Jump to content

Гибридный усилитель ROSA-HB1

Valinor

By Valinor
in Hybrid

 Share

Recommended Posts

Valinor Local

Valinor

Posted
Posted

Приведу здесь описание гибридного усилителя от @AlexGround, представленный на веге. Надеюсь, что и у нас он будет интересен.

 

Доброе время суток!
Хочу представить схему гибридного усилителя с обратной связью во 2-ю сетку и выходным каскадом с малыми коммутационными искажениями на транзисторах одной проводимости.

Провел замер искажений при анодном 160В для разных выходных мощностей, результаты лучше чем были при питании +200В. Схему в шапке поправил под питание +160. Все питающие напряжения при замере стабилизированны.
Режим лампы 6Ж1П:
Питание: 160В;
Анод: 135В;
2я Сетка: 103В;
1я Сетка: -3.4В.
Ток покоя ВК: 230мА.

ROSA HB1.JPG

Старая схема:

Спойлер

ROSA HB1.JPG

изображение_2023-10-18_211757125.png

Особенностью входной части схемы является применение маломощного пентода с динамической нагрузкой для получения максимального разомкнутого "виртуального" усиления, и перевод его в триодное включение подачей сигнала обратной связи с выхода усилителя во 2-ю сетку. Таким образом происходит линеаризация не только лампы, как в случае входной части на триоде, но и выходного каскада, а так же межкаскадного конденсатора.
Смещение лампы фиксированное, это позволяет избавиться от искажений катодного конденсатора который необходимо было бы применить в случае автоматического смещения.
Лампа применена 6Ж1П как не требующая высокого напряжения питания, достаточно линейная и распространенная, однако в силу возможности гибкой настройки схемы благодаря фикс.смещению, есть большой простор для экспериментов с различными лампами во входном каскаде.
Выходной каскад является идеей пользователя IDDQD

Спойлер

изображение_2023-10-10_183937810.png

изображение_2023-10-10_183822233.png

ВК охвачен ООС по току, чем достигается термостабильность. Входное сопротивление сопоставимо с тройкой ЭП (а значит такой ВК подходит для сверхлинейника). Само-собой, полевики можно параллелить (с добавлением истоковых резисторов). Ток драйвера (предвыходных биполяров) легко выставить в диапазоне 20 - 200 мА, что достаточно для прокачки емкостей нескольких пар выходных мосфетов. Выходное сопротивление с одной парой ~0.09 Ом. В биполярном варианте с током покоя 300 - 400 мА наблюдается эффект экономичного А - транзисторы открываются/закрываются плавно, коммутационные искажения на уровне шумов.

Версия ВК на биполярных транзисторах меня заинтересовала своими малыми коммутационными искажениями, и хорошей линейностью, что особенно важно для усилителя с малой глубиной ОС. Ещё одной особенностью ВК является стабилизация тока покоя по датчику тока (резистору R29), что исключает необходимость в контроле температуры выходных транзисторов.
Схема ВК была доработана добавлением ещё одной ступени повторителя на входе, с целью увеличения входного сопротивления для работы ВК напрямую от пентода. Так же был доработан узел стабилизации тока покоя для снижения зависимости ТП от напряжения питания и температуры силового транзистора ГСТ, как результат ток покоя практически независим от напряжения питания усилителя и температуры выходных транзисторов . С эмиттера входной двойки повторителей берется сигнал для введения вольтдобавки в нагрузку пентода.
Напряжение "раскачки" выходных двоек выделяется на резисторах R18, R20, благодаря вольтдобавке на конденсаторе С16 переменное напряжение на R18 приложено между Б-Э верхней двойки, таким образом управление выходными двойками симметричное.
При токе покоя ВК порядка 220...230мА происходит резкое снижение коммутационных искажений, дальнейшее повышение тока покоя не приносит значительных улучшений.
За поддержанием нуля на выходе следит интегратор на ТЛ071, с его отрицательного плеча питания берется напряжение для регулятора смещения лампы.
Выход интегратора подключен на вход ВК через делитель в который заведена ПОС, для повышения входного сопротивления выходного каскада.


Модель MicroCap

rosa hb1.zip

 

Была разработана и собрана односторонняя печатная плата под изготовление ЛУТ.
СМД компоненты типоразмера 1206, ламповая панелька типа ПЛК7-1п, или ПЛК7-4к, посадочное место универсальное. Выходные транзисторы в ТО-247.
Габарит платы 58*76мм.

изображение_2023-10-18_210401086.png

 

Файл платы усилителя в SprintLayout (+GERBER)

ROSA HB1 full.zip

 

Так же ранее для макета была разработана печатная плата выходного каскада под ламповую часть собранную навесом, плата ВК и схема подключения ламповой части к ВК приведена в архиве

rosa VK.zip

 

Замеры и осциллограммы:

Клип 1кГц:

clip.jpg

Меандр 1кГц:

mea.jpg

Искажения на нагрузке 5 Ом при выходной мощности 1 Вт:
THD (1кГц)= 0.009%

1w 5om thd.jpg

Искажения на нагрузке 5 Ом при выходной мощности 10 Вт:
THD (1кГц)= 0.036%

10w 5om thd.JPG

Измерения старой схемы:

Спойлер

Искажения на нагрузке 4 Ом при выходной мощности 1 Вт:
THD (1кГц)= 0.03%

1w 4ohm thd.jpg

Искажения на нагрузке 4 Ом при выходной мощности 10 Вт:
THD (1кГц)= 0.07%

10w 4ohm thd.jpg

Зависимость уровня искажений от частоты при выходной мощности 8 Вт (4 Ом)

thd sweep.jpg

*измерения проведены при стабилизации всех питающих напряжений.

 

  • Like (+1) 1
  • Replies 69
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Popular Days

Top Posters In This Topic

Popular Days

Popular Posts

Valinor
Valinor

Дополнение к описанию выше: Предлагаю вариант простого линейного блока питания со стабилизацией анодного напряжения. Старая схема:   bp rosa.zip

Valinor
Valinor

Приведу здесь описание гибридного усилителя от @AlexGround, представленный на веге. Надеюсь, что и у нас он будет интересен.   Доброе время суток! Хочу представить схему гибридного усилите

Сергей А
Сергей А

Спасибо. Интересная идея и реализация. 

Posted Images

Valinor Local

Valinor

Posted
  • Author
Posted

Дополнение к описанию выше:

Предлагаю вариант простого линейного блока питания со стабилизацией анодного напряжения.

bp.JPG

Старая схема:

Спойлер

bp-1.JPG

 

IMG_20231019_174139.jpg

bp rosa.zip

  • Like (+1) 2
Valinor Local

Valinor

Posted
  • Author
Posted
5 минут назад, BAA сказал:

Критиковать можно? Или какой смысл, есть как есть?

Конструктивная критика всегда полезна.

BAA Master

BAA

Posted
Posted

Смотрите, усиление выходной двойки 50*100=5000. Типовые бета. нагрузка 8 => приведенное уже 40000. Ставим еще двойку  125*125??
Второе, что делает узел на VT3,4?

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
В 25.10.2023 в 18:01, BAA сказал:

Смотрите, усиление выходной двойки 50*100=5000. Типовые бета. нагрузка 8 => приведенное уже 40000. Ставим еще двойку  125*125??

Кашу маслом испортим?
сопротивление может быть и 4 Ом, бета всегда ориентируемся на минимум, для 3055 указанных в аналоге это 20 раз, для кт814 в преде тоже в допустимых заменах это 40, 20*40=800, уже не 5000 =)
Двойка на входе да, дает порядка 5000, ну и имеем входное порядка~ 16 МОм при работе на 4 Ом.
Так это же отлично, лампа работает в близком к идеальному режиме, динамическая нагрузка в аноде и нагрузка ВК в виде десятков МОм.
 

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
В 25.10.2023 в 23:52, Сергей А сказал:

И каков он ?

я применял смд вообще фиолетовый, падение примерно такое же, шума не прибавляет, его в целом можно не ставить, он компенсирует падение затвор исток, компенсирует тепловой дрейф стабилитрона, хотя и первое и второе мелочи, ну а 3 просто информирует визуально о работе высоковольтной шины. Если его заменить перемычкой работать ощутимо хуже не станет 

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
В 25.10.2023 в 18:01, BAA сказал:

Второе, что делает узел на VT3,4?

стабилизирует ток ВК по обратной связи с датчика тока. То есть не нужен контроль температуры выходников, прям совсем. Ток задал и он держится при любом питании и любом нагреве радиаторов.

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
3 часа назад, Сергей А сказал:

Как ОС по второй сетке посчитать ?

Я смотрю там делителя нет. Если ее в обычный усилитель поставить ?

Делитель внутри лампы, так как вторая сетка дальше от катода и меньше влияет на анодный ток. А что считать? Глубину? Усиление? Ку каскада будет соответствовать Ку лампы в триоде, это по сути псевдо-триодное включение.

Как в железе померять глубину? Замерять усиление без ООС ( конденсатор со 2сетки на землю), потом поделить его на Ку с ООС, получим величину петлевого усиления. Для схемы гибрида это навскидку 35..40 дБ

BAA Master

BAA

Posted
Posted
7 hours ago, AlexGround said:

стабилизирует ток ВК по обратной связи с датчика тока. То есть не нужен контроль температуры выходников, прям совсем. Ток задал и он держится при любом питании и любом нагреве радиаторов.

Я могу ошибаться. Напряжение боотстрапа (положительного по схеме вывода С16) превосходит, естественно, питание. При этом реверсируется напряжение на VT4 и VT3.
Это так и должно быть?
Второе. При питании 30 В на аноде VD5 напряжение немного выше нуля. Полуается, то на базе VT5 примерно 18 В. Отавшиеся аольт 10 падают на R24, номиналом 100 Ом?

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
5 часов назад, BAA сказал:

усиление "от фонаря"

Стоит убрать например vt1, и входное сопротивление станет не 15МОм, а 150кОм. Усиление пентода упадет децибел так на 25, как результат, на столько же ухудшится линейность усилителя. Усиление не от фонаря, а такое, что бы обеспечить максимально комфортный режим у пентода.

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
5 часов назад, BAA сказал:

Напряжение боотстрапа (положительного по схеме вывода С16) превосходит, естественно, питание

Превосходит только при подходе к клипу, тогда отпирается VD5, а ГСТ выключается.

В нормальном режиме, не в клипе, напряжение на +С16 больше напряжения на базе VT5 примерно на 1.3...1.4В (падение на R18 чуть больше чем падение на R20). И до клипа не превышает напряжение питания 

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
5 часов назад, BAA сказал:

Второе. При питании 30 В на аноде VD5 напряжение немного выше нуля. Полуается, то на базе VT5 примерно 18 В. Отавшиеся аольт 10 падают на R24, номиналом 100 Ом?

Не понял где вы берете эти значения. На базе вт5 примерно+1.2..1.4в необходимых для смещения верхней двойки. Ведь на выходе у нас 0. Разница напряжений между питанием и базой VT5 падает в основном на транзисторе источника тока VT4

BAA Master

BAA

Posted
Posted

Виноват, не то написал, на коллекторе VT4.

30 вольт питания 2 базо-эмиттерных(примерно) - катод стабилитрона (на 16в) - анод стабилитрона -120 Ом - два базо-эмиттера - 0.

Считаем 30, 28.5, 12.5, R18, 1.2, 0. Между 12 вольтами на аноде Vd5 и двумя переходами выходной двойки (отноително нуля) сколько будет?

BAA Master

BAA

Posted
Posted
29 minutes ago, Сергей А said:

SSM16 - диод Шоттки

C...ка слепой стал!... 55С16 - стабилитрон. Спасибо... 
Не менее тем переключение в усилке ни к чему, с другой строрны зачем шунтровать достаточно мощный базо-коллекторный переход. 

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
В 25.10.2023 в 22:06, Андрей63 сказал:

какое при местной ООС ? И заодно какой спектор.

Местную ОС добавил как опцию, цели замерять себе не ставил, потому ограничился проверкой устойчивости при местной ОС и впаял вместо переключателя перемычку на общую.

Понятно что без охвата ВК спектр будет хуже и выходное сопротивление выше

AlexGround Enthusiast

AlexGround

Posted
Posted
55 минут назад, BAA сказал:

переключение в усилке ни к чему

Ну так мощность усилителя 60Вт, а не 10Вт. 

 

55 минут назад, BAA сказал:

переключение в усилке ни к чему

Особенностью этой схемы является плавное переключение, комутационные искажения очень малы. Этот эффект проявляется при токе покоя примерно от 220мА и выше, искажения коммутации резко снижаются практически на уровень шума

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.

×
 Share
Go to topic listing

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

  • Клубы

  • Сообщения

    • Buran81
      Прошу совета

      By Buran81 · Posted

      Спасибо за книжку. Классная .С удовольствием пополнил свою библиотеку.  Однако  пробежавшись по ней (может быть слишком быстро),пока не нашёл, где автор призывает производить арифметические действия с постоянным и переменным составляющей  индукции . Не могли бы скинуть скрин страницы?
    • Mik
      Совет по схеме

      By Mik · Posted

      около 3в
    • lenivo
      Давно не собирал усилителей на 2А3, решил собрать.

      By lenivo · Posted

      По схемам стабилизатора решил начать с варианта на полевом транзисторе и TL431. Сперва собрал на IRFZ44N (RDS=0.022 ома,  Vt=2.3v). За основу взята вот эта схема. Как бы схем много с разными номиналами.   С входным переменным напряжением 6,9 вольта и с 30 000 мкф после выпрямительного моста - стабилизация 2,5 вольта на лампе 2А3..... На входном переменном напряжении 5,6 вольта - пульсации не подавились - пульсации около 0,3 вольта ..... -это много. Наращивание конденсаторов до 50 000 мкф не помогло, только трансформатор вдруг загудел. Уменьшил до 30 000 мкф -трансформатор гудеть перестал. Тогда поставил транзистор IRL3803V - на плате управления 3D принтером RAMPS -он рекомендован для замены   IRFZ44N - чтобы плата меньше грелась и там действительно помогает. И да, в этой схеме он показал себя лучше.... И с входным напряжением вы 5,6 вольта выдал стабилизацию 2,4 вольта (по краю  - на 2,5 вольтах пульсации не додавлены)..... По идее тут бы входное 6,0 вольт совсем было бы нормально. Как бы 5,6 это напряжение на данном трансформаторе на макете - на усилителе ТОР и там можно дополнительной накальной обмоткой намотать нужное напряжение и больше, и меньше. Можно вместо схемы на 3 диодных сборках Шоттки собрать выпрямитель на 4 диодных сборках (на усилителе так и планирую собрать)... тоже даст какой то эффект..... Но без запаса нельзя - просядет вечером сеть 230 вольт и и всё - полезет фон. Поэтому нужен запас несколько десяток вольта. А при 5,6 вольтах входного переменного ..... вылезли помехи от возбуждения импульсов управления. Так как проблема известная лечится подбором конденсатора в схему. У меня получился лучший результат с плёнкой 0,68 мкф - 1,0 мкф. Пробовал МКТ, МКР, полистирол(0,5мкф, 1,0 мкф и 3,3 мкф) и СГМ (10 000 пф - мало не пошло). Меньше 0,68 мкф -пульсации не давятся..... более 1 мкф - от наращивания эффекта не видно. Пробовал электролиты 100 мкф и 3300 мкф ..... 100 мкф лучше , чем 3300 мкф, но не справляется -не может убрать помехи полностью. А вот даже МКТ 0,68 полностью убирает помехи. А с полистиролом 1 мкф или 3,3 мкф - давятся даже шумы на 2 мВ - линия становится тонкой на осциллографе. А 0,5 мкф полистирола - не хватает додавить эти помехи. Интересный момент - при входе 5,6 вольта переменного напряжения, под нагрузкой на электролитах 30 000 мкф тестер показал 5,6 вольт постоянного напряжения при выпрямлении диодами Шоттки. Радиатор 8 см х 5,5 см х 2,5 см - 13 ребер = 440 кв.см. Под нагрузкой за пол часа - греется до 75 градусов.   Коммутационные помехи (предположительно от работы TL431) вот так проявились. Убираются полностью плёночным конденсатором 0,68-3,3 мкф.   В интернете нарылся вот такой пост   Там много всего было - одна из схем развития темы  вот такая. Вроде как обещают совсем небольшое требуемое напряжение превышения на уровнем стабилизации...... Но схемы пробовались для стабилизации накала 6,3 вольта 2А. Вроде как выпрямляли прямо 6,5 вольта и получали стабилизацию на уровне 6,0 вольта.   Буду пробовать..... p.s. В  3D принтере IRL3803V - управляет током 15А 12 вольт для нагрева рабочего стола на всём времени печати (может и несколько суток печатать большую модель)- и стоит вообще на плате без радиатора. НО там он работает в "ключевом" режиме, то есть- или "полностью открыт",  или "полностью закрыт".    
    • Rezvoy
      Совет по схеме

      By Rezvoy · Posted

      Так какая амплитуда на нагрузке была?
    • Mik
      Совет по схеме

      By Mik · Posted

      на вход подавал от гены ГЗ-111 от 1в и более до ограничения синуса на нагрузке (резисторы 8ом), смотрел осциллом С1-107 синус, АС есть на 8 ом от ламповой Эстонии и на 4 ом от Веги, слушал с ламповым кором на еф86+6н23п-ев, сд  с вых = 2в и кассетником с 0,5в на вых. могу сделать, настроить, с расчетами туго...  
    • BAA
      Измерения ВАХ и подбор радиоламп

      By BAA · Posted

      Никаких претензий нет.  У вас автоматизированная измерительная система. Это здорово. Другим, например, лень. Из опыта работы (40+) с электронными приборами, в т.ч. вакуумными, было высказано предположение, что наиболее корректный способ включает электротермотренировку. До того. Е, ЕВ, В, Д, Р зачастую имеют следы первичного "прогона". У некоторых он прописан в ТУ.
    • lenivo
      Давно не собирал усилителей на 2А3, решил собрать.

      By lenivo · Posted

      Как же не просто бороться  с высоким тепловыделением. Кроме увеличения радиаторов решил заняться оптимизацией схемы и применённых компонентов.. Начал собирать макет для стабилизатора накала , сперва решил обеспечить запас по мощности накальной обмотки в траснформаторе. Под рукой лежали ТПП-287-220-50К (компенсационный).... И как оказалось в зелёном можно параллельно   обмотки подключать , а в красном нельзя - там разброс напряжений на 5 вольтовых обмотках в 0,1 вольта. И при параллельном включении трансформатор на холостом ходу начинает перегреваться ...... полное непотребство.... Это только для маркировки "К" -компенсационный.   Пришлось искать другой трансформатор - ТН-60. Там обмотки 5вольт(6,3) - 6 Ампер.... Только вместо 5 вольт и 6,3 вольт - там при сети 230 вольт - 5,6 вольта и 6,9 вольта.  Зато двухкратный запас исключает влияние недостатка мощности трансформаторной обмотки на схему стабилизации - если лампа не выходит на штатный режим -значит глючит схема, а не ЭТО НЕХВАТКА мощности с трансформатора. Схему разделил на два звена - выпрямитель и схема стабилизации.. Подобрал диодные сборки Шоттки с параметром менее  Uf=200 mv...... У обычного диодного моста  Uf=560 mv - по измерениям китайского LCR тестера. Диодные мосты грелись в усилителе на радиаторах до 75 градусов при работе 30 минут. Схема из диодных сборок Шоттки. Правильнее собрать из 4 сборок, но у меня нашлось только 3 сборки с менее  Uf=200 mv...... или так Работает, под нагрузкой лампой 2А3 - на радиаторе разогревались не более 45 градусов. Собраны по верхней схеме. Сборки 2040....  20 ампер на 40 вольт. т.е 2х10ампер - фактически 10 амперные. Проверялись на входном переменном напряжении 5,6 вольта и 6,9 вольта. Результат уже устраивает.... Только вот ну понятно будут ли у ново купленные такие же параметры "менее  Uf=200 mv......" .... так перебрал около 10 сборок из них только 3 штуки отобралось. Были там и с параметрами даже хуже, чем у диодного моста.     
    • Климентий
      Измерения ВАХ и подбор радиоламп

      By Климентий · Posted

      Почему не годится... Годится... Можно и руками 👐 работу сделать... Если времени много , свободного... Попробуйте 1000ламп отмерить и вах снять в ручном режиме? 🤣    
    • KKVTech
      Радиолампы Tesla EL34 1970-ые квартеты и пары

      By KKVTech · Posted

      Здравствуйте! За сколько продадите цифровой файл каталога?  
    • Stan Marsh
      Совет по схеме

      By Stan Marsh · Posted

      Это да, принципиальной разницы по громкости между, скажем, тремя и десятью ваттами практически нет. Если не хватает трёх, то и десяти будет недостаточно. Но обычная громкость в КдП редко превышает полватта. Так что запас будет в любом случае. 
    • Normann
      Совет по схеме

      By Normann · Posted

      Здесь только в МАИшной схеме анодное стоит с задержкой подавать, на всякий случай. Если хочется без ОС, то можно и в триоде 6V6. Проще и удобнее, если мнимые ватты не нужны. Звучит такой усилитель жирненько и бодренько! )
    • CHEL_EV
      Совет по схеме

      By CHEL_EV · Posted

      Здесь сохранил эти схемы 10 лет назад, одна оригинал, вторая от МАИ. Пусть здесь в этой теме будут тоже..  Классик  с небольшими доработками. При исправных деталях и правильной сборке, настройка балансировочным резистором 150 Ом одинакового тока ламп выходного каскада по падению напряжения на катодных резисторах 6П6С.. Цепь Цобеля с анода 6Ж8 на сетку 6С2С  — 22к-100пФ, опережающий конденсатор в цепи ООС — 200пФ.
    • CHEL_EV
      Совет по схеме

      By CHEL_EV · Posted

      Полковник, их надо просто уметь готовить. О вкусах не спорят
    • Colonel Burrous
      Совет по схеме

      By Colonel Burrous · Posted

      Классная лампа для ч/б телеков в строчной развёртке. В аудиотракте-серость и посредственность из-за жёстких характеристик и нестабильности параметров. Для кого качество звука некритично-проканает.
    • Normann
      Совет по схеме

      By Normann · Posted

      Есть этот же вариант на 6SJ7+6SN7. Вполне прилично звучит. Я собирал в прошлом.

  • Forum Statistics

    • Total Topics
      10.5k
    • Total Posts
      112.2k
×
×
  • Create New...