Amplificador valvulado de terminação única - construção. Amplificador de potência de válvula de alta qualidade de ponta única Amplificador de válvula de filamento direto de ponta única

Para chamar a atenção dos espectadores, ofereço um artigo sobre a construção de um amplificador valvulado de terminação única. Talvez esse artigo seja o único aqui. Estou profundamente convencido de que amplificadores de terminação única não merecem atenção. Aqueles. para mim, a resposta à pergunta sobre o que constitui um amplificador existe. O artigo de Alexander Torres foi escrito com habilidade, com uma compreensão dos problemas e aspectos técnicos da implementação de um projeto tão complexo. O autor demonstra uma alta cultura, denotando apenas levemente sarcasmo, em relação a uma parte dos telespectadores, os chamados udifils. No entanto, na minha opinião, a manifestação de Alexander de tal restrição e tolerância à estupidez óbvia (sobre a frieza de um amplificador de 4 W) é redundante.

Ciclo único de dois estágios a 6СЗЗС sem feedback. Existem muitos amplificadores no mundo. Qual é o melhor, qual é o pior - não há uma resposta definitiva. Alguns preferem transistor ou microcircuito "opamp poderoso", outros - apenas um ciclo, outros desmaiam se pelo menos um elemento semicondutor for encontrado no amplificador (mesmo que seja apenas um LED de indicação - e em vez disso eles se esforçam para colocar uma lâmpada de néon ou um "olho verde"). Os quatro são virados do avesso se houver lâmpadas, transistores, capacitores ou mesmo resistores em paralelo, mas ao mesmo tempo eles não entendem como o transformador difere da bobina (um caso real). Quinto, eles tentam resolver todos os problemas selecionando a direção correta dos fios de prata da rede e a solda "correta". O amplificador descrito não afirma ser "super-duper" ou "de todos os tempos e povos". Estou perfeitamente ciente de que a lâmpada 6SZZS, embora boa, não é das melhores. Mas foi interessante projetar um amplificador baseado em alguns conceitos. Embora “o melhor conceito seja a ausência de qualquer conceito” (C) parafraseado por A. Klyachin, no entanto, foram expressos os seguintes desejos: 1. Fazer sem feedback, mesmo local. 2.Estágios mínimos de amplificação. 3. Faça sem capacitores eletrolíticos no circuito de sinal (exceto para aqueles na fonte de alimentação - eles também estão no circuito de sinal). Para obter uma potência suficientemente alta para um único ciclo (15-18W) para fornecer capacidade de sobrecarga suficiente e um baixo nível de distorção em um volume típico para uma sala (4-5W na acústica, com uma sensibilidade de 88-92dB). Para fazer com um mínimo de produtos de bobina, e aqueles sem os quais é impossível, são tão simples quanto possível.

O poderoso triodo estabilizador 6SZZS difere da maioria dos outros tríodos em sua enorme corrente anódica. Isso leva a um grande amor por construir amplificadores sem transformador, ou OTLs, neste tubo. Infelizmente, não tive a sorte de ouvir um único OTL que soa normalmente, mas talvez terei sorte no futuro. Porém, tem como desvantagem, além do alto poder calorífico, uma grande inércia térmica, instabilidade de temperatura, principalmente com uma alta resistência a vazamentos no circuito da rede. Isso se manifesta no fato de que ao usar uma polarização fixa (figura abaixo à esquerda) devido a mudanças na temperatura, tensões e alta inércia térmica - no uso máximo da lâmpada (ou seja, perto da potência máxima no ânodo - 55- 60 W), o autoaquecimento de avalanche da lâmpada é frequentemente observado ... Existem muitas afirmações como "tudo isso é um absurdo, eu fiz e nada aconteceu." Mas, como regra, ou um 6SZS com uma potência de ânodo de 40-45W foi usado, ou foi Loftin-White (um amplificador com conexões diretas), ou "apenas teve sorte". Existem também indivíduos que usam esta lâmpada semi-incandescente e grande de subcarga. Eles também não têm "mascado", mas eu sempre quis perguntar a eles - por que você precisa de 6СЗЗС ao mesmo tempo? Existem muitas outras lâmpadas.

Por uma questão de justiça, noto que também descobri que normalmente vivem com um viés fixo de lâmpadas (especialmente 6SZZS-V), mesmo com uma potência de 70-80W no ânodo, mas há alguns deles que são "vendendo" já em 50W. Eu tenho uma lâmpada exclusiva que entra em autoaquecimento em avalanche assim que a potência excede 63-64W. Mesmo com o uso do "autocorreção" descrito abaixo, esta lâmpada "voou" em uma corrente de 1 ampere, com uma polarização de grade de menos 100 V! Portanto, o bias automático mais comumente usado (foto à direita), o que dá excelente estabilização do modo da lâmpada. Mas, como na "Regra de Ouro da Mecânica" - ganhamos em força, perdemos na distância. Junto com a estabilização do modo, obtemos um resistor no cátodo, que dissipa uma grande potência (cerca de 20W) e realimentação local, para eliminá-la, o resistor deve ser desviado com um grande capacitor. No caso de um 6SZZ operando a 300mA e polarização de 70V, o resistor de 230Ω dissipa 21W. E requer um capacitor eletrolítico, cuja impedância não seja superior a 1/10 da resistência do resistor na frequência de operação mais baixa. Nesse caso, não é inferior a 330μF por 100 volts, mas é melhor usar 1000μF a 100V em combinação com um capacitor de filme de 1-10μF.

Que outras opções poderia haver? Os circuitos de transformador transiente e acoplado direto podem ajudar, mas eles têm suas próprias desvantagens. As vantagens de uma polarização fixa são, além da ausência de um resistor e capacitor no cátodo da lâmpada, a ausência de perdas (aquecimento) deste resistor e a facilidade de ajuste da polarização com um simples resistor de compensação de baixa potência . No caso de polarização automática, a corrente quiescente da lâmpada pode ser alterada apenas alterando o valor do resistor poderoso no cátodo do estágio de saída.

Décadas atrás, um esquema de deslocamento automático sequencial foi inventado. Ele diferia das autobias usuais porque o resistor estava ANTES do capacitor de filtragem da fonte de alimentação. Como a queda de tensão depende da corrente que passa pela lâmpada, ocorre a estabilização. É necessário apenas selecionar o componente constante, pois uma corrente retificadora pulsante flui através do resistor. Oleg Chernyshev (Yaroslavl) sugeriu tirar a tensão do resistor por meio de um diodo, construindo assim um detector de pico, que conseguiu reduzir a resistência do resistor, a potência alocada a ele (em cerca de 2-3 vezes), e reduzir a ondulação da tensão de polarização. Eu tentei um pequeno aumento na resistência do resistor e a potência dissipada nele para 11-12W (mas ainda - é menos do que para uma polarização automática convencional) para aumentar a tensão retirada do resistor adicionando um resistor trimmer para o circuito. Como resultado, o circuito resultante tem as seguintes vantagens: - sem resistor catódico e capacitor, - facilidade de ajustar a corrente da lâmpada desejada com um pequeno resistor normal ajustado. Estabilização do modo, já que não é fixo, mas sim automático (Ucm depende da corrente da lâmpada). Há mais uma vantagem do circuito proposto - o resistor de autocorreção fica entre o retificador e o eletrólito, limitando assim a corrente de carga do capacitor, tanto durante a ativação (Corrente de InRush) quanto durante a operação.

Há outra possibilidade - usar um transformador de corrente instalado no circuito CA (no enrolamento secundário do transformador anódico, na frente do retificador. Também é possível instalá-lo no enrolamento primário). Tal esquema reduz ainda mais a potência perdas nos circuitos auxiliares, mas requer uma filtragem mais forte da tensão de polarização, o que pode levar (e em alguns casos eu já observei) a autoexcitação do circuito em frequências infra-baixas.

Deve-se observar que tanto o circuito autofix quanto o circuito com transformador de corrente, no caso de amplificador estéreo, e não monoblocos, requerem enrolamentos anódicos e retificadores separados para cada canal. Vamos passar a considerar o circuito amplificador completo. O estágio de saída é construído de acordo com o esquema de "autocorreção" com um deslocamento ajustável. O modo de operação da cascata é de 210 V no ânodo em 0,28 A. Se desejar, você pode alterá-lo com um resistor sintonizado em ambas as direções (dependendo da lâmpada específica). Quando a polarização muda, tanto a corrente quanto a voltagem do ânodo mudam (devido a uma mudança na queda de voltagem no resistor de autocorreção). O resistor de 1Ohm no circuito catódico 6SZS é usado para medir a corrente, após o ajuste pode ser curto-circuitado (embora não incomode ninguém). Transformadores de saída seccionados - 4 seções do enrolamento primário (790 voltas, no total, fio de 0,85 mm), entre as quais existem 3 seções do enrolamento secundário (36 voltas em cada), que é enrolado com um fio litz plano de um grande (2 mm2) seção transversal - isso tornou possível gerenciar sem seções paralelas e evitar correntes de equalização. No enrolamento secundário é feito um tap a partir de uma seção, o que permite ligar o transformador de três maneiras diferentes, obtendo um valor Ra de 0,43kOhm com uma carga de 8 Ohm; 0,96k ohms e 3,8k ohms. O último valor dificilmente tem qualquer significado prático (embora se encaixe totalmente no "conceito" de Yuri Makarov - Ra / Ri = 20-30), mas pode ser interessante como um experimento, bem como ao trabalhar com acústica de 4 ohms. À primeira vista, a resistência de 430 Ohm é pequena, mas por outro lado - “a razão Ra / Ri não deve ser maior que 4-5, pois a dinâmica da cascata se deteriora, e distorções não lineares, ao passar dessa relação , diminuir ligeiramente (c) Anatoly Manakov. " Na realidade, tudo depende dos sistemas de alto-falantes (AC), como muitos SEs sem feedback, este amplificador é fundamental para a característica da impedância do alto-falante.

O núcleo do transformador de saída é um "núcleo C duplo" feito de ferro M5, a seção transversal do núcleo central é de 18 cm2, a junta é de 0,3 mm. O transformador tem uma indutância de 4,5H, a resistência DC do enrolamento primário é de 5,5 Ohm. A seção de magnetização linear do transformador se estende até uma corrente de 0,62A. Com o enrolamento secundário totalmente ligado, a banda de frequência do transformador é 9Hz-75kHz, e todo o amplificador é 11Hz-53kHz (no nível de -3dB em uma tensão de 10V em uma carga de 8 Ohm), a impedância de saída é de cerca de 2 Ohm, a distorção da senoide (de acordo com o osciloscópio) na saída começa com uma carga de 15-18W. O ganho é de 13.

Como o objetivo era construir um amplificador de 2 estágios, o primeiro estágio (driver) deve ter um ganho suficiente e uma grande margem na oscilação do sinal de saída. A lâmpada 6E5P usada, que Anatoly Manakov "descobriu" para uso de áudio, quando alimentada por 350-400 V, permite obter, na ausência de um estágio de saída, uma oscilação do sinal de saída de + 120V pico a pico.

Isso é aproximadamente o dobro do sinal máximo possível + 60-70 V p-p, que depende da tensão de polarização do estágio de saída. Esta lâmpada pode ser ligada como um tetrodo ou triodo. No primeiro caso, a amplificação é até excessiva (100-130), no segundo, ao contrário, é insuficiente (30-40). A este respeito, o chamado.<ультралинейная>um circuito para ligar um tetrodo, no qual a segunda grade é conectada a uma parte da carga anódica. Com as classificações indicadas no diagrama, este circuito tem um ganho de 60-70, que é mais adequado para este caso. No circuito original de A. Manakov, existem resistores idênticos no ânodo e o ganho é de 45-50. A polarização do driver pode ser feita de várias maneiras - polarização automática tradicional (um resistor de cerca de 100 ohms, desviado por um capacitor de 2.000 μF no cátodo, enquanto o resistor da grade fica no solo), uma polarização fixa pela bateria no circuito da grade , e o viés fixo real. Este último foi escolhido porque é necessário dispensar capacitores nos cátodos de todas as lâmpadas. Não importa onde obter a tensão (fonte negativa) para uma tensão fixa. E como não existia, o “autofix” também foi usado no driver. Aqui, suas propriedades estabilizadoras de deslocamento automático não são tão importantes, pois o deslocamento é escolhido comum para os dois canais. Semelhante à fonte de alimentação do estágio de saída, o resistor de autocorreção na fonte de alimentação do driver também ajuda a reduzir os picos da corrente de carga dos eletrólitos da fonte de alimentação.

A unidade de alimentação do ânodo do estágio de entrada tem um filtro de 3 estágios, formado primeiro por um resistor autofix e o primeiro capacitor eletrolítico, depois por um resistor em série e um segundo capacitor e, finalmente, por uma "bobina eletrônica" no mosfet e um grande capacitor eletrolítico instalado paralelo ao estágio de saída, desviado por um filme ... O retificador usa diodos rápidos e filtros anti-interferência (modo comum, não mostrado no diagrama) para evitar que detritos entrem na rede. Um "afogador eletrônico" semelhante é usado na fonte de alimentação do ânodo do driver. As incandescências de todas as lâmpadas são alimentadas por corrente alternada; para reduzir o fundo, todos os filamentos são deslocados por várias dezenas de volts para cima. Um LED no circuito divisor de polarização do filamento é usado para indicação. Com este design da fonte de alimentação, o nível de fundo na saída é de cerca de 3mV, o que é praticamente inaudível em um alto-falante com uma sensibilidade de 90dB, mesmo se você “inserir seu ouvido no alto-falante”. Para fins de experiência, tentei, sem alterar nada na fonte de alimentação, curto-circuitar as bobinas eletrônicas dos estágios de saída. Ao mesmo tempo, um pequeno fundo apareceu no alto-falante, inaudível já a meio metro, mas ainda assim recomendo não abandoná-los. Ao repetir o amplificador, deve-se ter em mente que alguns elementos, não apenas lâmpadas, também dissipam uma certa quantidade de calor - são resistores de autocorreção e resistores no circuito anódico do driver. Eles devem ser selecionados com o poder apropriado. Mosfets de bobinas eletrônicas são mal aquecidos, eles não precisam de radiadores. É mais do que suficiente aparafusar os mosfets ao chassi de metal, mas os resistores de autocorreção também podem precisar de um radiador. Os soquetes de 6СЗЗС são melhores de cerâmica, lembre-se - eles ficam muito quentes. O som do amplificador acabou sendo bastante interessante, uma grande reserva de energia é sentida. Frequências altas muito limpas e transparentes, médios perfeitamente transmitidos e baixas frequências suaves e discretas, mas é claro - para a transmissão de "explosões" no cinema, este amplificador é menos adequado do que um poderoso transistor push-pull. Gostaria de agradecer a Anatoly Manakov, Mark Feldsher e outros por sua ajuda e conselhos.

P.S. Após a publicação do artigo, foi feita a segunda versão do amplificador. Suas principais diferenças: A capacitância do capacitor C5 foi aumentada para 2.000 mkF. O número de voltas do enrolamento primário do transformador de saída foi aumentado para 1200. Transformadores de alimentação de ânodo separados (T2) foram usados ​​para dois canais. O resto das diferenças não são fundamentais e estão associadas a um design mecânico diferente do amplificador. Alexander Torres, Hong Kong.

Ótimo artigo. Um objetivo claro, meios razoáveis. Eu preparei a publicação e editei um pouco

Evgeny Bortnik, Krasnoyarsk, Rússia, 2016

Durante minha carreira de radioamador, montei e testei mais de uma dúzia de amplificadores diferentes em válvulas - push-pull e single-ended, incluindo vários com conexão paralela. Na maioria das vezes, os bons e velhos eram usados. No entanto, na Internet, esquemas com pentodos em minúsculas na saída piscaram repetidamente - 6p45s, 6p44s e 6p41s. Resolvi parar neste último, pois apesar da potência menor que o 6p45, ele não possui um cafetão incômodo e perigoso em cima, onde é conectado o fio do ânodo com alta tensão.Críticas polêmicas em fóruns de audiófilos aumentaram ainda mais o interesse - do elogio à negação completa de seus parâmetros de som. Como você sabe, é melhor montá-lo sozinho e, em seguida, fazer a conclusão final. Eu tomei o diagrama esquemático do amplificador single-ended de S. Sergeev como base, apenas ligeiramente alterei as classificações das correias e o deslocamento do estágio de saída.

O driver tem o usual 6p14p na saída - aqui seu papel é a amplificação preliminar secundária. No estágio de saída - 6p41s com polarização automática, que se provou bem pela simplicidade e estabilidade dos parâmetros de operação da lâmpada. A única dificuldade - um resistor poderoso, foi resolvido de forma elementar. Como a busca por caixas com resistores de cerâmica verde de 10 watts não deu nenhum resultado (há tudo exceto o necessário 450-680 Ohm), eu tive que soldar uma guirlanda de três MLT-2 em um pequeno lenço, 180x3 = 560 Ohm .

O resistor de cátodo do segundo canal também é montado nele. Como a potência estimada é de 2 watts, esses 6 são suficientes. Mesmo assim, eu teria que pensar em como consertar 2 resistores tubulares poderosos.

A fonte de alimentação do ULF vem do transformador, retificador e indutor da rede elétrica. Transformer TSH-170 - de uma TV de tubo, você também pode colocar TS-160, TS-180 aqui. Em geral, qualquer pessoa capaz de fornecer 250-300 V 0,3 A de voltagem anódica e 6,3 V 3 A de voltagem de filamento. Diodos retificadores - IN4007, choke - DR-0.1. Tem 1000 espiras de fio de 0,25 mm (se você não encontrar um pronto e enrolar você mesmo ou levar um transformador de rede para substituí-lo).

Apesar da tensão e corrente significativas no estágio de saída - cerca de 0,06 A, arrisquei colocar um TVZ-1 relativamente fraco, mais apropriado em amplificadores 6p14p. Como descobri mais tarde, fiz a coisa certa :)

O case de nosso ULF single-ended não faria mal pegar um de metal, como sempre fiz antes, mas decidi arriscar com isso também, usando um alto-falante frontal chinês desnecessário de um amplificador de computador de 6 canais. Este número também disparou :)

Estripado o sistema acústico, projetar a localização futura dos elementos radioativos e cortar as janelas necessárias.

As lâmpadas devem ficar naturalmente em cima, instalamos sobre uma base de metal - uma folha de alumínio de dois milímetros, com janelas redondas recortadas para os painéis.

Em seguida, esta folha é colada com auto-adesivo na cor metálica para combinar com o corpo principal. Após a colagem, os orifícios da lâmpada são suavemente liberados com uma lâmina.

A parte inferior da caixa também é reforçada com metal para que o pesado transformador da rede não caia. Foi planejado instalar um filtro eletrônico de energia nele, mas no final foi abandonado. A tensão na saída da PSU já não é suficiente (apenas 260 V), portanto, perder 20 V na EF é um desperdício.

Na parte de trás, cortamos uma janela retangular para um painel textolite de soquetes e conectores - rede, entrada de áudio e saída de áudio para alto-falantes.

Também colamos este painel com autoadesivo.

Em seguida, inserimos todos os elementos de contato e os fixamos com parafusos na janela CA cortada anteriormente.

Instalei grandes capacitores eletrolíticos em uma única base de alumínio. Existem 4 desses eletrólitos gerais - três para o filtro PSU e uma 300 uF 63 V, instalado no cátodo 6p41s.

O material da caixa - aglomerado, acabou por ser muito conveniente no processamento, e a interferência eletromagnética dos aparelhos, que eu tanto temia, era absolutamente inaudível. Mas sobre este artigo - montagem, configuração e teste do circuito.

Vou fazer uma reserva imediatamente - esta antologia de forma alguma pretende ser um manual para circuitos de válvulas. Os esquemas (incluindo os históricos) foram selecionados de acordo com uma combinação de soluções técnicas, se possível com "entusiasmo". E todo mundo tem gostos diferentes, então não me desculpe se você não acertar ... Nos esquemas antigos, uma série de denominações são reduzidas a padrões.

Os céticos afirmam que alguns esquemas não podem soar "por definição" de forma alguma. Aqui está um diagrama que causa exatamente essa impressão. Mas ainda funcionou!

Este diagrama é tomado como ponto de partida. O amplificador é feito nas então novas lâmpadas de dedo, de acordo com o esquema clássico em pentodos sem OOS geral. Uma solução interessante é o circuito de controle de tom HF, mas ele pode realmente funcionar "em ascensão" apenas com um transformador de saída de alta qualidade. Como o amplificador foi projetado para um toca-discos, eles economizaram no transformador de força. Se, além da pickup, nada mais estiver conectado a ela, a segurança elétrica é respeitada com certo trato. É bom viver em países civilizados - as tomadas estão corretas. Aqui está a fase, aqui é neutro, aqui é zero. E por algum motivo, todos os soquetes são iguais. E no meu apartamento, por exemplo, alguns dos interruptores não estavam no fio de fase, mas no zero. O que você pode exigir dos soquetes depois disso ...

Os pentodos no primeiro estágio foram abandonados rapidamente. Dois estágios triodos lidaram bem com essa tarefa, e a qualidade do som aumentou. Os circuitos de estágio de saída ultra-linear trouxeram melhorias adicionais. Nesta conexão, a malha de tela é conectada à derivação primária do transformador de saída. O OOS local resultante reduz significativamente a impedância de saída do estágio e aumenta sua linearidade, e o ganho é apenas ligeiramente reduzido. É verdade que o circuito ultra-linear era usado principalmente em amplificadores push-pull. Abaixo está um diagrama de um amplificador de terminação única típico com um estágio de saída ultra-linear.

Figura 2

As classificações das partes no controle de tom foram ajustadas para atender aos requisitos modernos - no original, eles apenas aumentavam a resposta de frequência a 5 kHz. No entanto, o levantamento de alta frequência raramente era usado. Variantes desse esquema floresceram na era dos conselhos econômicos, quando o partido e o governo decidiram inundar o país com rádios baratos. A cascata ultra-linear desapareceu, o controle de tom foi simplificado e o transformador de força foi frequentemente abolido por completo ou apenas um incandescente foi instalado. Eles economizaram em tudo, e isso é perceptível. O som de gira-discos em malas de papelão é lembrado por muitos - um bom meio-termo, mas nada mais.

Ao repetir o circuito, você pode abandonar o controle de tom, e com ele excluir o primeiro estágio de amplificação. Então, na versão de dois canais, apenas um triodo duplo é necessário para o driver. Você também pode introduzir feedback superficial da saída do amplificador no circuito catódico do primeiro ou segundo estágio.

Um aumento na profundidade OOS em amplificadores valvulados é evitado pela incursão de fase nos capacitores de bloqueio. Para eliminar essa desvantagem, a comunicação interestadual deve ser direta. E tal esquema apareceu:

fig. 3

Uma vez que a inclinação do tubo diminui com uma voltagem anódica baixa, um pentodo teve que ser usado para obter o ganho necessário. Tríodos com as características exigidas apareceram mais tarde. Outro destaque do circuito é a inclusão de um controle de tom em ponte no circuito OOS geral do amplificador. A vantagem dessa solução é que a sobrecarga de entrada é eliminada no aumento máximo da resposta de frequência. Se o ajuste for feito em um pré-amplificador, existe o risco de tal sobrecarga. Portanto, a inclusão de reguladores no circuito OOS de um amplificador de potência é utilizada há muito tempo em amplificadores baseados em transistores e microcircuitos. A qualidade do som, aliás, claramente se beneficia disso.

O herdeiro direto desse esquema é o amplificador Gubin, participante constante das exposições Hi-End. Ele pode trabalhar com comutação pentodo e triodo das lâmpadas do estágio de saída. Para felicidade completa, você pode fornecer uma versão ultra-linear.

fig. 4

No entanto, existem desvantagens em esquemas de acoplamento direto. O primeiro é a necessidade de aplicar a tensão anódica somente após o aquecimento dos catodos. Caso contrário, a alta tensão nas grades pode danificar as lâmpadas ou reduzir sua vida útil. Para fazer isso, você precisa usar dispositivos para retardar o fornecimento de tensão anódica, ou fazer um retificador em um kenotron com uma grande inércia térmica do cátodo. Na pior das hipóteses, você pode usar uma chave seletora separada para a tensão do ânodo, mas isso não é muito conveniente.

A segunda desvantagem é a contradição entre economia e qualidade de som. Ao usar polarização automática no estágio de saída, é necessário reduzir a tensão anódica do driver, ou aceitar um aumento na potência dissipada pelo resistor no circuito catódico.

Uma solução interessante para esse problema foi encontrada em http://www.svetlana.com/. Você pode aplicar um sinal ao circuito da grade da tela do pentodo de saída, a voltagem constante nele é geralmente próxima à voltagem do ânodo do driver. O resistor de polarização automática pode ter relativamente pouca resistência. É verdade que a inclinação ao longo da grade da tela é muito menor, mas a linearidade é melhor. Nesse caso, a primeira grade é aterrada, e o pentodo se transforma em uma espécie de tríodo operando com corrente de grade (modo A2). Mas o driver terá que ser alimentado por um seguidor de cátodo.

fig. 5

A propósito, se a primeira grade do pentodo de saída não estiver diretamente aterrada, ela pode ser usada para fornecer um sinal OOS local, incluindo um dependente de frequência. E esta já é a maneira de criar um amplificador passa-banda sem um crossover separado.

Uma solução de driver semelhante é usada em outro amplificador. Ele chegou aqui por causa da conexão paralela dos triodos do tubo de saída. No entanto, existem muitas desvantagens, em primeiro lugar - extravagância monstruosa. Quase um terço de toda a energia consumida pelo amplificador vem de circuitos de polarização. Seria muito mais razoável usar retificadores separados para polarização e no driver - SRPP em um triodo duplo de potência média.

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O uso de 12 capacitores grandes no filtro de suavização do regulador de tensão elimina completamente o zumbido na saída do amplificador JLH

Os terminais de saída são baratos comuns, mas terminais de entrada RCA Neutrik de última geração

Uma versão divertida do autor - um amplificador aberto JLH1969 com resfriamento ativo dos radiadores dos transistores de saída

Amplificador de terminação única JLH Classe A em detalhes

A Figura 1 mostra o circuito amplificador original conforme foi publicado em 1969:

O ganho total deste circuito é de cerca de 600 com um loop de feedback negativo aberto. Quando o loop de feedback é fechado, o ganho é determinado pela relação dos resistores (R3 + R4) / R4. Para as classificações indicadas no diagrama, o ganho total é de cerca de 13 e o feedback negativo tem uma profundidade de cerca de 34 dB. Neste caso, a impedância de saída do amplificador JLH não é mais do que 0,16 ohms.

A resistência total (impedância) do capacitor eletrolítico C3 nas frequências de áudio é extremamente pequena quando comparada com a resistência do resistor R4, respectivamente, sua influência pode ser desprezada. Para corrente contínua, C3 possui resistência infinita, e devido a isso, 100% de feedback negativo é fornecido através do resistor R3, estabilizando rigidamente os modos de operação dos transistores do estágio de saída.

Os resistores R1, R2 junto com o capacitor C1 formam uma fonte de corrente estável. A corrente quiescente do estágio de saída operando na classe A é alterada selecionando a relação dos resistores R1 e R2. O amplificador é sensível a mudanças na resistência de carga e para obter dela a potência máxima de saída e distorção mínima para alto-falantes com resistência de 4, 8 ou 16 ohms, os valores dos resistores R1 e R2 e do capacitor C1 deve ser diferente.

Os resistores R6 e R5 definem o ponto operacional (polarização) do primeiro estágio. Alterando o valor do resistor R5, é necessário atingir o ajuste na saída (ponto X) do amplificador JLH metade da tensão da fonte de alimentação. Com uma tensão constante de saída igual a metade da tensão de alimentação, o amplificador fornece potência máxima com distorção mínima.

A topologia do amplificador JLH é muito lacônica e elegante: o primeiro estágio com um emissor comum, seguido por um estágio de fase invertida e, em seguida, um estágio de saída push-pull operando na classe A.

Resistência de carga e classificações do elemento

Tradução do texto original :

(... Os transistores NPN de silício, feitos com tecnologia planar, funcionam perfeitamente em altas frequências, o que contribui para a operação estável do amplificador em uma carga reativa, que é o sistema de alto-falantes. (Escrito por John Linsley Hood em 1969 sobre os transistores bipolares recentemente desenvolvidos com uma frequência de corte de 4 MHz não consegui encontrar uma combinação de capacitância e indutância para a carga, o que levaria à excitação do amplificador. Em meus experimentos, notei que uma carga com indutância significativa pode levar à instabilidade do amplificador. Para eliminar a possível autoexcitação do amplificador, basta desviar o resistor R3 com um pequeno capacitor. Neste caso, a banda de frequência de operação é um tanto limitada acima de 25 kHz ...)

O amplificador funciona sem problemas com uma carga de resistência de 3 a 16 ohms. Vários resistores e capacitores devem ser reclassificados para maximizar a potência de saída e minimizar a distorção. Os valores ideais de resistores e capacitores para diferentes resistências de carga são mostrados na Tabela 1:

A tabela mostra a dependência da tensão de alimentação necessária, corrente quiescente, tensão alternada de entrada e classificações de elementos individuais na resistência de carga. Quando a tensão de alimentação é superior a 30 Volts, o transistor Tr 3 do tipo 2n697 deve ser substituído por um transistor 2n1613 e os transistores de entrada mj480 Tr1 e Tr2 pelo tipo mj481.

Para evitar o superaquecimento do amplificador, os transistores de saída devem ser instalados em radiadores com uma área de superfície de pelo menos 1500 cm2. para o transistor de saída. Cada transistor de saída em modo constante dissipa potência de 17 a 25 watts. Este é um preço a pagar pela simplicidade do circuito, pelo modo de operação do estágio de saída em classe A e pela alta qualidade de som.

O amplificador JLH tem uma impedância de entrada baixa e para combiná-la com os dispositivos anteriores e obter distorção mínima, a impedância de saída do pré-amplificador ou reprodutor de CD deve ser baixa e não exceder alguns kOhms.

Seleção de transistores

John Linsley Hood conduziu muitos experimentos para descobrir como a distorção e a potência de saída de um amplificador dependem das características dos transistores. O autor descobriu a dependência direta da quantidade de distorção na identidade dos fatores de amplificação de um par de transistores de saída. Ao mesmo tempo, quanto mais precisamente os transistores foram selecionados em termos de ganho e corrente reversa do coletor no estágio de saída, menor a distorção não linear do amplificador. A distorção também era bastante dependente do valor absoluto do coeficiente de transferência de corrente estática dos transistores. Quanto mais h21e era, menos distorção era.

A distorção mínima e a máxima qualidade de som foram alcançadas usando um par de transistores de saída cuidadosamente selecionados com um ganho de corrente de pelo menos 100 no estágio de saída. Nos estágios de fase invertida e nos primeiros estágios do amplificador, uma seleção restrita de transistores também foi necessária para o valor máximo do ganho estático.

Ao mesmo tempo, a marca dos transistores e o fabricante tiveram muito menos influência nos parâmetros finais do amplificador do que a identidade das características e o alto ganho estático.

Substituir o transistor de entrada 2N4058 da Texas Instruments por 2N3906 da Motorola não afetou significativamente o desempenho ou o som. O mesmo não pode ser dito sobre seu ganho estático. Portanto, com o valor deste parâmetro no estágio de entrada = 150, a distorção do amplificador foi 30% maior do que com um transistor com h21e = 250.

Os transistores do estágio de saída têm a maior influência no nível de distorção JLH. A tabela resume os resultados dos experimentos de John Linsley Hood para transistores com diferentes fatores de amplificação (h21e) Tabela 2:

De acordo com a tabela, os não lineares gerais são mínimos quando os ganhos da corrente de base (h21e) dos transistores no estágio de saída são máximos em valor absoluto e iguais entre si. Se não houver oportunidade de selecionar os transistores com precisão, o transistor com o maior ganho deve ser usado no braço inferior como Tr1. As menores distorções foram obtidas ao selecionar transistores com ganhos idênticos não no modo estático, mas com uma corrente de coletor próxima à corrente quiescente.

Este é um desenvolvimento em algum lugar no final dos anos 80. Durante esse tempo, mostrou-se digno e versátil: é adequado tanto para amantes de som de alta qualidade (composto para mim) quanto para músicos que precisam de potência.

Uma breve introdução lírica. Ao mesmo tempo, o amplificador era muito popular, publicado na revista "Radio" 72g. Eu também repeti esse esquema. Suas desvantagens são conhecidas por muitos que o repetiram: baixa linearidade, estabilidade fraca em HF, estabilidade insuficiente de alta frequência (a partir da qual um condicionador de ar de correção foi introduzido no circuito), uma faixa de frequência estreita e algo mais que eu não não me lembro agora. E o mais importante, o som deixou muito a desejar.

Eu não aguentava isso em casa: meus ouvidos não eram oficiais :) A primeira coisa que comecei com a modernização foi substituir o transe de fim de semana. As mudanças feitas no transe de saída sugeriram-se - estreitar a conexão dos enrolamentos de feedback (ultralinear) com o resto dos enrolamentos, do que reduzir Kg em frequências mais altas e melhorar as características de frequência e fase do estágio de saída. Na versão que usei no novo design, foi possível expandir a faixa de frequência, aumentar a estabilidade de RF e diminuir a impedância de saída. O som melhorou notavelmente, mas agora todos os circuitos (um clone do chamado "circuito de Williamson") começaram a parecer puxados pelos ouvidos em Hi-Fi - foi feito de alguma forma "na testa", o elo mais fraco permaneceu estabilidade fraca com OOS em frequências infra-baixas, aumento não linear e distorção de frequência (especialmente em HF).

Outras melhorias resultaram na rejeição completa deste esquema. Muitas soluções de circuito diferentes foram tentadas. As tentativas de encontrar a melhor opção levaram à solução que proponho. Na entrada, usei um cascode VN com alta linearidade, então - uma cascata de fase invertida com uma carga dividida, que tem a maior linearidade. Ao fazer isso, eu os vinculei diretamente para reduzir as mudanças de fase ao longo do caminho do sinal. Na saída, no entanto, o estágio de saída ultralinear familiar permaneceu com pequenas alterações (com o propósito de facilitar o ajuste e aumentar a estabilidade) e, como já mencionado, com um transe de saída aprimorado. No diagrama, eu dividi condicionalmente os estágios preliminares, nos quais um monte de triodos são na verdade meu know-how;), e o estágio de saída, em vez do qual qualquer um adequado pode ser conectado. Com um amplificador devidamente fabricado e ajustado, as amplitudes máximas nas grades de controle das lâmpadas de saída devem ser de pelo menos 80 V com uma carga de 47k. E isso tornou possível girar completamente o 6P45S. E o que é importante, com todos os seus méritos, o esquema acabou por ser ainda mais simples do que aquele de que foi necessário sair.

O resultado é um amplificador com um som que (com medidas apropriadas) pode muito bem reivindicar ser de alta resolução;) O amplificador é absolutamente estável, então pode ser usado tanto com OOS profundo quanto sem ele - a linearidade de todos estágios fornece baixa distorção e com OOS de loop aberto.

De dois 6P3S, consegui> 150 watts, de dois 6P45S -> 220;), e na versão com correntes de rede (especialmente para músicos) - 400 watts de potência de pico! Mas esse esquema já é visivelmente diferente do mostrado.

Não posso dar parâmetros detalhados do amplificador agora - não o medi há muito tempo. Para aqueles que precisam de som e não de parâmetros, dei informações suficientes para repetição e, se realmente precisar, posso (embora muito pouco) medir novamente. Para uma revista, provavelmente o mediria. E aqui vai fazer de qualquer maneira: o)

Quanto à configuração, é simples:

1. coletar um esquema padrão para medir parâmetros;
2. desabilitar OOS;
3. ligue o ganho e aqueça os cátodos;
4. os resistores R10 e R11 definem as correntes quiescentes. lâmpadas 30 ... 60mA (0,06 ... 0,12 V nos cátodos), mas sempre iguais;
5. sem dar um sinal para a entrada, ajuste o regulador R2 para 105V no cátodo do inversor de fase;
6. aplique um sinal à entrada até que uma tensão de 15 volts seja obtida na carga (para uma variação de 6 ohms);
7. o resistor R9 define o mínimo do 2º harmônico na saída;
8. restaurar OOS (opcional).

O ponto 7 pode ser ignorado se você substituir R8 e R9 por um, com uma resistência de 12k (isso pode nem afetar a qualidade de forma alguma, especialmente com OOS).

Para alimentar o amplificador, foram necessárias tensões adicionais: 410 V (10 mA / canal) e 68 V estabilizado (b / t). O diagrama mostra a idin das opções para obtê-los dentre as disponíveis. Aqui você pode fazer isso de maneiras diferentes. Por exemplo, tenho uma fonte de stubs. + 220V para alimentar o pré-amplificador, então consegui +68 com um divisor.

Ao mesmo tempo, o esquema estava envolto em segredos comerciais :). Agora, por favor - deixe quem quiser experimentar. Repito que o link UN-FI é universal e pode ser usado para acionar vários estágios PP de saída (triodo, pentodo, classe A, AB). Para cada caso específico, pode ser necessário recalcular alguns elementos, o que é muito fácil. Nisto posso ajudar os necessitados.

P.S: Os amplificadores Surf se prestam bem a essas alterações - a qualidade é visivelmente melhorada.

Lista de radioelementos