Jump to content

Recommended Posts

Posted

Прежде чем начать рассказывать о процессе работы над данным проектом считаю нужным написать небольшой disclaimer. А именно: данный усилитель не претендует на "почетное" звание Hi-End, он создается исходя из несколько нестандартной постановки задачи, примененные в нем технические решения связаны не с рациональной необходимостью, а с субъективным виденьем автора, т.е. меня.

image.thumb.jpeg.9ee9eb6056d5c366f64c27452fd68f28.jpeg

Итак, для начала стоит рассказать предысторию. Идея построить такой усилитель была у меня уже давно. Главным мотивом его построения стало желание сделать нечто беспрецедентное, что в определенном  роде станет opus_magnum моего творчества в области ламповых усилителей низкой частоты. Когда-то здесь, на ещё старой инкарнации данного форума упоминалось, что похожие усилители делаются обычно исходя из "любви к акробатике ламповых каскадов", в то время как звук ставится далеко не на первое место. Возможно, этим объясняется лишь одна известная мне конструкция усилителя похожей мощности, а именно "ламповый усилитель на 1200Вт на двух ГУ81М", статья о котором разбродилась по интернету.

image.jpeg.872a434fadea5cf75b7aa102f88fb231.jpeg

Промышленностью же выпускался трансляционный усилитель УПВ1-1.25, который послужил прототипом для вышеуказанного. Во многом мой проект строится с оглядкой и на этот самодельный усилитель и на УПВ. Параллельно я следил за ходом проекта Avenger"а, его двухтактника на ГУ-48. В процессе наблюдения за ним, у меня выкристаллизовался подход к конструированию и выбор схемотехники для построения уже своего усилителя.

Основой подхода стал протест. Протест против "негласных" "канонов" "аудиофильского" "лампового усилителестроения". И радикальное выражение этого протеста. В проекте же
Avenger"a,  можно, напротив, видеть максимальное "следование по течению", соблюдение таких "канонов", а конкретно строгое следование идеологии небезызвестного Сакумы, суть которой состоит в применении триодов и трансформаторных связей между каскадами с фиксированным смещением и без применения пассивных радиоэлементов вроде резисторов и конденсаторов в звуковом тракте.

Мой же усилитель становится максимальной противоположностью. Никаких триодов. Исключительно многосеточные лампы в штатном включении во всех каскадах. Никаких трансформаторных связей. Допустимым я счел только применение одного межкаскадного трансформатора между драйвером и выходным каскадом (хотя в усилителе на ГУ81М был более бескомпромиссный подход -- ГУ81 имели непосредственную связь с драйвером). Никакого "класса А", поскольку его КПД редко превышает 40%. А ещё бескомпромиссное отсутствие любых полупроводниковых  элементов в источниках питания. Только кенотроны, газотроны, ламповые стабилизаторы на 6с33с и 6с19п, полный лампоз ради лампоза! А ещё одной идеей-фикс стало желание сделать этот усилитель компактным настолько, насколько это возможно. Вместе с этим было стремление получить от усилителя кроме мощности ещё и более-менее приличную АЧХ, хотя бы от 30Гц до 15 кГц, что получше чем у УПВ, задачей которого было бубнить в тысячу радиоточек через десяток километров проводов. Какой же АЧХ получится на самом деле -- предстояло узнать на практике.  

Исходя из вышеизложенных идей был сделан выбор как ламп выходного каскада, так и всего остального конструктивного наполнения проекта. И основой его становится двухтактный выходной каскад на двух лампах ГУ-46, которые очень похожи на ГУ-81, но обладают меньшими габаритами. ГУ46 позволяет рассеять на аноде 500Вт мощности, что потенциально дает возможность получить 1000 и более Вт выходной мощности в двухтактном каскаде.


image.thumb.jpeg.f56e536c7575118f187bcd29db230a2b.jpeg

Для такого каскада нужен драйвер и начать постройку макета усилителя я решил именно с драйвера. Повторять известные конструкции желания не было, потому драйвер также сделан нестандартным. Входной каскад построен на довольно экзотической для УНЧ лампе -- пентоде с вторичной эмиссией 6В1П.

image.jpeg.a32599b5b728a2f6f06c5858ac536170.jpeg

Особая конструкция лампы позволяет получить два противофазных сигнала на выходе каскада -- один снимается с анода лампы, второй -- с динода. Подбором нагрузочных резисторов можно добиться практически идеальной симметрии выходных сигналов. Единственное упоминание применения такой лампы во входном каскаде РР-усилителя мне известно в статье на радиокоте https://radiokot.ru/circuit/audio/amplifier/101/
Амплитуда на выходе входного каскада остается недостаточной, поэтому он подается на двухтактный усилитель напряжения построенный на  двух лампах 6п1п, с резисторами в качестве анодных нагрузок. Через разделительные конденсаторы усиленный сигнал подается на сетки двух ламп ГУ50 в пентодном включении. Смещение ламп ГУ-50 фиксированное, подается от отдельного источника через балансировочные резисторы. Нагрузкой ламп ГУ50 является межкаскадный трансформатор, на выходе которого достигаются несколько сот вольт амплитуды напряжения, которые понадобятся для раскачки выходного каскада на ГУ46. Если каждую полуобмотку межкаскадного трансформатора нагрузить резистором 1.5 к, то на выходе такого драйвера достигается 30Вт мощности при ровной полке АЧХ от 25Гц до 25 кГц. Трансформатор выполнен на сердечнике от ТС250 по мотивам выходника для ГУ50 Алексея Шалина и содержит 4000 витков первички и 3000 витков вторички.  Каждая полуобмотка моталась следующим образом: 1000 витков первички, потом 1500 витков вторички, потом снова 1000 витков первички. Межобмоточная изоляция выполнялась электрокартоном толщиной 0.5мм с набором толщины до 2мм. Межслойная изоляция -- электротехническая бумага (тонкий электрокартон) толщиной 0.12мм.


image.thumb.jpeg.1ac98f58e6bf9ff396b7c141af3b5c1f.jpeg

image.thumb.jpeg.b1e31b22b676e70d7a286db84d3fd63d.jpeg

На текущий момент драйверный блок получает питание от самодельного же лабораторного БП, который заслуживает отдельного описания, на которое я приведу ссылку https://habr.com/ru/articles/812959/

image.thumb.jpeg.659072484b582e7e1b2357df937c1df7.jpeg

 

Входной каскад с каскадом усиления напряжения получает 300В анодного питания. Это же напряжение подается на вторые сетки ГУ50. Анодное питание ГУ50 -- 600В. На смещение подается -200В и выставляется делителями на резисторах как для каскада на ГУ50 так и для выходного каскада на ГУ46. Все "низковольтные" напряжения стабилизированы электронными стабилизаторами, которые находятся в ЛБП.


Теперь пришло время рассказать о выходном каскаде усилителя. Как уже упомянуто выше, построен он на двух лампах ГУ-46. Так как родные панельки для них труднодоступны и при этом крайне неудобны и громоздки, лампы монтируются на самодельном шасси, в котором установлены самодельные цанговые зажимы для ножек ламп. Выводы от зажимов смонтированы на колодку, где удобно выполнить все подключения. Дополнительно лампы удерживаются хомутами за металлическое днище, которое же является выводом третьей сетки.

image.thumb.jpeg.63c1719218c96a0d1571f83e1522eb8e.jpeg

image.thumb.jpeg.bc823dffd6b99d2f2ce3036cf1a11901.jpeg

image.thumb.jpeg.ae060f198cf1611f61668045b5e81fd1.jpeg

Накал ламп имеет нестандартную величину в 8.3В при токе 15А, что потребовало изготовить накальный трансформатор. Основой трансформатора стал ТСА-270, у которого оставлена родная первичка, а вторички намотаны медной шиной сечением 2*3мм. Каждая вторичка имеет отвод от средней точки, который и служит для соединения катодов с землёй. Такой трансформатор позволяет в двухтактном каскаде полностью скомпенсировать фон переменного тока от накалов ламп.

image.thumb.jpeg.b29b167834772490f2a6e1ba941cd9c1.jpeg



  • Like (+1) 7
  • Thanks (+1) 1
  • Smile 1
  • Replies 209
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Posted

Выходной каскад требует серьезного анодного питания -- до 3.5 кВ при силе тока до 1А в пике. Высоковольтный трансформатор анодного питания -- самодельный, намотан на большом ШЛ-железе от какого-то неизвестного трансформатора, по габаритам похожего на ОСМ-1.6. Сечение сердечника составляет порядка 50 кв. см. Первичная обмотка имеет отводы для подстройки необходимой величины анодного напряжения, вторичная обмотка намотана на напряжение 6 кВ и имеет отвод от средней точки для использования трансформатора с двухполупериодным выпрямителем. Настолько высокое напряжение уже затрудняет создание такого трансформатора в сухой конструкции и после неудачной попытки трансформатор был помещен в бак с маслом, тоже самодельный. Все выводы сделаны через изоляторы в боковых стенках бака.

image.thumb.jpeg.e3ef61517392d041dc496628000e2a11.jpeg

image.thumb.jpeg.bebba11b06c9e64a3b988a10fc652aaa.jpeg

В выпрямителе применены ртутные газотроны ВГ-129, выбор которых обусловлен исключительно их готичным внешним видом и зловещим свечением в темноте. А ещё удобным резьбовым цоколем Е27, что сразу снимало вопрос с достпуностью панелек. Накал газотронов питается от отдельного трансформатора на сердечнике от ОСМ-0.063. Изоляция накальной обмотки должна выдерживать хотя бы полуторакратное значение анодного напряжения.

image.jpeg.4bc7fbf57adb394e20919aa6bb75e4a8.jpeg

image.thumb.jpeg.91d839ebed872daea62b9af54934fb51.jpeg

Выпрямленное напряжение фильтруется двухзвенным LC-фильтром. Дроссели фильтра имеют индуктивности 0.8Гн первый и 0.5Гн второй, конденсаторы -- к75-40а по 100мкф 3 кВ.

image.thumb.jpeg.adc7d3622e7c009908c0e1c10477987e.jpeg

image.thumb.jpeg.433085f7fef27cb45e2abc1210e51394.jpeg

После такого фильтра питание подается в анодную цепь выходного каскада. Питание второй сетки отбирается из анодной цепи драйвера на ГУ50. Также подается положительное смещение +100В на третью сетку от отдельного выпрямителя. Смещение на 1 сетку берется от источника -200В через делитель.

image.thumb.jpeg.425f380a959f804aa115deebed2b0a66.jpeg

Тут мы подходим к ключевому элементу выходного каскада -- выходному трансформатору. Выходной трансформатор дался мне нелегко и работоспособная конструкция получилась лишь с шестой попытки.  Очевидно, что большая выходная мощность требует большого выходного трансформатора. Поскольку нужно, чтобы он работал от 25Гц, то грубая прикидка ставит минимальную габаритную мощность в 2.5 кВт для желаемых 1000Вт на выходе при нормальном (в электротехническом смысле) значении магнитной индукции. Очевидно, что нужно было искать железо подходящего размера. Надо отметить, что в статье об усилителе на ГУ81 был применен выходной трансформатор от, собственно, УПВ-1.25 у которого сечение керна порядка 70 кв. см. Мне же такое не было доступно, ближайший аналог такого трансформатора -- высоковольтный масляный ОМП4\10-220, применяемый в малогабаритных понижающих подстанциях с 10 кВ до 220В. Но и такой покупать лишь для того чтобы разобрать на железо жаба заквакала. На базаре подвернулась куча каких-то самодельных трансформаторов на стержневом ленточном железе напоминающем ОСМ-2.5.

image.thumb.jpeg.c20fdfff9c51ccd3f7877cb0f17ee0e2.jpeg


image.thumb.jpeg.3407c3abc73f7c6fed1c4ba2298f68a1.jpeg

image.thumb.jpeg.bde38beb9eb74c0f7c20cf0120b80c70.jpeg

С ними я и начал попытки изготовления выходного трансформатора. Первую версию выходника пробило высоким практически сразу же -- сказалось отсутствие опыта и неверная оценка пиковых перенапряжений действующих на его изоляцию.

 

  • Like (+1) 5
  • Thanks (+1) 1
  • Smile 1
Posted

Последствия пробоя обмотки выходного трансформатора. 

image.thumb.jpeg.c14132b7b0282350fe0936bf0e51907c.jpeg

Оказалось, что межобмоточная изоляция (да и от железа тоже) должна иметь хотя бы 3-4 мм толщины при условии секционирования обмоток, а при его отсутствии должна быть ещё толще. Не сыграла ставка и на изоляцию из пленок лавсана и синтофлекса, которая прекрасно работает в электродвигателях (втч высоковольтных). Основной проблемой было недостаточное окно в выбранном железе, которое препятствовало запихиванию нужного объема изоляции.

image.thumb.jpeg.8626d051144309ab384d9b99fed83b08.jpeg

В конечном итоге пришлось искать другое железо. Я даже рассматривал вариант покупки листов трансформаторного железа  с разборки крупного подстанционного трансформатора и дальнейшем их раскрое по нужным мне размерам, но тут в интернете появилось объявление с продажей двух сердечников очень соблазнительных габаритов.

image.thumb.jpeg.c7ba86330ac902c2da559fbea3f48bcc.jpeg

image.jpeg.142130f12122a3c72f1cd44b27e3b903.jpeg

image.jpeg.a38bc5316b106a9f08cf2bdc99b1059d.jpeg

После их получения их железо было разобрано и объединено в один цельный сердечник. К этому моменту было испробовано 4 варианта намотки выходного трансформатора, среди которых был один работоспособный, но из-за отсутствия секционирования он имел чудовищный паразитный резонанс на 2й или, даже скорее, 3й гармонике в интервале 2-5 кГц, что ставило на нем крест.  Обмоточные данные трансформатора выбирались с оглядкой на таковые от трансформатора для ГУ81, но с поправкой на меньшее сечение железа. В конечном итоге работоспособная конструкция трансформатора имеет сечение сердечника ориентировочно в 55 кв. см.  с размерами окна приблизительно 6*14.5 см, что позволило намотать все обмотки с достаточной изоляцией. Каждая полуобмотка содержит три секции вторички и две секции первички. Секции первички соединены последовательно, все секции вторички -- параллельно. Таким образом вся первичка имеет 4000 витков проводом диаметром 0.45мм, а вторичка -- 125 витков. Порядок намотки таков, начиная от сердечника: 125 витков вторички, затем 1000 витков первички, потом опять 125 витков вторички, потом снова 1000 витков первички и, наконец, третья секция вторички 125 витков. Диаметр провода  для вторички может быть выбран в интервале от 0.8 до 1мм, лишь бы помещалось в 1 слой. Вторички можно наматывать без отступа от края, тогда как первички нужно мотать с отступом от края минимум 10мм и кроме этого заполнять этот отступ полосками электрокартона толщиной 0.5мм. Межслойная изоляция -- ламинированный пленкой электрокартон (или синтофлекс-41) с толщиной 0.17мм, межобмоточная -- таким же электрокартоном столько слоев, чтобы набиралось от 3мм толщины изоляции. Особое внимание нужно уделять изоляции выводов обмоток, хорошо показывают себя в этой роли фторопластовые трубки надетые на  провод. Выводы обмоток коммутируются на клеммной колодке трансформатора, расстояние между выводами которой должно быть не менее 15мм.

image.thumb.jpeg.fdcafed0cd7dc6943f722fbfc6efd67e.jpeg

image.thumb.jpeg.2979657ea3f077b44dea07a917a36521.jpeg

image.thumb.jpeg.e1649993d38e95c356498d7525bcdb77.jpeg

image.thumb.jpeg.62cd9f99333e5a522ff5ff4d4c4377b4.jpeg

  • Like (+1) 3
  • Thanks (+1) 1
Posted


Выбранное количество витков вторички соответствует нагрузке 8 Ом, а приведенное сопротивление анодной нагрузки такого трансформатора получается порядка 8 кОм. Мне не вполне понятно, является ли это значение оптимальным для ГУ46. Этот трансформатор наконец заработал и сейчас можно написать о результатах испытаний.

Собранный макет усилителя испытывался при подключении к вторичной обмотке трансформатора эквивалента нагрузки в виде толстой нихромовой спирали накрученной на керамическую трубку.


image.thumb.jpeg.482012418e97a50526c4e8e10ecbedab.jpeg

Сопротивление эквивалента вместе с подводящими проводами составляет ровно 9 Ом, что несколько больше необходимого. Один из выводов вторичной обмотки выходного трансформатора нужно соединить с "массой". На вход усилителя подавался сигнал с генератора Г6-27, а выход изучался осциллографом С1-64А через делитель 1 к 10. На всех фото масштаб экрана осциллографа составляет 50 вольт на клетку.

image.thumb.jpeg.3dd10db9654ae059c54d3591a084b4ff.jpeg

Режим работы выходного каскада следующий: анодное напряжение 3.5 кВ, вторая сетка 600В, третья сетка 100В. Смещение устанавливается таким, чтобы суммарный ток покоя через обе лампы составлял 100 мА.

image.jpeg.a309d7c20cec37b1212ec6eb39e8fe62.jpeg

Предварительно из 20 ламп гу46 пришлось отобрать пару с минимальным разбросом анодного тока. Ртутные газотроны перед использованием нужно тренировать выдержкой под накалом в течении получаса. Также нежелательно применять сильно б\у газотроны из-за большой склонности к обратным зажиганиям. Описание настройки драйвера тут я опускаю, как достаточно тривиальную процедуру, отмечу лишь что её суть состоит в том, чтобы на его выходе получить симметрию двух противофазных сигналов. Оценка выходной мощности производилась следующим образом. Частота генератора устанавливалась равной 50 или 100Гц, затем амплитуда на входе накручивалась  до тех пор, пока не начиналось наблюдаемое осциллографом ограничение (подрезка "верхушек" синусоиды). После этого амплитуда подстраивалась до выхода из ограничения и измерялось мультиметром напряжение на нагрузке в режиме измерения переменного напряжения. А дальше по закону Джоуля-Ленца высчитывается мощность. В моем случае действующее значение напряжения на 9 Омах составило 110 В, что дает 1350 Вт мощности!

image.thumb.jpeg.ffb0ba573458876ada3cc82a25f0c811.jpeg

Средняя величина анодного тока при этом составила 550 мА при напряжении 3.5 кВ, что дает 1925Вт потребляемой мощности. Из простого соотношения вычисляется КПД выходного каскада равный 70%. После такой предварительно оценки максимальной мощности можно сделать пробег по интервалу 25Гц - 25 кГц и получить представление об АЧХ усилителя на максимальной мощности. Выяснилось, что на частоте 25Гц спад составляет -3 Дб, а от 50 Гц до 15 кГц идет ровный участок АЧХ соответствующий максимуму мощности.

Осциллограмма сигнала на 1000Гц выглядит так.


image.thumb.jpeg.9428b18ebef63c5a8a8c6285ead097a1.jpeg

100Гц с началом входа в ограничение.

image.thumb.jpeg.e0f318eefd40323e32e4e6b4935d0d7c.jpeg

При глубоком заходе в ограничение синусоидальный сигнал приближается к прямоугольному, а мощность усилителя превышает 1500Вт с КПД под 90%, свечение анодов ламп начисто исчезает.

В интервале 15 кГц-18кГц идет небольшой спад, примерно на 1 клетку экрана осциллографа, затем подъем до максимума на частоте 20 кГц. С 23 кГц начинается плавный спад и затем резкий спад с 25 кГц.

При таких мощностях спираль эквивалента нагрузки раскаляется докрасна.


image.jpeg.fabf4dfe9d1c6d62a44b9df21843a1d7.jpeg

image.thumb.jpeg.8bead941f36b1f51a2ce24f0753d2997.jpeg

Как по мне то для такого макета это прекрасный результат, оценить КНИ я затрудняюсь, но полагаю что следует ожидать порядка 5%, так как на экране можно различить едва заметные "заломы" синуса в окрестностях его перехода через 0. Установить точное значение КНИ и коэффициента гармоник можно уже более специфическими измерениями, для которых нужен компьютер с RMAA или анализатор спектра с измерителем искажений. Многие сочтут 5% КНИ чудовищно фиговым показателем, но см. дисклеймер) Проект ещё не завершен, сейчас он ещё остается в стадии макета, но он безусловно будет закончен до финального изделия в корпусе.

image.thumb.jpeg.b66ae4137521ee25f4d7c04a9ed6800a.jpeg

Нужно ещё поработать над снижением фона и сделать много вспомогательных узлов, таких как стабилизированные блоки питания драйверных каскадов, стабилизатор  анодного напряжения  выходного каскада, который я планирую выполнить на основе магнитного усилителя включенного в цепь первичной обмотки высоковольтного трансформатора и управляемый со стороны высокого напряжения. Этот же стабилизатор будет выполнять функцию плавного подъема анодного напряжения. Ещё нужна схема защиты от пробоев\КЗ в цепи высокого напряжения и схема задержки включения анодных напряжений. И кроме всего этого планирую дополнить усилитель встроенным в него индикатором уровня сигнала на осциллографической трубке. Все это ещё предстоит упихать по унифицированным корпусам серии "Надел", в которых выполнялась различная измерительная аппаратура, по типу осциллографов С1-70 и С1-74. Предполагается, что сам блок усилителя, блок питания низковольтный и блок питания высоковольтный будут выполнены в отдельных корпусах, которые будучи сложенные друг на друга образуют приборную стойку. С итоговыми габаритами СИЛЬНО меньше, чем шкаф от УПВ1-1.25. А самое главное, нужно будет под стать этому усилителю построить акустическую систему, определенные идеи на этот счет есть. Напоследок, отмечу, что этот усилитель, безусловно не будет годиться для вдумчивых прослушиваний в домашних условиях разными аудиогурманами. Скорее он будет более интересен как радиоузел для крупного здания, или как усилитель для работы с низкочувствительной акустикой. Но все же основной вариант его применения  я вижу для ГРОМКОГО прослушивания экстремальных жанров металла или в большом гараже или же на репетициях\концерте какой-нибудь местной металл-банды. По мере дальнейшей работы эта тема будет дополняться новыми сообщениями.  

ЗЫ: Схему нарисую позже в SPLan"е, собственно макет создавался по сути без схем, а компиляцией кусков схем найденных в интернете и переработанных-перерисованных потом на клочке бумаги. 

  • Like (+1) 5
  • Thanks (+1) 1
Posted

Примерно с начала года по вечерам я занимаюсь этим усилителем и осязаемый результат получил только недавно, после намотки текущей версии выходного транса. 

Что до применения -- объективно такой усилитель неплохо показал бы себя для озвучивания металл-концерта, ну или если дома включать, то чтоб соседей извести, ИМХО))) 

  • Like (+1) 1
  • Smile 1
Posted

По акустике есть идея построить трехполосную АС, у которой НЧ секция будет по топологии "трубы Войта"  с 18" динамиком ватт на 800, середина на нескольких динамиках 75ГДШ и высокочастотной секцией на излучателях Хейла. Над оформлением "середины" и ВЧ части (закрытый ящик или ФИ) ещё нужно подумать.  

Помещение будет... какое придется, сомнительно что "это" будет постоянно находиться в одном помещении. 

Posted
1 час назад, Magnetron сказал:

Помещение будет... какое придется, сомнительно что "это" будет постоянно находиться в одном помещении. 

При правильном АС сетапе с помещением можно и не парится, главное, чтобы ТП была рядом;)

Posted

Аналогичный допуск нужен для пользования СВЧ-печкой (4 кВ, 400 мА) или трубочным телевизором\монитором (27 кВ, в проекционных -- до 50 кВ). В последнем случае надо ещё сдать экзамен по радиацонной безопасности (ОСПОРБ 99\2010 или НРБ-97)  

Posted
12 часов назад, Magnetron сказал:

Примерно с начала года по вечерам я занимаюсь этим усилителем и осязаемый результат получил только недавно, после намотки текущей версии выходного транса. 

  Впечатляет ваше упорство в достижении поставленной цели. :smile-28:

Posted

Обновление: измерил чувствительность усилителя. 0.5В амплитуды пик-ту-пик (или 0.156В среднеквадратичного) достаточно для выхода на полную мощность. Также изолировал источник фона -- это оказались первые 2 каскада предварительного усиления. Попробую выпрямить и отфильтровать накал. 

Эксперименты показали что можно анодное дотащить до 4 кВ и выжать ещё мощности:smile-12: Только за фильтровые конденсаторы уже боязно...

Posted
7 часов назад, Magnetron сказал:

Только за фильтровые конденсаторы уже боязно...

  Тоись на себе крест уже поставил. :smile-03:

  • Smile 1
Posted
11 часов назад, Magnetron сказал:

Эксперименты показали что можно анодное дотащить до 4 кВ и выжать ещё мощности

В каждом деле решающее значение имеет верное целеполагание. Вашу потрясающую энергию.. да в мирных б целях... :) Главное - берегите себя!

  • Smile 1
Posted

Ну, довольно известный "Шторм" тоже разрабатывался для победы мощности над здравым смыслом и тем не менее его звук нравится примерно восьми слушателям. 

 

 

 

 

 

 

  • Smile 1
Posted

Неоднократно слышал про этот "Шторм", но лишь краткие упоминания. Однотактник, гу81м, 100вт... Чахленько как-то совсем.

Posted

Черновик схемы усилителя, которая соответствует тому, что собрано на текущий момент. В процессе настройки могут ещё вноситься изменения. Я потому и не планировал выкладывать сразу схему. Источники питания не показаны. image.thumb.jpeg.9c49c0c4c020c51c397057e7a4e5563f.jpeg

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

  • Клубы

  • Сообщения

    • ВЛИЯНИЕ КАТОДНОГО КОНДЕНСАТОРА НА ДВУХТАКТНЫЙ ВЫХОДНОЙ КАСКАД  Роберт М. Митчелл (Robert M. Mitchell)  Ввиду того факта, что в некоторых усилителях используется шунтирующий конденсатор параллельно катодному резистору в двухтактном выходном каскаде, а в некоторых нет, выводы, сделанные в данной статье, должны представлять значительный интерес. Обратите внимание, однако, что эти выводы относятся только к усилителям класса А, в то время как большинство современных усилителей спроектированы так, чтобы работать с заходом в область класса АВ. В связи с неослабевающим интересом к аудиосхемам и их проектированию, для аудиоинженера стало целесообразным заново изучить некоторые процедуры, которые ранее принимались в основном как должное. Среди этих процедур — использование шунтирующего конденсатора в двухтактном выходном каскаде класса А. Назначение этого конденсатора кажется достаточно очевидным, тем не менее инженер постоянно находит схемы без этого компонента и столь же часто находит схемы с ним. Чтобы сделать этот вопрос еще более запутанным, он может прочитать предостережение одного автора о том, что его использование абсолютно необходимо, и утверждение другого — что его использования следует специально избегать.  Ввиду такой двусмысленности мнений было сочтено, что проверка этих различий была бы интересной. Результаты, которые не всегда совпадают с ожидаемыми, представлены в этой статье вместе с некоторой оценкой полученного исхода. Характер данного исследования потребовал изучения некоторых эффектов методов балансировки в выходном каскаде, и результаты этого этапа работы также представлены здесь¹.  Проблема  Сторонники работы с зашунтированным катодом утверждают, помимо прочего, что поскольку составляющие гармоник четного порядка, возникающие в выходном каскаде, по необходимости проходят через общий катодный резистор, они, следовательно, появляются между сеткой и катодом обеих ламп, вводятся таким образом в виде сигнала и появляются на выходе. Хотя совершенно верно, что эти составляющие четных гармоник действительно появляются в виде падения напряжения от каждой сетки к общему катоду, верно также и то, что, поскольку они появляются как синфазные входные сигналы на каждой сетке, они взаимно уничтожаются в двухтактном каскаде.  Другое и более серьезное обвинение заключается в том, что составляющие искажений четного порядка всех видов, проходящие через катодный резистор, могут перекрестно модулироваться с входным напряжением и, таким образом, привносить дополнительные составляющие интермодуляционных искажений, которые, не обязательно будучи в фазе друг с другом, могут появляться на выходе.  В качестве представителя другой («незашунтированной») школы мысли Уильямсон заявляет (Wireless World, май 1947 г.): «Особенностью этого устройства является то, что лампы работают с общим незашунтированным катодным резистором смещения, что помогает сохранять баланс каскада в динамических условиях», и в выпуске за август 1949 года: «Благодаря использованию общих незашунтированных резисторов для двухтактных каскадов, усилитель в значительной степени самобалансируется по сигналу...»  Итак, перед нами два противоположных взгляда на предмет и причины, выдвигаемые каждым из них их соответствующими сторонниками. Хотя выдвигаемые причины кажутся разными, резонно предположить, что снижение искажений также является эффектом, желаемым Уильямсоном, поскольку это один из результатов сбалансированного каскада. Первоначальный подход  На рисунке 1 показана базовая двухтактная выходная схема с обозначенными сигнальными напряжениями и рассматриваемым шунтирующим конденсатором 𝐶𝑘, включенным последовательно с переключателем, который позволяет вводить его или удалять по желанию в ходе измерений. Следует отметить, что это обычный тип двухтактной схемы, и все последующее обсуждение ограничивается этой схемой и не обязательно применимо к «однотактному» типу или двухтактному типу с «последовательным питанием по постоянному току».  В качестве реальных усилителей, использованных в тесте, выступали усилители UTC W-10 Williamson, поскольку они почти в точности соответствуют схеме Уильямсона (см. рис. 2). Первые тесты  Первые проведенные измерения были измерениями суммарного коэффициента гармоник (THD) с использованием измерителя шума и искажений General Radio типа 1932-A и генератора с низким уровнем искажений. Частота входного сигнала составляла 50 Гц, а измерения проводились на уровнях мощности от 4 Вт до перегрузки. Эти первоначальные тесты были проведены на усилителе, использующем лампы 5881 в выходном каскаде, и дали очень стабильные результаты.  Добавление шунтирующего конденсатора всегда увеличивало искажения, независимо от уровня мощности. Увеличение было очень незначительным, но тем не менее весьма определенным. Суммарные искажения были малы, поэтому их стало очень трудно измерить, тем более что искажения самого генератора были того же порядка величины, что и искажения усилителя. Из-за этого было решено измерить характеристики без обратной связи. Это изменение, конечно, увеличило бы искажения, но не повлияло бы на действие конденсатора. Результаты этого теста были аналогичными: искажения увеличивались при использовании конденсатора (см. рис. 3).  Эти результаты получались неизменно после многочисленных проверок и перепроверок, в том числе тестов на более высоких частотах (500 и 2000 Гц). Было построено несколько кривых, и данные уже собирались для оформления статьи, когда было решено заменить выходные лампы на другой тип и посмотреть, будет ли какая-либо разница.  Соответственно, была установлена пара ламп 1614, и тесты были проведены повторно. Результаты оказались настолько полным изменением тенденции, насколько это можно было представить! Почти каждый тест показывал более низкие искажения с конденсатором в схеме. Типичное измерение показано на рис. 4. Ввиду таких противоречивых результатов было решено провести повторные измерения с как можно большим количеством различных типов ламп и усилителей. В результате был выработан график испытаний, изложенный ниже.  Четыре разных серийных усилителя с лампами 1614 были проверены на суммарный коэффициент гармоник с помощью измерителя искажений.  Те же четыре усилителя были проверены на отдельные составляющие гармонических искажений с помощью анализатора волн.  Измерения по пункту (2) проводились при различных степенях дисбаланса токов.  Один усилитель был проверен с четырьмя различными комплектами выходных ламп, все из которых являются напрямую взаимозаменяемыми в UTC W-10. Эти четыре комплекта включали две пары 1614 и по одной паре KT66 и 5881.  Усилитель из пункта (4) был проверен на интермодуляционные искажения с тремя упомянутыми выше типами ламп.  Усилитель из пункта (4) был исследован на переходные искажения методом прямоугольных импульсов при различных степенях дисбаланса токов.  Все измерения проводились с шунтирующим конденсатором емкостью 100 мкФ, включаемым и выключаемым из схемы, а сравнения производились точка за точкой по методу А-Б. Были приняты меры для того, чтобы переходные помехи во время подключения или отключения конденсатора не включались в регистрируемые данные.  Результаты  Исход измерений гармонических искажений по пункту (1) оказался весьма неубедительным на низких частотах. Добавление конденсатора либо уменьшало, либо увеличивало искажения в зависимости от того, какой тип лампы использовался, и даже различалось у ламп одного и того же типа. Однако на более высоких частотах добавление конденсатора совершенно стабильно увеличивало искажения.  Эта двусмысленность результатов указала на необходимость более точного анализа, поэтому следующим шагом стало измерение отдельных гармонических составляющих на анализаторе волн. Была выбрана основная частота 50 Гц, а вторая и третья гармоники проверялись при токах выходных ламп, отрегулированных для создания следующих четырех условий:  Минимальный несбалансированный ток. Минимальная 3-я гармоника на выходе. Максимальный несбалансированный ток в одном направлении. Максимальный несбалансированный ток в противоположном направлении.  Опять же, результаты были неопределенными: разные типы ламп или разные лампы одного типа давали разные результаты, и какого-либо преобладания результатов в ту или иную сторону не наблюдалось. На рисунке 5 показано графическое сравнение результатов этого теста для двух конкретных пар выходных ламп.  Интересным и довольно неожиданным открытием стало то, что конденсатор вызывал большее относительное изменение искажений, чем ближе система была к балансу, причем наибольшие различия в двух условиях имели место, когда токи были отрегулированы для получения минимума третьей гармоники. Это четко показано на рис. 5.  Было также обнаружено, что условие для минимума третьей гармоники возникает очень близко к условию для минимума второй гармоники, настолько близко, что они практически совпадали.  Например, когда токи были отрегулированы на минимальный дисбаланс или минимальную третью гармонику, добавление конденсатора вызывало изменения порядка двух-четырех раз. Однако, когда токи были сильно разбалансированы, добавление конденсатора вызывало изменения порядка всего 10 процентов или менее, хотя составляющие искажений, конечно, были намного больше. Было также обнаружено, что условие минимального несбалансированного тока обычно не являлось условием минимальных гармонических искажений. Это не удивительно, поскольку тот факт, что две лампы находятся в статическом балансе (режим постоянного тока), не означает, что они также сбалансированы динамически (режим переменного тока). Назначение балансировочного устройства в усилителе «Уильямсон» состоит в первую очередь в том, чтобы минимизировать несбалансированный постоянный ток в первичной обмотке выходного трансформатора и тем самым расширить низкочастотную характеристику, одновременно уменьшая насыщение сердечника. Интермодуляционные искажения  Следующим шагом было измерение интермодуляционных искажений усилителя, и поскольку использованный метод измерения не является наиболее широко применяемым, краткое обсуждение этой методики будет представлять интерес.  Интермодуляционные искажения возникают, когда две или более частоты взаимодействуют таким образом, что создают частотные составляющие, пропорциональные произведению входных частот. Одним из результатов такой связи является создание частот равных сумме и разности двух входных частот, или одной входной частоты и гармоник другой и т. д. Это действие лежит в основе нашей обычной системы амплитудной модуляции, где создание таких боковых полос является необходимой особенностью процесса. В обычно используемом (и наиболее знакомом) методе интермодуляционных тестов высокочастотный тон (несущая) модулируется низкочастотным тоном, а результирующие боковые полосы детектируются и измеряются соответствующей схемой.  Хотя этот метод является отличным показателем нелинейности, который обычно хорошо согласуется со слуховыми тестами, было обнаружено, что другой метод давал результаты, которые иногда, казалось, согласовались еще ближе. Этот второй метод измерения интермодуляционных искажений также использует тот факт, что возникают разностные частоты. В данном методе, обычно называемом методом CCIF, на тестируемое устройство подаются два высокочастотных тона равной амплитуды, разделенные по частоте на фиксированную величину. Выходной сигнал измеряется анализатором волн, настроенным на одну из частот искажений, таких как 𝑓2−𝑓1, 2𝑓1−𝑓2 или 2𝑓2−𝑓1, а напряжение искажений выражается в процентах от суммы двух входных напряжений. На рисунке 6 показаны два типа интермодуляции в графической форме. Одной из примечательных особенностей типа CCIF является расположение составляющей разностной частоты 𝑓1−𝑓2. Поскольку эта составляющая так сильно удалена от двух входных частот, сигнал меньше стремится маскировать искажение, как это могло бы быть в методе SMPTE или в методе CCIF для составляющих 2𝑓1−𝑓2 и 2𝑓2−𝑓1. Этот разностный тон особенно неприятен, когда он попадает в область максимальной чувствительности уха (от 400 до 5000 Гц), и заметен в количествах, составляющих всего доли процента. Однако необходимо указать, что из-за различия в методах выражения процентов в этих двух методах эквивалентные проценты не указывают на эквивалентные степени нелинейности. Значения SMPTE кажутся относительно высокими, в то время как значения CCIF кажутся относительно низкими для одной и той же нелинейности.  При использовании метода измерения CCIF обычно применяются две процедуры. Первая состоит в том, чтобы выбрать две фиксированные входные частоты и измерять искажения по мере изменения выходной мощности. Вторая — выбрать фиксированный уровень выходной мощности и одновременно изменять две входные частоты, поддерживая постоянную разностную частоту. Первое выполняется довольно легко, тогда как второе требует либо специального генератора, такого как General Radio 1303-A, либо двух генераторов, откалиброванных с достаточной точностью, чтобы разность можно было легко определить по настройкам шкал. Серийный генератор в лабораториях UTC представляет собой генератор декадного типа с точностью до четырех знаков и, следовательно, идеально подходит для любого подобного применения.  Два таких генератора используются с простой схемой смесителя-потенциометра, показанной на рис. 7, чтобы обеспечить управление частотой и выходом любого из генераторов и общим выходным напряжением. Изолирующие резистивные цепи предотвращают любое взаимодействие и последующую интермодуляцию между двумя генераторами.  Интермодуляционные тесты CCIF были выполнены с использованием обоих упомянутых выше методов. Когда искажения измерялись как функция уровня мощности, принимались во внимание следующие соотношения: поскольку задействованы две частоты, создается сложная (несинусоидальная) волна, и поэтому показания обычного лампового вольтметра не имеют силы при определении уровня мощности по привычной формуле 𝑃=𝐸2/𝑅. Кроме того, поскольку одна волна накладывается на другую, пиковое значение двух волн может достигать величины, равной алгебраической сумме отдельных волн, в результате чего перегрузка для двух частот может произойти, когда каждая из них составляет лишь половину амплитуды, требуемой для перегрузки одной частотой (см. рис. 8). Поскольку каждая волна составляет лишь половину максимальной амплитуды, она может производить только одну четверть мощности одиночной волны максимальной амплитуды. Мощность, доступная от двух таких волн без какой-либо возможности перегрузки, составляет, следовательно, лишь половину мощности, доступной от одночастотной волны. Кривые для интермодуляционных тестов CCIF откалиброваны в терминах вольт, считанных по звуковому ламповому вольтметру. В соответствии с вышеизложенным, максимальный уровень мощности эквивалентен показанию выходного напряжения около 9,3 В на этих кривых.  Кривые на рис. 9 были получены путем поддержания указанных входных частот постоянными, изменения входного напряжения вплоть до перегрузки и выше и измерения разностной частоты первого порядка. Использовались лампы 1614, а разностная частота составляла 400 Гц. Обратите внимание, что хотя разница в искажениях невелика, они почти всегда ниже, когда катодный резистор зашунтирован. Такие же результаты были получены с лампами 5881 и KT-66.  Кривые на рис. 10 были получены путем поддержания входных напряжений постоянными и изменения входных частот. Это было сделано для трех разностных частот, что обеспечило значительную величину перекрытия диапазонов, как показано на рисунке. Использовались лампы KT-66. Снова видно, что конденсатор дает небольшое, но определенное улучшение. (Обратите внимание, что каждая разностная частота имеет отдельные ординаты искажений на рис. 10).  В качестве заключительной проверки наблюдалась реакция усилителя на прямоугольные импульсы (меандр) при различных величинах дисбаланса токов. При несбалансированных токах до 10 мА в любом направлении не было никакой заметной разницы в форме выходного сигнала при добавлении или удалении конденсатора на частотах от 20 до 20 000 Гц. На низких частотах наблюдалось заметное округление задних фронтов, когда дисбаланс превышал 10 мА (см. рис. 11). Эти результаты были получены с любым из трех типов выходных ламп.  Из вышеперечисленных экспериментов выделяется как минимум один любопытный результат: в усилителе класса А использование шунтирующего конденсатора параллельно выходному катоду обычно снижает интермодуляционные искажения, хотя оно может как уменьшать, так и увеличивать гармонические искажения. Решение о том, использовать или нет такой конденсатор, зависит главным образом от величины искажений. Если они очень малы, то его можно смело оставить без него, без какой-либо возможной слышимой разницы. Если они умеренно низкие, то использование шунтирующего конденсатора целесообразно.  Все вышеперечисленное относится только к усилителю класса А. В случае усилителя класса АВ шунтирующий конденсатор абсолютно необходим, если усилитель должен работать в современных рамках стандартов высокой верности воспроизведения (high fidelity).  Audio-1955-Nov.pdf
    • Золотые слова. А то пока мы тут выпендриваемся, нам наденут деревянный макинтош - и нашем доме заиграет музыка... но мы её уже не услышим :)
    • Куплю конденсаторы 33000, 22000, 4700, 2200, 470, 220 мкФ, 50-71 В известных брендов.
    • Именно так! Ну или просто монетки 10р накерните - засверлите. Выровняйте, чтобы совсем не шелохнулись при попытке покачать. И если пол у Вас прочный, то разницу в сфокусированности, атаке и пр. услышите определённо. Грязного бухтения на НЧ станет меньше, что некоторые принимают за "пропал бас". Можно сверху на АС для усиления "эффекта" временно положить груз. Если разницы не будет, то просто забудьте о сказанном и слушайте музыку )))
    • Шипы у меня есть, применять их в квартире не хочу, иначе полам придёт кирдык.  Если только с выемкой в центре шайбы под них подлаживать?
    • Не всегда это из экономии делается. Иногда это может быть частью внутреннего отношения, определённых убеждений, идеологии, и требований интерьера. Неоднократно с этим встречался в жизни.  Вспомни как звучат крошечные ProAc Responce 2, к примеру, на нормальных засыпных Target или Solidsteel хотя бы, в сравнении с установкой куда попало. Те же напольные 2.5 не обязательно будут лучше. Да и шипы не зря придуманы под АС, а не резиновые ножки. В общем для меня лично ответ очевиден, хотя многие могут и не заморачиваться на этом.
    • Дело не в качестве кодеков, а в возможности их использования с нашими панельками. Очевидно (вероятно) что мои экземпляры не умеют принимать продвинутые кодеки. Тебе видать повезло, по крайней мере с LHDC V5
    • Не знаю как ! (Я вообще в блютусах не разбираюсь) Вероятно у нас с тобой разные версии блютуса в самих панельках. Ну и , всё-таки, LHDC это не LDAC , и тем более не АрtХ.
    • После землетресения снесли ветхие здания столовой и медчасти ... С 1957 года завод начал производство полупроводников ... 1965 году было принято решение прекратить выпуск радиолам и перейти полностью на производство полупроводников...
    • Полочники - как я понимаю - вынужденная мера, чтобы поставить на ту самую полку. Полочники на подставках теряют часть смысла -  ведь на их месте можно было бы разместить бОльшие в высоту, более полноразмерные, напольники.  У себя сейчас прорабатываю вариант использования в качестве "подставки" массивной стойки-шкафа-фонотеки с винилом.
    • На американском оборудовании завод Фотон работал до апреля 1966 года. 26 апреля - землетрясение и станки были повреждены...
    • Конечно погрей неспеша, ну и ток контролируй периодически... Держи в курсе. Интересна статистика. А какой сейчас у тебя режим получается? Напряжение, ток, смещение? Лампы одинаковы?
    • Я искал информацию об этих лампах -практически ничего не нашёл. Решил Рискнуть.  Дождусь прогрева, потом только выводы сделаю.      
  • Forum Statistics

    • Total Topics
      10.8k
    • Total Posts
      114.9k
×
×
  • Create New...