Гибридный унч качественный и несложный. Гибридный усилитель Zarathustra. Гибридный усилитель тот же самый транзисторный

Добрый день.

После длительного перерыва, я продолжаю рассказ о проекте гибридного усилителя.

В прошлый раз мы определились со структурой будущего усилителя. Решили в качестве «гармонизатора» использовать ламповый предусилитель.

Теперь пришло время выбрать тип каскада и лампу для него. Предусилитель должен придавать звуку "мягкий ламповый окрас". Для этого, на наш взгляд, необходимо воспроизвести характерный спектр искажений, подобный приведенному на рисунке:

Примечание: уровни гармоник приведены относительно уровня основного сигнала (он на графике представлен первой гармоникой)

Спектр короткий, быстроспадающий, с явным преобладанием второй гармоники. Если бы гармоник выше второй вовсе не было, то спектр можно было бы считать идеальным для наших целей.

Хорошо маскируемая и "благозвучная" (за счет интервала с основным тоном в одну октаву) вторая гармоника увеличивает «насыщенность» и кажущуюся «детальность» звучания. Так же это свойственно (пусть и в меньшей степени) четвертой гармонике.

Любые другие гармоники более высоких порядков нежелательны. Они плохо маскируются и «музыкальностью» не отличаются. Уровень их должен лежать ниже уровня шума каскада.

Такие «ламповые» искажения, вполне можно получить от простых ламповых каскадов. Мы будем рассматривать только два возможных варианта. Первый вариант - классический каскад с резистивной нагрузкой в аноде. Второй вариант – каскад с динамической нагрузкой (SRPP).

Забегая вперед хочу сказать: вариант с динамической нагрузкой был исключен почти сразу. Причина исключения… слишком высокая линейность. Мы хотим окрасить звук, и, в этот раз, высокая линейность нам только помешает.

Тем не менее, результаты измерений каскадов SRPP мы все же приведем. Они нам понадобятся в следующем проекте.

Теперь разберемся с лампами.

Набор ламп, для которых хотелось бы посмотреть спектр, возьмем небольшой. Рассмотрим только самые распространенные лампы. Это пальчиковые 6Н1П и 6Н2П

и их условные «аналоги» (хотя таковыми в прямом смысле не являющиеся) 6Н8С и 6Н9С.

Пальчиковые мы выбрали за их доступность, распространенность и удобство применения в нашем усилителе. Октальные - для сравнения.

Итак, перейдем к измерениям

Примечание: при проведении измерений не ставилось задачи получения точных данных для конкретных экземпляров ламп. Было желание сравнить спектры и их изменение при смене схем и режимов. Поэтому графики спектров приведены усредненные по нескольким независимым измерениям. Данные в них округлены.

Измерения мы начали с лампы 6Н1П, включенной в каскаде с динамической нагрузкой. Варьирование режимов (в разумных пределах) влияло на результирующий спектр незначительно. Один из вариантов (его мы планируем применить в следующем проекте) приведен на рисунке:

Измерения проводились на разных частотах (50Гц, 1КГц, 10КГц) и с разными амплитудами выходного сигнала (10В, 20В). Но так как от частоты состав и уровень спектра искажений не изменялся, то тут приведу графики только для частоты 1КГц.

В тестировании участвовали лампы разных годов выпуска (с 65 по 92 год). Для всех экземпляров результаты оказались довольно близки. Р азброс относительно среднего значения не превышал 5Дб. Вот усредненные графики спектров:

На мой взгляд каскад показал весьма неплохую линейность. При амплитуде выходного сигнала 10В, присутствует только вторая гармоника и ее уровень, примерно, 0,06%. Такой спектр можно считать "идеальным". С увеличением амплитуды выходного сигнала наблюдается рост искажений, но их спектр и уровень остаются приемлемыми.

Итог: Каскад с динамической нагрузкой на лампе 6Н1П, показал хорошие результаты. Но именно в текущем проекте он не подходит. Нам не нужна такая высокая линейность. Тем не менее схему и результат запомним, они нам пригодятся в будущем.

На этом все. В следующий раз мы сравним лампы в каскаде с резистивной нагрузкой.

С уважением, Константин М.

Приглашаю в гости, посмотреть все самое новое и интересное:) Буду рад общению) :

И так. Как я уже раньше писал у меня есть желание сделать усилитель для бас гитары. Я перебрал несколько вариантов и принял решение. От варианта чисто лампового усилителя я отказался из за больших размеров и большой стоимости за выходной трансформатор. Принято решение собирать гибридный усилитель .

Вот примерная блок схема. Все будет собираться в одном небольшом корпусе.

« » на Яндекс.Фотках

Это смесь лампового каскада предварительного усиления (в моем случае) и транзисторного или микросхемного оконечного усилителя
Ламповый пре-амп выполнен по классической схеме, одна лампа (двойной триод) на 2 каскада. 2 крутилки громкости (геин и мастер) между ними тон блок.
Продолжение следует.

« » на Яндекс.Фотках


« » на Яндекс.Фотках

Пересмотрев немного принципы попробуем сделать пред усилитель взяв за основу вот эту схемы.

Ламповый пред усилитель

Разрабатываем плату, так как реально легче вытравить чем что то навесом изобретать.

Вот наглядная схема предварительного усилителя мы немного отступили от первоночального плана. Так как я решил попробовать вот таку схема предварительных усилителей. Собственно пред усилитель закнчивается (если смотреть по схемае) там где от ножки 8 идет контакт на 2 конденсатора по 6,8 мКф. Собственна в этой статье мы будем разсматривать только сам ламповый пред усиилитель .

Плата разработана в программе layout 5 так что и файл к ней можно скачать .

В файле фложен шаблон схемы и сама программа, в программе layout 5 в макросах в папке user есть 2 шаблона для ламп, макрося сделаны моим другом но они подходят для обычных пальчиковых ламп и второй для октальной панельки.

Вернемся к нашему пред усилителю. Я предпологаю использовать лампы 6н2п (6н2п-ев), на 9тую ножку выведена разделительная сетка. Которую по логике можно об землю и наверно! Подчеркиваю - наверно будет меньше наводок. Но в реальности пока я не проверял.

После успешного (а иногда печального) опыта приобретения транзисторного комбика / усилителя, наступает момент когда наш бывалый новичок либо не хочет терпеть больше этот аппарат в свой комнате, либо вообще вообще в свой «музыкальной жизни».

Следующий этап это гибридный усилок, либо ламповый. Какой именно выбрать и почему? Об этом мы сегодня вам и расскажем.

Гибридный усилитель тот же самый транзисторный?

В каком то смысле да, ведь по сути гибридный усилитель это тот же самый транзисторный но с одной или несколькими лампами – цель которых состоит в том что бы утеплить холодный звук транзисторах. Несмотря на это, если сравнивать цену гибридных усилков с транзисторными то цена первых порой превышает её на 25 – 35%.

А какая же разница между гибридными и ламповыми усилителями?

Ламповые усилители по сравнению с гибридными содержат в спектре выходного сигнала вторую, третью и четвертую гармонику. Гибридные по сути содержат только их малую часть, а транзисторные вообще богаты только нечётными гармониками звука.

Плюсы и минусы ламповых усилителей / комбиков.

• Из всех вышеперечисленных доводов вы как и многие убедились в том что ламповые комбике лучше! Несмотря на это, мы рассмотрим дальше и их минусы, ведь не всё так ясно в «Ламповом Альбионе».
• Ламповые усилители и комбики дороже! Если анализировать все затраты, сложность схем и стоимость хороших ламп то они выходят в разы дороже чем любой транзисторный или гибридный усилок.
• Дешевые ламповые усилители имеют постоянный дробовый шум.
• Для того что бы начать играть сначала нужно подождать что бы лампы подогрелись.
• Выходной трансформатор также вносит в выходном сигнале значительные искажения, так что от его качества в каком то смысле зависит и чистота выходного сигнала.
• Мощные лампы имеют большое тепловыделение и крайне низким коэффициентом усиления сигнала.
• Если напряжение сигнала меняется (скачет) то вы получите нестабильно работающий усилитель.
• В его конструкции необходим сложный блок питания с большой ёмкостью конденсаторов и не только, что тоже затратное дело.

Многие считают что ламповые комбики сегодня переживают не самые светлые времена. В этом есть доля правды, ведь как вы видите производители такой аппаратуры на протяжений многих десятилетий пытаются выжать максимум а также усовершенствовать схемы и решать «не решаемые» проблемы которые мы привели выше.

Где то им это удается, где то нет, но мы имеем ту же самую картину как и несколько лет назад – ламповые решения такие же дорогие, гибридные комбики дешевле. И всё же их покупают, всё же их производят.

Плюсы и минусы гибридных усилителей / комбиков.

Гибридные усилители это полукровки. Производители до сих пор пытаются решить именно через них проблемные места транзисторных и ламповых аппаратов. На сегодняшний день где то им это удалось, где то нет и что мы имеем?

Плюсы:

• Стоимость гибридный усилителей ниже ламповых благодаря более простой схемы, более дешевых компонентов (другой принцип), используются 1-2 лампы и.т.д
• Он сочетает в себе усилитель напряжения на вакуумном триоде и усилитель тока на транзисторах.
• Звук на выходе более чистый (почти стерильный) чем ламповый.

Минусы:

• Связка всё таки остаётся гибридной, даже если присутствует лампа в конструкции.
• Нужно использовать аналогичный (по сложностью с ламповым) блок питания.

Какой же усилитель выбрать: ламповый или гибридный?

Мы уже писали о том как правильно выбрать комбоусилитель (тут), возможно там вы найдете еще детали по этой теме, а что касается нашей темы …

Когда то один человек мне дал хороший совет когда я выбирал свой второй комбик. Вот что мне он сказал:

«Ламповые, гибридные и транзисторные комбики это как 3 категории авто. Ламповые усилители это Мерседесы, БМВ и им прочие немецкие дорогие авто. Тут и малолитражки (комбики на 10-30 Ватт) и семейные (35-80 Ватт) а также спортивные и авто категории бизнес-класс (100 – 150 – 300 Ватт). Гибридные комбики это Volkswagen и Opel, ну а транзисторные это Skoda, Fiat и Renault. Вот так вот!»

Обсуждать тему гибридных и ламповых усилителей можно до бесконечности, всё о чём мы сегодня говорили это субъективное наше мнение. Нам также важно узнать ваше мнения и конечно какой выбор когда то сделали вы.

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 .

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