На протяжении долгих лет, в усилителях мощности использовались только вакуумные лампы, но  сегодня в  современных усилителях почти полностью используются транзисторы. Ламповые усилители работают на тех же принципах, что и транзисторные, но внутренняя конструкция может быть значительно другая. Вообще ламповые устройства работают при высоком напряжении питания и низком токе. В отличии от транзисторов которые  работают при низком напряжении, но с большими  токами. Кроме того, ламповые усилители, как правило, рассеивают большое количество энергии в виде тепла, и в целом они не очень эффективны.

Одно из наиболее ярких различий между ламповыми и транзисторными усилителями – наличие в ламповом усилителе выходного трансформатора. Из-за высокого выходного сопротивления анодной цепи, обычно требуется трансформатор для  правильной передачи мощности на громкоговоритель. Высококачественные выходные  аудио-трансформаторы не только сложно изготовить, но как правило, они большие, тяжелые и дорогие. С другой стороны, транзисторный усилитель не требует выходного трансформатора, и следовательно, имеет тенденцию быть более эффективным. Многие люди считают, что звук в ламповых усилителях может быть превосходным и обладает уникальным характером. Не вызывает сомнений то, что Есть звуковые различия между ламповыми и транзисторными усилителями. Я искренне ценю оба мира, и имел возможность услышать звучание удивительных систем с использованием обеих технологий.

Рисунок 1: упрощенная схема гибридного усилителя

Рисунок 1: Упрощенная схема гибридного усилителя

При разработке этого гибридного усилителя (рис. 1) было желание объединить все лучшее от ламповых и транзисторных технологий. Лампы предлагают полное и добросовестное воспроизведение звука, с богатейшей детализацией, блестящей ясностью, и точностью. Они также лучше воспроизводят глубокий. Гибридный усилитель сохраняет  почерк лампового усилителя, дополняя его низким уровнем искажений полупроводникового выходного  каскада.

Рисунок-2-Схема-гибридного-усилителяРисунок 2: Схема гибридного усилителя

Схема гибридного усилителя (рис. 2) является очень простой, но  включает в себя интересные идеи: такие как лампы низкого напряжения Эрно Борбели [1 ] и выходной каскад Райнхарда Хоффманна с двух-полярным питанием [2].  Этот гибридный способный выдать около 30 Вт в нагрузке 8Ω или 15W в 4Ω нагрузки. Вы можете легко увеличить мощность добавлением в параллель большее количество  выходных каскадов. При этом увеличится коэффициент демпфирования и снизится зависимость от сопротивления нагрузки. Усилитель с двумя выходными MOSFET транзисторами на канал обеспечит более чем 50 +50 Вт полезной мощности чистого класса А при нагрузке до 6-8Ω. Правда  в таких условиях усилитель будет рассеивать более 300 Вт, так что Вы должны использовать соответствующие радиаторы (по крайней мере, тепловое сопротивление 0,2 ° С / Вт) в подходящем хорошо вентилируемом корпусе.

Рисунок-3-Схема-БП-гибридного-усилителя

Рисунок 3. Схема БП

Входной каскад основан на двойном триоде 6DJ8/ECC88 (аналог 6Н23П, также можно попробовать 6Н6П) и выполняет роль дифференциального усилителя. Я выбрал 6DJ8 из-за его линейности и за хорошую работу при 35-40В напряжения на аноде. Для 6DJ8/6922/ECC88/E88CC, MU постоянна в пределах 20% от 0.4mA, до по крайней мере 6 мА, и эта тенденция продолжается до 15mA. Я выбрал рабочий ток 3-5 мА для каждой половины лампы, и напряжения 35-40V, чтобы сохранить диссипации значительно ниже номинального значения 1,8 Вт. На катод подается ток с источника постоянного тока на  Q3, в то время как Q1 и Q2 представляют активную нагрузку или токовое зеркало. Активная нагрузка  анод / катод обоих триодов почти равная, что уменьшило вторую гармонику,  способствует линейности и увеличивает  скорость нарастания выходного напряжения. Потенциометром Р3, можно регулировать ток смещения от 1 до примерно 7mA, P1 контролирует выходное напряжения смещения, которое  нужно настроить близко к 0.

 

ВЫХОДНОЙ КАСКАД

Выходной каскад состоящий из одного или более Р-канального МОП-транзистора в режиме single-ended, Class A, по  конфигурации похожие на Zen усилитель  Нельсона Пасса (для более подробной информации см. http://www.passlabs.com/

zenamp.htm). Он нагружен на источник тока Q4, который настроен на ток 3A в режиме покоя, используя указанные значения R14. Вы можете экспериментировать с различными значениями тока в режиме покоя  путем изменения сопротивления R14 по  формуле Id = (Vz-Vgs)/R14 =0.9/R14.

При этом нужно учитывать что ток покоя должен быть на 50% больше рабочего тока.  Общий коэффициент усиления усилителя составляет около 20, и это зависит от значения R8 и R9. Таким образом, 1V входного сигнала будет выводить усилитель на полную мощность, так что выходного уровня типичного проигрывателя компакт-дисков достаточно для раскачки усилителя. Вы можете вычислить нужное усиление  используя следующую формулу: Av = 1 + (R9/R8). Испытанная печатная плата этого усилителя доступна в формате Ivex Win-Board format. Для получения бесплатной копии файла, пожалуйста, отправьте по электронной почте generoso_cozza@hotmail.com. В этой PCB, лампы и транзисторы установлены со стороны пайки.

 

ПИТАНИЕ

Каждый канал гибридного усилителя требует ±35V DC/6A питания основного усилителя, и регулируемого 6.3V DC/0.5A для питания  накала ламп. Выпрямители основного источника питания усилителя должны выдерживать 20А.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

Этот гибридный усилитель имеет ровную полосу АЧХ во всем диапазоне звуковых частот. Даже с низкочувстительной акустикой, вы можете оценить его ясность и детальность, особенно когда проигрыватель компакт-дисков напрямую связан  с ним. С одинарным выходом усилитель обеспечивает до 20 Вт с КНИ менее 1%, но он будет работать лучше с двумя параллельно. У меня была возможность оценить некоторые лучшие усилители класса А на рынке, и я считаю, что от этого гибридника  исходит такой же аромат и ощущение свежести, когда вы слушаете высококлассную музыку .

Ссылки

1. “Low-Voltage Tube/MOSFET Line Amp,” GA 1/98.

2. “The Zen Cousins,” AE 4/98.

Автор: Generoso Cozza

audioXpress 5/01

www.audioXpress.com

 

hybrid_schem

Исправленная схема усилителя.

8 комментариев к “Схема гибридного усилителя класса А с полевым выходным каскадом.”

  1. Схема напутана,даже в бп есть ошибка,короче гампо полное..

    • Будьте добры, укажите где именно ошибки и как исправить, если Вы их нашли. Другим будет очень полезна такая информация.

      • Вот ссылка на сайт,там четверная схема сверху, транзисторы тут у вас включенв неверно и в преде и на выходе,нет одного резистора 3,3 ом,сами сравнивайте, а в блоке питания lm 337 — регулято минусовой напруги а у вас там плюс- неверно,правильно или ставить lm117 или в вашей схеме перевернуть все конденсаторы.
        http://www.audiofaidate.org/forum/viewtopic.php?t=4243

        • Спасибо большое за выявленные ошибки, правильную схему прикрепил внизу статьи. В блоке питания ошибочно указан стабилизатор LM337, должен быть LM317.

  2. Помогите пожалуйста разобраться в чем может быть проблема: после включения начинают греться и выгорать резисторы r12 и r13. Как и написано все резисторы по 0.5 во, кроме r14 и r16

    • 500 Internal Server Error
      Ошибка в настройках сайта Вероятнее всего, эта ошибка возникла из-за несовместимых настроек .htaccess
      Если Вы администратор сайта, самый быстрый способ исправить эту ошибку — воспользоваться Технической проверкой сайта в панели управления хостингом.


      Подробнее о возможных причинах ошибки...