуатации усилителя выходное напряжение в режиме покоя не превышало 100мВ, что, как считает автор, абсолютно не критично для низкоомной нагрузки.
Из-за значительного различия напряжений питания ламповой и транзисторной частей усилителя реализовать общую отрицательную обратную связь по переменному и постоянному токам не представляется возможным. Как уже отмечалось ранее, в схеме присутствует лишь неглубокая ООС по переменному току для выравнивания коэффициента усиления каналов, которая не сказывается на звучании усилителя.
Для максимального разделения каналов желательно использовать моноблочную конструкцию для каждого канала. Источники питания, описанные ниже, позволяют это легко реализовать.
Схемы высоковольтного стабилизатора для питания ламп и стабилизатора цепей накала (для снижения уровня фона питающей сети) показаны на рисунке:
Увеличение по клику
Для повышения напряжения на выходе микросхемы 7805 до необходимого уровня используется «подпорка» из светодиода. Эта схема хорошо зарекомендовала себя за долгие годы эксплуатации.
Блок питания транзисторной части усилителя:
Увеличение по клику
Все блоки усилителя (кроме блока питания транзисторной части) монтируются на печатных платах. «Общие» выводы источников питания должны быть соединены вместе. На плате усилителя под резисторами R14-R16 для лучшего их охлаждения предусмотрены отверстия. Выходные транзисторы и транзистор стабилизации тока покоя (Т1) крепятся на радиатор через изолирующие прокладки.
Увеличение по клику
Настройка усилителя достаточно проста. После подачи напряжения накала и прогрева ламп можно подключать высокое напряжение. При этом конденсаторы С8 и С11 должны быть отключены!!! На вход усилителя подают сигнал с генератора и, повышая его амплитуду, добиваются ограничения сигнала (в районе 50В) на выходе ламповой части. Триммером Р1 регулируют симметрию ограничения, так как триоды в одном баллоне никогда не бывают идентичны на 100%. При наличии анализатора спектра регулировку ламповой части можно осуществить с его помощью, добиваясь триммером Р1 минимальных гармонических искажений.
Следующим шагом является проверка транзисторной части. Для этого отключаем питание ламповых каскадов, подаём низковольтное питание и замеряем напряжение на резисторах R34,R35. Оно должно составлять около 22 мВ, что соответствует току покоя в 65мА.
Если всё прошло успешно, восстанавливаем соединение ламповой и транзисторной частей усилителя — запаиваем С8 и С11 на свои места. Подключаем на выход в качестве нагрузки резистор номиналом 4 Ома и включаем усилитель. Подаём на вход сигнал от генератора и проверяем, что на выходе при амплитуде сигнала в 16 В нет видимых искажений. Это соответствует выходной мощности в 60 Вт. Как видно из приведенных данных, в спектре сигнала доминирует вторая гармоника, а сам спектр является быстроспадающим, что говорит о ламповом звучании схемы и доминировании триодов.
Транзисторные схемы малочувствительны к сопротивлению нагрузки, поэтому к выходу усилителя можно подключать нагрузку от 4 до 16 Ом. Правда, при нагрузке в 16 Ом выходная мощность составит немного больше 16 Вт, так как просадка напряжения питания транзисторной части из-за уменьшения токовой нагрузки также уменьшится. Это недостаток транзисторных схем по сравнению с ламповыми, где за счёт выходного трансформатора (с отводами вторичной обмотки) обеспечивается равная выходная мощность для нагрузок в 4, 8 и 16 Ом.
Так как транзисторные усилители не переносят короткого замыкания в нагрузке или длительные токовые перегрузки, в усилителе предусмотрена система защиты. За основу взята схема, разработанная компанией Siemens ещё в 1970 году.
Принцип работы системы защиты от короткого замыкания поясняет рисунок:
При указанных на схеме номиналах ток короткого замыкания ограничивается на уровне 8,8А.
Принцип работы схемы защиты от пиковых токов показан на рисунке:
Конденсатор С14 обеспечивает временную задержку срабатывания защиты, чтобы исключить ложные срабатывания на пиках музыкального сигнала и ограничивать только долговременные превышения. Диод D10 (D9) для снижения потерь должен быть диодом-Шоттки.
Применение такой системы защиты резко повышает надёжность усилителя.
Рисунки печатных плат и схемы расположения элементов забираем здесь (rar-архив, 485 кбайт).
Статья подготовлена по материалам журнала «Электор» (Германия)
Удачного творчества!
Главный редактор «РадиоГазеты»
Похожие статьи:
ГИБРИДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ГИБРИДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Многие слышали и наверное делали ламповые УНЧ, кто-то говорит их звук самый лучший , а кто-то скажет транзисторы ни в чём им не уступают и по параметрам гораздо круче.
Я делал и те и эти и готов сделать окончательный вывод: в классном усилителе звука — и лампы и транзисторы, каждому своё:
-лампы отлично работают на входе, а как стильно смотрятся!, а полевые транзисторы на выходе — и не надо огромных выходных трансформаторов.
Вот схемы которые я испытывал в процессе экспериментов и все они прекрасно себя зарекомендовали!
А вот пример практической реализации одного из гибридных УНЧ по схеме, приведённой ниже:
Для этого усилителя использовал схему на N-канальных полевых транзисторах из журнала радиохобби, Нижняя часть корпуса размерами 15х20 см из сантиметрового алюминиевого листа, используется как общий радиатор для транзисторов. Питание последних получается через обычный диодный мост и две ёмкости по 10000 мкф. Фона переменного тока не слышно. 200 В для анода берётся с помощью 12-вольтового маленького транса на 10 Вт включенного наоборот к вторичке основного трансформатора. Для индикации положения уровня громкости — ставим синий светодиод через кусочек оргстекла. Для красоты — лампы снизу подсвечиваем красными светодиодами. Разница на слух между 6Н6П и 6Н2П практически не заметна. Налаживание заключается в установке нужного тока покоя (в пределах 0.3 — 1 А). И последнее: не экономьте на радиаторе! Для класса «А» потребуется очень приличное охлаждение. К примеру радиатор для 100 ваттного УНЧ макинтош класса «А» весит 8кг! В качестве источника питания для такого усилителя можно использовать электронный трансформатор как в данной статье. А тут читайте более подробное описание гибридного усилителя
Все вопросы — на ФОРУМ.
Схемы усилителей| |
| |
Схема гибридного усилителя класса А с полевым выходным каскадом.
На протяжении долгих лет, в усилителях мощности использовались только вакуумные лампы, но сегодня в современных усилителях почти полностью используются транзисторы. Ламповые усилители работают на тех же принципах, что и транзисторные, но внутренняя конструкция может быть значительно другая. Вообще ламповые устройства работают при высоком напряжении питания и низком токе. В отличии от транзисторов которые работают при низком напряжении, но с большими токами. Кроме того, ламповые усилители, как правило, рассеивают большое количество энергии в виде тепла, и в целом они не очень эффективны.
Одно из наиболее ярких различий между ламповыми и транзисторными усилителями – наличие в ламповом усилителе выходного трансформатора. Из-за высокого выходного сопротивления анодной цепи, обычно требуется трансформатор для правильной передачи мощности на громкоговоритель. Высококачественные выходные аудио-трансформаторы не только сложно изготовить, но как правило, они большие, тяжелые и дорогие. С другой стороны, транзисторный усилитель не требует выходного трансформатора, и следовательно, имеет тенденцию быть более эффективным. Многие люди считают, что звук в ламповых усилителях может быть превосходным и обладает уникальным характером. Не вызывает сомнений то, что Есть звуковые различия между ламповыми и транзисторными усилителями. Я искренне ценю оба мира, и имел возможность услышать звучание удивительных систем с использованием обеих технологий.
Рисунок 1: Упрощенная схема гибридного усилителя
При разработке этого гибридного усилителя (рис. 1) было желание объединить все лучшее от ламповых и транзисторных технологий. Лампы предлагают полное и добросовестное воспроизведение звука, с богатейшей детализацией, блестящей ясностью, и точностью. Они также лучше воспроизводят глубокий. Гибридный усилитель сохраняет почерк лампового усилителя, дополняя его низким уровнем искажений полупроводникового выходного каскада.
Рисунок 2: Схема гибридного усилителя
Схема гибридного усилителя (рис. 2) является очень простой, но включает в себя интересные идеи: такие как лампы низкого напряжения Эрно Борбели [1 ] и выходной каскад Райнхарда Хоффманна с двух-полярным питанием [2]. Этот гибридный способный выдать около 30 Вт в нагрузке 8Ω или 15W в 4Ω нагрузки. Вы можете легко увеличить мощность добавлением в параллель большее количество выходных каскадов. При этом увеличится коэффициент демпфирования и снизится зависимость от сопротивления нагрузки. Усилитель с двумя выходными MOSFET транзисторами на канал обеспечит более чем 50 +50 Вт полезной мощности чистого класса А при нагрузке до 6-8Ω. Правда в таких условиях усилитель будет рассеивать более 300 Вт, так что Вы должны использовать соответствующие радиаторы (по крайней мере, тепловое сопротивление 0,2 ° С / Вт) в подходящем хорошо вентилируемом корпусе.
Рисунок 3. Схема БП
Входной каскад основан на двойном триоде 6DJ8/ECC88 (аналог 6Н23П, также можно попробовать 6Н6П) и выполняет роль дифференциального усилителя. Я выбрал 6DJ8 из-за его линейности и за хорошую работу при 35-40В напряжения на аноде. Для 6DJ8/6922/ECC88/E88CC, MU постоянна в пределах 20% от 0.4mA, до по крайней мере 6 мА, и эта тенденция продолжается до 15mA. Я выбрал рабочий ток 3-5 мА для каждой половины лампы, и напряжения 35-40V, чтобы сохранить диссипации значительно ниже номинального значения 1,8 Вт. На катод подается ток с источника постоянного тока на Q3, в то время как Q1 и Q2 представляют активную нагрузку или токовое зеркало. Активная нагрузка анод / катод обоих триодов почти равная, что уменьшило вторую гармонику, способствует линейности и увеличивает скорость нарастания выходного напряжения. Потенциометром Р3, можно регулировать ток смещения от 1 до примерно 7mA, P1 контролирует выходное напряжения смещения, которое нужно настроить близко к 0.
ВЫХОДНОЙ КАСКАД
Выходной каскад состоящий из одного или более Р-канального МОП-транзистора в режиме single-ended, Class A, по конфигурации похожие на Zen усилитель Нельсона Пасса (для более подробной информации см. http://www.passlabs.com/
zenamp.htm). Он нагружен на источник тока Q4, который настроен на ток 3A в режиме покоя, используя указанные значения R14. Вы можете экспериментировать с различными значениями тока в режиме покоя путем изменения сопротивления R14 по формуле Id = (Vz-Vgs)/R14 =0.9/R14.
При этом нужно учитывать что ток покоя должен быть на 50% больше рабочего тока. Общий коэффициент усиления усилителя составляет около 20, и это зависит от значения R8 и R9. Таким образом, 1V входного сигнала будет выводить усилитель на полную мощность, так что выходного уровня типичного проигрывателя компакт-дисков достаточно для раскачки усилителя. Вы можете вычислить нужное усиление используя следующую формулу: Av = 1 + (R9/R8). Испытанная печатная плата этого усилителя доступна в формате Ivex Win-Board format. Для получения бесплатной копии файла, пожалуйста, отправьте по электронной почте [email protected]. В этой PCB, лампы и транзисторы установлены со стороны пайки.
ПИТАНИЕ
Каждый канал гибридного усилителя требует ±35V DC/6A питания основного усилителя, и регулируемого 6.3V DC/0.5A для питания накала ламп. Выпрямители основного источника питания усилителя должны выдерживать 20А.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Этот гибридный усилитель имеет ровную полосу АЧХ во всем диапазоне звуковых частот. Даже с низкочувстительной акустикой, вы можете оценить его ясность и детальность, особенно когда проигрыватель компакт-дисков напрямую связан с ним. С одинарным выходом усилитель обеспечивает до 20 Вт с КНИ менее 1%, но он будет работать лучше с двумя параллельно. У меня была возможность оценить некоторые лучшие усилители класса А на рынке, и я считаю, что от этого гибридника исходит такой же аромат и ощущение свежести, когда вы слушаете высококлассную музыку .
Ссылки
1. “Low-Voltage Tube/MOSFET Line Amp,” GA 1/98.
2. “The Zen Cousins,” AE 4/98.
Автор: Generoso Cozza
audioXpress 5/01
www.audioXpress.com
Исправленная схема усилителя.
Гибридный усилитель звука — меломаны считают его одним из лучших аппаратов такого типа
Гибридный усилитель звука без ООС
Гибридный усилитель звука, который показан на схеме ниже многими меломанами считается одним из лучших аппаратов такого типа вобравший в себя все самое лучшее, что может максимально предоставить ламповый и транзисторный УМЗЧ. Его звучание похоже на двухтактный аппарат выполненный на триодах, но басы намного насыщеннее, быстрее, четче и солиднее. Средняя полоса прозрачная с ярко выраженными деталями, верхние частоты без всяких примесей, которыми грешат транзисторные приборы. Я уже давно подумывал взяться за сборку усилителя мощности с высоким классом. Перебрав различные варианты схем, коих великое множество в интернете, но большее внимание привлекла именно вот эта принципиальная схема.
В общем как основа, такое схематическое решение мне абсолютно подходило, тем не менее позднее, по ходу настройки возникла необходимость ее немного модернизировать. Схема то прекрасная, но не хватало там защитных функций. Поэтому я в первую очередь добавил защиту, обеспечивающей мягкий запуск усилителя при включении сетевого напряжения. Усовершенствовал функцию выполняющей автоматическое смещение напряжения на транзисторах MOSFET IRFP140 и IRFP9140. В изначальной авторской разработке, напряжение с выхода ламп значительно терялось в схеме смещения обладающей малым внутренним сопротивлением. Только после того, как я увеличил ее общее сопротивление порядка до нескольких сот кОм, то размах амплитуды на выходе возрос до 30v.
В конечном итоге гибридный усилитель обеспечивает выходную мощность до 200 Вт на каждый канал, при работе на нагрузку 4 Ом. Исходя из того, что выходной каскад аппарата работает в классе А, я заранее предусмотрел установку теплоотводов под полевые транзисторы, а для охлаждения радиаторов дополнительно еще вентилятор. По техническим и звуковым параметрам эта схема очень схожа с известным гибридным усилителем мощности Magnat RV3. Существенное отличие этого усилителя от Магната, это то, что в выходных каскадах последнего реализованы кремневые биполярные транзисторы, а в этом оконечный каскад работает на полевых транзисторах. Именно применение MOSFET-транзисторов исключило необходимость установки дополнительных каналов согласования, исключительно только конденсаторы в качестве переходных элементов.
Говоря об устройствах такого типа как лампово-транзисторный усилитель, стоит отметить, что основная цель в получении высокой мощности на выходе, не в угоду громкости в динамиках, а для воспроизведения качественного, естественного звука.
Также стоить отметить еще одну конструктивную особенность устройства. Что бы обеспечить питающим напряжением ламповый модуль усилителя был использован импульсный блок питания имеющий постоянное выходное напряжение 6,3v и 270v, вследствие чего удалось максимально убрать фон низкой частоты и кардинально снизить уровень шума.
Важное замечание! Представленная здесь схема, как было сказано выше, использовалась как основа. Поэтому у каждого кто возможно планирует ее повторить, есть возможности усовершенствовать ее по своему. Еще хочу добавить, что в процессе тестирования решил полностью убрать каскад установленный между конденсаторами и полевыми транзисторами. На данный момент установлен каскад, задающий смещение на затворах. Основными элементами этого каскада являются переменные, много оборотные резисторы, а также стабилитроны, возможно нужно будет заменить постоянные стабилизаторы на регулируемые.
Создание гибридного лампового / полевого МОП-транзистора SE Amp
Обладая небольшим ноу-хау и некоторыми базовыми деталями, вы можете создать гибридный усилитель в довольно короткие сроки. Этот проект сочетает в себе лучшие черты ламповой и транзисторной технологий.
Привет!Добро пожаловать в самый популярный DIY-проект audioXpress, который мы когда-либо публиковали в Интернете.
Надеюсь, вам понравится эта и многие другие статьи, которые доступны для вас бесплатно на сайте audioxpress.com
. Читайте дальше, и если вы чувствуете, что хотите узнать больше, отправьте нам электронное письмо.
Если вам нужно связаться с автором по техническим вопросам, Generoso Cozza можно написать здесь.
Сообщите нам, какие еще статьи вы хотели бы прочитать в Интернете бесплатно — audioXpress, Glass Audio, Audio Electronics, Speaker Builder, Audio Amateur.
Но прежде чем вы это сделаете, пожалуйста, ознакомьтесь с другими статьями, которые у нас есть для вас в Интернете по нескольким категориям:
Статьи проекта
Статьи журнала
Теоретические статьи
И последнее, не забудьте подписаться на нашу бесплатную еженедельную рассылку: The Audio Voice.
Просто щелкните здесь.
Наслаждайтесь проектом.
Generoso Cozza создал несимметричный гибридный усилитель мощности класса A, который сочетает в себе лучшее из обоих миров: теплый звук ламп и технологические достижения в современных устройствах с силовыми MOSFET. В следующей статье он объясняет свой проект.
В течение многих лет в усилителях мощности использовались только электронные лампы, а в современных усилителях почти исключительно используются транзисторы. Ламповые усилители работают по тем же принципам, что и транзисторные усилители, но внутренняя конструкция может значительно отличаться.Обычно лампы — это устройства, которые работают при высоком напряжении и подают слабый ток. Напротив, транзисторы работают при низком напряжении, но могут обеспечивать высокий ток. Кроме того, ламповые усилители обычно рассеивают много энергии в виде тепла и в целом не очень эффективны.
Одно из самых ярких различий между ламповыми и транзисторными усилителями — необходимость в выходном трансформаторе лампового усилителя. Из-за высокого выходного сопротивления ламповой цепи обычно требуется трансформатор для правильной подачи энергии на громкоговоритель.Высококачественные трансформаторы аудиовыхода не только сложно спроектировать, но и обычно бывают большими, тяжелыми и дорогими. С другой стороны, транзисторный усилитель не требует выходного трансформатора и, следовательно, имеет тенденцию быть более эффективным, меньше по размеру и меньше нуждается в периодической замене.
Многие люди считают, что качество звука ламповых усилителей может быть как превосходным, так и обладать уникальным характером. Несомненно то, что между ламповыми и транзисторными усилителями есть звуковые различия.Я искренне ценю оба мира и имею возможность услышать прекрасно звучащие системы, использующие обе технологии.
Рисунок 1: Упрощенная схема гибридного усилителя. Комбинированная работа
При разработке этого гибридного усилителя (рис. 1) я намеревался объединить лучшие качества ламповых и транзисторных технологий. Лампы обеспечивают полное и точное воспроизведение звука, богатую детализацию, великолепную четкость и точное отслеживание сложных форм волны.Они также лучше воспроизводят глубокие басы и расширенные, сладкие, естественные высокие частоты. Транзисторы способны управлять даже сложными динамиками, обеспечивая при этом качественные басы.
В гибридном усилителе волшебные средние частоты, размер звуковой сцены, воздух и общая музыкальность лампового входного каскада передаются непосредственно на твердотельный выходной каскад с низким уровнем искажений, который сохраняет большую часть хороших ламповых качеств, но обеспечивает лучший интерфейс для современные колонки.
Рисунок 2: Гибридная принципиальная схема.Исправленная версия. Гибридная схема
Схема (рис. 2) представляет собой простую конструкцию, в которой реализованы такие интересные идеи, как работа низковольтной лампы Эрно Борбели и выходной каскад Zen Райнхарда Хоффмана с дифференциальным источником питания.
Этот гибридный усилитель представляет собой двухкаскадный несимметричный усилитель класса A со связью по постоянному току, обеспечивающий мощность около 30 Вт при нагрузке 8 Ом или 15 Вт при нагрузке 4 Ом. Вы можете легко увеличить выходную мощность, подключив несколько устройств MOSFET параллельно к соответствующему источнику тока.Такие параллельные устройства увеличивают коэффициент демпфирования и снижают зависимость от импеданса нагрузки.
Стереоусилитель с двумя выходными MOSFET-транзисторами на канал обеспечит более 50 + 50 Вт полезной мощности класса A для нагрузок 6–8 Ом. Благодаря работе класса A в таких условиях стереоусилитель будет рассеивать более 300 Вт, поэтому вы должны использовать соответствующие радиаторы (с тепловым сопротивлением не менее 0,2 ° C / Вт) и подходящий хорошо вентилируемый корпус.
Входной каскад построен на двухтриодной лампе 6DJ8 / ECC88 в конфигурации дифференциального усилителя.Я выбрал 6DJ8 из-за его линейности и хорошей работы при анодном напряжении 35–40 В. Для 6DJ8 / 6922 / ECC88 / E88CC значение mu постоянно в пределах 20% от 0,4 мА до минимум 6 мА, и тенденция продолжает снижаться до 15 мА. Я выбрал рабочий ток 3–5 мА для каждой половины каскада и напряжение пластины 35–40 В, чтобы рассеивание было ниже номинального значения 1,8 Вт. Вы можете достичь почти всех достоинств 6DJ8 при 5 мА. или ниже.
Катодный ток подается от источника постоянного тока Q3, а Q1 и Q2 образуют активную нагрузку или токовое зеркало.Активная нагрузка вынуждает анод / катод обоих триодных токов быть почти равными, что обеспечивает отличное подавление искажений второй гармоники и способствует как линеаризации работы, так и увеличению подавления синфазного сигнала и скорости нарастания напряжения. С помощью P3 можно регулировать ток смещения от 1 до примерно 7 мА, а P1 управляет выходным напряжением смещения, которое вы должны настроить близко к 0 В.
Рисунок 3: Предлагаемый источник питания для гибридного усилителя.Выходной каскад
Выходной каскад состоит из одного или нескольких полевых МОП-транзисторов с P-каналом в несимметричной конфигурации общего источника класса A, аналогичной усилителю Nelson Pass Zen (более подробную информацию см. На сайте www.passlabs.com). Ток стока подается от источника постоянного тока Q4, который вырабатывает ток холостого хода 3 А с использованием указанного значения R14. Вы можете поэкспериментировать с разными значениями тока холостого хода, изменив R14 в формуле Id = (Vz − Vgs) / R14 = 0.9 / R14. При определении различных токов холостого хода необходимо учитывать максимальные характеристики выходных устройств MOSFET.Как правило, каскад класса A должен пропускать ток, по крайней мере, на 50% больше, чем потребляет нагрузка.
Общий коэффициент усиления усилителя с обратной связью составляет около 20 и зависит от значений R8 и R9. Таким образом, входной сигнал 1 В будет выводить усилитель на полную мощность, поэтому выходной уровень типичного проигрывателя компакт-дисков достаточен для управления усилителем. Вы можете рассчитать другое усиление, используя следующую формулу: Av = 1 + (R9 / R8).
Протестированная печатная плата, которую вы можете использовать для сборки этого усилителя, доступна в формате Ivex Win Board.В этой печатной плате трубка и устройства MOSFET установлены на стороне припоя.
Блок питания
Для каждого канала гибридного усилителя требуется источник питания, обеспечивающий 35 + 35 В постоянного тока / 6 А для основного усилителя, и регулируемый источник питания 6,3 В постоянного тока / 0,5 А для ламповых нагревателей. Основной источник питания усилителя должен включать диодные / мостовые выпрямители на 20 А или более для поддержки постоянного тока 3 А или более. На рисунке 3 показана схема блока питания для этого усилителя.
Результаты
Этот гибридный усилитель обеспечивает ровный отклик во всем диапазоне звуковых частот. Даже с неэффективными динамиками вы можете оценить их четкость и детальную музыкальность, особенно когда к ним напрямую подключен проигрыватель компакт-дисков. С одним выходным устройством усилитель обеспечивает до 20 Вт с THD менее 1%, но он будет лучше работать со вторым выходным каскадом, подключенным параллельно. У меня была возможность оценить некоторые из лучших усилителей класса А на рынке, и я считаю, что этот гибрид излучает тот же аромат и ощущение свежести, когда вы слушаете качественные музыкальные материалы.- Автор: Generoso Cozza, audioXpress, май 2001 г.
Примечание редактора: эта статья была впервые опубликована в audioXpress, май 2001 г. .Гибридный ламповый усилитель для наушников
— электрические схемы
Вот простой в сборке гибридный ламповый усилитель для наушников, созданный на основе вакуумной лампы 12AU7 / ECC82. Ламповые усилители меня всегда заинтриговали, но большинство комплектов для самостоятельной сборки очень дороги и используют очень высокое напряжение. Поэтому я решил построить недорогой усилитель с наименьшим количеством деталей, необходимых для работы с парой 32-омных наушников Grado.
Создав несколько усилителей YAHA, основанных на конструкции Фа-Шмидта, и последователь Секереса Мосфета, я задумался, как они будут звучать вместе.Поэтому я встроил схему в TINA-TI, бесплатную программу на основе Spice для тестирования схем перед сборкой, и результаты были замечательными. Усиление почти 20 дБ в диапазоне 20 Гц — 100 кГц от источника питания 13 В постоянного тока.
Как вы видите на схеме и в списке деталей, дискретных компонентов меньше 30, и большинство домашних мастеров будут иметь их в качестве запасных частей от других сборок. Я выбрал вакуумную лампу 12AU7 / ECC82, потому что она может работать с низким напряжением, а напряжение накала составляет 12,6 В, поэтому нет необходимости регулировать напряжение дальше.Я использовал резисторы 1/4 Вт на первом этапе и 2 Вт на втором. Резисторы мощностью 2 Вт могут быть излишними, но я не хотел их менять позже. Резистор 20 Ом должен быть минимум 5 Вт и не использовать проволочную намотку, поскольку индуктивные характеристики будут искажать кривую отклика.
Рисунок 2: Схема усилителя для наушников 12AU7 / IRF612 Mosfet
Таблица 1: Список деталей — усилитель для наушников 12AU7 / IRF612
100k
100nF
100nF
1M 9000 oh5
1uF
200W
220k 2W
470uF 50V
47k
5k 2W
12AU7 / ECC82
IRF612
Держатель светодиода
LED
9-контактный разъем для трубок
Дополнительные примечания — Детали так 2.5–3 квадратных дюйма или меньше, если вы используете вентилятор. Используйте пасту для радиатора и слюдяные изоляторы, а также изоляционную шайбу. Вкладка Mosfet находится по адресу (12-13vdc)
Шасси по вашему выбору, план вентиляции.
Импульсный источник питания 13 В постоянного тока, может быть от 12 до 13 В для нагрева нитей. Разъем питания — это стандартный разъем постоянного тока от Radio Shack.
МОП-транзистор (T1) можно заменить на IRF510, IRF610 или IRF611.
Конструкция — гибридный усилитель для наушников с трубкой / полевым МОП-транзистором
Для корпуса я использовал Lansing MicroPak «C»; которую я нашел на eBay примерно за 8 долларов.Этот элемент был избытком некоторых декодеров объемного звучания и поставлялся с разъемами RCA и предварительно перфорированными лицевыми панелями. Гнездо для трубки должно быть 9-контактным, это было для старых ламп Pixie, поэтому отверстий больше, но 9-контактный идеально подходит.
Фотография 1: корпус Lansing MicroPak и печатная плата
Я использовал разъемы RCA для входа и гнездо 1/4 ″ для выхода, это было сделано для установки моего Grado SR125, а отверстия в пластинах были пробиты на 1/4 ″. разъем.
На печатной плате были уже существующие участки под пайку и шину заземления, поэтому это диктовало расположение компонентов. Если вы строите это на прототипной плате, убедитесь, что оставлено место для радиатора и резисторов на 20 Ом для рассеивания тепла.Обязательно изолируйте Mosfet от радиатора слюдой, а также используйте состав для радиатора для лучшей передачи тепла. Вкладка Mosfet находится под напряжением 12-13 вольт и выйдет из строя источник питания и компонент, если он замкнется на землю.
Фотография 2: Конструкция гибридного усилителя для наушников
После того, как все компоненты были спаяны, я проверил устройство и внес необходимые исправления.
Фотография 3: Дымовой тест гибридного усилителя с лампой / МОП-транзистором
Ламповый нагреватель потребляет 150 мА при 12.6, и весь усилитель потребляет 580 мА при запуске и стабилизируется на уровне 550 мА после прогрева лампы; что занимает несколько секунд. Я использовал импульсный блок питания Canon AD-360U от их небольшого струйного принтера с пузырьками. Поскольку сток МОП-транзистора подключен непосредственно к положительной шине, любой шум будет усилен. Этот блок питания практически не имел шума.
Фотография 4: гибридный усилитель для наушников — вид спереди
Фотография 5: гибридный усилитель для наушников — вид сзади
Я использовал 12-вольтовый вентилятор для маффина, пониженный до 9В, чтобы охладить усилитель, два отверстия в верхней части позволяют воздуху проникать внутрь и имеющиеся отверстия в передней и задней пластинах позволяют воздуху свободно проходить.
Фотография 6: Гибридный усилитель для наушников на лампе / МОП-транзисторе
Измерения — Гибридный усилитель для наушников на лампе / МОП-транзисторе
Вот несколько снимков синусоидального сигнала 10 Гц, а также прямоугольного сигнала при 100 Гц. Производительность была очень стабильной, а напряжение оставалось неизменным на протяжении большей части развертки. Кривая TINA показывает примерно 19 дБ усиления во всем спектре слышимого диапазона. Звук в моих наушниках Grado SR125 четкий, с плотными нижними частотами.Этот усилитель очень хорош, учитывая низкое напряжение и небольшое количество компонентов. Возможно, это не совсем аудиофильское качество, но средняя стоимость составляет всего 40 долларов США или меньше.
Фотография 7: синусоидальная волна 10 Гц
Фотография 8: характеристика прямоугольной волны 100 Гц
Этот усилитель идеально подходит для начинающих строителей, компоненты доступны в mouser, digikey. Вы можете заменить другие МОП-транзисторы, если сопротивление аналогично, а внутренняя емкость не влияет на кривую отклика.Лучше всего использовать TINA-TI для построения схемы и внесения любых изменений, таким образом вы можете проверить выход переменного тока перед построением. Это сэкономит вам много времени.
Наконец, убедитесь, что ваши наушники не подключены к разъему при включении или выключении, этот усилитель, как и другие сборки, сделанные своими руками, имеют большой скачок тока при включении и выключении, и вы можете повредить наушники, если вы не осторожно.
Я уверен, что вам понравится звук этого маленького усилителя и, что еще лучше, pr
.YAQIN VK 2100 Гибридный ламповый усилитель HIFI EXQUIS SRPP усилитель для ламп | источник питания для тестирования цепей | производители схемсверлильный станок для печатных плат
Гибридный ламповый усилитель YAQIN VK-2100
Параметры:
- Лампы: 12AU7 * 2 12AT7 * 2 (усилители напряжения и драйверы)
- Транзисторы силовые микросхемы: 2SA943 x 2 и 2SC5200 x 2 (Toshiba Japan)
- Максимальная мощность: 85 Вт x 2
- Выходное сопротивление: 8 Ом
- Входная чувствительность: 0.25 В
- Искажение: <= 0,5% (1 кГц)
- Частотный диапазон: 10 Гц ~ 100 кГц (-2 дБ)
- Соотношение сигнал / шум: 85 дБ (вес)
- Размер усилителя: Ш: 320 мм В: 210 мм Г: 350 мм
- Вес: около 11 кг
- Входное напряжение: 110/120 В или 220-240 В, импульсный источник питания 50/60 Гц
Характеристики:
- Yaqin лучший гибридный комбинированный усилитель класса A и B, приятный звук, богатый мощный низкочастотный
- Ламповое усиление напряжения использует схему SRPP.Пропускная способность высокая, звучит мило.
- Специальная защита средней точки и выхода от короткого замыкания, обеспечивающая безопасность машины и дорогих акустических систем Трансформаторы
- импортированы из Японии (толщиной 0,35 мм) из высокопрочного стального листа и бескислородной меди, а также специального процесса намотки. Аппарат обеспечивает хорошие, прозрачные и мощные звуки высоких, средних и низких частот.
- Все машины используют отечественный и импортный электролиз для аудио энтузиастов, а также импортные сшитые золотые блокирующие конденсаторы Philip (MKP), предназначенные для аудио, и прецизионное производство.
- Япония импортирует избранные высококачественные (ALPS) Выделенный потенциометр громкости Несколько оригинальных японских аудиоприложений Toshib Power обеспечивают выходную мощность
| Изображение продукта | Наименование позиции — | Цена |
|---|---|---|
 | Shengya A-238 Полностью сбалансированный интегрированный усилитель класса A Усилитель мощности высокого класса Совершенно новыйХарактеристика: • В части предварительного усиления используется импортированная схема усиления катодного типа с общей трубкой ECC83, а импортированная лампа ECC82 действует как SRPP для управления усилением; • Принять гибридный прецизионный высоковольтный стабилизированный источник питания электронной лампы и транзистора, стабильность напряжения чрезвычайно высока; усилитель мощности состоит из мощного транзистора Japan Toshiba, который формирует схему усилителя тока 0 дБ; • Ламповая цепь перекрестно подключает и отключает перекрестные конденсаторы… | $ 4,015,19 USD $ 3,345,99 USD Подробнее В наличии: 10 |
 | Shengya A17CSII Трубчатый и транзисторный гибридный усилитель Bluetooth EditionПодробное введение: 1.A17CSII — гибридный усилитель мощности для желчных камней с цифровым коаксиальным оптоволоконным и беспроводным входом Bluetooth. 2. Схема усиления звукового сигнала в машине представляет собой общий катодный усилитель и буферный усилитель электронной лампы.Используемая электронная лампа — 12AX7LPS / 12AU7 российского производства. Звуковые характеристики лучше, чем у отечественного 12AX7 / 12AU7, используемого в A17, а вкус желчи более интенсивный. Лучшее качество воздуха. 3. Использование электронных … | $ 1,075,99 USD $ 1,025,99 USD5% Скидка Подробнее В наличии: 10 |
 | Shengya DAC-25 HiFi Цифровой / аналоговый преобразователь сигналов 32 бит / 384 кГц WAV / DSD декодерТехнические параметры: 1.Волокно, медный вал, сбалансированный цифровой цифровой вход. Диапазон частот дискретизации: 44,1, 48, 88,2, 96, 192 кГц 2. Диапазон частот дискретизации цифрового входа USB: 32 бит / 384 кГц 3. Поддерживаемые форматы: MP3, WMA, AAC, AAC +, ALAC, FLAC, APE, WAV, DSD64, DSD 128, DSD 256 4. Частотная характеристика: 20 Гц-20 кГц ± 0,5 дБ 5. Напряжение аналогового выхода: 2,5 В 6. Динамический диапазон: ≥100 дБ 7. Отношение сигнал / шум:> 95 дБ 8. Гармонические искажения: <0,004% 9. Разделение каналов:> 100 дБ 10 …. | 1229,79 долларов США 945 долларов США.99 USD Подробнее В наличии: 7 |
 | Shenagya A25CS Интегрированный усилитель мощности Трубчатый транзистор HIFI Усилитель мощности класса AB 200 Вт * 2Характеристика: • Беспроводное цифровое аудио соединение Bluetooth; цифровое или аналоговое аудио соединение; • С оптоволоконным, коаксиальным интерфейсом ввода цифрового сигнала USB и с точностью цифро-аналогового преобразования 24 бит / 192K, поддерживает формат DSD256; • Также имеется набор портов ввода симметричного аналогового сигнала; • В части предварительного усилителя используется усилительная схема с общим катодом лампы ECC83, а лампа ECC88 действует как SRPP для буферного усиления; • Гибридное высокоточное напряжение… | $ 1,807,49 USD $ 1,445,99 USD Подробнее На складе: 7 |
 | Shengya A-203HD Высококачественный усовершенствованный цифровой комбинированный полностью сбалансированный усилитель класса A УсилительХарактеристика: • В регуляторе уровня громкости на передней панели используется микросхема электронного регулятора громкости CS3310 производства American Crystal Corporation • Последний этап состоит из 32 высокочастотных сигналов. силовые транзисторы для формирования мощного выходного каскада; Тороидальный трансформатор большой мощности 1000 Вт • Два канала независимо используют выделенные конденсаторы звукового фильтра и выпрямители с общей емкостью до 120 000 микрофарад • Этот аппарат можно использовать как независимый пост-каскадный усилитель мощности;.. | $ 4 107,49 USD $ 3 285,99 USD Подробнее На складе: 10 |
 | ShengYa A-80CSII Вакуумный ламповый и транзисторный гибридный усилитель HIFI Интегрированный усилитель1. Усилитель A-80CS взят из оригинального A-80, он является усовершенствованной производственной продукцией на базе A-80. 2. Все вагинальные классические ламповые предусилители и устройства вывода для катодного буферного усилителя, так что машина имеет красивый голос и высокие динамические характеристики.3. Применение схемы управления тембром с низким уровнем искажений; Звук лучше, чем в цепи отрицательной обратной связи, это настоящий и естественный тон. 4. Лампа с прецизионным гибридным источником питания на высоковольтных транзисторах, … | $ 744.99 USD $ 595.99 USD Подробнее На складе: 10 |
 | Shengya CV-3 Hi-end ламповый стерео предусилитель Двойной моно полный балансный предусилитель Совершенно новыйХарактеристика: • Усовершенствованная конструкция двойной моно полностью сбалансированной схемы усилителя, два канала полностью независимы; на каждом канале используется силовой трансформатор R-типа. • Использование специальных аудиоламп ECC803 и ECC802 и соответствующих позолоченных ламповых розеток, качество звука приятное и естественное, а динамика огромная. • Выходной буфер лампового типа A до 30 В без искажений выходное напряжение, легко согласовывается с любым пост-каскадным усилителем мощности • 4 немецких продукта WBT используются для несимметричных… | $ 5,985,31 USD $ 4,905,99 USD Подробнее В наличии: 10 |
 | Shengya HAS-1 Настольный усилитель декодирования HiFI Усилитель для наушников XLR ВыходПараметр: 1. Полевой транзистор + биполярный транзистор 2. Фюзеляж изготовлен из высококачественного алюминиевого сплава, который имеет хорошую теплопроводность и быстрое рассеивание тепла, уменьшая повреждения к внутренним цепям и сопротивлению коррозии. 3. Аудио ASIC + схема транзисторного усилителя тока 4.Германия WIMA + Япония Конденсатор NICHICON 5. Квадратный трансформатор 6. Потенциометр уровня лихорадки — Япония ALPS 7. Кнопка Input Gain-GAIN для выбора положения усиления: 0 дБ и + 2 дБ 8. Несколько методов ввода: … | $ 479.99 USD $ 399.99 USD Подробнее На складе: 10 |
 | Shengya PSM-368 HI-end моно сбалансированный гибридный усилитель мощности класса А Совершенно новыйХарактеристика: • Принятие независимой моно сбалансированной структуры принципа усиления; может установить состояние выхода категории A или A и B • Входной каскад аудиосигнала усиливается электронной лампой, а последний каскад состоит из 24 мощных транзисторов.Выходной каскад мощности 0 дБ • Блок питания состоит из тороидального трансформатора мощностью 1500 Вт и специальных электролитических конденсаторов на 160000 микрофарад • Входные клеммы несимметричного сигнала и клеммы подключения динамика … | $ 12,193,19 USD $ 10,160,99 USD Подробнее На складе: 10 |
 | Shengya A-88 Транзисторный гибридный усилитель Hifi Bluetooth / оптоволокно / коаксиальный вход1. A88 можно использовать с мобильными телефонами, компьютерами, планшетами и другими устройствами для беспроводной связи Bluetooth |
