Гибридный усилитель DUAL-100

[AlexGround]

Разработан усилитель "DUAL-100" мощностью до 100 Вт на базе ушного усилителя "DUAL".

Входная лампа использована 6Ф1П (триод-пентод), что позволяет реализовать входную часть на одном баллоне. Выходной каскад на полевых транзисторах типа IRFP140/IRFP9140.

Усилитель напряжения выполнен на лампе VL1 в пентодном включении. Она нагружена на резистор R7, по переменному току имеется ПОС через конденсатор С5, так называемая "вольтдобавка", что повышает сопротивление нагрузки по переменному току, и как следствие усиление данного каскада возрастает, в комплексе с работой на повторитель выполненный на лампе VL2 имеем усиление порядка 60 дБ. Повторитель на VL2 нагружен на источник тока выполненный на транзисторах VT1, VT2 и особенностей не имеет.
Касательно транзисторной части, выходной каскад представляет собой повторитель на полевых транзисторах, узел смещения выходного повторителя реализован на VT3 и особенностей не имеет. Вольтдобавкой через конденсаторы С9, С11 осуществлена ПОС, повышающая динамическое входное сопротивление делителя R15, R16 для снижения нагрузки на повторитель выполненный на триоде VL1.2. Применение полевых транзисторов на выходе 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.

Схема в железе не проверена. 

Оконечный усилитель требует пред.усилителя с Ку порядка 6...7 раз. Был разработан несложный пред.усилитель на лампах 6Н23П на основании "мю-повторителя". 

Схема в железе не проверена. 
Материалы опубликованы для обсуждения.

 

 

Edited April 21, 2023 by Ollleg
обновление схемы

[Андрей63]

2 часа назад, AlexGround сказал:

мощностью до 100 Вт

Это у Вас какая мощность, по ограничению или RMS? И на какой нагрузке.

[AlexGround]

27 минут назад, Андрей63 сказал:

Это у Вас какая мощность

Это расчетная мощность RMS при идеальном(стабилизированном) питании 60 В и нагрузке 4 Ом.

[Андрей63]

Почему спросил, это серьёзный ток для  выходного конденсатора С12, а посему требования к нему повышенные, ну а если точнее он должен быть фольговый.

 И ещё вопрос , а для каких целей предназначен этот усилитель, для каких конкретно задач ?

[AlexGround]

4 минуты назад, Андрей63 сказал:

для каких целей предназначен этот усилитель

Бытовой усилитель

[Андрей63]

А резистор 50 кОм в цепи ООС на 6Н23П , это регулятор громкости?

[AlexGround]

7 минут назад, Андрей63 сказал:

это регулятор громкости

Да, такой вариант (регулятор в ОС) имеет несколько преимуществ из-за которого я на нем остановился.
Первая причина это снижение искажений со снижением усиления (громкости) в следствии увеличения глубины ОС. Ведь вряд-ли усилитель будет всегда прослушиваться на 100 Вт, а вероятнее он будет прослушиваться на мощности 5-15 Вт. Как результат искажения преда будут гораздо ниже, чем если бы его усиление было фиксированно.
Вторая причина это всегда относительно низкое выходное сопротивление на выходе этого преда, чем снижается чувствительность к наводкам у его выхода.
 

[Андрей63]

Ещё один вопрос, ток покоя выходного каскада.

[AlexGround]

10 часов назад, Андрей63 сказал:

ток покоя

Регулируется R12, оптимальный порядка 100-150мА

[Андрей63]

Возможно то , что блуду писать дальше  Вам сильно не понравиться, по сему терпите.  Схемотехника рассчитана для серийного производства, где не надо подбирать элементы , вставил и всё работает. Отсюда вытекает , большое количество электролитических конденсаторов в прохождение сигнала и глубокая ООС ( наверно 35 дБ). Наличие мосфетов в выходном каскаде конечно упрощает схему, однако назвать их комплементарными язык не поворачивается, однако ОСС и это исправит. Вообще если оставить каскад на 6Н23П , да же в том виде , как у Вас, а в место гибридного выхода воткнуть любой транзисторный , а то и D - класса усилитель на 100 Вт, может быть и не хуже будет.  А теперь немного про гибриды вообще, с моей точки зрения, это компромисс , как и любой другой усилитель, что то теряем, а что то приобретаем. В гибридах мы можем получить простыми средствами большую выходную мощность, для работы с малочувствительными АС, при сохранении ( в какой то степени ) лампового звучания и  малых искажений без ООС . Плюс простота схемы и хорошая повторяемость , при подборе активных элементов, а пассивными удаётся добиться нужного тонального баланса. При использовании ООС всё это бессмысленно. Уж лучше хороший каменный усилок, плюс пред на триоде.

[BAA]

53 minutes ago, Андрей63 said:

Схемотехника рассчитана для серийного производства,

Может как-то не очень правильно спрашивать бесплатных советов в коммерческих вещах?

[sova]

"Dual",  это ж немецкая фирма. 

https://hifi.dual.de/en/about-dual/history/

 

[AlexGround]

5 часов назад, sova сказал:

немецкая фирма

Ну ничего страшного, тёзками будут

[AlexGround]

7 часов назад, Андрей63 сказал:

где не надо подбирать элементы , вставил и всё работает

Так это же преимущество

7 часов назад, Андрей63 сказал:

электролитических конденсаторов

Чем же они Вас смущают? Ничего не мешает применить конечно и неэлектролиты, максимальная емкость разделительных высоковольтных конденсаторов. 22мкФ, все таки не 100мкФ, и не 1000мкФ. Лично меня электролиты не смущают, особенно если имеется охватывающая их ООС

7 часов назад, Андрей63 сказал:

глубокая ООС ( наверно 35 дБ).

По замерам в железе ушного усилителя Дуал ( с него полностью скопирована ламповая часть без изменений) глубина даже достигает и 45дБ. 

От чего влияние конденсаторов услышать невозможно, единственный конденсатор влияние которого не компенсирует ООС находится в катоде пентода. Но и тот легко заменить неэлектролитом, а само его наличие присуще большинству ламповых усилителей с автосмещением входного каскада.

7 часов назад, Андрей63 сказал:

может быть и не хуже будет

Может быть:)

 

7 часов назад, Андрей63 сказал:

пассивными удаётся добиться нужного тонального баланса. При использовании ООС всё это бессмысленно.

Так это же хорошо когда детали не окрашивают звук и не требуют подбора для тонального баланса.

На счёт ООС не стоит упускать из виду, что в отличие от многих транзисторных усилителей тут будут отсутствовать динамические искажения (конечно есть транзисторные без дин.искажений, но таких отнюдь не большинство, я бы даже сказал из общего количества транзисторных усилителей их мало), так как входная лампа имеет большую перегрузочную способность и никогда не перегружается раньше, чем оконечник уходит в клип. А значит и спектр искажений будет типичный ламповому усилителю, ведь все усиление реализовано только на лампе, выходной каскад просто повторитель.

[Андрей63]

18 часов назад, AlexGround сказал:

Так это же преимущество

Чем же они Вас смущают? Ничего не мешает применить конечно и неэлектролиты, максимальная емкость разделительных высоковольтных конденсаторов. 22мкФ, все таки не 100мкФ, и не 1000мкФ. Лично меня электролиты не смущают, особенно если имеется охватывающая их ООС

По замерам в железе ушного усилителя Дуал ( с него полностью скопирована ламповая часть без изменений) глубина даже достигает и 45дБ. 

От чего влияние конденсаторов услышать невозможно, единственный конденсатор влияние которого не компенсирует ООС находится в катоде пентода. Но и тот легко заменить неэлектролитом, а само его наличие присуще большинству ламповых усилителей с автосмещением входного каскада.

Может быть:)

 

Так это же хорошо когда детали не окрашивают звук и не требуют подбора для тонального баланса.

На счёт ООС не стоит упускать из виду, что в отличие от многих транзисторных усилителей тут будут отсутствовать динамические искажения (конечно есть транзисторные без дин.искажений, но таких отнюдь не большинство, я бы даже сказал из общего количества транзисторных усилителей их мало), так как входная лампа имеет большую перегрузочную способность и никогда не перегружается раньше, чем оконечник уходит в клип. А значит и спектр искажений будет типичный ламповому усилителю, ведь все усиление реализовано только на лампе, выходной каскад просто повторитель.

Алекс, а Вы когда нибудь вообще  " качественное воспроизведение слышали ", задаю этот вопрос согласно Вашим ответам, да же комментировать всё Вами написанное не хочется. Особенно меня поразило , что Вас не смущают электролиты в цепи сигнала. А меня они смущают в питании и в своём гибриде менял их четыре раза в оконечнике с током покоя 2 А, потратив на на это кучу денег и  три года экспериментов. Я Вам задавал уже вопрос , для  каких целей этот усилитель и сам на него отвечу, а что бы лампочки красиво светились и привлекали покупателей. Ничего толкового из Вашей схемотехники не выйдет, Вы ошиблись адресом по поводу обсуждения ( в том числе и по ушному усю ), здесь  на форуме совсем другой уровень и похоже Вы до него ещё не доросли. Говорю всё это не ради того , что бы Вас обидеть или унизить , просто сам прошёл этот путь, спасибо очень терпеливым старшим по опыту конструирования усилителей звука форумчанам ( не с этого форума ), которые меня пять лет терпели. Съездейте  на выставки, послушайте у себя в городе  ( я  живу не в Москве ) хорошие сетапы, начинать надо именно с этого. Всего Вам доброго и удачи, не интересна Ваша схемотехника, если уж совсем честно.

[Ollleg]

55 минут назад, Андрей63 сказал:

Ничего толкового из Вашей схемотехники не выйдет, Вы ошиблись адресом по поводу обсуждения

Андрей, посмею заметить, что AlexGround не любитель и если пришёл на этот форум, то вполне осознано и выложил свою концепцию не ради похвалиться, а получить новые оценки и взгляды таких же профессионалов на свои схематические решения. Любые оценки человеком  воспринимаются не в штыки, если они несут конструктивные решения и диалог взаимопонимания. Давайте будем более терпимы в этом плане в аудио, про терпимость и толерантность в новой европе к этому никакого отношения не имеет , если что....

Каждому есть чему поучится и выслушать замечания соратника, главное - как их донести до собеседника.

Для обмена знаний мы все здесь и собрались, и это есть хорошо и полезно для всех.

 

[AlexGround]

1 час назад, Андрей63 сказал:

А меня они смущают в питании и в своём гибриде менял их четыре раза в оконечнике с током покоя 2 А, потратив на на это кучу денег и  три года экспериментов

Конечно качество конденсаторов питания оказывает влияние, но в аудио усилителях (линейных) оно минимальное, особенно если электролиты зашунтированы пленочными конденсаторами. Мне жаль потраченного Вами времени и денег на эксперимент уровня самовнушения.

1 час назад, Андрей63 сказал:

Вас не смущают электролиты в цепи сигнала

В цепи сигнала они охвачены обратной связью, как межкаскадный, так и выходной, и искажения любого типа в них возникающие ослабляются в сотни раз и снижаются по своему уровню ниже порога восприятия человеческого слуха.

К слову не только меня они не смущают, признанные бренды, такие как например NAIM, как и многие другие, без зазрений совести применяют электролитические конденсаторы в цепи сигнала (на фото фонокорр NAIM Nait 1).

1 час назад, Андрей63 сказал:

Ничего толкового из Вашей схемотехники не выйдет

Возможно если бы Вы небыли так критичны, то могли бы получить для себя усилитель на звучание которого не влияет каждый установленный компонент, и вместо подбора конденсаторов и резисторов могли бы просто насладиться хорошим и точным звуком "из коробки".

 

1 час назад, Андрей63 сказал:

что бы лампочки красиво светились

Для этого на алиэкспрессе выпускают предусилители, ещё светодиоды им в панельку синенькие или красненькие ставят.

Предложенная мной схема это концептуально иная структура, отличная от всех тех гибридов, что мне довелось увидеть. Обычно в гибридах слушателю приходится наслаждаться или всем спектром переключательных искажений в оконечном каскаде. Либо довольствоваться мощностью в 5-15 Вт и маленьким обогревателем в комнате=) 
Я же предложил концепцию иную от структуры где триод линеаризует сам себя (внутренней ООС), а оконечный каскад гадит в сигнал как может не имея обратной связи. Я взял пентод, который размыкает внутреннюю ОС в лампе, и высвободившимся усилением охватил выходной каскад и конденсаторы в цепях сигнала. При этом все усиление как формировалось в лампе так и формируется, так что это не поделка для подсветки накалом, лампа тут полностью формирует выходной сигнал.

 

[sova]

2 часа назад, AlexGround сказал:

К слову не только меня они не смущают, признанные бренды, такие как например NAIM, как и многие другие, без зазрений совести применяют электролитические конденсаторы в цепи сигнала (на фото фонокорр NAIM Nait 1).

В транзисторной технике тяжело без эл литов-емкости нужные большие, а в ламповой замена эл литов на пленочные в питании сказалсь весьма положительно.