Усилитель худа на германиевых транзисторах – Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах. Секреты звучания забытых германиевых УНЧ.

  • Home
  • Разное
  • Усилитель худа на германиевых транзисторах – Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах. Секреты звучания забытых германиевых УНЧ.

Содержание

Усилитель JLH часть 7 — тестирование JLh2969 на звук

Отзывы об усилителе JLH от авторов

 

FranzDJ: вариация JLH на германиевых транзисторах

 

Пару лет назад в одном из журналов Радиохобби я увидел схему однотактного усилителя с составными транзисторами и стабом управления TL-431. Я взял две пары допотопных советских германиевых транзисторов ГТ-402Б и ГТ806 вместо составных, собрал на них макет однотактного усилителя с управляемым источником тока (Примерный аналог усилителя класса А JLH 1969 года) и послушал. К тому времени мне нужен был усилитель, который в области воспроизведения средних частот был бы не хуже моего основного SE аппарата на лампах Telefunken AD-1.

Я не являюсь явным приверженцем ни ламповых, ни транзисторных усилителей. Мне до сих пор нравится мой классический усилитель 60-ых годов Quad-405 и John Linsley-Hood, которые я периодически применяю в своей системе для воспроизведения отдельных композиций, но по качестве подачи середины им далеко однотактника на Telefunken AD-1. Так вот, даже несмотря на ужасность тл-431 в звуке и советского электролитического конденсатора  к50-29 (в макет я поставил то, что попалось под руку), звук по непонятной мне причине получился очень достойным и вполне сопоставимым с AD-1.

«Ископаемые» германиевые транзисторы ГТ806 я поставил на огромный (3000 кв.см.) радиатор от советского эстрадного усилителя «Венец», к которому для надежности приделал кулер от компьютера. Макет слушал больше месяца в состоянии «как есть». Потом решил упаковать его в корпус. В связи с изменением компоновки деталей из-за возбуждения на высоких частотах у меня начали вылетать выходные транзисторы. Я долго боролся с этой напастью, но так ее и не одолел. Пришлось обратиться к товарищу, который в отличие от меня «Собаку съел» на конструктиве и устранении возбудов. С тех пор пользуюсь аппаратом и на сегодня менять его на другой не намерен. А прошло уже три года…

 

Slava66: о своем JLh2969

 

Приветствую форумчан. Подведу итоги собранного мною усилителя Джона Ли Худа самой первой версии JLH-1969г. с однополярным блоком питания. Про конструкцию, эпопею по подбору деталей, запуску, настройке и всяким хитростям, которые применил напишу в отдельной теме.

Я сделал тест своего усилителя JLh2969 и не один и могу сказать, что качеством звука доволен очень и очень. Думаю, он может называться High-End. Акустика у меня дома по меркам «высокого конца» весьма простая, 6-ти Омные Ямахи NS-8900 с чувствительностью 89 дБ и полосой частот 28-38.000 Гц при неравномерности +-3 дБ, как у них написано. Мощности аппарата в 8-12 Вт вполне хватает прослушивания в моей, обычной комнате. Для усилителя JLH были бы идеальными колонки с чувствительностью 95-102 дБ. У меня аппарат построен по обычной схеме, не умощненной и его вполне хватает с низкой чуйкой у моих АС. При включении в сеть не слышно ни гула ни зудения, как это водится у усилителей с трансами под постоянной нагрузкой. Я оказался умный и залил силовой транс парафином))), что могу порекомендовать сделать остальным ищущим…

Теперь про звук: Он имеет этакую «зеркальную» чистоту, и легкую легкость средних и высоких частот. Они на мой слух практически идеальны. При этом агрегат обладает довольно солидным и упругим басом, это для меня — бальзам после ламп. Я считаю, что JLH лучше всего подходит для музыки типа: блюза, джаза, классики, традиционного старого рока. И он не совсем подходит для диско и всякой громкой попсы (ИМХО). В общем интеллигентный усилитель получился, любит в музыке все высококачественное. Слишимость всяких натуральных, а не электронных «тарелочек», струнных, духовых просто супер. И конечно же — вокал, вокал вообще, его конек. Слышно даже дыхание человека в микрофон и пальцы на струнах гитар и контрабасов. Виртуальная сцена оказывается перед тобой очень близко, практически рядом и стереоэффект просто замечательный получается. Больше всего меня поразила, можно сказать – убила… детальность каждого инструмента. И это слышно даже на самой мизерной громкости.

Итого. Впервые за свою радиолюбительскую карьеру я добился такого звука. Раньше транзисторы вообще, как усилительные элементы после знакомства с лампами не рассматривал. Этот аппарат оказался намного круче ламповых, гибридных и обычных транзисторных конструкций, по крайней мере из того, что мне приходилось слышать. Древний JLh2969 оказался в одной обойме и может легко соперничать с самыми навороченными современными усилками ценовой категории от 3-х тыс. долларов и выше. Про винтаж сказать не могу, т.к. свой аппарат я с винтажом впрямую не сравнивал, а вот к друзьям музыкантам и в салоны Hi-End для натурных соревнований возил неоднократно.

 

FaTTy: тест усилителя JLh2969

 

Вчера наконец-то услышал, как играет JLH, в полный рост — что называется. Перетаскал колонки, сидюк и его – тяжелючего в нашу гостиную (22 м. кв.). Расставил колонки (до дивана от каждой АС и между ними метра, примерно два с половиной), постоял над агрегатом раком, т.к. разъемы выходные у меня с маленькими дырками, а акустические провода – толстые, не влезают. Ну и так далее. Включил. Ну и целый час просидел с открытым ртом и весь в мурашках :). Я ранше в разделе про колонки написал, что сделал один кабель для колонки из компьютерной витой пары, из 32 жил по совету zcross с форума Вегалаб.

Так вот, что заметил: виртуальная сцена смещается в сторону той АС, которая подключена к усилку этим самым кабелем, плетеным (жалко, что сделал один провод а не два, надо будет доделать). Больше всего меня поразила сцена, звуковая… прямо рядом! Поставил тестовый диск аудиофильский с джазухой, какой-то. я не силен в джазе и т.д. так что для меня это нечто новое. Обалдел от того, как в самом начале музыканты буквально выпрыгнули из за колонок и каждый приземлился на свое место виртуальной сцены… Второй культурный шок испытал от Brian Williams, у которого псевдоним Lustmord. Он, насколько я слышал, один из главных корифеев стиля dark ambient. И меня угораздило послушать его новый альбом. Хотел пару минут, а получилось – от корки до корки. Там в одном из треков есть момент, когда к тебе из далека кто-то подходит с электрогитарой и пару раз небрежно ведет пальцами по струнам. Оно, это – пальцами по струнам, было до того натурально, что мне было страшновато, был мороз по коже, натуральный. Он так, из-за стены и к тебе и жжжж. Прямо привидение… Ну и последнее, было приятно услышать, как после удара в бубен (я имел ввиду настоящий бубен), последний звенящий диск этого бубена медленно останавливается об его ось. Потом было испытано много разно-всяко музыки, которую я хорошо знаю. В общем — JLH меня уложил на лопатки… обе, это если не размазывать сопли по кастрюле, сорри. После таких моментов хочется жить и в своем недетском возрасте начинаешь понимать, что деньги и главное – время не были потрачены попусту.

 

Ingvin: сравнительный тест JLh2969 с лампой 300В

 

Недавно я имел удовольствие услышать и оценить звук нескольких аппаратов, одним из которых был усилитель JLH. Тестирование JLH проводилось на двух парах колонок: Paradigm Studio-100 и Sonus Faber Stradivari. Сначала слушали колонки. Остановились на Sonus Faber, как более сбалансированных и нейтральных и дальше продолжили на них.

В тесте было три усилителя: Ламповый класса А на 300В авторский, второй — промышленный Musical fidelity полный транзисторный из новых (по 200 ватт в канал), и самодельный Худ. Сначала по усилителям: Транзисторный мощнючий конечно, но по разрешению он сразу слил ламповому и худу однозначно, мы его отставили в сторону. Слушали мы у моего знакомого, который подлинный любитель классики, у него дома огромная коллекция винила фирменного и CD, из них около 80% классика.

Впечатления такие: Сцена имеет огромную глубину, мне показалось, что она просто бесконечная. Никакого подчеркивания отдельных инструментов и звуков вообще, при этом ничего не спряталось и не было завуалированно. Самое интересное хотел сказать. Я особо классике не привержен, а тут полностью прослушал концерт Иогана Себастьяна Баха, который с органом (там еще много других инструментов было) с превеликим удовольствием. А концерт этот из нескольких частей — длинный… Для меня это нонсенс, я Раммштайна люблю). Худ по сравнению с его ламповым на 300В сыграл все-таки лучше, как это не прискорбно было для любителя классики… Я конечно про возможности худа догадывался, а он такого себе даже представить не мог про транзисторный аппарат. Если по натуральности середины и разрешению JLH и ламповик были где-то на одном уровне, то бас худовский откровенно его уделал. Он заметно глубже, чем с лампой не смотря на огромные выходные трансформаторы ламповика и его стало намного больше. Высокие были там и там примерно одинаково воздушными и чистыми. Потом послушали с десяток кусочков моих тяжелых роковых вещей. На быстрых и мощных треках Худ сыграл намного убедительнее трехсотки, по крайней мере для меня. В общем, я доволен как слон, что удалось проверить мой аппарат на дорогущих колонках, которых у меня по финансовым причинам нету. А еще от того, что мой JLH уел хваленый однотактник на распиаренных аудиофильских 300В. Теперь любитель классики сто пэ задумается над смыслом ламповой жизни, который у него был в приоритетах. Короче. Денег, которые потратил на аппарат и три месяца времени не жалею ни секунды.

 

AndronNic: мои три варианта усилителя JLH

 

В процессе перелопачивания тонн информации по усилителю JLH я выделил три его основные фишки (по этой причине и стал его делать): 1. Аппарат имеет предельно короткий спектр гармоник, как у лампового однотактного (считайте, что есть только вторая и третья), 2. В спектре при полной мощности на выходе есть явно выраженная вторая гармоника, а уровень третьей гармоники очень мал. 3. Схемотехнически он очень прост и по затратам не идет ни в какое сравнение с современными многотранзисторыми схемами (соответственно он не требует дорогущих однотактных выходных трансформаторов, как ламповые).

Материальная сторона меня конечно стимулировала, но инженерное эго задевали именно короткие спектры, которые свойственны исключительно ламповым однотактникам. Или продукции известного Нэльсона Пасса, а это, еще больше подстегивало внутренний радиолюбительский зуд.

В итоге за три года я собрал этот усилитель в трех вариантах (И все три раза схему с двухполярным питанием). Первый раз с обычным источником питания и CRC фильтром с общей емкостью в БП 80.00 мкФ и выходным каскадом на неподобранных транзисторах MJ15003 и на относительно дешевых комплектующих. Второй раз на примерно подобранных транзисторах MJL21194 от мотороллы и довольно приличной комплектухе, с электронным дросселем в БП но без блек гейтов. И третий раз в комплектации «Мегасупер-Зе-Бест» оставив в нескольких интернет магазинах две честно заработанные зарплаты. Тут я наизвращался больше всего и с подбором элементов, и с настройкой, и с коструктивом:

 

  • Первый вариант по звучанию в чем-то схож с ламповыми аппаратами (пару раз ездил сравнивать), но звучал он на мой вкус — немного грязновато.
  • Второй с выходными транзисторами с MJL21194 работал сильно чище и заметно переигрывал предыдущий. К сожалению, в схеме с электронным дросселем и этими, по рассказам – более современными транзисторами, вожделенный ламповый «привкус» почти полностью исчез.
  • Третий играл (по сравнению с первым и вторым) явно воздушнее и чище, и опять никакого намека на ламповое звучание… Я даже стал забывать про пресловутый ламповый звук. Я почти свыкся, что так и останется, но черт меня дернул побаловаться изменением режимов работы… и потом перебором деталей по звуку… Это была ловушка. Не хочу описывать подробности, т.к. этот этап занял у меня времени больше, чем сборка всех трех вариантов усилителя. В итоговым варианте, я добился второй гармоники не выше -93 dB. А третьей -100 dB, правда при малой мощности. Вот с таким соотношением усилитель сыграл лучше всего. И вуаля! Вернулся тот самый «ламповый вкус». Ну и дополнил измерения на мой слух «музыкальными» деталями, которые искались «по сусекам» и в итоге оказались на порядок дешевле купленных в магазине.

 

Последний вариант усилителя работает у меня около двух лет и менять его на что-то в ближайшей перспективе не вижу смысла. Слушаю практически все, колонки самодельные на динамиках Visaton B200 по 4 на сторону в одну полосу, оформление – открытый ящик. Фильтры – вырезные на МБГО и катушках без железа.

 

P.S. В Aovox имеются готовые усилители JLH и их полуфабрикаты, так же есть возможность заказать аппарат в индивидуальной комплектаци и параметрами под Вашу акустику.

 

Ссылки по теме

 

Усилитель мощности звука JLH | РадиоГазета

Усилитель мощности звукаВ последнее время наблюдается новая волна интереса радиолюбителей к усилителю Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood, в народе JLH). Этот интерес подогревается интернет-магазинами и аукционами, где появились в большом количестве разные вариации этого усилителя как в виде готовых конструкций, так и в виде наборов для самостоятельной сборки. Не утихают обсуждения схемы и на форумах.

Но порой, аббревиатуру JLH вешают на конструкции, которые ничего общего с легендарным усилителем не имеют!

Давайте попробуем разобраться в особенностях схемотехники этого усилителя, его достоинствах и недостатках. Творение британца безусловно заслуживает отдельного внимания, так как схема разработанная в далёком 1969 году успешно дожила до наших дней, пережила несколько реинкарнаций и до сих пор будоражит умы истинных аудиофилов.

История этой схемы началась в далёком 1969 году. Первая публикация была в журнале «Wireless World». Ниже представлен её перевод:

В последнее время на страницах разных изданий было опубликовано множество схем транзисторных усилителей мощности. К сожалению большинство этих конструкций малопригодны для повторений, так как либо имеют устаревшую элементную базу (это писалось в 1969 году!), либо очень сложные по схемотехнике, либо имеют слишком высокую выходную мощность, которая совершенно не нужна для комфортного прослушивания музыки в обычной жилой комнате типовых размеров.

Поэтому появилась идея создать простой, но качественный усилитель с разумной выходной мощностью.

Выходная мощность и искажения.

Ввиду огромной популярности лампового усилителя Mullard «5-10» можно сделать вывод, что 10Вт (в одном канале) выходной мощности вполне достаточно для озвучивания жилой комнаты в разумных пределах. В стереосистеме, где используются два таких усилителя, с акустическими системами средней чувствительности уровень громкости получался даже больше необходимого.

Основы стандартов по гармоническим искажениям для усилителей мощности были заложены D. T. N. Williamson в его серии статей в 1947—1949 годах, в которых он пришёл к выводу, что уровень искажений для высококачественного звуковоспроизведения не должен превышать 0,1% при номинальной выходной мощности. Поскольку в ламповых усилителях основную долю искажений вносит выходной трансформатор, а современные транзисторные схемы позволяют избавиться от этого очень нелинейного элемента, то требования по искажениям можно несколько ужесточить и принять за необходимую величину в 0,05% при максимальной мощности в полосе частот 30Гц-20кГц. Выходная мощность также должна быть постоянная в этой полосе частот.

Схемотехника.

Тут мы пропустим описание популярных в те годы усилителей класса «В» и их недостатков.

Альтернативным  подходом в конструировании усилителей мощности является использование класса «А» для транзисторов выходного каскада. Это позволяет получить высокие характеристики при простоте конструкции и, как следствие, мы имеем лучшую симметрию плеч, снижение коммутационных искажений, меньшие тепловые искажения (хотя усилитель класса «А» всегда довольно теплый, температура его транзисторов гораздо стабильнее, чем усилителя класса «В»). Самым существенным недостатком класса «А» является низкий КПД и необходимость использования радиаторов больших размеров.

Однотактные каскады в классе «А» с резистивной нагрузкой самые низкоэффективные. Замена резистора на дроссель улучшает характеристики каскада, но теряется главное преимущество — отсутствие дорогостоящих, громоздких и нелинейных моточных элементов.  Поэтому оптимальным как в плане производительности, так и в плане упрощения конструкции будет двухтактный каскад с противофазным возбуждением, как показано на рисунке:

Такое включение транзисторов даёт очень низкие искажения даже без использования отрицательной обратной связи за счёт взаимной компенсации нелинейности характеристик транзисторов, плюс каскады имеют высокое входное и низкое выходное сопротивления, что обеспечивает близкое к оптимальному согласование каскадов.

Самое время дать слово другому фанату «горячих» усилителей. Хотя Нельсон Пасс (Nelson Pass) является приверженцем полевых транзисторов, он не оставил без внимания легендарный усилитель JLH, несмотря на то, что тот полностью выполнен на биполярных транзисторах. Вот что он написал в своей статье:

Усилитель Джона Линсли Худа даже спустя 30 лет восхищает простотой конструкции и великолепным качеством звучания.

Центром топологии является средний каскад на транзисторе n-p-n структуры, который выполняет роль фазоинвертора и управляет и верхним, и нижним плечами усилителя.

Упрощенная схема усилителя представлена на рисунке:

усилитель мощности класса А JLH

Входной сигнал подается на базу транзистора Q1, а с его коллектора усиленный и проинвертированный поступает на базу Q2, который и усиливает сигнал и формирует противофазные сигналы для выходного каскада, выполненного на транзисторах Q3 и Q4. Транзистор Q3 включен по схеме с ОЭ, поэтому обеспечивает усиление и тока и напряжения. Транзистор Q4 включен по схеме с ОК, поэтому работает как повторитель и усиливает только ток.

Резисторы R3-R5 формируют напряжения смещения для транзисторов, а резисторы R1-R2 формируют общую отрицательную обратную связь по току.

Транзистор Q2 является сердцем этой топологии и на мой взгляд это очень простое и элегантное решение для управления выходным каскадом.

Этот дизайн родился в эпоху, когда эра ламповых усилителей подходила к концу (по крайней мере так казалось). Радиоинженеры старались проектировать транзисторные усилители с высокой выходной мощностью и предельно низкими искажениями. Но такие усилители в большинстве своем были очень сложны и отличались большим количеством цепей отрицательных обратных связей.

Прошло уже 46 лет и прогресс не стоит на месте. И кто-то может воспринимать усилитель JLH как упражнения в минимализме…пока не послушает его. Вы будете удивлены качеством звучания этого усилителя, несмотря на довольно скромную выходную мощность (по нынешним меркам). Если у вас есть высокочувствительные акустические системы и вас устраивает стерео-вариант домашней системы, то усилитель JLH  в этой «номинации» будет в топовых позициях.

Этот усилитель имеет разумные характеристики (ничего сверхнизкого или запредельного), в конструкции нет элементов дороже 3$, но воспроизводит настоящую музыку. Его недостатки незаметны и он извлекает больше музыки из современных записей и даже из mp3. Я не могу назвать другой топологии того времени, которая работала бы также хорошо.

Заметим, что Нельсон Пасс как-то обошёл стороной ещё одну особенность этой  топологии. Как известно, биполярные транзисторы управляются током базы (в отличие от полевых, которые управляются напряжением на затворе). В усилителе JLH выходной ток предыдущего каскада является входным током для последующего. На рисунке вверху: весь коллекторный ток транзистора Q1 втекает в базу (является управляющим) транзистора Q2. Аналогично и в других каскадах.

Для внимательных читателей: резистор R3 является источником стабильного тока (в поздних вариантах усилителя этот резистор был заменен на активный источник тока), поэтому все изменения коллекторного тока транзистора Q2 непосредственно отражаются на базовом токе транзистора Q4. То есть мы имеем практически идеальные условия управления транзисторами.

Для самых внимательных читателей: да, в практической схеме этого усилителя вы увидите дополнительные резисторы в базовых цепях транзисторов. Но, если вы знаете закон Ома, то простой расчёт покажет, что ток через эти резисторы практически НЕ течёт, а нужны они для защитных целей и привязки потенциалов. Так что принцип токового управления не нарушается.

Но вернёмся к статье самого Джона Линсли Худа.

На рисунке представлена оригинальная принципиальная схема усилителя мощности для практической реализации (схема публикуется в том виде, в каком она была в журнале 1969 года):

Общее усиление схемы для типовых параметрах транзисторов составляет порядка 600 при разорванной цепи общей отрицательной обратной связи. При замкнутой цепи ОООС усиление определяется соотношением (R3 + R4) / R4 и для указанных на схеме номиналах составляет около 13. Таким образом глубина общей ООС этого усилителя составляет 34dB, а выходное сопротивление 160 мОм.

На звуковых частотах импеданс конденсатора С3 очень мал по сравнению с номиналом резистора R4, поэтому влиянием этого конденсатора можно пренебречь. Однако, для постоянного тока, благодаря конденсатору С3, усилитель оказывается охвачен 100% обратной связью, что способствует жесткой стабилизации режимов работы.

Элементы C1, R1,R2 образуют источник стабильного тока. Изменяя номиналы резисторов R1 и R2, можно регулировать ток покоя оконечного каскада усилителя и сделать его оптимальным под разное сопротивление нагрузки.

Резисторы R6 и R5 формируют напряжение смещения первого каскада. Регулировкой резистора R5 необходимо установить в точке «Х» напряжение равное половине от напряжения питания усилителя для получения максимальной выходной мощности.

Теперь, когда мы знаем и топологию, и принципиальную схему усилителя JLH, посмотрим какой суррогат выдают в Интернете за клон легендарного усилителя.

На одном относительно популярном радио-портале активно обсуждается конструкция усилителя для наушников почему-то названная «Green JLH». Вот принципиальная схема одного канала:

усилитель для наушников не JLH

На всякий случай напомним топологию классического JLH: каскад с ОЭ — фазовращательный каскад — двухтактный каскад в классе «А». Всего три каскада охваченных общей ООС по току.

В усилителе «Green JLH» имеем: каскад с ОЭ — ещё один каскад с ОЭ (хотя фазу сигнала он тоже вращает, но зачем?) — однотактный повторитель на полевом транзисторе. 

Да — здесь тоже три каскада, да- здесь тоже общая ООС по току. Но каким боком это JLH??? И с чего он позеленел? Теперь ко всем трёхкаскадным усилителям надо лепить аббревиатуру «JLH»?

Автор пишет: «на нагрузке 32 Ом усилитель развивает амплитуду сигнала 2В». Но позвольте, на выходе практически всех современных источников сигнала (CD- и DVD-проигрывателей, DAC, звуковых карт компьютеров и т.д.) амплитуда сигнала и так составляет 2В. Что тогда делают в схеме два каскада с ОЭ, которые в теории должны усиливать напряжение? Похоже именно для устранения излишнего усиления автору пришлось увеличить глубину общей ООС.

Хотя можно было бы просто исключить каскад на транзисторе Q2. Тогда и тракт бы стал короче, и глубину ООС можно было бы уменьшить, что должно благоприятно сказаться на звучании. Но тогда бы пришлось по другому организовать цепь ООС и усилитель абсолютно не напоминал топологию JLH…

Стабильность, мощность и сопротивление нагрузки.

Кремниевые планарные  NPN транзисторы обладают отличными высокочастотными свойствами (напомним, что это пишет человек в 1969 года про транзисторы с граничной частотой усиления в 4 МГц!), что способствует хорошей стабильности при работе на реактивную нагрузку. Автору не удалось найти комбинацию значений емкости и индуктивности для нагрузки, которые бы привели к возбуждению усилителя. Чисто индуктивная нагрузка может стать причиной неустойчивости усилителя, для устранения которой, достаточно зашунтировать резистор R3 конденсатором небольшой ёмкости, чтобы ограничить полосу частот на ВЧ.

Схема усилителя с указанными значениями номиналов элементов может без проблем работать с нагрузкой сопротивлением от 3 до 15 Ом. Тем не менее, для получения максимальной эффективности имеет смысл подобрать некоторые элементы под конкретное сопротивление нагрузки. В этом поможет таблица:

По таблице вы можете в зависимости от сопротивления нагрузки (ZL) определить необходимые напряжение питания и ток покоя, номиналы элементов, а так же чувствительность усилителя (Vin).

На каждом транзисторе выходного каскада рассеивается мощность порядка 17Вт. Чтобы температурный режим транзисторов не выход за безопасные пределы, их необходимо установить на ребристые радиаторы с достаточной площадью охлаждающей поверхности. Да, это будут довольно большие и массивные радиаторы. Такова плата за класс «А», простоту схемы и высокое качество звучания.

При напряжении питания от 30В и выше выходные транзисторы TR1 и TR2 следует заменить на MJ481s , а транзистор  ТR3 на 2N1613.

Выходное сопротивление предварительного усилителя, используемого совместно с усилителем мощности JLH не должно превышать несколько килоОм, иначе потребуются дополнительные каскады для согласования, что удлинит усилительный тракт и увеличит искажения.

Подбор транзисторов.

Автор провёл ряд экспериментов, чтобы выяснить, как зависят характеристики усилителя от коэффициента передачи тока базы используемых транзисторов(h31э). Как и ожидалось, минимальные искажения были получены при использовании транзисторов с максимальным значением h31э и с подобранными транзисторами в выходном каскаде. Достойной замены (напомним, это было в  1969 года) найти  не удалось, но транзисторы разных производителей показали одинаковые результаты. Аналогично и для транзистора первого каскада — замена  2N4058 от Texas Instruments на 2N3906 от Motorola на характеристиках усилителя не сказалась.

Наибольшее влияние на коэффициент искажений усилителя оказывают транзисторы выходного каскада. В таблице представлены результаты экспериментов для транзисторов с разными коэффициентами передачи тока базы:

Усилитель мощности звука класса А

Увеличение по клику

Как видно из таблицы, искажения усилителя минимальны, когда коэффициенты передачи тока базы транзисторов выходного каскада равны и максимальны. Если нет возможности подобрать идентичные транзисторы, то для минимизации искажений транзистор с максимальным коэффициентом усиления следует использовать в качестве TR1 (сравните строки 2- 3 и 4-5). В строке 6 приведены результаты для транзисторов 2S034 от Texas Instruments. Как видим, тип транзисторов не так критичен, как их коэффициент передачи тока базы.

Кстати, легко и с высокой точностью подобрать пары транзисторов для выходного каскада вы можете с помощью нашего прибора. Китайский тестер рассчитан на маломощные транзисторы и здесь не подходит.

Измерения показали, что до ограничения сигнала (то есть без перегрузки усилителя) в спектре искажений доминирует вторая гармоника, как у ламповых усилителей.

Характеристики и звучание.

Конечно, сухие цифры не дадут представления о звучании этого усилителя. Но раз принято измерять и указывать технические   характеристики, то и мы не будем отступать от этого правила.

На рисунке представлена амплитудно частотная характеристика усилителя JLH. Как видно, зависимость абсолютно линейна в диапазоне частот 50Гц-95кГц.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя

На рисунке представлена зависимость выходной мощности усилителя от чатоты:

Амплитудно-частотная характеристика усилителя

Зависимость коэффициента гармоник от частоты:

искажения усилителя мощности звука

Небольшой подъём на низких частотах обусловлен влиянием конденсатора С3.

Зависимость искажений (на частоте 1 кГц) от выходной мощности усилителя:

искажения усилителя мощности звука

Хотя характеристики и звучание усилителя не сильно коррелированы друг с другом, тем не менее, полученные графики вселяют надежду на качественный звук, не хуже чем у ламповых усилителей.

Всё познаётся в сравнении! Поэтому был устроен сравнительный тест усилителей. В качестве эталонного использовался ламповый усилитель «Williamson», который построил сам Джон Линсли Худ, не жалея средств (использовались только самые высококачественные комплектующие) и времени (настройка усилителя была выполнена самым тщательным образом). Контрольная группа слушателей не смогла выявить в «слепом» тесте явного лидера.

Тогда был устроен тест, в котором принимали участие шесть различных усилителей: промышленные и самодельные, ламповые и транзисторные, в классе «А» и в классе «В». Разумеется в тесте остались усилитель «Williamson» и JLH и оба оказались лучше, чем другие ламповые усилители, участвующие в тестах. При использовании «быстрой коммутации» (когда не приходилось перекручивать на клеммах провода от акустических систем) удалось выявить нюансы в звучании этих усилителей. При общей схожести у транзисторного усилителя JLH оказались лучше проработаны самые верхние частоты спектра.

В звучании усилителей класса «В» и класса «А» различия были более заметны. У усилителя JLH не только отсутствовала «жёсткость» в верхнем регистре, особенно заметная на звучании струнных инструментов, но и в целом звук был более «лёгким», открытым.

Конечно, усилитель JLH по габаритам, массе, КПД и выделению тепла сильно проигрывал усилителям класса «В», но по мнению автора, разница в их звучании того стоит!

Справедливости ради стоит отметить, что у хорошего усилителя класса «В» указанные недостатки не сильно заметны и выявляются только при прямом тестировании усилителей, что называется «лоб  в лоб».

Продолжение следует…

Похожие статьи:


Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах. Секреты звучания забытых германиевых УНЧ.

Эх, жалко пацанов — королевство маловато, разгуляться негде!
Ни ламповых тебе однотактников, ни гераниевых раритетов… Что ещё остаётся пытливому уму неоперившегося меломана?
Разве что брейкануть под японское хокку, да кайфануть для большего эффекта под уханье бумбокса.

«Кремний — всему голова» — крикнут яростные члены на форумных дебатах.
«Не надо впаривать нам этот шняга-силикатный экстракт» — вторят им другие, «для начала послушайте своими руками, а потом делайте свои тупоголовые выводы».

На самом деле, слушать надо!
Перелопатить определённое количество разномастной усилительной аппаратуры — тоже надо.
Не обязательно быть музыкантом со стажем, но таить в себе зачатки какого-никакого слуха — опять же, надо.
И тогда любой пацак, владелец старого пепелаца, сможет авторитетно заявить: «Однако разница в звуке есть, и она весьма существенна!»

На этой странице поговорим об УНЧ на германиевых транзисторах.

Своеобразие германиевого звучания, как правило, сводится к двум устойчивым постулатам:
1. Усилители на германиевых транзисторах отличаются музыкальностью,
2. Звук похож на звук ламповика.
И если первый пункт у меня возражений не вызывает, то со вторым мнением коллег позволю вежливо не согласиться — не похож, абсолютно разное звучание.

Электрофон сетевой транзисторный «Вега-101-стерео» с усилителем на германиевых транзисторах, выпускаемый Бердским радиозаводов с начала 1972 по 1982 год, заложил в головы современников основы понимания того, каким должен быть высококачественный стереофонический звук.
Время шло, появлялись на свет и более продвинутые вертушки с магнитными звукоснимателями, и значительно более мощные УНЧ на кремниевых транзисторах с незаурядными характеристиками.
Однако душещипательные воспоминания о том, как звучали в конце 70-ых простенькие Веги с их примитивной схемотехникой открыли историю ожесточённой борьбы человечества с феноменом транзисторного звучания.

Ну да и ладно, пора переходить на новый уровень — нарисовать пару-тройку принципиальных схем усилителей низкой частоты на германиевых транзисторах, но для начала озадачусь вопросом: Что любит и что не любит германий?
1. Германий любит простоту и не приемлет наворотов. Дифференциальный каскад с источником тока в цепи эмиттера — уже является буржуазным излишеством.
2. Германий не любит перегрева, легко может напустить дыма и отправиться к праотцам электроники Амперу и Ому в ответ на потерю бдительности в процессе настройки схемы.

А теперь обещанные схемы.


Рис.1

Номинальная мощность усилителя при коэффициенте гармоник на частоте 1000Гц менее 0,1% — 1 Вт, максимальная — 1,5Вт, чувствительность по входу — 0,2 В.
Усилитель сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания до 9В.
Подбором номинала резистора R8 устанавливается значение напряжения на эмиттерах выходных транзисторов, равное половине напряжения питания.
Подбором номинала резистора R2 устанавливается значение напряжения на коллекторе транзистора V1, равное половине напряжения питания.


Рис.2

Схема, приведённая на Рис.2 — для эстетов, желающих порадовать свой слуховой аппарат ни с чем не сравнимым звуком однотактного усилителя, работающего в чистом режиме А.
Для настройки усилителя следует подбором номинала резистора R9 установить ток покоя выходного транзистора — 150мА.


Рис.3

На рис.3 показана принципиальная схема универсального усилителя НЧ, собранного на девяти транзисторах и развивающего выходную мощность до 10 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом и входном напряжении около 10 мВ.
При налаживании устройства подстроечным резистором R2 устанавливают выходное напряжение в точке соединения транзисторов VT8 и VT9 равным половине напряжения питания.

Рис.4

Схема более мощного усилителя приведена на Рис.4. Усилитель рассчитан на подключение электрогитары и микрофона, но может быть использован также совместно с проигрывателем, магнитофоном или радиоприёмником.
Основные технические данные, приведённые автором:
Номинальная выходная мощность — 30 Вт.
Максимальная выходная мощность — 40 Вт.
Сопротивление нагрузки 3,5-5 Ом.
Полоса рабочих частот 30-16000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений — не более 1,5%.
Чувствительность с выхода микрофона — 10 мВ.
Чувствительность с выхода электрогитары — 0,1 В.
Напряжение 15 В на коллекторе транзистора Т10 устанавливают резистором R19.
Ток покоя всего усилителя не должен превышать 170 мА.


Рис.5

На Рис.5 приведена схема простого и мощного усилителя на германиевых транзисторах DTG110B. При подключении к его входу любого УНЧ мощностью 1,5-2 Вт устройство выдаёт на 8-ми омную нагрузку около 50 Вт чистого германиевого звука.
Согласующий трансформатор Т1 выполнен на железе Ш24 (толщина пакета 20-25мм) и содержит 3 одинаковые обмотки по 120 витков, намотанных на картонном каркасе проводом ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром 0,5-0,7мм.
Налаживание устройства заключается в подборе значений резисторов R2 R4 для достижения на выходе схемы нулевого потенциала и тока покоя транзисторов — 120-150 мА.
При снижении напряжения питания на каждом плече до 30В транзисторы DTG110B без каких-либо колебаний могут быть заменены на отечественные П210А.


Рис.6

Схема, представленная на Рис.6, является переработанным под «германий» вариантом усилителя НЧ из статьи Николая Трошина журнале Радио №8 за 1989г (стр. 51-55). Творцом переработки является сам автор статьи. Вот что он пишет на страннице сайта http://vprl.ru:

«Выходная мощность этого усилителя 30 Вт при сопротивлении нагрузки акустических систем 4 Ома, и примерно 18 Вт при сопротивлении нагрузки 8 Ом.
Напряжение питания усилителя (U пит) двухполярное ±25 В;
Диапазон рабочих частот 20Гц…20кГц:

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В;
Выходные транзисторы ГТ806 можно ставить любых буквенных индексов. Применять более низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато (заметны искажения), видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее 200 см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2.
На транзисторы типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х26.5 мм.

Настройка правильно собранного из исправных элементов усилителя сводится к установке подстроечным резистором тока покоя выходного каскада 100мА (удобно контролировать на эмиттерном резисторе 1 Ом – напряжение 100мВ).
Диод VD1 желательно приклеить или прижать к радиатору выходного транзистора, что способствует лучшей термостабилизации. Однако если этого не делать, ток покоя выходного каскада от холодного 100мА до горячего 300мА меняется, в общем-то, не катастрофично.

Важно: перед первым включением необходимо выставить подстроечный резистор в нулевое сопротивление.
После настройки желательно подстроечный резистор выпаять из схемы, измерить его реальное сопротивление и заменить на постоянный».

 

Усилитель на германиевых транзисторах

Усилитель на германиевых транзисторах
Как известно, первые транзисторы, которые пришли на смену радиолампам, были именно германиевыми. Их изобретение сыграло большую роль в развитии электроники, позволив сделать электронные устройства более функциональными, экономичными и малогабаритными. Однако эпоха германиевых транзисторов длилась недолго – в скором времени их заменили более совершенные кремниевые. Несмотря на это, германиевых транзисторов было выпущено огромное количество, и даже сейчас, спустя пол века, они не являются большой редкостью.
Существует мнение, что звучание усилителя, построенного целиком на германиевых транзисторах обладает особым окрасом, близким к «тёплому ламповому» звуку. Именно это делает германиевые транзисторы такими популярными в среде радиолюбителей в последнее время. Послушать собственными ушами звук подобного усилителя можно, если собрать весьма несложную схему, приведённую ниже.

Схема усилителя


Усилитель на германиевых транзисторах
Схема состоит из 5-ти германиевых транзисторов и небольшой горстки остальных деталей. Ниже приведены несколько вариантов транзисторов для данной схемы.
  • Т1 – МП39, МП14, МП41, МП42 (PNP)
  • Т2, Т4 – П217, П213, П210, П605, ГТ403 (PNP)
  • Т3 – МП38, МП35, МП36 (NPN)
  • Т4 – МП39, МП14, МП41, МП42 (PNP)

Подойдут также любые другие аналогичные транзисторы, наиболее предпочтительными будут малошумящие. Следует обратить внимание, что в выходном каскаде (Т2 и Т4) должны стоять одинаковые транзисторы, желательно подобрать их в пару по наиболее близкому коэффициенту усиления. Диод D1 – германиевый, например, Д9, Д18, Д311, от него зависит ток покоя усилителя. Все конденсаторы электролитические, на напряжение минимум 16 вольт. Напряжение питания схемы 9-12 вольт.
Печатная плата:

Усилитель на германиевых транзисторах

Сборка усилителя


Схема собирается на плате размером 40х50 мм, которую можно выполнить методом ЛУТ. Ниже представлены фотографии готовой залуженной платы.
Усилитель на германиевых транзисторах
Усилитель на германиевых транзисторах
Теперь можно приступать к установке деталей. В первую очередь на плату встают резисторы, после них более крупные конденсаторы и транзисторы. Следует учитывать, что германиевые транзисторы, в отличие от кремниевых, гораздо более чувствительны к перегреву.
Усилитель на германиевых транзисторах
Мощные выходные транзисторы нагреваются в процессе работы на большой громкости, поэтому их желательно установить на радиатор (если корпус транзистора предусматривает такую возможность) и вывести на плату проводами.
Усилитель на германиевых транзисторах
После установки на плату всех деталей остаётся припаять провода питания, источника сигнала и выхода на динамик. Завершающий этап сборки – смыть остатки флюса с платы, проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание.
Усилитель на германиевых транзисторах

Первое включение и настройка


Германиевый усилитель требует настройки тока покоя, которая задаётся диодом D1. Первым делом нужно подать на схему напряжение, включив в разрыв питающего провода амперметр. При отсутствии на входе сигнала схема должна потреблять примерно 20-50 мА. Чем больше ток покоя, тем больше нагрев выходных транзисторов, однако это положительно сказывается на качестве звучания. Если ток покоя слишком мал, звук становится неразборчивым, появляется скрежет и хрипота. Ток можно увеличить, добавив ещё один или несколько диодов последовательно с D1. В моём случае для получения приемлемого качества звучания пришлось добавить два дополнительных диода.
Подобные схемы усилителей на германиевых транзисторах широко использовались в старинных проигрывателях, магнитофонах, радиоприёмниках, поэтому она обязательно придётся по душе всем любителям старины. Выходная мощность составляет примерно 5-10 ватт при наличии радиатора, поэтому усилителя с головой хватит для озвучивания целой комнаты. Удачной сборки!

Смотрите видео


Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

«Давненько не брал я в руки шашки…». Вернее я хотел сказать, что давненько не собирал усилителей на транзисторах. Всё лампы, да лампы, понимаешь. И тут, благодаря нашему дружному коллективу и участию в конкурсе «Выбор читателей Datagor.ru 2016», я приобрёл пару плат для сборки датагорского кита германиевого усилителя. Платы отдельно тут.

Платы пришли быстро. Игорь (Datagor) оперативно прислал документацию со схемой, описанием сборки и настройки усилителя. Кит всем хорош, схема классическая, обкатанная. Но меня обуяла жадность. 4,5 Ватта на канал — маловато будет. Хочу минимум 10 Вт, и не потому что я громко слушаю музыку (с моей акустикой чувствительностью 90 дБ и 2 Вт хватает), а… чтобы было.

И, конечно, при этом всём следует сохранить «германиевую парадигму» проекта. Поехали!

Содержание / Contents

Вот так выглядит мой окончательный вариант схемы усилителя. Красным указаны изменённые номиналы.

Законы Ома и Джоуля-Ленца ещё ни одному адвокату объехать не удалось, и для того, чтобы поднять мощность на выходе УМЗЧ, надо поднимать напряжение его питания. Сделаем хотя бы в два раза, до 30 Вольт. Сразу сделать это не получится. Транзисторы П416 и МП39Б, которые используются в оригинальной схеме, имеют максимальное допустимое напряжение 15 Вольт.

Пришлось достать с полки старый Справочник радиолюбителя 1978 года издания и углубиться в изучение параметров германиевых транзисторов серий «МП» и «ГТ», одновременно проводя раскопки в коробках с деталями.

Я искал транзисторы близкие по параметрам к использованным в схеме, но имеющие максимально допустимое напряжение не менее 30 Вольт.

После проведения этой увлекательной изыскательской работы были найдены необходимые кандидаты. На вход, вместо П416, главным претендентом стал транзистор ГТ321Д.
Пару МП39Б + МП37А было решено заменить аналогичной парой МП14А + МП10Б. Германиевые транзисторы серии МП с номерами от 9 до 16 – это «военка», транзисторы для аппаратуры специального назначения. В отличие от их аналогов с номерами от 35 до 42, которые предназначены для аппаратуры широкого применения.

На выходе я решил использовать высокочастотные транзисторы ГТ906А. Причин этому было несколько, главная из которых — это наличие запаса этих транзисторов в моей тумбочке. Вторая причина — это высокий коэффициент передачи тока. При работе транзисторы предварительного каскада будут меньше «напрягаться» на раскачку выходных транзисторов, что должно уменьшить их нагрев и положительно сказаться на уровне искажений усилителя.

Следующий шаг, который тоже немаловажен – это подбор транзисторов в пары по коэффициенту передачи тока h31э. Сначала я попробовал это сделать при помощи обычного китайского тестера, но результаты измерения мне показались несколько странными и явно завышенными. К тому же китайский тестер явно не смог справиться с измерением параметров мощных транзисторов.

Пришлось достать с полки старый добрый еще Советских времен прибор «ППТ».


С его помощью была выбрана пара транзисторов ГТ321Д с h31э = 120 и две пары МП10Б + МП14А с h31э около 40. Из десятка транзисторов 1Т906А удалось подобрать 3 шт. с бета 76 и пару с бета 78. Всё-таки серия 1Т проходила более серьезный отбор по параметрам при изготовлении.

После подбора транзисторов, сборка печатных плат согласно датагорской инструкции не заняла много времени. Надо ещё обратить внимание на напряжения электролитических конденсаторов. Оно должно быть не меньше чем выбранное напряжение питания усилителя.
Я использовал конденсаторы на 35 Вольт.

Поскольку я планировал получить от усилителя бОльшую мощность, потребовалось увеличить емкость выходного разделительного конденсатора раза в два, как минимум. Конденсатор такого номинала на плату уже не вмещался. Вместо него я впаял пару винтовых зажимов, чтобы можно было подключать на проводах любой понравившийся конденсатор, не обращая внимания на его размеры.

Другой важной проблемой была организация охлаждения выходных транзисторов. У меня нашлась пара одинаковых, довольно крупных радиаторов, но они были рассчитаны на крепеж к ним современных транзисторов в корпусе ТО-220.
Выход я нашел в старых горелых компьютерных блоках питания. Пара радиаторов из толстого алюминия 4 мм, на которые я закрепил через изолирующие прокладки транзисторы ГТ906, а уже сами эти радиаторы широким торцом через термопасту были прикручены винтами к большим радиаторам.

К этим же радиаторам при помощи металлических уголков были прикреплены и платы усилителя. Между ребер компьютерного радиатора, вблизи выходных транзисторов, удобно разместился диод Д310, который обеспечивает термостабильность усилителя. Его я не долго думая залил китайским термоклеем.

Пришло время первого включения и испытания собранных усилителей. Делал я это при помощи лабораторного блока питания с ограничением по току.

Сначала настраивал на напряжении питания в 15 Вольт. Установил ток покоя усилителя 100 мА, отбалансировал выход, так чтобы на нем было ровно половина напряжения питания, потом плавно стал поднимать напряжение питания до нужных по задумке 30-ти Вольт.

В ходе этой операции пришлось немного изменить номиналы некоторых резисторов, т.к. при увеличении напряжения питания начинал резко возрастать ток покоя. Без БП с ограничением по току, я бы, наверное, лишился не одной пары выходных транзисторов. Но тут все обошлось.

После установки режимов по постоянному току подключил к усилителю генератор и осциллограф. Подал сигнал. На выходе ограничение сигнала (синий цвет) наступает при амплитуде примерно 12 Вольт на 4-омной нагрузке, а это соответствует мощности на выходе в 18 Вт. Ура!!! :yahoo:
Амплитуда сигнала на входе (желтый цвет) при этом примерно 1,5 Вольта. То есть усилитель имеет чувствительность порядка 1 Вольта RMS.

Полоса частот тоже порадовала. Практически без завала от 15 Гц до 60 кГц. Если убрать конденсаторы на 100 пФ из цепи обратной связи и на входе, наверное была бы ещё шире.

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

То, что надо! Это как раз соответствует уровню выходного сигнала звуковой платы компьютера, которая и будет использоваться в качестве основного источника сигнала.

Проверил, какой максимальный ток потребляет усилитель. При подаче на вход прямоугольного сигнала частотой 10 кГц амплитудой 1,5 В усилитель тянет от БП чуть меньше 2 А тока.

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»
Теперь пришло время «краштеста». Устанавливаю в держатели предохранители на 1,5 А, выставляю на БП максимально возможное ограничение по току (у меня 5 А) и подаю на вход синус частотой 10 кГц. Вывожу мощность на максимум, когда начинается уже ограничение сигнала. После этого отверткой делаю КЗ в нагрузке. Предохранитель сгорает. Меняю предохранитель на новый, снова включаю усилитель – выходные транзисторы целые! После того как я сжёг три предохранителя (два на одной плате усилителя и один на другой), я решил, что тест на надежность пройден и теперь можно переходить к окончательной сборке усилителя в корпус. Делаю предварительную примерку и начинаю слесарные работы по закреплению всех деталей в корпусе.
Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

Силовой трансформатор тороидальный. Со страшным названием БЫ5.702.010-02, которое призвано было запутать вероятного противника. Трансформатор выдает на выходе 20 Вольт. Параметры этой обмотки по току мне найти не удалось, но накал лампы ГМ-70 (а это 3.5 А) он держит, не напрягаясь и не перегреваясь. Так что для питания двух каналов этого усилителя ему мощности хватит даже с запасом.

Выпрямительные диоды я использовал тоже германиевые Д305 (10 А, 50 V). Таким образом, получилось собрать усилитель, в котором нет ни одной кремниевой детали. Все по «феншую».

Конденсаторы фильтра — 2 шт. по 10000 мкФ. Хватило бы и по одному, но, как я писал вначале, жадность обуяла, к тому же место в корпусе было.

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

На выход поставил по три соединенных параллельно конденсатора 1000 мкФ 63 В. Конденсаторы качественные, от японской Матсушиты.

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

После того как все комплектующие надежно закреплены в корпусе, остается только их соединить между собой проводами, ничего не напутав. Монтаж я делал, используя медную моножилу сечением 0.5 кв мм в силиконовой термостойкой изоляции. Этот провод я брал из кабеля, которым проводят пожарную сигнализацию. Рекомендую к использованию. За счет того что провод жесткий, без особых усилий получается его ровно и аккуратно уложить в корпусе.

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

Вот и все. Осталось только поставить верхнюю крышку на место, подключить колонки и выбрать любимую мелодию для прослушивания.

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»Звук приятно порадовал: мягкий, неутомительный. Очень похож по звучанию на однотактный ламповый усилитель, а мне-то есть с чем сравнивать.
При этом усилитель обладает достаточной мощностью, чтобы раскачать тугие и низкочувствительные колонки и хорошей динамичностью, всеядностью к музыке от джаза до металла.

Ничуть не пожалел потраченного времени на сборку этого усилителя. Похоже, он у меня поселился надолго. Заводские платы и/или полные киты забирайте в нашем магазинчике.
Настоятельно рекомендую всем любителям хорошего звука.

Спасибо за внимание!

Камрад, смотри полезняхи!

Усилитель «GermaZon». Умощняем датагорский германиевый кит «GeAmp 1970»

Александр (TANk)

РФ, г.Ижевск

С паяльником с детства. По этой причине попал в спецшколу, где вместо уроков труда в старших классах были уроки радиоэлектроники.

Потом физфак университета. Работа технологом в цехе микроэлектроники на оборонном заводе, пока завод не развалили.

Потом преподавал всяческую физику в университете. И вот уже лет двадцать — лужу паяю, компы починяю.

 

Усилитель JLH часть 16 — электрический монтаж

Электрический монтаж усилителя

 

Провода питания

 

При монтаже таких усилителя john linsley hood радиолюбители стремятся применять медные провода большого сечения, в максимальном варианте из бескислородной меди. Я считаю, что это неоправданно т.к. наши СССР-овские провода или например — одесского кабельного завода по чистоте меди могут дать фору многим очень дорогим фирменным. Делать сечение кабеля от трансформатора к выпрямительным диодам и от диодов к фильтрующим емкостям больше, чем сечение провода вторичной обмотки в усилиетел джона линсли худа — смысла не имеет.

А вот уже от конденсаторов фильтра к выходным транзисторам сечение кабеля должно быть не менее 1-2 кв мм. у каждого плеча. Сечение общего провода в схеме john linsley hood должно превышать сечение проводов + и – в 1,5-2 раза. Опять же без фанатизма, обычно сечения общего провода 4-6 мм достаточно для любого усилителя имеющего выходную мощность 30-50 ватт на нагрузке 4 Ома. Перед электрическим монтажом усилителя джона линсли худа желательно прослушать провода, включив их последовательно с акустикой, и определить направление по более комфортному для вас звучанию. Провода нужно всегда ставить «по направлению» от источника тока к потребителю (от диодов к конденсаторам фильтров, от трансформатора к диодам и т.д.).

Провода непонятного состава и фирм аля «чайна» (типа – мягкого прозрачного акустического) лучше не применять т.к. в нем меди далеко не 0,999, а от силы — процентов 50… Хорошо работает и минимально окрашивает звук немецкий профессиональный кабель KLOTZ, стоит он кстати – по Божески. Монтаж усилителя john linsley hood кабелем Klotz обойдется Вам в копейки

 

Сигнальные провода

 

Сигнальные провода для внутреннего монтажа усилителя john linsley hood на качество звучания влияют не менее сильно чем межблочные или акустические. Сигнальные провода работают при низких напряжениях и мизерных токах, поэтому они подвержены внешним наводкам гораздо сильнее силовых. Сигнальные провода, если они имеют в усилителе джона линсли худа длину более 2-5 см ВСЕГДА !!! нужно свивать с земляным проводом. Тогда наводки в них компенсируются и можно избавиться от внешнего экранирования. Наибольшей защитой от внешних электромагнитных полей обладают свитые провода в экране. Увлекаться экранированными проводами я не советую, т.к. любые дополнительные внешние оболочки, устраняя наводки — звук почему-то ухудшают. Вместо экранированного провода настоятельно рекомендую применять витой, и для соединения в john linsley hood входных разъемов с регулятором громкости и регулятора громкости с платами самого усилителя. Для слаботочного монтажа усилителя лучше применять моно-жильный провод, либо многожильный с обязательной изоляцией каждой жилки (Литцендрат). Многожильные мягкие провода, применяемые в подавляющем количестве звукотехники и особенно усилителей уровня «Джон линсли худ», звучат по наблюдениям — хуже одножильных того же сечения. Слаботочные провода так же нуждаются в предварительном прослушивании.

 

Входные и выходные разъёмы

 

Самыми распространенными и применяемыми входными разъемами в усилителях являются терминалы RCA (Тюльпаны), менее распространены профессиональные симметричные XLR. RCA имеют один недостаток – в них сначала коннектится сигнальный штырь и только затем замыкается земля. В этот момент, при «горячем» переключении источника сигнала к усилителю нередко слышен хлопок, который способен «выжечь» пищалки в колонках. Для гарантированного избавления от такого несчастья рекомендую для межблочных кабелей применять фирменные разъемы Neutric, у которых наружный электрод конструктивно выполнен сдвижным и замыкается первым. Терминалы для усилителя высокого класса уровня john linsley hood должны быть фирменными (из латуни или меди) и покрытыми натуральным золотом, а не его подобием – типа нитрида титана. Проверять разъемы на качество нужно магнитом, если магнит не прилипает, значит разъем сделан не из железа и его можно покупать. В случае симметричных XLR входных разъемов проблем возникает меньше, т.к. их подделывают гораздо реже.

Выходные разъемы усилителя Джона Линсли Худа так же не должны магнититься и иметь покрытие из золота или редкоземельного родия. Качественные выходные разъемы для усилителей делает фирма WBT, правда стоят они весьма прилично. Для варианта john linsley hood «дешево и сердито» можно применить разъемы с старых советских измерительных приборов, они позволяют подключать акустические кабели типа «банан» и сделаны на 100% из латуни, правда без золотого покрытия.

Кабели к выходным разъемам john linsley hood можно как припаять, так и присоединить механически с помощью винтов или гайки. Я считаю, что механическое соединение для монтажа усилителя в этом важном месте для звука предпочтительнее, чем пайка. Идеальный способ соединения выходных проводов с выходными же разъемами внутри усилителя это сварка.

 

Силовой трансформатор

 

Мощность трансформатора блока питания усилителя JLH должна быть адекватной. Вдаваться в «аудиофильские крайности» и ставить трансформатор мощнее в 3-5 раз, чем общая потребляемая мощность усилителя не нужно. Можно ограничиться габаритной мощностью трансформатора на 50-100% больше общей потребляемой мощности. При мощности усилителя john linsley hood 2х30 Вт с его КПД 25 % в классе А, потребляемая мощность будет около 240 Вт. Мощность трансформатора должна находиться в пределах 320-500 Вт, что для современных тороидальных или Ш-образных сердечников не проблема.

Такой запас мощности необходим исключительно аппаратам, работающим в классе А, к которым и относится усилитель JLH. В случае реализации схемы, работающей в классе АВ мощность трансформатора может быть равной или чуть меньшей общей потребляемой мощности всего усилителя. В момент пиков сигнала емкости блока питания усилителя класса АВ «помогают» трансформатору отдавая свою энергию, в итоге в усилителе класса АВ на трансформаторе можно прилично «сэкономить» как по габаритам, так и по стоимости.

Напряжение на выходе трансформатора должно выбираться исходя из выходной мощности усилителя john linsley hood на конкретной нагрузке. У усилителя JLH оно стандартно и не велико – максимум 25 В переменки для каждого плеча в случае двухполярного питания и мощности 40-60 Вт в канал на 8-ми омной нагрузке. Ток же обмотки трансформатора должны отдавать большой, около 2,5 ампера для каждого канала, для чего сечение провода вторичной обмотки желательно делать не меньшим чем 1,5 мм. кв.

Промышленные трансформаторы для экономии меди делаются как правило с заниженным соотношением числа витков на вольт. При этом трансформатор имеет повышенный ток холостого хода и поля рассеяния. На полной мощности сердечник такого трансформатора частенько входит в насыщение. Рекомендую трансформатор в усилитель Джон Линсли Худ мотать самостоятельно с повышенным соотношением числа витков на вольт, либо указывать при заказе напряжение первичной обмотки не 220, а 250-260 вольт. Тогда его точно намотают с количеством витков на вольт не меньше минимально необходимого для исключения насыщения. Как боеус — ток холостого хода такого трансформатора будет минимальным. У завышенного соотношения витков на вольт есть два минуса: повышенная стоимость из-за большего количества меди и бОльшая просадка напряжения под нагрузкой из за возросшего сопротивления обмоток.

 

Выпрямительные диоды

 

В последнее время в усилителях JLH пошла мода на применение для монтажа усилителя ультрабыстрых диодов Шоттки, основные достоинства которых – малое падение напряжения в открытом состоянии и высокочастотность. Недостаток – большая цена по сравнению с обычными выпрямительными диодами и мостами. Влияет ли применение диодов Шоттки на звук положительно – достоверно НЕ известно, хотя те, кто их применяет за них «стоят горой». В усилитель john linsley hood роще и дешевле поставить мощные одиночные диоды производства СССР типов д242, д243 или винтажные германиевые д302, д305. Либо мощные импортные мосты на 20-50 А максимального тока. При применении обычных мостов и диодов не нужно беспокоиться о надежности. В отличие от низкочастотных диодов, Шоттки – приборы нежные и нередко вылетают. Это происходит в момент включения усилителя Джона Линсли Худа от больших зарядных токов фильтрующих конденсаторов. Шоттки в отличие от низкочастотных выпрямительных диодов дают заметный ВЧ спектр в момент своего переключения и требуют шунтирования конденсаторами малой емкости. В усилитель JLH диоды нужно устанавливать на индивидуальных теплоотводах. Для организации питания усилителя класса john linsley hood азумнее всего применить мощный мост. Он занимает намного меньше места, чем четыре диода шоттки или обычных — мощных и имеет металлический корпус, который удобно крепить на теплоотвод.

 

Точка земли и земляные петли

 

Здравствуйте соплеменники! Предлагаю отчет о монтаже усилителя JLH по первой схеме 1969 года с однополярным блоком питания.

Итак, при включении усилителя Джона Линсли Худа из акустики пошел заметный гул. Неоднократная переделка блока питания результатов не дала, делал много чего: увеличивал до неприличия емкость фильтра…, трансформатор менял…, пробовал разные схемы от простого С-фильтра до электронного на полевом транзисторе IRFZ44. Гул, то есть — фон не проходил (((. Лишь после скурпулезного исследования разных точек усилителя john linsley hood осциллографом С1-93 с его большим экраном заметил на выходе клыки с частотой 50 Гц и мизерной амплитудой 40 мВ. На выходе же блока питания их не видно было вообще. Зато на плюсах диодных мостов шоттки была явная гребенка (пила с удвоенной частотой сети 100 Гц и амплитудой около 1 Вольта). Этот эффект – нормальное физическое явление большинства НЧ выпрямителей — называется мультипликативным фоном и обычно к гулу в усилителях не приводит. Но у меня он был. Для устранения клыков пробовал поставить дроссели Д-167 и низкоомные резисторы последовательно с мостом. Потом пробовал параллелить диоды керамическими емкостями номиналом 0,068 мкФ – результатов все эти извращения не приносили. Много раз менял точку земли. Фон – не исчезал. А вот при закороченном входе усилителя этот фон пропадал.

Изначально минусовые выводы питания каналов усилителей john linsley hood были на плате объединены. Потом я их разделил и каждую из плат усилителей Джона Линсли Худа запитал от отдельных выходов источников питания (у меня их два). К минусовым выводам диодных мостов припаял резисторы 10 Ом, вторые выводы которых припаял к нижним выводам переменного резистора регулятора громкости, они же были припаяны к «массе» корпуса. От нижних точек переменного резистора подключился экранированными проводами к земляным шинам плат усилителей. Получается минус на каждой плате усилителя JLH дважды соединяется с минусом блока питания, но в разных точках, плюс повторно через резистор 10 Ом. Нужно было развести сигнальные и силовые земли john linsley hood, а они у меня по топологии были объединены. Земляные выводы входных гнезд пришлось заизолировать от корпуса и соединить с ним в точке подварки лепестка к «массе» корпуса. Минусовые клеммы для подключения акустики так же заизолированы от корпуса и подпаяны к земляной шине соответствующих плат усилителя джон линсли худ. Вот такая получилась «земляная петля» которая убрала мой фон. Я это так подробно описываю потому, что львиную долю времени в доведении john linsley hood до ума пришлось потратить именно на устранение фона. Умучил он меня капитально, но в итоге был полностью побежден!

Все детали в Джон Линсли Худ я поставил доступной стоимости и приличного качества, «золотые» конденсаторы типа Блэк Гейт не искал и не ставил. Резисторы подбирал с точностью до полу ома. Для регулятора громкости применил наш переменник СП3-30Г с несовпадением сопротивления всего 2%. Покупать фирменный ALPS за 50 долларов задавила жаба. В итоге, в готовом корпусе несколько раз переставлял емкости фильтра и трансформатор, все для минимизации длины силовых проводов.

При настройке john linsley hood вначале был слышен щелчок в колонках, после замены местами выходных транзисторов, щелчок пропал. Вероятно, это было связано с их разными коэффициентами усиления (Из-за того, что коэффициент усиления Т4 был меньше чем Т3 в обоих каналах). т.е. в первоисточнике по john linsley hood написано правильно: К усил. входного Т4 > К усил. Драйверного Т3. Выходные транзисторы так же подобрал с близким коэффициентом усиления 150+158 и 172+180, и поставил по рекомендации Джона Линсли Худа транзисторы с большим значением в парах на место нижнего Т1.

 

P.S. У нас Вы можете прослушать несколько готовых усилителей JLH либо заказать аппарат индивидуальной комплектации. John linsley hood — усилитель уникальный, послушайте его!

 

Ссылки по теме

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *