Ламповый гибридный усилитель 100 ватт схема. Гибридные усилители. А какая же разница между гибридными и ламповыми усилителями
Приветствую всех посетителей сайта и представляю конструкцию УМЗЧ, который на мой взгляд (ухо) является воплощением всего лучшего, что мы можем взять от современных транзисторов и старинных ламп.
Мощность: 140 Вт
Чувствительность: 1.2 В
Схема содержит небольшое количество деталей, проста в настройке, не содержит дефицитных и дорогостоящих компонентов, очень термостабильна.
Коротко о схеме. Истоковый повторитель реализован на комплиментарных MOSFET транзисторах IRFP140, IRFP9140 и особенностей не имеет. Транзистор VT1 на звук влияния не оказывает, нужен для стабилизации тока при изменении температуры выходных транзисторов и установлен в непосредственной близости от них на радиаторе охлаждения. Радиатор желательно иметь массивный, с большой площадью охлаждения, транзисторы установить вплотную друг к другу на теплопроводящую пасту, через слюдяную прокладку. Конденсатор С4 обеспечивает «мягкий» старт истокового повторителя.
Теперь о драйвере.
С драйвером пришлось повозиться, т.к. входная емкость одного транзистора – 1700пф. Были опробованы разные типы ламп и разные схемы включения. От слаботочных ламп пришлось отказаться, т.к. завал по ВЧ начинался уже в звуковом диапазоне. Результатом поисков стал СРПП на 6Н6П. При токе каждого триода – 30ма, АЧХ усилителя проcтирается от единиц герц до 100 кГц, плавный спад начинается в районе 70кГц. Лампа 6Н6П очень линейна, к тому же драйвер на 6Н6П имеет огромную перегрузочную способность. Режимы триодов 6Н6П - 150В, 30ма. По даташиту Рмакс.-4.8Вт, мы имеем 4.5, почти на пределе. Кому жалко 6Н6П, можно облегчить режим, увеличив номиналы резисторов R3 и R4, скажем до 120Ом. И еще, несмотря на то что лампа 6Н6П имеет небольшой коэффициент усиления, она оказалась склонной к самовозбуждению, может все дело в имеющихся у меня экземплярах, но, тем не менее были приняты меры по удушению этого нежелательного явления. На лампу был надет стандартный алюминиевый экран, девятая ножка запаяна на землю, в сетку установлена небольшая катушка – 15 витков провода ПЭВ 0.3, намотанных на резистор 150 кОм – 1Вт. Если ровнехонькая АЧХ на ВЧ для Вас не главное можно попробовать в драйвере 6Н8С или 6Н23П, в СРПП разумеется.
Настройка усилителя проста - R5 устанавливаем в среднее, а R8 в нижнее по схеме положение и включаем усилитель. Прогреваем 3 минуты, крутим R5 – устанавливаем «0» на выходе, затем осторожно крутим R8 – устанавливаем ток покоя выходных транзисторов. Ток контролируем, измеряя падение напряжения, на любом из R15, R16 оно должно быть – 110мв, что соответствует току через выходные транзисторы 330ма. Ток покоя на Ваше усмотрение – все зависит от имеющихся в Вашем распоряжении радиаторов и вентиляторов. Настройка усилителя закончена – наслаждайтесь звуком.
Блок питания не привожу, т.к. каждый может разработать его сам. Но хочу предупредить, что экономить на блоке питания – последнее дело. Ставьте большие трансформаторы, огромные емкости и Вам воздастся. Не забудьте везде наставить предохранителей.
Детали
. Детали самые обычные, резисторы ОМЛТ, конденсаторы JAMICON, резисторы R15, R16 составлены из трех параллельно соединенных ОМЛТ-2 - 1Ом, R8 - проволочный, входной потенциометр ALPS. Применение аудиофильских компонентов приветствуется, в особой степени это относится к конденсаторам блока питания. Отдельно нужно сказать про С3,С4,С5, от них зависит звучание усилителя, поэтому тип конденсаторов Вам лучше выбрать на Ваш вкус. У меня стоят импортные красно – коричневые пленочники неизвестного производителя, подозреваю производства Поднебесной. Если Вам не нужно чтобы АЧХ усилителя была линейной от 2Гц, то емкости конденсаторов С3 и С5 можно уменьшить. Выходные транзисторы желательно подобрать в пары по параметрам.
При включении усилителя, в течении нескольких десятков секунд прослушивается фон переменного тока, потом он исчезает. Это явление обусловлено тем, что истоковый повторитель имеет большое входное сопротивление и пока катоды триодов прогреваются, вход повторителя оказывается «подвешенным» и «принимает» окружающие его электромагнитные поля с частотой промышленной электросети. Бороться с этим явлением не нужно – нужно реализовать задержку включения АС.
Мощность усилителя – 140Вт, при Uвх.эфф. – 1.2В. Коэффициент нелинейных искажений измерить нечем, но я не думаю что он конский у этого усилителя, судя по звуку.
Теперь собственно о звуке.
Звук у этого усилителя похож на звук триодного двухтактника, но басовый регистр гораздо «мясистее», бас быстрый, четкий и солидный. Серединка прозрачная и детальная, верхи без «песочка» присущего транзисторам.
Усилитель жрет все, качает любую акустику. Усилитель задумывался для эксплуатации на улице - дома ламповый однотактник, но теперь я не уверен, что он будет не основным. Еще послушаем.
И еще, при постройке усилителя желательно оснастить его системой всевозможной защиты, это улучшит его эксплуатационные качества и защитит Вашу АС от нештатных ситуаций.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ602БМ | 1 | В блокнот | ||
| VT2 | MOSFET-транзистор | IRFP140 | 1 | В блокнот | ||
| VT3 | MOSFET-транзистор | IRFP9140 | 1 | В блокнот | ||
| Диод | КД521А | 2 | В блокнот | |||
| Стабилитрон | 12 - 15В | 2 | В блокнот | |||
| Лампа | 6Н6П | 2 | В блокнот | |||
| С1 | Электролитический конденсатор | 10000мкФ х 50В | 1 | В блокнот | ||
| С2 | Конденсатор | 0.1мкФ х 63В | 1 | Пленочный | В блокнот | |
| С3-С5 | Конденсатор | 6.8мкФ х 63В | 3 | Пленочный | В блокнот | |
| R1 | Переменный резистор | 50 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 220 кОм | 1 | 1Вт | В блокнот | |
| R3, R4 | Резистор | 100 Ом | 2 | 2Вт | В блокнот | |
| R5 | Подстроечный резистор | 33 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R6 | Резистор | 86 кОм | 1 | 1Вт | В блокнот | |
| R7 | Резистор | 56 кОм | 1 | 1Вт | В блокнот | |
| R8 | Подстроечный резистор | 15 кОм | 1 |
ГИБРИДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Многие слышали и наверное делали ламповые УНЧ, кто-то говорит их звук самый лучший, а кто-то скажет транзисторы ни в чём им не уступают и по параметрам гораздо круче.
Я делал и те и эти и готов сделать окончательный вывод: в классном усилителе звука - и лампы и транзисторы, каждому своё:
Лампы отлично работают на входе, а как стильно смотрятся!, а полевые транзисторы на выходе - и не надо огромных выходных трансформаторов.
Вот схемы которые я испытывал в процессе экспериментов и все они прекрасно себя зарекомендовали!
А вот пример практической реализации одного из гибридных УНЧ по схеме, приведённой ниже:
Для этого усилителя использовал схему на N-канальных полевых транзисторах из журнала радиохобби, Нижняя часть корпуса размерами 15х20 см из сантиметрового алюминиевого листа, используется как общий радиатор для транзисторов. Питание последних получается через обычный диодный мост и две ёмкости по 10000 мкф. Фона переменного тока не слышно. 200 В для анода берётся с помощью 12-вольтового маленького транса на 10 Вт включенного наоборот к вторичке основного трансформатора. Для индикации положения уровня громкости - ставим синий светодиод через кусочек оргстекла. Для красоты - лампы снизу подсвечиваем красными светодиодами. Разница на слух между 6Н6П и 6Н2П практически не заметна. Налаживание заключается в установке нужного тока покоя (в пределах 0.3 - 1 А). И последнее: не экономьте на радиаторе! Для класса "А" потребуется очень приличное охлаждение. К примеру радиатор для 100 ваттного УНЧ макинтош класса "А" весит 8кг! В качестве источника питания для такого усилителя можно использовать электронный трансформатор как в
Эта схема лампово-транзисторного усилителя для наушников повторена многими любителями хорошего звука и известна во многих вариантах, как с применением биполярных транзисторов на выходе, так и полевых.
В любом случае это Class-A
. Привлекает своей простотой и повторяемостью, в чем также я убедился, заодно имея желание услышать музыку в «его исполнении».
Предлагаю вашему вниманию концепцию построения гибридного однотактника, на разработку которого меня натолкнули статьи «Карманный гадкий утёнок, или Pockemon-I» Олега Чернышева и «Лампово–полупроводниковый УНЧ» (ж. Радио № 10 за 1997 год).
В первой статье описывается ламповый усилитель, выходной каскад которого охвачен цепью параллельной отрицательной обратной связи (ООС). Автор сетует на возможную критику за несовременность подобного схемотехнического решения (ООС да еще и по первой сетке). Однако, подобные решения повсеместно использовали в золотую пору лампового звукостроения. Смотри, например, статью «Радиола Урал-52» (ж. Радио № 11 за 1952 год).
Мне нравится простота реализации такой ООС: количество элементов в цепи обратной связи всего два, причем это резисторы и один из них, как правило, служит нагрузкой драйверного каскада. Такая ООС не требует адаптации к типу используемой выходной лампы (в разумных пределах). Но! В той же статье, автор, приводя расчетные формулы, говорит о том, что необходимо в зависимости от выходного сопротивления драйверного каскада, корректировать номиналы резисторов цепи обратной связи.
Сколько «возможностей для творчества»! Поставил другую лампу – перепаяй и парочку резисторов. Мне показалось это неправильным.
В своей статье я предлагаю решение этой «заморочки».
Попросили меня сделать усилитель для озвучки комнаты в 50 м 2 , своеобразный «деревенский клуб». Нужно сказать, что там есть уже некий промышленный усилок, который используется для всевозможных мероприятий типа «дискотека». Т. е. играет громко, но в ущерб качеству. Нужен был усилитель именно для более-менее качественного прослушивания музыки, Ватт по 30 на канал.
Ламповый усилитель такой мощности делать мне не улыбалось, поэтому обратил свое внимание на гибридные усилители.
Есть у нас на Датагоре . Напомню, «Corsair» это в инвентирующем включении с ламповым буфером на входе. Решил изучить отзывы и мнения в Интернете.
После остался рабочий макет SRPP на 6Н23П.
Выкидывать было жалко. Было желание доделать усилитель до конца. В предыдущей поделке пришлось применить некоторые упрощения, связанные с размерами корпуса, например: общее питание для обоих каналов, не совсем те ёмкости, которые хотелось бы попробовать.
Было принято решение сделать новый усилитель SRPP для наушников на 6Н23П без указанных упрощений.
В итоге получился вдруг вот такой гибрид.
Приветствую вас, уважаемые датагорцы!
Представляю вашему вниманию гибридный усилитель для наушников на лампе 6AQ8 (6Н23П) и полевых транзисторах IRF540.
Чертежи печатных плат, нюансы монтажа в комплекте, фона нет.
29.04.14 изменил Datagor. Исправлена схема усилителя
Давно хотелось послушать как же лампа с камнем в тандеме звучат. Решил собрать гибридный усилитель для наушников. Просмотрел несколько схем. Основным критерием при выборе была простота схемы, и соответственно легкость ее сборки.
Остановился на двух:
1) С. Филин. Лампово-транзисторный усилитель для стереотелефонов.
2) М. Шушнов. Гибридный усилитель для наушников. (Радиомастер №11 2006)
В общем эти схемы мало чем отличаются друг от друга и без сильных изменений можно попробовать как одну, так и другую. Я решил собрать схему М. Шушнова с полевиками.
Очередной провальный эксперимент привёл к идее лампового буфера для и получилось же когда на совесть отфильтровал питание ламп.
Долго шёл к идее лампового буфера, но все провалы в прошлом и идея себя оправдала. Не только же ОУ могут согласовывать сопротивления - катодный повторитель на подходящей лампе тоже годен для такого дела.
Самолет уверенно снижался по глиссаде, как по невидимой ниточке, навстречу быстро приближалась полоса. Турбины плавно перешли на малый газ, самолет завис над полосой и через секунду покатился, пересчитывая стыки между бетонных плит. Створки реверса переложились, и тишину разрезал шум воздуха, отворачиваемого створками...
Увы, слышал много раз, но воспроизведенный звук реверса симулятором полета через пищалки Genius, меня не впечатлил. А прослушивание музыки без наушников не приносило никакого удовольствия. И тут я решил, пора бы обзавестись приличной акустикой для компьютера. Недолго думая, написал сообщение Сергею (SGL), что бы такое приобрести, чтобы радовало слух. На что получил ответ, самая лучшая АС - АС сделанная своими руками!
Допустим. И тут же получил от него ссылку. Так я оказался на Датагоре.
За фотку сорри, имею только мультимедийную камеру.
Совместить любимый многими тембральный окрас, естественность звучания и устойчивость к перегрузкам ламповых усилителей с надежностью, долговечностью и точностью воспроизведения ВЧ транзисторных конструкций. Идея уже далеко не нова. Сегодня мы поговорим о современных гибридных Hi-Fi усилителях.
На заре становления рубрики AuDDiolab я об этом интересном классе устройств. Пришло время уделить ему должное внимание. За что же в сущности идет борьба при создании гибридного усилителя? Ведь “чистокровный” ламповый агрегат класса А сполне способен отыгрывать музыку более чем хорошо. Да, всё действительно так.
Richter Sorcerer – так выглядит мечта многих аудиофилов
Но даже у класса А есть ахиллесова пята. Тот самый фатальный недостаток, ограничивающий его повсеместное распространение. И это – экспоненциальный рост сложности проектирования и себестоимости такого усилителя при попытках довести его мощность до каких-либо серьезных показателей. Дело тут в том, что без просто заоблачных требований к качеству элементной базы и монтажа и даже к организации питания устройства добиться укладывающегося в рамки Hi-Fi коефициента нелинейных искажений (КНИ) здесь попросту невозможно. А потому уделом ламповых однотактников класса А остаются маломощные, но выдающие потрясающе качественный звук решения.
Невероятно, но КНИ, равный 1.2% для мощных ламповых усилителей считается хорошим показателем
Вот здесь и возникает потребность в альтернативном решении, способном обеспечить сопоствимый уровень звучания и высокие показатели мощности одновременно. И быть при этом экономически целесообразным. Так зародилась потребность в мощных гибридных усилителях.
Гибридное чудовище Magnat RV 3. 2 x 200 Ватт и КНИ 1%. Недостижимые для простой “лампы” показатели
Но не мощью единой жив рынок! Имеет место и другая крайность – усилители для наушников. Где, помимо достаточной для раскачи высокоомных наушников мощи, требования к уровню КНИ выходят на совершенно иной уровень. Hi-Fi наушники по умолчанию являются инструментом куда более точным, нежели акустика. И все грехи, водящиеся за усилителем, они в обязательном порядке “озвучат”. Прямо в ушные каналы слушателя. А потому, здорово было бы и “крутой норов” ламп обуздать, сведя искажения к минимуму, и конструкцию максимально удешевить. Так появились гибридные усилители для наушников. Зачастую простые, сравнительно дешевые бестрансформаторные решения. Но многие модели действительно способны выдать звук такого уровня, что “чистокровным” ламповым собратьям приходится обильно краснеть.
Apex Peak/Volcano заставит наушники петь
Безусловно, на этом перечень разновидностей “гибридов” не заканчивается. Любая современная “ламповая” микросистема для плееров и смартфонов на практике оснащается именно гибридным усилителем. Samsung, Roth, Fatman. Список можно продолжать и продолжать. Достаточно лишь вспомнить тот самый кикстартеровский .
Одно совершенно ясно – в обозримом будущем “классическим” ламповым решениям останется место лишь в сегменте ультимативного Hi-End. А околобюджетный и среднеценовой куски лампового пирога целиком и полностью достанутся гибридным конструкциям.
Stereo Hybrid Tube Amp. $149. Без комментариев
Так в чем же их секрет? Ответ прост – в транзисторном контроле режимов работы ламп. Фактически, небольшое количество транзисторных элемеентов с минимальной обвязкой способны заменить собой длиннющие, дорогостоящие и при этом повышающие уровень КНИ “гирлянды” конденсаторов, сопротивлений и прочих элементов, призванных удержать ламповый норов в рамках приличи дедовскими методами.С одной стороны мы получаем рост достоверности звучания, а с другой – упрощение (а значит и удешевление) конструкции.
Простота – залог отличного звука
Да, многие маститые “гуру”-аудиофилы до сих пор не воспринимают такие решения всерьез потому, что в них якобы пристутствует обратная связь, пагубно влияющая на звук. На практике же транзисторные жлементы в таких схемах не выполняют роль усиливающих сигнал элементов. А потому рассматривать такие опасения всерьез не следует.
Вот и все на сегодня. Настоятельно рекомендую всем читателям рубрики AuDDiolab по возможности ознакомиться со звуком “гибридов”. Вполне возможно это именно то, что многие из вас искали. А так же напишите в комментариях, будет ли вам интересен цикл материалов о построке гибридного усилителя своими силами. Если я пойму, что “критическая масса” откликов набралась, такой проект не заставит себя долго ждать. До скорого! :)
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Мало у кого остались лампы но их еще можно приобрести, поэтому ламповая аудиотехника вызывает постоянный интерес радиолюбителей. Даешь тот самый теплый ламповый звук уже давно ставший мемом, который любят лепить к месту и не очень. А теперь давайте попробуем соединить старую ламповую аудиотехнику с более современной элементной базой. Можно получить просто волшебное звучание.
Усилитель собран по классической однотактной схеме. В процессе настройки изменил некоторые номиналы резисторов. Так потребовалось подобрать R23,R34, чтобы напряжение на анодах лампы 6п14п было 190в. Затем подбором R45 задаем анодное напряжение на лампе 6н3п 90-110в.
В роли темброблока применил схему на BA3822LS. Эта микросхема имеет неплохие технические параметры и стоит не дорого. Главный плюс ее применения это отсутствие огромного числа экранированных проводов и экранов, при отсутствии сигнала фоновых шумов и не слышал. Собранный темброблок подсоединить ко входу лампового УНЧ через подстроечные резисторы в 100ком.
При изготовление блока питания использовал готовый трансформатор ТС270 и чуток домотал витков поверх обмоток.
Один выпрямитель используется в обоих каналах. Выходные трансформаторы полностью самодельные, типа ТС-20.
Наматываем их следующим образом: первичная обмотка содержит 94 витка провода 0,47 и 900 витков проводом 0.18 короче в итоге должно быть так 94/900/94/900/94/. Первичную обмотку соединяем последовательно, вторичную параллельно.
Для корпуса взял листы трех миллиметрового алюминия. Ручки регулировок взял от дюралевые ручек от мебели, дырки рассверлил под нужный диаметр и одел через термоусадку непосредственно на переменные резисторы.
Питание лампового каскада подается от нестабилизированного источника 300…350 вольт. Накальное напряжение 6,3 В выпрямлять и стабилизировать не требуется. Накал ламп правого и левого каналов усилителя можно подключить к одной обмотки трансформатора, а вот анодные цепи рекомендовано сделать отдельными.
Слуховой тест усилитель прошел великолепно - кристально чистое звучание особенно в середине и на верху звукового диапазона.
Входной усилитель выполнен на паре полевых транзисторов 2SK68A и на высоковольтных биполярных 2SC1941 образуя каскад, выполняющий функцию фазоинвертора для выходной двухтактной ступени на EL34 в триодном включении. Данная схема гибридного усилителя мощности на полевых транзисторах и лампах является очень высококачественной звукоусиливающей аппаратурой самого высокого класса, поэтому монтажу и пайке нужно выполнить максимально аккуратно и внимательно.
Статическую балансировку усилителя осуществляют триммером 5 кОм в цепи подачи фиксированного смещения на управляющие сетки, а динамическую 2-килоомным триммером в цепи питания коллекторов биполярных транзисторов. Несмотря на то, что в схеме присутствуют транзисторы, усилитель выполнен без ООС и обладает явным «ламповым» звуком.
Гибридный УМЗЧ на 70 Вт |
Этот гибридный УМЗЧ обеспечивает полосу полной мощности от 30 Гц до 100 кГц и малосигнальную АЧХ от 10 Гц до 170 кГц. С Функцией усилителя напряжения и фазоинвертора справляется каскад на составных транзисторах Q1Q3, Q2Q4 с генератором тока Q8 в эмиттерных цепях и усовершенствованным токовым зеркалом Q5Q6Q7 в коллекторных.
Регулировку фиксированного смещения на управляющих сетках радиоламп осуществляют резистором R15 так, чтобы начальные токи анодов были около 40 мА. Выходной тороидальный трансформатор VDV3070PP Amplimo был приобретен на интернет аукционе. Его первичная обмотка имеет сопротивление 2757 Ом, его номинальная мощность 70 Вт
Эта схема гибридного усилителя выдает 80 Вт мощности на восьми омной нагрузке при коэффициенте гармоник 0,04%, полосе 5 Гц - 35 кГц (20 Вт, -3 дБ) и имеет отношении сигнал/шум более 100 дБ.
Единственный в схеме каскад усиления напряжения построен на биполярном транзисторе 2SC2547E с динамической нагрузкой на триоде ЕСС88.
Выходной каскад выполнен как двухтактный истоковый повторитель на комплементарной паре мощных полевых транзисторов IRF640, IRF9640. Их рабочую точку задают триммером PR1 при регулировке.
Конденсатор С2 и резистор R9 используются для формирования привычной для транзисторных усилителей цепочки добавки напряжения. В данном схеме она помогает радиолампе V1 обеспечивать нормальную раскачку выходной ступени при относительно невысоком анодном напряжении.
Аудио сигнал, через регулятор громкости на резисторе R1, попадает на триод VL1.1 (управляющую сетку) усилителя, и усиливается. Отрицательный потенциал смещения, немного запирает триод, образующийся на его управляющей сетке с помощью тока анода, который проходит через резисторы R3 и R4 находящиеся в катодной цепи. На этих сопротивлениях будет падать напряжение, поэтому относительно минусовой шины, на катоде лампы будет присутствовать положительное напряжение приблизительно +1,7В.
На управляющей сетке лампы усилителя, если сравнить с катодом, будет находится отрицательный потенциал смещения, поскольку сетка имеет общий контакт через резистор R1 с землей. Для снижения действия ОС в схеме лампового усилителя имеется сопротивление R3, которое шунтируется электролитической емкостью С1. Резистор R2 играет важную роль нагрузки анодной цепи лампового усилителя. Образующиеся на нем напряжение усиленного аудио сигнала, через разделительный конденсатор С2 поступает на управляющую сетку пентода лампы. Через первый выходной трансформатор, усиленный им сигнал поступает на громкоговоритель усилителя.
Резистор R8 и конденсатор С7 исполняют туже функцию, что и подобные им элементы в первом каскаде. C6 и R6 предназначены для изменения тембра звука. С помощью резистора R9 получается вторая цепь отрицательной обратной связи. Захватывая оба каскада лампового усилителя, она снижает уровень нелинейных искажений и создает наиболее плавное усилению аудио сигнала применительно ко всему диапазоне звуковых частот.
Второй трансформатор лампового усилителя наматывается на магнитопроводе сечением 10 см (Ш22 х 40). Первичная обмотка - провод ПЭВ-1 0,2-0,25 мм 1040 витков. Вторичная обмотка имеет 965 витков этого же провода, третья имеет 34 витков намотанная проводом ПЭВ-1 0,6-0,8 мм.
Первый трансформатор типа ТВЗ21. Разрешено использование любого выходного трансформатора от лампового телевизора.