Усилитель Класса А усилитель JLH Джона Ли Худа John Linsley Hood усилители класса А
Новое — это хорошо забытое старое
Последние несколько лет наблюдается волна интереса к знаменитому усилителю Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood). Повышенный интерес к JLH обусловлен тем, что интернет-магазины и аукционы Hi-End начали предлагать множество вариаций этого усилителя в готовом виде и в виде комплектов для домашней сборки. На многочисленных форумах по электронике и звукотехнике проводятся бурные обсуждения предложенной более 40 лет назад схемы и способов ее улучшения применительно к сегодняшней компонентной базе.
Нередко лейбл «JLH» навешивают на конструкции, ничего общего с легендарным оригинальным усилителем не имеющие. Предлагаю разобраться в достоинствах и недостатках этого усилителя класса А и его поразительно изящной, и простой схемотехнике. Усилитель этого талантливого инженера из Англии, созданный почти 50 лет назад дожил до сегодняшнего дня пережив несколько реинкарнаций, и сегодня, в конце 2016 года он, по-прежнему будоражит воображение настоящих аудиофилов.
«В последнее время издания для любителей качественного звучания опубликовали множество схем усилителей на транзисторах, большинство из которых малопригодны для повторения ввиду чрезвычайной сложности для повторения среднестатистическим радиолюбителем. Мощность предлагаемых к повторению транзисторных усилителей как правило многократно завышена, что совершенно не требуется для комфортного прослушивания музыки в обычной комнате. Повышенная мощность тянет за собой необходимость применения дорогостоящих транзисторов и мощных блоков питания. До эры появления транзисторов огромной популярностью пользовались ламповые усилители фирм Mullard, Leak и другие обладающие выходной мощностью до 10-15 Ватт на канал, которой с лихвой хватало для воспроизведения практически любой музыки в условиях реальной жилой комнаты. Уровень громкости с колонками средней чувствительности и такой выходной мощностью усилителя в стерео-режиме получался даже больше необходимого. Инженеру Джону Линсли Худу пришла идея разработать простой для повторения, но максимально качественный усилитель класса А с разумной выходной мощностью и минимально возможными искажениями. Что он блистательно и осуществил»
Один из приверженцев максимально простых и линейных Hi-End усилителей класса «А» и по совместительству владелец фирмы «Pass Aleph» Нельсон Пасс (Nelson Pass) написал в своей статье, что усилитель Д. Ли. Худа даже спустя 40 лет восхищает великолепным качеством звучания при предельно простотой конструкции.
Искажения и выходная мощность
В период 1947-1949 годов патриарх усилителе строения David Theodore Nelson Williamson написал в серии статей, опубликованных в том же журнале «Wireless World», что величина искажений для высококачественного звуковоспроизведения не должна превышать 0,1%. Основные искажения в ламповом усилителе вносит выходной трансформатор, а поскольку транзисторные конструкции могут обойтись без этого нелинейного элемента, то требования к транзисторным схемам можно ужесточить. Можно считать допустимыми не более 0,05% искажений, вносимых транзисторным усилителем при полной выходной мощности в полосе частот от 30 Гц до 20 кГц.
В связи с «гонкой мощностей» когда во главу угла ставились параметры усилителей, а их реальное звучание отодвигалось на второй план, подавляющее число разработок и воплощение их в готовых конструкциях было сосредоточено на усилителях класса «В» или «АВ». Потенциальный клиент читал отзывы об усилителях в аудио прессе и его глаза невольно наталкивались на эту «гонку параметров». На первое место ставились преимущества усилителей с характеристиками, изобилующие многими нулями: 0,01 – 0,001 % искажений, 100 – 200 – 300 Ватт выходной мощности, а не редко и больше. Эти цифры объявлялись «главными достоинствами» усилителей, а их цена напрямую зависела от количества нулей. Потенциальный покупатель усилителя намеренно ставился перед искусственно навязанным выбором, таким же, как в случае с автомобилями и рекламируемыми «преимуществами» с упором на мощность двигателя и максимальную скорость. В отличие от автомобиля, в усилителях выходная мощность и уровень искажений к реальному качеству звучания имеют очень опосредованное отношение. На звук гораздо большее влияние оказывает грамотно выбранная схемотехника, режимы работы каждого каскада и качество деталей.
По простому о классах «А» и «АВ»
Усилители класса А получили малое распространение в первую очередь из-за низкого КПД. При «гонке параметров» когда рынок требует от усилителя получение выходных мощностей 50 – 100 – 200 и более Ватт в канал применять режим класса А крайне невыгодное и неблагодарное мероприятие. Потребляемую мощность с этим режимом нужно смело умножить на три или четыре, и вся эта мощность, в отличие от полезной не идет на динамики, а преобразуется в банальное тепло. Соответственно для усилителя, работающего в классе А требуется блок питания в три — четыре раза мощнее аналогичного, работающего в классе АВ. Плюс, нужны огромные радиаторы, которые должны рассеять излишнее тепло. Себестоимость усилителя довольно сильно зависит от мощности блока питания и размеров радиаторов выходных транзисторов. В итоге усилители класса «А» получаются намного более дорогими и «горячими» в прямом смысле этого слова, по сравнению с аналогичными по мощности усилителями, работающими в классе АВ.
Вот этот маленький КПД усилителей класса А помноженный на «Горячесть» и высокую по сравнению с моделями класса «АВ» стоимость и предопределил малую распространенность этих на самом деле – замечательных конструкций.
Если абстрагироваться от желания получить сто ваттные мощности на выходе и смириться с повышенным тепловыделением, усилители класса А по звучанию уложат «на обе лопатки» абсолютно все другие модели усилителей с их техническими изысками. Как правило усилители класса А намного более просты схемотехнически, чем их собратья, работающие в других режимах. Режим работы А пришел из ламповых схем, которые отличаются от транзисторных намного более «коротким» трактом и малым количеством деталей. Платой за кажущуюся простоту является необходимость тщательного подбора каждого элемента усилителя класса А и высокие требования к качеству комплектующих.
Благодаря простой конструкции и малому количеству каскадов, усилитель класса А поддается точной настройке путем оптимизации работы каждого каскада и наилучшему согласованию каскадов между собой. В Усилителях класса АВ с их десятками и сотнями последовательно включенных звеньев, индивидуальная настройка каждого каскада в принципе невозможна. Для обеспечения приемлемых параметров в них приходится вводить глубокую отрицательную обратную связь, которая позволяя достичь заданных характеристик, при этом начисто «убивает» звук.
Особенности схемотехники JLH
Основная идея John Linsley-Hood, построение максимально простого усилителя, все каскады которого работают в классе А. В классе А транзисторы работают на максимально линейных участках своих характеристик, и имеют практически постоянную, хоть и немного повышенную температуру, при которой их параметры практически не «плывут». В классе А можно достичь очень хорошей симметрии плеч и избавиться от так называемых «коммутационных» искажений, ведь в классе А транзисторы в отличие от класса В и АВ вообще не выключаются.
Каскады класса А в однотактном включении с нагрузкой – резистором самые неэффективные по КПД в сравнении со всеми остальными вариантами включения транзисторов. Зато они самые линейные и самые «музыкальные». Путем замены резистора на дроссель или трансформатор можно повысить КПД и легко согласовать простейший каскад на транзисторе с практически любым следующим каскадом. Но это «палка о двух концах». Применив дроссель или трансформатор, мы получаем максимально качественно «звучащий» каскад, но при этом имеем в конструкции сложное, тяжелое и дорогостоящее моточное изделие.
Для упрощения и удешевления конструкции Джон Линсли Худ применил двухтактный выходной каскад с возбуждением противофазным сигналом, изображенный на Рис.1. Оптимальным решением здесь является применение каскада на транзисторе VT1 обратной проводимости (n-p-n), который для выходных транзисторов является фазоинвертором и управляет обоими плечами (верхним и нижним), собранными на транзисторах VT2 и VT3.
За счёт компенсации взаимной нелинейности характеристик транзисторов, это включение даёт низкие искажения даже без применения отрицательной обратной связи. Как бонус, низкое выходное сопротивление каскада на VT1 хорошо согласуется с довольно высоким входным сопротивлением каскадов на VT2, VT3.
Упрощенная схема усилителя JLH показана на Рис.2
Входной сигнал подается на базу транзистора VT1. С его коллектора инвертированный и усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT2. Транзистор VT2 усиливает входной сигнал и формирует противофазные сигналы для выполненного на транзисторах VT3 и VT4 выходного каскада. Нижний выходной транзистор VT3 включен по схеме с общим эмиттером и усиливает как ток, так и напряжение. Верхний выходной транзистор VT4 включен по схеме с общим коллектором и усиливает только ток (это классический эмиттерный повторитель).
Резисторы R4-R5 задают напряжение смещения для транзистора VT1, резистор R3 формирует смещение выходного каскада. Резисторы R1-R2 задают глубину отрицательной обратной связи по току. Транзистор VT2 является сердцем этой схемы и применен здесь для управления выходным каскадом — элегантно и просто.
Выходной ток предыдущего каскада усилителя Джона Ли Худа является входным током для последующего. Ток коллектора транзистора VT1 является управляющим для транзистора VT2 и втекает в его базу. В других каскадах все происходит аналогично. Резистор R3 является источником стабильного тока и изменение тока коллектора транзистора VT2 полностью отражается на токе базы транзистора VT4. Такая топология построения «двойки» транзисторов делает условия их взаимного управления идеальными.
Вся идеология построения усилителя Джона Ли Худа подчиняется идее минимализма, в ней нет ничего лишнего…
Дизайн усилителя JLH родился в то время, когда эра усилителей на лампах близилась к своему завершению, транзисторы быстро вытеснили электровакуумные приборы практически из всех областей электроники. Не избежала этой участи и звуковая техника. Инженеры начали проектировать транзисторные усилители с оглядкой в первую очередь на параметры: высокую выходную мощность и предельно низкие искажения. Их разработки в большинстве своем были крайне сложны и отличались от ламповых схем применением многочисленных и глубоких обратных связей. А это, как в последствии выяснилось, качества звуку совсем не добавило.
За прошедшие 47 лет прогресс в электронной промышленности ушел далеко вперед. А вот про технику для воспроизведения звука такого сказать нельзя. За почти сто лет с момента изобретения электронного усилительного прибора – лампы, а за ней транзистора, вдруг выяснилось, что лучшее звучание имеют простые схемотехнические решения, известные уже много лет. И никакими современными технологическими изысками качество звучания почему-то не улучшается.
P.S. Усилитель JLH в отличие от конкурентов, воспроизводит почти «живую» музыку. Данный усилитель имеется в наличие. Так же Вы можете заказать аппарат в индивидуальной комплектации. Мощность усилителя JLH может варьироваться от 5 до 150 Вт на канал в классе А.
Ссылки по теме
Ультралинейный усилитель А класса (опыт конструирования усилителя JLH 1969)
Не секрет, что усилители, работающие в А классе, обеспечивают наивысшее качество звучания по сравнению с усилителями, работающими в классе B, AB и D. В интернете много информации почему это так. Увы, большинство производителей усилителей данный класс обходят стороной из-за низкого КПД усилителя (до 80% мощности рассеивается в виде тепла). Те же экземпляры, которые можно найти в продаже, стоят безумных денег.К счастью, изобретатель Джон Линсли Худ (John Linsley-Hood) разработал и опубликовал в 1969 году схему простого усилителя А класса мощностью 10 Вт. Такой мощности достаточно для домашнего воспроизведения музыки на высокочувствительных колонках (от 90 Дб). В интернете все отзывы о качестве звучания усилителя JLH только положительные. Это меня подкупило и я решил самостоятельно собрать усилитель Худа в оригинальной версии 1969 года.
Подробно рассказывать об истории создания усилителя JLH 1969 и схемотехнике нет смысла, очень детальная информация есть на портале aovox.com. В посте расскажу лишь об основных этапах конструирования.
За основу была взята схема, изображенная на рисунке:
Обратите внимание, что напряжение и номиналы некоторых деталей зависят от сопротивления АС. В данной схеме конденсатор С2 слишком малой емкости, что ведет к завалу АЧХ на НЧ. Я применил конденсатор емкостью 2.2 мкФ.
В своей реализации использовал импортные транзисторы, основываясь на рекомендациях тех, кто уже экспериментировал с разными вариантами транзисторов (VT1 — BC560CTA, VT2 — 2SC5707, VT3 и VT4 — 2SC5200).
Остальные компоненты взял с учетом нагрузки 8 Ом (в соответствии с таблицей). Резистор R8 лучше сделать подстроечным для более простой настройки тока покоя.Итоговая схема:
Разводку печатной платы усилителя сделал в программе Sprint-Layout. Плату изготовил методом ЛУТ. Скачать печатку можно по ссылке.
Для удобства настройки тока покоя, я не стал впаивать в плату коллектор транзистора VT3. Т.к. при настройке в разрыв цепи подключается амперметр. После настройки тока покоя, просто соединил проводом коллектор транзистора с дорожкой на плате.
Питать усилитель лучше от стабилизированного источника напряжения. Мощность трансформатора должна быть достаточной для обеспечения постоянного тока 1,2 А на канал при напряжении 30 В. Я использовал тороидальный трансформатор с двумя отдельными выходными обмотками ТТП250 (2×25В, 4А). Трансформатор имеет большой запас по мощности, что в принципе не обязательно.
Стабилизатор реализован на микросхеме КР142ЕН22А (в 2-х экземплярах: для левого и правого канала усилителя) с регулировкой напряжения до 30 Вольт, что позволяет точно выставить напряжение в 27 Вольт и, при необходимости, изменить его. Схема включения КР142ЕН22А очень простая (изображение взято с просторов интернета):
Емкость конденсаторов в выпрямителе составила 32000 мкФ (на канал). Как показала практика этого с лихвой хватает для абсолютного исключения фона в динамиках. Нет смысла делать емкость больше. Для источника питания сделаны отдельные платы (с учетом компоновки в корпусе усилителя и размеров имеющихся деталей, ссылка на файл). Скачать печатку можно по ссылке.Кстати, для версии 1969 года, благодаря выходному электролитическому конденсатору, нет необходимости делать схему софтстарта и защиты АС от появления постоянного напряжения. Что сильно упрощает общую конструкцию.
Выходные транзисторы, диодный мост и микросхема стабилизатора нуждаются в хорошем охлаждении. Для усилителей А класса сильный нагрев — неизбежное зло. Это нужно учитывать при выборе корпуса для усилителя JLH. Я заказал на Aliexpress корпус с огромными радиаторами. Он идеально подходит для этого усилителя:Качество изготовления китайского корпуса отменное, придраться не к чему!
Диодный мост, микросхему стабилизатора и выходные транзисторы одного канала разместил на общем радиаторе:
Настройка
Настройку рекомендую выполнять отдельно для каждого канала. Порядок следующий:
1. Замкнуть аудио вход.
2. Установить подстроечные резисторы усилителей в среднее положение.
3. Подключить амперметр в разрыв цепи коллектора транзистора VT3.
4. Установить напряжение на стабилизаторе ~16 вольт (для исключения появления высокого тока покоя при первом включении и пробоя выходных транзисторов в случае ошибок в монтаже).
5. Установить с помощью резистора R2 половину напряжения питания в точке соединения эмиттера и коллектора выходных транзисторов.
Далее итерационно:
6. С помощью подстроечного резистора R8 установить ток 1.2 Ампера.
7. Поднять на пару вольт напряжение питания, при этом ток будет расти. Нужно контролировать по амперметру, чтобы ток не превышал 2 А.
8. Снизить ток с помощью R8 до 1.2 А.
Повторяя пункты 6,7,8, доводим напряжение питания до требуемых 27 Вольт.
Борьба с фоновыми помехами
Некоторые из тех, кто уже повторял конструкцию усилителя, жаловались на фоновые помехи (гудение в колонках на частоте электросети). В моем случае фон также был, причем только в одном канале. Уровень фона был несильным, т.е. слышно с расстояния ~0.3 метра от АС. Тем не менее он мне не давал покоя :). Исходя из логики, раз фонит только один канал, значит дело не в плохой работе фильтра/стабилизатора или разводке сигнальных/силовых цепей (все идентично), а в чем-то другом. Пришлось поэкспериментировать и достать бубен. Проблему в итоге я решил так: припаял провод от земляной точки платы «фонящего» канала к металлическому корпусу регулятора громкости… И о чудо! Фон исчез! В колонках абсолютная тишина.
Итоговый вид усилителя
Прослушивание
Звучание усилителя оказалось ожидаемо нейтральным. Минимализм схемотехники в лучшую сторону сказывается на качестве звучания усилителя. Звучит он очень натурально и прозрачно на любой громкости в пределах 10 Вт своей мощности. Искажения, как и фон, абсолютно не слышны и не влияют на общее звучание системы. При непосредственном сравнении JLH с усилителем, реализованным на микросхеме, предпочтение однозначно отдаешь JLH. Разница очень заметна на слух и выражается в более чистом и мягком звучании JLH на высоких частотах.После сборки и прослушивания этого усилителя, абсолютно пропало желание покупать какой-либо другой усилитель, т.к. характеристики и качество звучания JLH приближаются к топовым образцам усилителей, выпускаемых промышленно. Наоборот, есть желание собрать еще один такой же, чтобы реализовать полный биампинг на активном кроссовере.
К сожалению, у меня нет возможности сравнить звучание с ламповым усилителем, но судя по отзывам, JLH звучит сравнимо или даже лучше ламповых. Удивительно, что такая простая схема легко уделывает гораздо более сложные и дорогостоящие конструкции!
PS
Из-за особенности усилителей, работающих в классе А, бОльшая часть мощности расходуется на рассеивание тепла. Усилитель серьезно греется даже при достаточно большой площади радиаторов. В моем случае корпус нагревается до 50-55 градусов.
Опыт реализации активного биампинга на двух усилителях JLH
Джон Линсли-Худ — класс А — Полупроводники и гибридная схемотехника
Добрый день, уважаемые форумчане. Как-то раз, находясь в припадке неуемного безделья, решил я собрать давно запримеченную схемку, по словам собиравших, очень неплохо звучащую. Схема эта очень известная, не раз мелькала здесь в разных ветках. Она была разработана в 1969 году английским инженером Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). С тех пор схема неоднократно дорабатывалась, как самим автором, так и многими другими инженерами и любителями, но я решил остановиться именно на первоначальном, так сказать, классическом варианте:
Еще одним доводом в пользу выбранной схемы служило то, что ее можно собрать практически из мусора, т.е. на самой примитивной советской рассыпухе. Сказано — сделано:
Для начала, в качестве «акустической системы» был взят очень старый, но не менее добрый 10ГД-36, выдранный из каких-то эстрадных монстроподобных колонок, название которых не помню, хоть убейте.
Первое прослушивание показало, что оказывается ухи у меня еще на месте, и данная схема, даже на такой убогой «акустике», способна показать четкую разницу между MP3 и CD. Тестировалось по треку Morcheeba «Otherwise». Звучание мне весьма понравилось, совершенно отсутствовал «песок» на верхах, так нелюбимый мною в простых транзисторных усилителях, собираемых до этого.
Было решено сделать пару АС. И вот, запилил:
Динамики — все те же 10ГД-36, твитеры 6ГДВ-2, включены просто через конденсатор 1 мкф. Оформление — ЗЯ объемом около 75 л. Общее сопротивление 8 Ом.
Собрал второй канал на макете. Включил. И стал слушать. Звук очень детальный, не «мылится» даже на сложных симфонических партиях, отменно играют джаз.
Вчера отслушивали пару вместе с коллегой, вердикт коллеги был положительным: колонки — под шпон, мусор со стола (да, усилок еще в макете…) — в корпус!
Вот, ищу теперь шпон…
Однако, своя ложка дегтя присутствует. Ну не хватает мне «подкрашивания» на акустических композициях, четных гармоник мне подавай, процента три хотя бы )) ! Может ламповый пред ему замутить?
Усилитель JLH Джона Линсли-Худа (John Linsley-Hood) класса А. Схема и настройка УНЧ.
В последнее время я всё чаще ловлю себя на неприятной мысли — чем более дорогой и продвинутой аппаратурой я отовариваюсь,
тем большее меня постигает уныние с примесью чувства обиды, в связи с нерациональностью потраченных дензнаков.
Вроде и многоканальный звук — совсем не лишний атрибут, и встроенная система коррекции с измерительными микрофонами, эквалайзерами
и регуляторами фаз должна сделать своё дело, и 50-ти килограммовые колонки известного американского производителя просто не имеют право
расстраивать, а нет — распаковываешь всё это добро, соединяешь акустическими проводами из монокристаллической меди, калибруешь,
отстраиваешь, ставишь диск «Dark Side Of The Moon», который наивно считаешь эталоном звукозаписи и…
Я, конечно, всё понимаю, акустика должна «прогреться», «пропукаться» и только после этого она порадует всем, на что способна.
Однако через несколько лет работы, прогревания и пропукивания этой современной системы, звучать она не стала лучше
старенького стереофонического усилителя Philips в большом металлическом корпусе вкупе с замечательными колонками Pioneer HPM-100.
К чему это я?
А к тому, что не зря в последнее время наблюдается волна интереса радиолюбителей к усилителям, разработанным в далёкие 60-ые годы,
которые, даже спустя 50 лет удивляют энтузиастов великолепным качеством звучания и предельной простотой конструкций.
Одним из таких устройств является усилитель JLH Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood), работающий в классе А.
Схема была опубликована в 1969 году.
Усилитель этот однозначно порадует умельцев, решившихся на его изготовление, естественным и прозрачным звучанием, присущим в основном ламповой технике. Звучание это не будет столь радикально ламповым, как у усилителя на полевых транзисторах, схема которого приводилась на странице ссылка на страницу, но всё равно даст ощутимую фору большинству современных AV-ресиверов.
Странное дело, но в многочисленных источниках и форумах наряду с бурными обсуждениями предложенной более 40 лет назад схемы,
не было замечено каких либо внятных инструкций по настройке и налаживанию устройства.
Этот пробел мы решительно устраним, тем более что ничего сложного здесь нет.
R7 выбираем номиналом 100 Ом. Вместо R8 впаиваем подстроечный резистор, сопротивлением 1,2кОм.
Для того, чтобы выходные транзисторы не накрылись медным тазом, убеждаемся в том, что крутилка стоит в положении, соответствующем
максимальному значению этого сопротивления (1,2 кОм).
Подключаем источник питания.
Резистором R2 устанавливаем напряжение в точке соединения выходных транзисторов, равным половине напряжения источника питания.
И только теперь, подключаем амперметр в разрыв провода, идущего к коллектору транзистора VT3, и посредством R8 увеличиваем
ток покоя выходных транзисторов In до значения, приведённого в таблице на схеме.
На самом деле, в связи с несимметричностью выходного каскада, оптимальным, с точки зрения получения наилучших параметров усилителя, будет напряжение в точке соединения выходных транзисторов, несколько отличающееся от Uпит/2. В связи с этим, после проделанных выше манипуляций, имеет смысл подключить нагрузку, генератор, осциллограф и выставить точное значение этого напряжения, добиваясь симметричного ограничения выходного сигнала при максимальном входном.
Транзисторы MJ480 слишком древние, для того чтобы их можно было с лёгкостью прикупить в ближайшем магазине, однако замена их на КТ803А
мне кажется не слишком удачной — я бы предложил более правильные 2N3055.
В качестве VT2 можно применить 2SC5706, КТ630, BD139.
С приобретением 2N3906 проблем возникнуть не должно, хотя ничто не мешает впаять на их место и КТ3107.
Транзисторы VT1 VT2 надо стараться отбирать с коэффициентом усиления по току (h31) — не менее 100 и зорко следить, чтобы
значения максимальных допустимых напряжений Uк-б и Uк-э этих полупроводников превышали напряжение источника питания.
Габариты радиаторов выходных транзисторов могут оставить неприятный осадок у радиолюбителя, никогда не сталкивающимся с
усилителями, работающими в классе А.
Их надо рассчитывать, исходя из мощности, рассеиваемой на транзисторах, и равна она P=Uпит*In на оба транзистора, либо P=Uпит*In/2,
если выходные транзисторы стоят на разных радиаторах.
И под конец дам бесплатный, но очень практичный совет — не пытайтесь искать модификации этой простой, но крайне удачной схемы, даже если они исходят от самого автора — работать будут, но значительно скучнее оригинала.
А если очень хочется перевести усилитель на современную элементную базу, увеличить выходную мощность плюс собрать выходной каскад на комплементарных транзисторах, то милости всех прошу на следующую страницу.
Джон Линсли-Худ — класс А — Страница 13 — Полупроводники и гибридная схемотехника
Fгр 7,5 МГц у КТ808А против 120МГц у КТ903… Вот и генерит МОЙ усилитель на ВЧ, как пить дать. По осциллографу синус чистый, но до 50 кГц, потом идёт излом и падение амплитуды.
У меня стоят в одном экземпляре 2Т903Б — нет генерации
Во втором экземпляре КТ808БМ — есть генерация на частоте примерно 300кГц
Да, в тексте 0,01 и далее уже в схеме штрихом нарисовано 0,05мкф.И про возбуд совсем иначе.
1. Цепочка 100 Ом+1пф с коллектора Т1 на землю.
2. Конденсатор 1пф между эмиттером Т1 и коллектором Т2.
что то мне подсказывает что речь идет о 1000 пФ или о 1нФ
просто ето такое написание чисел у них
Если у кого-то был положительный опыт с Ge, поделитесь, пожалуйста.
Я описывал выше свой опыт установки германиевых транзисторов в тракт. Даже осцилограммы выкладывал
МП20А+ГТ404Г + 2Т908А(2Т903Б)
Звук понравился тестовый сигнал с генератора не искажается, только начиная с 13кГц при достаточно большом уровне входного сигнала (около 0.5 В) появляется ступенька на спаде верхней полуволны. На частотах ниже 11кГц даже при высоком уровне сигнала никаких искажений синусоиды я не увидел. А если снизить уровень входного сигнала до 0.35 В то и на частотах выше 13кГц ступенька пропадает. Думаю она совсем пропадет если подобрать выходные транзисторы по Ку. Тесты проводил на транзисторах с бол’шим разбросом Ку (63-97).
Измерения проводил на резистивной нагрузке 7.8 Ом. Стабилизированный источник питания (по с хеме из статьи ДЛ Худа) на 23 В (под нагрузкой) ток покоя около 0.8А.
То есть нужно просто подобрать выходные транзисторы по Ку при этом эталонным значением должно быть 100 и более. И остальные просто брать просто с более высоким коэфф усил.
В моем тракте МП20 имеет Ку=67, ГТ404 — 88.
На днях купил отобранные по Ку МП21 у всех выше 100, если верить тестеру))))
Да и еще половину питания выставлял так- включил усилитель, замерил установившееся напряжение питания (оно проседает) и от етого значения устанавливал половину.
Усилитель SA1969 по заветам Джона Худа в первозданном классе А – hifi-audio.ru
В 1969 году появилась простая схема Д. Ли. Худа усилителя в чистом классе А. Основная идея схемы, как уже сказано выше, это очень простая схема, в которой все каскады работают в классе А. Транзисторы работают на самых линейных участках своих характеристик и удерживают постоянную температуру работы (не “плывут”). Из-за класса А нет и специфического искажения типа ступеньки свойственного усилению класса AB, когда один транзистор еще не включился при переходе сигнала от минуса к плюсу из-за специфического напряжения на базу 0,6-0,7 вольта. В классе А транзистор открыт всегда, поэтому таких искажений нет.
Класс А самый неэффективный по КПД, грубо 10%, в то время как современные усилители в классе D имеют эффективность в 90%. Но усилители в классе А при плохом КПД остаются самыми линейными и соответственно музыкальными для простого слушателя, а не инженера.
Для упрощения схемы Худ применил двухтактный выходной каскад с возбуждением противофазным сигналом.
За счёт компенсации взаимной нелинейности характеристик транзисторов, это включение дало низкие искажения даже без применения отрицательной обратной связи и низкое выходное сопротивление каскада хорошо согласующееся с довольно высоким входным сопротивлением других каскадов.
Усилитель Джона Ли Худа (JLH) по впечатлениям слушавших воспроизводит фактически “живую” музыку.
Вот что говорит Нельсон Пасс, владелец Hi-End компании «Pass Aleph» о усилителе на схеме Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood):
“Усилитель Д. Ли. Худа даже спустя 40 лет восхищает великолепным качеством звучания при предельно простотой конструкции”.
Схема Худа 1969 года
Схему Худа – это интересно для любого любителя класса А и высококачественного звука, но речь пойдет о современной реализации этого усилителя в лице нового китайского усилителя SA1969, который попал мне в руки.
О схеме к сожалению ничего не могу сказать, кроме того, что она основана на схеме Hood 1969. Разработчик ограничился такими данными, как:
new circuit design + new appearance design = new SA1969 amplifiers
новая схема + новый дизайн = новый SA1969 усилитель.
Поэтому немного технических данных и сразу перейдем к результатам прослушивания.
Технические данные:
Мощность: 10 + 10 ват
Размеры: Ширина 262 мм × высота 108 мм × Глубина × 250 мм
Вес: 6 кг
Внутри большую часть занимает здоровый трансформатор, сильно похожий на трансформатор, который устанавливается в Yamaha P2100.
Yamaha P2100
Усилитель SA1969 созданный Breeze audio __Mr. Zhang выглядит очень симпатично – такой бычок, компактный, толстенький 26 на 25 см и высотой 11 см + высота ножек. Спереди фрезерованная удобная ручка громкости с плавным ходом (ALPS 27) и парой кнопок – включение и переключение пар терминалов.
С точки зрения дизайна хотелось бы различить кнопки включения и переключения терминалов, но они одинаковые, увы. У кнопок есть световые индикации.
Сзади усилителя два входа AUX и две пары терминалов, с возможностью переключения между ними.
Сбоков расположены мощные радиаторы принципиальные для чистого класса А в силу высокого тепловыделения.
ПРОСЛУШИВАНИЕ
Я не ожидал встретить звук такого класса, честно. Просто роскошное звучание, верхний класс.
Музыка подается воздушно, ясность прекрасная, все слышно, все “видно”. Порадовала мягкость звучания, как шелком по ушам, гладко, очень приятно. При этом звук острый, супердетальный, с множеством микронюансов. Трубы поют сонмом звуковых переливов, сочно, ярко.
Вокал подается просто идеально, вообще без огрех. Хорошая микро и макродинамика. Бас не легковесный, но и не глубокий, такой, что мне нравится. Потрясающая звуковая картинка.
Стоит отметить, что перед ним я прослушивал музыку на роскошном и очень мощном мощнике Yamaha P2200. После переключения на SA1969, кроме фактической более скромной мощности (10 ват на канал) я по звучанию не услышал деградации звучания и это удивительно. SA1969 звучит даже более сладко, что в том же трэш-метале, честно говоря, не всегда уместно. Но в старом хард-роке, джазе, попе и схожих жанрах звук у SA1969 прекрасный.
AC/DC или Georgie звучат увлекающе, барабаны сладкие, ласкают уши, вокал богат на микронюансы и эмоции.
Мое резюме – замечательный аппарат высокого класса, по звучанию на уровне многих винтажных топов.
Прослушивал усилитель SA1969 в системе с акустикой высокого класса Diatone DS-1000 (1983, 218000 yen) – купола СЧ и ВЧ – тиборон, НЧ – арамид.
ЦАП Inntak Sabre ES9018 + 2xMuses8920 + 2xAD797 +2xR-Сore трансформаторы.
В таком комплекте с акустикой с чувствительностью 90dB/W/m (6 Ом) громкости SA1969 было вполне достаточно, в среднем прослушивал не выкручивая ручку выше 10-11 часов (в зависимости от степени компрессии записи по ДД). Ниже 90 дБ акустики наверное будет не совсем здорово в плане громкости, выше конечно еще лучше, но в целом при 90 дБ все хорошо в этом плане. Возможно даже и 88Дб может оказаться достаточным (но я не пробовал, нет такой акустики). В любом случае, чем выше чувствительность акустики, тем для усилителя класса А и для вас лучше.
Аппарат SA1969 понравился, мягкий, сладкий, ясный и при этом острый и сочный звук – это все про него.
24,110 просмотров всего, 27 просмотров сегодня
Однотактный усилитель JLH 1996 Джон Линсли Худ усилителя класса А,транзисторы
Доработки оригинальной схемы – усилитель JLH 1996 от автора Джона Линсли Худа
(… По прошествии двадцати пяти лет с момента появления в аудио прессе знаменитой схемы (усилитель JLH) ее автор — Джон Линсли Худ опубликовал большую статью с вариантами улучшений своей оригинальной конструкции. Доработки, приведенные ниже основаны на опыте тысяч радиолюбителей и одновременно — почитателей качественного звучания, собравших эту оригинальную схему
Оба усилителя: оригинальный, собранный по схеме 1969 года и обновленный, собранный в 1996 году и сейчас в 2016 поражают качеством звучания и являются сильными конкурентами ряду современных намного более дорогих, чем они – промышленных изделий. Усилитель А класса JLH вторгается в «запретную нишу» для транзисторных конструкций, ламповых усилителей и по качеству звучания вполне с ними соперничает.
Большая часть статьи Джона Линсли Худа посвящена идее создания транзисторной схемы, звучащей не хуже, а в отдельных местах – лучше ламповой. Джон описывает особенности работы ламповых схем, их достоинства и недостатки по сравнению с транзисторными. К самой схеме 1996 года, это отношение не имеет, поэтому я позволю себе эту часть статьи упустить…)
Оригинальная схема 1969 года до сих пор остается актуальной и часто воспроизводится энтузиастами — любителями высококачественного звучания практически без изменений. Транзисторы MJ480, MJ481 для выходного каскада, производившиеся в далеких 70 годах морально устарели и сейчас их очень сложно найти, их без проблем можно заменить на более современные и надежные транзисторы типа 2N3055.
Для достижения минимума искажений усилителя коэффициент усиления тока базы входного транзистора Tr4 должен быть выше коэффициента усиления Tr3. По абсолютной величине коэффициент передачи первого транзистора должен быть не менее 200, а второго не менее 150, и чем больше суммарный h31э этой пары, тем меньше суммарные искажения. Идеальный вариант: 250 – 300 для Tr4 и 150 – 200 для Tr3.
Один из вариантов модернизации выходного каскада – применение в качестве выходных Tr1 и Tr2 составных транзисторов типа MJ3001 (дарлингтонов) снижает уровень искажений на полной мощности с 0,1 до 0,01% (на частоте 1 кГц). Если смотреть спектр искажений, то у усилителя с составными транзисторами на выходе доминирует, как и в оригинальной схеме 1969 года вторая гармоника и он очень походит на спектр искажений лампового усилителя. При уменьшении выходной мощности с 10 до 1 Вт уровень искажений падает до таких величин, что фиксировать их с помощью измерителя гармоник становится невозможным.
Красивые цифры в звукотехнике это хорошо, и снижение искажений в 10 раз по идее должно приводить к улучшению звучания… Однако, прямое сравнение усилителя с выходным каскадом, собранным на обычных транзисторах 2N3055 с выходным каскадом, собранным на составных — MJ3001 показало прямо противоположный результат! Звучание усилителя на составных транзисторах типа MJ3001 и им подобных было явно хуже… И это — при искажениях усилителя на составных транзисторах в десять раз меньше чем у первоначального варианта…
(… Появился первый «эзотерический» результат, известный как: «не все то золото, что блестит». Малопонятный человеческой логике эффект, когда искажения по приборам ниже, а звук при этом явно хуже был замечен не только автором, а сотнями любителей, пытавшимися улучшить оригинальную разработку. Применение составных транзисторов в выходном каскаде этой конкретной схемы по приборам уменьшало уровень искажений в десять раз, но однозначно ухудшало звук…)
Улучшения схемы
- Разнообразные колонки у людей требуют установки индивидуального тока покоя транзисторов выходного каскада. Для оперативности и удобства его регулировки желательно включить в цепь базы транзистора Tr2 подстроечный резистор.
- Для исключения из схемы дорогостоящего выходного конденсатора и расширения полосы частот вниз желательно перевести схему на двухполярное питание.
- Выходную мощность желательно увеличить с 10 до 20-30 Вт, так как не у всех любителей музыки имеются высокочувствительные колонки.
- Блок питания по возможности должен быть стабилизированным и собранным на современных компонентах.
Я попробовал альтернативные типы выходных транзисторов и улучшенный метод подстройки тока покоя выходного каскада. В выходной каскад я ввел дополнительный транзистор Tr5, включенный по схеме источника стабильного тока. При этом его базовую цепь запитал от простейшего стабилизатора напряжения, собранного на стабилитроне D1 и резисторе R4. Для оперативной регулировки тока покоя между анодом стабилитрона и плюсовым проводом питания поставил подстроечный резистор RV4 номиналом 4,7 кОм, который через резистор R7 номиналом 3,3 кОм подключил к базе этого дополнительного транзистора. Теоретически такое изменение схемы должно было улучшить параметры усилителя, но измерения показали лишь незначительное снижение нелинейных искажений, при этом разницы в звучании я не услышал вообще…
Далее я попробовал перевести усилитель JLH 1996 на двухполярное питание. Это позволило избавиться от дорогостоящего высококачественного разделительного конденсатора большой емкости на выходе усилителя (По современным аудиофильским канонам – чем меньше разделительных конденсаторов встречается на пути сигнала, тем лучше звучание усилителя).
Самым простым и эффективным способом модификации усилителя мне виделся перевод его выходного каскада в двухтактный режим. Это позволяло поднять выходную мощность, но потребовало бы применения цепей коррекции на высоких частотах из-за изменения коэффициента усиления выходного каскада и увеличившихся фазовых сдвигов. Этих изменений мне не очень хотелось, так как это нарушало саму однотактную идеологию первоначальной конструкции.
С момента опубликования в 1961 году в журнале Wireless World моей статьи, качественные транзисторные усилители создавались и создаются на основе каскадов, работающих в классе АВ и В. Наряду с высоким КПД и повышенной выходной мощностью им свойственны многие недостатки. Мой подход к разработке усилителя – применить выходной каскад, работающий в классе А, который лишен «болезней» транзисторных каскадов класса В, с их переключательными искажениями и т.д.
Исходная конструкция выходного каскада, работающего в классе А состоит из одного транзистора с резистором либо дросселем в коллекторе. К сожалению, у каскада с резистивной нагрузкой в коллекторе КПД не может превышать 12 %, а дроссель, повышая КПД до 18 % делает конструкцию усилителя неоправданно тяжелой и дорогой. Применение вместо резистора или дросселя в коллекторной цепи выходного транзистора второго транзистора, управляемого противофазным сигналом, позволило минимум в два раза поднять КПД. Суть идеи JLH – однотактный усилитель, работающий в классе А с активной нагрузкой в коллекторе выходного транзистора я оставил без изменений.
Выходная мощность
Чтобы повысить выходную мощность усилителя нужно поднять напряжение источника питания и увеличить ток покоя выходного каскада. Так как усилитель работает в неэкономичном классе А простое удвоение выходной мощности приводит к удвоению мощности потребляемой, и соответственно — выделяемой в виде тепла на выходных транзисторах. Попытки увеличить мощность еще больше, приводят к неоправданным затратам на радиаторы охлаждение выходных транзисторов и громоздкий и тяжелый блок питания.
Для построения усилителя с удвоенной выходной мощностью нужно обеспечить эффективный отвод тепла от транзисторов выходного каскада. Для этого требуются радиаторы с площадью поверхности не менее 2000 кв. см на каждый транзистор, а их в стереоусилителе – 4 штуки. При выходной мощности 20 Вт амплитуда выходного напряжения на нагрузке составляет 12 вольт, а ток покоя необходим не менее 2-х Ампер. В таком режиме на каждом выходном транзисторе рассеивается мощность более 40 Вт.
Современные транзисторы типа 2N3055 хорошо подходят для мощной версии усилителя. Они имеют максимальное паспортное напряжение КЭ 60 В, и ток коллектора 15 А, что позволяет каждому транзистору рассеивать около 100 Вт. Это конечно запредельный режим, и допускать рассеяние мощности более 50 Вт на каждый транзистор не следует. Проблема тут возникает не в максимальной рассеиваемой мощности транзисторов, а в способности передать это тепло от транзистора радиатору.
При указанных на схеме режимах, транзисторы 2N3055 работают, не заходя в область максимальных токов и напряжений и не требуют принятия дополнительных мер защиты. Однако включение предохранителей в цепи питания или нагрузки лишним не будет.
В обновленной схеме появился стабилизатор напряжения первого каскада на 15 В, предотвращающий проникновение фона в эмиттерную цепь транзистора Tr4. Смещение входного каскада, а за ним и нулевое напряжение на выходе усилителя задается подстроечным резистором Rv1. В случае применения стабилизированного питания первого каскада постоянное напряжение на выходе усилителя не превышает величины ± 50 мВ. Для минимизации ухода постоянного напряжения на выходе дополнительный транзистор Tr5 должен быть размещен на индивидуальном теплоотводе, не связанном с радиаторами выходных транзисторов.
Полоса рабочих частот
В первой версии усилителя полоса пропускания по уровню -3 дБ была не хуже 100 Гц – 250 кГц. Многие радиолюбители жаловались, что излишне широкая полоса пропускания не редко приводит к перегрузке усилителя промышленными высокочастотными помехами, наводимыми на вход усилителя. Для решения этой проблемы я ввел корректирующую цепь из конденсатора и резистора R3+C2, чем ограничил полосу пропускания сверху до 50 кГц. На качество звучания введенный фильтр никоим образом не повлиял. Для того, чтобы понизить граничную частоту до 7 Гц, на вход можно поставить вместо конденсатора С1 емкостью 0,47 мкФ, конденсатор емкостью 1 – 2 мкФ. При этом выходное сопротивление предыдущего каскада не должно превышать 10 кОм.
Результаты
Как инженер я предпочитаю ориентироваться в первую очередь на результаты измерений и спектров сигналов в особенности, чем на слуховые экспертизы разнообразных участников, участвующих в многочисленных тестах и сравнениях звучания моей схемы с другими конструкциями.
Проверка обновленного усилителя измерительными приборами показала присутствие не более 0,1 % искажений при максимальной выходной мощности. При уменьшении выходной мощности искажения плавно снижались до уровня, когда их уже невозможно было обнаружить имеющимися у меня приборами. В спектре искажений доминирует вторая гармоника, а сам спектр оказался быстро спадающим по амплитуде и весьма похожим на таковой у однотактных ламповых схем. Зато абсолютная величина искажений в моей конструкции была в несколько раз меньше чем у аналогичного по мощности лампового усилителя. Полученные результаты служат мне весомым доказательством правильности подхода к выбранной схемотехнике.
Обновленная схема показала высокую стабильность работы, отсутствие переходных процессов при испытании прямоугольными импульсами и полное отсутствие выбросов и паразитной генерации на реактивной нагрузке. При изменении питающего напряжения, тока покоя и характера нагрузки схема ни разу не возбудилась и не потребовала цепей высокочастотной коррекции.
При натурных испытаниях предлагаемый усилитель JLH 1996 звучал не хуже, а для отдельных экспертов даже лучше знаменитого лампового усилителя «всех времен и народов» собранного по схеме Williamson на самых лучших доступных мне комплектующих.
(… Для Джона Линсли Худа эталоном звучания и подхода к построению ламповой техники являлся двухтактный усилитель по схеме Williamson на революционных на то время по характеристикам и конструкции лампах КТ-66. Усилитель был охвачен неглубокой ООС и снабжен кенотронным блоком питания…)
Принципиальная схема Williamson на Рис.3:
P.S. При сравнимом качестве звучания с лучшими ламповым конструкциями усилитель JLH 1996 отличается предельной простотой, малой стоимостью комплектующих и их доступностью. Вы можете заказать у нас усилитель JLH 1996 с разной выходной мощностью под свою акустику или послушать и приобрести готовый аппарат. Для этого перейдите по ссылке.
Ссылки по теме