Гибридный усилитель для наушников DUAL

Valinor · February 25, 2023

Делюсь новой схемой гибридного усилителя от AlexGround:

Доброго времени суток!
Я давно хотел сделать гибрид, используя современную схемотехнику и полностью раскрыть его потенциал. Однако гибриды, которые я видел в открытом доступе в интернете (по крайней мере, те, которые мне попадались), схемотехнически не представляют ничего интересного на мой взгляд. Они начинаются с откровенно неудачных решений, таких как однотактные печки в классе А без ООС с питанием лампы напряжением 12...24 В, и заканчиваются гибридами с претензией на серьезность, например, "Заратустра" или "Муген". В них применены достаточно странные решения, преимущества которых не очевидны, а недостатки ощутимы, не говоря уже о том, что в большинстве гибридных усилителей выходной каскад не охвачен общей обратной связью. Результатом таких странных решений станет целый спектр "приятных" и не очень искажений на выходе. Остальные попавшиеся мне на глаза гибридные усилители копируют в том или ином виде описанные выше структуры с не принципиальными изменениями.

Я хочу предложить (или обратить внимание, если такие схемы есть, но они не попали в моё внимание) иную концепцию гибридных усилителей. Я решил воплотить ее в жизнь для проверки идеи в минимальной портативной версии, в качестве усилителя для наушников, под названием "Dual".
Усилитель состоит из двух каскадов, ламповый каскад усилителя напряжения с повторителем на лампах 6Ж1Б (аналоги 6Ж1П, 6J1), и полупроводниковый выходной каскад на транзисторных(MOSFET) сборках.
Усилитель напряжения выполнен на лампе VL1 в пентодном включении. Она нагружена на резистор R9, по переменному току имеется ПОС через конденсатор С6, так называемая "вольтдобавка", что повышает сопротивление нагрузки по переменному току, и как следствие усиление данного каскада возрастает, в комплексе с работой на повторитель выполненый на лампе VL2 имеем усиление 62 дБ (измеряно на частоте 1 кГц). Повторитель на VL2 нагружен на источник тока выполненый на транзисторах VT1, VT2 и особенностей не имеет.
Касательно транзисторной части, по моему мнению, было применено достаточно изящное решение с применением сборок N+P канал типа IRF7309. Что позволяет получить близкую к идеалу термокомпенсацию, так как транзисторы выходного и предвыходного каскада имеют температурный контакт внутри корпуса. Сам каскад представляет собой хорошо знакомый параллельный повторитель, с вольтдобавкой через конденсаторы С11, С12. Это решение позволяет получить RAIL-TO-RAIL выходной каскад, так как напряжение на затворе легко превышает напряжение на выходе и позволяет открыть мосфет полностью. На выходе установлен конденсатор, который позволяет закрыть глаза на упрощение выходного каскада в вопросе слежения за постоянной составляющей на выходе (данный узел отсутствует). Однако выходной конденсатор охвачен общей обратной связью, и искажения вносимые им так же исправляются ООС.

К сожалению у меня нет возможности снять все параметры которые хотелось бы, однако приложу характеристики и некоторые измеренные параметры усилителя:
Питание ламповой части: 200 В (12...15 мА);
Питание транзисторной части: 12 В;
Выходная мощность: 500 мВт (32 Ом);
Глубина ОС: 46 дБ/ 1 кГц, 35 дБ/ 20 кГц;
Неравномерность АЧХ в диапазоне 20 Гц - 20 кГц не более: +/- 0.3 дБ;
Коэффициент усиления: 6,4 раз (16 дБ).

На мой взгляд именно концепция предложенная в гибриде "DUAL" является одним из наиболее удачных решений в своем классе гибридных усилителей.
С уважением, Алексей Рослик (AlexGround).

Источник: https://vk.com/nem0_audio?w=wall-133622382_153112

Принципиальная схема гибридного усилителя DUAL:

Плата в сборе:

Измерения:

Печатная плата:

DUAL_hybride_headamp_by_AG.lay6.zip

AlexGround · March 12, 2023

Усилитель помещен в корпус, отлично сочетается с изодинамикой

Valinor · March 12, 2023

3 минуты назад, AlexGround сказал:

Усилитель помещен в корпус, отлично сочетается с изодинамикой

Спасибо! Еще было бы интересно узнать, какой блок питания применен для усилителя?

AlexGround · March 12, 2023

15 минут назад, Valinor сказал:

какой блок питания

У себя я применил dc-dc повышающий преобразователь для анода на uc3843 и понижающий китайский модуль для накала. Питание самого усилителя внешнее от блока 12В 2А Но рекомендую все же делать полноценный ИИП или трансформаторный БП. Схемы модуля я не рисовал, он типовый, но есть плата

3843.zip