Создание гибридного усилителя для наушников

Максим Соловьев

Здравствуйте, уважаемые участники форума! Хочу поделиться моим скромным опытом создания гибридного усилителя для наушников. Усилитель сделан по статье Евгения Карпова «Гибридный мир» (http://www.next-tube.com/ru/article...cles/hybrid/abstract_ru.inc&sub_menu_item=99).
Схему пересчитал так, чтобы получить максимум 1Вт, на нагрузке 32Ом. Усилитель без общей ООС, все каскады работают в режиме класса А. Собран на широкодоступных и недорогих комплектующих, звучит, по моему мнению, отлично, хочется слушать, слушать и слушать. До этого было несколько ламповых однотактников, есть и транзисторный Hi-Fi комплекс, так что в целом было с чем сравнить. Прослушивание независимого эксперта, в виде моей любимой жены

, выявило, что звучание этого усилителя очень близко к звучанию лампового SE. Короче говоря, нам с ней очень понравилось и это главное

.
Далее планирую изготовление платы защиты от постоянки на выходе с
задержкой включения выхода усилителя, сетевого фильтра ну и корпуса. Если будет интересно, буду постепенно выкладывать фото и схемы.
С уважением ко всем.

Максим Соловьев

Добавил плату защиты от постоянного напряжения на выходе усилителя. Плюс она же выполняет функцию задержки включения нагрузки (наушников), пока не нагреются лампы и не подастся анодное напряжение.

Максим Соловьев

Решил, так же, выложить начальные соображения по расчету сетевого фильтра. Для расчета составил файл в Exel по материалам книжки «Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование», чтобы не делать вслепую. Приветствуются любые соображения по целесообразности применения аналогичного фильтра для усилителя и выбору его частотных свойств.

Anatolii

фильтр вещь весьма полезная для звука. я использую такое только по другой схеме .в нагрузку параллельному трансу мост из ультрафастов амперов на 3 и напругой вольт более 600 нагрузкой моста электролит 100 мкф на 450 в. и резистор 100к 5вт . только у вас нарисован с указанием включением перед мостом. я включаю перед сетевым трансом

Максим Соловьев

В качестве сетевого фильтра использовал плату фильтра от кассового аппарата. Единственная доработка – замена штатного дросселя фильтра на абсолютно аналогичный дроссель фирмы Murata, но рассчитанный на ток 1,2А. Принципиальная схема фильтра и его характеристики приведены во вложенном файле. Конденсаторы С1 и С2 – класса Y2, на напряжение 250VAC. Конденсатор С3 – класса X2, на напряжение 275VAC.

Максим Соловьев

Выкладываю фото того, что получилось в итоге, в макете и принципиальные схемы с изменениями и дополнениями.

Anatolii

а есть смысл так усложнять? я делал подобное на 1 лампе 6С15П с трансом на вых. питание стаб., накал пост. все так хорошо звучало.

Максим Соловьев

Anatolii написал(а):
а есть смысл так усложнять? я делал подобное на 1 лампе 6С15П с трансом на вых. питание стаб., накал пост. все так хорошо звучало.

Если разобраться, то все не так уж и сложно. Вы пишите, что в Вашем усилителе стабилизированное анодное и накал постоянным током, здесь то же самое, плюс два дополнительных стабилизированных напряжения для питания выходного каскада и +14В для задержки и защиты. Стабилизаторы на ИС с минимумом компонентов. Выглядит все это страшно, потому что это макет, все платы сделаны при помощи резака из ножовочного полотна, поэтому монтаж не достаточно плотный. Три трансформатора от того что «зеленых» у меня целая тумбочка. Целью этого проекта было сделать высококачественный усилитель для наушников с минимальными затратами, со звучанием максимально приближенным к ламповому, без выходного трансформатора. Цель, на мой взгляд, достигнута. Если эту конструкцию доводить до ума, то я бы развел БП на одной плате, а усилитель и схему защиты – на другой, трансформатор бы заказал один вместо трех. Все это, плюс применение планарных компонентов позволило бы свести габариты к минимуму, но повлекло бы дополнительные затраты. А так, да громоздко, зато мне обошлось очень дешево и меня лично вполне устраивает. Стоит ли делать, или нет, каждый решает сам. Кому-то выходной трансформатор намотать – раз плюнуть, а кому-то гибрид собрать будет проще.

aluma

Если жена сказала,то оно конечно.
Только смотрю я на картинку и не пойму,зачем к этому лампа?
Сидюк обычный имеет 2 В на выходе,усилить в три раза,всего делов-то...
Или врут симуляторы?

Максим Соловьев

Вы, Александр, прям "капитан очевидность". В статье, в параметрах указана чувствительность усилителя 0,2В. Можно было и не симулировать ради этого. К слову сказать, я, прежде чем собирать, симулировал два варианта этого усилителя в Cirmaker: -с простым каскадом и с "каскадом-призраком". Лампа, там затем, зачем ее и во все остальные подобные конструкции ставят - чтобы получить характер звучания близкий к чисто ламповому усилителю, но без использования выходного трансформатора. В противном случае ни кто не мешает заменить ламповую часть на каскад с ОУ. Спектрограммы реального устройства в сравнении с ламповым - в статье.

aluma

Максим,наверное Вы не поняли суть.
Дело не в чувствительности,а в спектре гармоник.

Максим Соловьев

aluma написал(а):
Максим,наверное Вы не поняли суть.
Дело не в чувствительности,а в спектре гармоник.

По спектру усилителя в целом, как я уже написал, дана исчерпывающая информация в конце статьи. Я, так понял, Вы придераетесь к выходному каскаду, мол он и без лампы вносит искажения, но чудес не бывает. У меня в симуляторе суммарный КНИ такого каскада 0,17% при максимальной мощности (1Вт на 32Ом), что примерно соответствует авторским замерам реального прототипа устройства. Если такой КНИ в сочетании с линейно-затухающим спектром не устраивает, то можно легко реализовать "каскад-призрак" с управляемым ИТ,в этом случае КНИ снизится до 0,007%. За это, правда, придется заплатить усложнением конструкции и увеличением выходного сопротивления усилителя, и наушники уже нужно будет подключать четырмя проводами вместо трех. Вообще мне кажутся странными эти замечания, в то время, как многие ламповые усилители имеют КНИ более 0,5%, при, как правило, худшей переходной характеристике (реакция на прямоугольник) за счет наличия выходного трансформатора.

aluma

...Вообще мне кажутся странными эти замечания, в то время, как многие ламповые усилители имеют КНИ более 0,5%, при, как правило, худшей переходной характеристике (реакция на прямоугольник) за счет наличия выходного трансформатора.

Вы-же отмечаете "ламповый звук" как достоинство!

Фото ПХ своего ус-ля я выкладывал,прямоугольник без артефактов.
КНИ Вашего каскада в микрокапе-в моём посте выше.
Искажения ламп. предусилителя Вашей схемы-только 0,2% 2-й гармоники.
Я не "придираюсь",я спрашиваю,по-моему,вместо ссылок на данные в статье,нагляднее были-бы реальные измерения Вашего ус-ля в спектролабе,например.
Но дело,конечно,хозяйское.

Максим Соловьев

aluma написал(а):
Вы-же отмечаете "ламповый звук" как достоинство!
Фото ПХ своего ус-ля я выкладывал,прямоугольник без артефактов.
КНИ Вашего каскада в микрокапе-в моём посте выше.
Искажения ламп. предусилителя Вашей схемы-только 0,2% 2-й гармоники.

А я разве написал что-то плохое о звучании ламповых усилителей? Где?!

Разговор идет чисто об объективных характеристиках. По звучанию - это отдельный разговор. Кому-то нравится чистое неокрашенное звучание, а кому-то наоборот, это дело вкуса и исходя из этого каждый по своему реализует ту или иную конструкцию. Про искажения - без комментариев.

Я не "придираюсь",я спрашиваю,по-моему,вместо ссылок на данные в статье,нагляднее были-бы реальные измерения Вашего ус-ля в спектролабе,например.
Но дело,конечно,хозяйское.

Ну вот, теперь ясно, со схемой значит все в порядке, статья хорошая, а конкретно мой экземпляр вызывает сомнения. Нагляднее всегда собрать самому, померить, послушать, сравнить.
P.S.Постараюсь реализовать Ваши пожелания по спектру, правда карточка у меня интегрированная, поэтому не уверен в адекватности результата.

aluma

...Разговор идет чисто об объективных характеристиках...

И я о том-же.

Остальное,типа "жена сказала" и в "статье написано"...

Максим Соловьев

aluma написал(а):
И я о том-же.
Остальное,типа "жена сказала" и в "статье написано"...

Ну так зачем же Вы слушаете мою жену, свою слушайте и статьи чужие не читайте и измерениям чужим не верьте, а пишите свои статьи со своими измерениями.гы-гы (шутка, Александр, не в обиду). Прошу прощения за оффтоп.

aluma

Да какие обиды! :beer:
Поймал себя на мысли,что мы так увлекаемся процессом,что забываем чего хотели...

https://audioportal.su/showpost.php?p=626306&postcount=1959

ЗЫ.Насколько могу судить,вых. транс для 1 Вт вполне доступная штука как по цене,так и по самостоятельной намотке.
При габ. мощности железа порядка 50...100 Вт геом. размеры,а с ними и ёмкость транса особой проблемы не предсталяют а необходимое к-во провода (меди) не делает цену заоблачной.
К буферу цапа с дифкаскадом на 6Н6П и трансом на сердечнике от ТС-180,например,вполне можно было подключить АС 90...92 дБ чувствительности.
Громкость только регулировать по цифре в сидюке приходилось.

Максим Соловьев

Сегодня провел небольшие измерения усилителя (пришлось на работу таскать). Использовал генератор Г3-118 и осциллограф Tektronix TDS2022B. Диапазон частот 10Гц – 100кГц при неравномерности не более 1дБ. Спектр снимал при частоте сигнала 1кГц и 20кГц. На частоте 1кГц – уровень второй гармоники -50дБ, что соответствует 0,3%, уровень третей -56дБ или 0,15% На частоте 20кГц – уровень второй гармоники -46дБ, что соответствует 0,5%, уровень третей -48дБ или 0,4%. Tektronix конечно не важнецкий спектроанализатор, но за неимением лучшего и такой вариант – благо. Ограничение синуса наступает при выходной мощности около 2Вт на нагрузке 32Ом. Все измерения проводил при выходной мощности 1Вт на нагрузке 32Ом. Переходную характеристику пока снять не могу, возможно, выложу позже. Картинки прилагаю.

Максим Соловьев

Посмотрел еще раз внимательно пост #9. В модели, представленной на рисунке, ошибка. Нехватает стабилитрона, который катодом должен подключаться к базе Q1, а анодом к -20В. Во вложении модель из CircuitMaker и результаты моделирования.

aluma

Вы правы,виноват,пропустил.
В микрокапе без изменений,да и Бог с ним.

К слову,для полного комплекта,6 В раскачки и 180 В питания достаточно для 0,3 Вт на выходе с лампой 6Н6П.