Jump to content

Recommended Posts

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
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
Posted
5 минут назад, BAA сказал:

Критиковать можно? Или какой смысл, есть как есть?

Конструктивная критика всегда полезна.

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?

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.
 

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 

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.

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

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?

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.

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 

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

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?

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. 

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

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.

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

  • Клубы

  • Сообщения

    • Вдогонку: вес блока примерно 55 кг. ВВ источник, полагаю будет весить соизмеримо, драйверный блок скорее всего не превысит 25 кг. Ламповый киловатт мощи в 135кг))) В то время как однотактники абсурдно малой мощности тяжелее))) 
    • Интересное сравнение. Чтобы сравнивать что-либо нужно обеспечить равные условия.  Давайте в первом примере указанную цепь ОС все таки замкнем правильно , на эмиттер транзистора. И соответственно получим какое-то напряжение сигнала на коллекторе.  Затем во втором примере обеспечим на базе необходимое напряжение для такого же коллекторного как в первом случае. Но! Делитель от первоначального ( в первом примере) сделаем на резисторах ( реальных , малошумящих) .  Тогда мы сможем равнозначно ( почти) сравнивать достигнутое. 
    • Имеются выходные трансформаторы от Днипро 14а, хотел бы собрать двухтакт из имеющихся ламп 6п6с + 6н9с, нужна схема 
    • Для концертного двухтактника киловатта на 3-4 самое то)))) Выходной каскад усилителя приобрел свой окончательный облик. Переместил его в квартиру чтобы заняться сборкой блока высоковольтного источника питания.   
    • Усиление есть линейность. Вот каскад с общим эмиттером. Ты видел такие тыщу раз. Но никогда не задумывался, от чего зависит его линейность. Давай, подумаем вместе.   Хоба. Вот два каскада. Два идентичных элемента усилителя. Каждый нагружен на генератор тока, не пропускающий переменную составляющую, с бесконечным сопротивлением переменному току. Вот только один из них подгружен цепью ООС от суховского винил-корректора: По условию ТЗ, выходное напряжение каскадов идентично.   Это и понятно: независимо от схемотехники корректоров, их выходное напряжение задано существующими стандартами. Нам надо всего лишь сравнить, какой каскад линейнее, и понять, почему.   Первый каскад, искажений в звуковом диапазоне порядка процента   Второй каскад: 0,003%. Отчего такая разница?   А вот от чего: для получения одного и того же выходного напряжения входное напряжение первого каскада равно два раза по 0,5 мВ, ибо генераторов два, 19 и 20к: А второго в 153 раза меньше. Или на 43 дБ. Почти на столько же децибел второй каскад и линейнее первого. А ведь никакой ООС ещё нигде нет. Второй каскад исходно линейнее до введения ООС. И какой отсюда следовает вывод? Для получения каскада с высокой исходной линейностью необходимо повысить его усиление. Нехудо бы вспомнить, как оно вычисляется: Ку = Rн / rэ Отношению сопротивления или, лучше, импеданса нагрузки к сопротивлению эмиттера, где rэ = 25 мВ / Iэ, мА. Не догадался ли кто до этого повышения линейности каскада раньше нас? Ответов всего два: 1. Да, догадался. 2. Нет, догадался. Рассмотрим схему ОУ, профессионального усилителя. В зоне 1 дифкаскад Т1Т2 нагружен на высокое выходное сопротивление зеркала Т3Т4 и включенное параллельно ему высокое входное сопротивление повторителя Т5. В зоне 2 каскад с ОЭ Т6 нагружен ровно так же: на генератор тока I2 (в реале - транзистор с высоким выходным сопротивлением) и включенное параллельно ему высокое входное сопротивление ВК Т7Т8. Оказывается, весь мира знает, что нельзя нагружать каскад с высоким выходным сопротивлением на низкоимпедансные цепи ООС, как это сделали кенвуды, соблазнив неопытного наивного чукотского инженера:   *инженер - допустимый в приличном обществе эвфемизм, обозначающий умственно недееспособного гражданина. Если два инженера собирают усилитель вместе - жди беды и сборища фатальных ошибок в схеме. Усиление = линейность-2.zip
    • Непонятно, как у вас сложилось впечатление, что мы вам в щёлочку будем показывать именно блуд. Наверное, мы дали вам повод так думать. Выложите пруф на пост, где вам показывали этот самый блуд. 
    • Вам нужен диплом препода, или знания?  Вот незадача, я подумал, что - диплом. 
    • У нас есть разные структуры. Но так как вас пугают RC-цепи, боюсь, они вам тоже не подойдут. 
    • Какие вы знаете проблемы субъективного восприятия сверхлинейных усилителей? Перечислите усилители и их проблемы, плиз. Благодарю вас за внимание к проблемам чужих усилителей.    1. Нам удалось выявить источник искажений, которые становятся заметны при уровне тысячной доли процента и даже ниже. Эти искажения возникают, когда нелинейные участки характеристики усилителя изменяют свое местоположение в зависимости от усиливаемого сигнала. Если можно применять слово "бред", то это именно он.  1. Нет никаких "бродячих" нелинейных участков характеристик. Да и чего - характеристик? Есть много нелинейных характеристик: коллекторные, база-эмиттерные, какие именно имеются в виду? Что за тайны?   Пакость заключена в том, что все нелинейности равномерно размазаны по всем характеристикам, и на любом их отрезке всё та же нелинейность. Сказать: "нелинейности переползли и скучковались в этом месте" значит: все остальные места внезапно стли ЛИНЕЙНЫМИ! Вот именно это и есть бред.  2.   бумагомасл. конденсаторами Мерил во времена оны искажения конденсаторов. Самые нелинейные - именно бумажные, например, МБГО. Почему? Электрическое поле стремится прижать обкладки друг к другу как можно ближе. Если диэлектрик мягкий, та же бумага, то это полю удаётся - на микрометры. Но вот тогда, вместе с этим, меняется и ёмкость конденсатора - больше на пиках напряжения меж обкладками. То есть, появляются нечётные искажения сигнала. Лучше всего конденсаторы с жёстким диэлектриком, вроде фторопласта.    3.  Например, фирма Lavardin использует для них термин memory distortion. Бедолаги. Вообще, надо немного понимать, что такое Запад. Вот Мицубиси, у неё фишка - внедорожники на ралли Париж-Дакар, Хонда - приспортивленная, Тойота - надёжная и т.д. Так и тут: наша фирма открыла какой-то вид искажений, а больше никто не смог. Значит, наша фирма умнее и её товар лучше.  На самом деле, только в плохих усилителях возможны тепловые искажения. Дело в том, какой каскад задаёт уровень искажений усилителя. В сверхлинейных усилителях этот каскад - входной. Благодаря высокому общему усилению, токи входного каскада меняют рассеиваемую транзисторами мощность на уровне микроватт. Понятно, что микроватты практически не меняют баланс мощности входного транзистора в несколько милливатт. Потому входной каскад служит эталоном линейности для всего усилителя. Другое дело обычные усилители. Чем меньше усиления в петле, тем больше девиация мощностей входных транзисторов. Возьмём, для примера, усилители Песса: в них входной транзистор и есть выходной. Понятно, что из-за  большой девиации мощности его параметры и "эталон" разные для разных рассеиваемых мощностей, а мощности зависят от амплитуды выходного сигнала. И несчастный усилитель размышляет: стоковое напряжение - 2 вольта, мощность невысока, усилю-ка я сигнал в 10 раз. Потом: стоковое напряжение - 20 вольт, транзистору жарко, характеристики изменились, в честь этого усилю сигнал в 11 раз.  Вот это усиление сигнала с разным Ку в течение одного периода и есть искажения. Даже не удивлён, что они открыли эти искажения именно в своих усилителях: не доходит через голову, дойдёт через измеритель искажений.  Кстати, бороться с тепловыми искажениями можно только углублением ООС, и мне интересно, как они выкрутились из ситуации.  4.  Современный усилитель подает выходное напряжение на зажимы АС очень быстро, а ток через них устанавливается по сложному закону в течение нескольких миллисекунд в соответствии с модулем и фазой импеданса. Искажения, возникающие во время установления этого тока, придают ту самую «зашумленность» звуковому образу. Давно известные искажения, возникающие, как искажённое падение напряжения от протекания нелинейного тока АС по сопротивлениям:  проводов, в тч, внутренней разводки выход-клеммы, переходному контактов реле, кабелей АС, катушки выходного фильтра.  Лечатся установкой компенсатора сопротивления кабелей АС и охватом ООС контактов реле. Пример: ВВС-2011: МАСТЕР: этс. 
    • Чего там доказывать? Я спроектировал ГРААЛЬ, люди спаяли, говорят - священный, благодарят.  
    • А почему она вам плоха? Ведь вам её не разрабатывать, а всего лишь собрать. Сколько RC цепей вас не устраивает, какое пороговое число и почему?
    • Прошу в резерв. 
    • Покажите самую сложную схему, которую вЫ собирали. Мы будем знать, какой у вас уровень, а то и правда, некрасиво может выйти, если вы умнее нас, а мы не выказываем вам подобающих знаков уважения. 
    • Есть техническая возможность избавиться от искажений совершенно, загнав их под порог необнаружения - ниже уровня шумов. Ради чего нам от этого отказываться? Тем более, люди это любят:  
    • Это - таки фекалии: то, чего не было и не должно было быть в музыке, как фекалий в борще. Благодаря сверхлинейности, фекалии нам в голову не приходят. Вам - как хотите. Ваша ж голова, желудок тоже не дядин. 
  • Forum Statistics

    • Total Topics
      10.3k
    • Total Posts
      111.3k
×
×
  • Create New...