Схемотехника усилителей для электростатических наушников.

[OWL 500]

Странно что ачх покривилась... может и правда фазу крутит-вертит.

Подбор шунтов это та еще задачка, я одно время ставил просто бумагу, но там больше 100мкф

не наберешь, соответственно надо и анодные емкости пропорционально уменьшать,

хотя для слаботочных высоковольтных конструкций такой подход годится.

Если остановитесь на 6sl7 то есть смысл попробовать 1579 или 5691.

[victorvvo 511]

В первом каскаде - катоды на землю, а на средний вывод входного трансформатора - батарейку. В выходном каскаде - катоды на землю через измерительные резисторы 1 или 10 Ом и фиксированное смещение на сетки. Мой домашний вариант именно такой, но для обычных пользователей - только автоматическое смещение.

 

При неподобранных выходных лампах вы сможете хотя бы статически сбалансировать выходной каскад - только если примените фиксированное смещение. Схема традиционна - выпрямитель, четыре переменника. Для начала установите ток покоя примерно 30 mA на лампу. Посмотрите на форму сигнала на анодах ламп выходного каскада -- скорее всего ограничение будет несимметричным и на разных амплитудах у верхнего и нижнего "плеч". Подстройте ток покоя так, чтобы ограничение сигнала на анодах было более-менее симметричным. Повторите, подключив эквивалент нагрузки.

 

 

Переключите выходной каскад в тетродный режим - на вторые сетки подайте 200V (желательно, чтобы это напряжение можно было подстраивать), примените например простейший стабилизатор на транзисторе и стабилитроне. Очередной "WOW" гарантирован. Послушайте, затем посмотрите форму напряжения на анодах при ограничении сигнала - появится повод для сомнений и размышлений.

 

Измерение спектра искажений.

Поскольку нужно снять именно спектр искажений на нагрузке, а она подключена балансно, то поступают так. Между балансными выходами включают переменный резистор, движок которого через еще один резистор подключают на общий. Сопротивление переменника должно быть примерно равно эквивалентному сопротивлению нагрузки в области СЧ. На движок подключают осциллограф, устанавливают на выходе усилителя желаемое выходное напряжение желаемой частоты, обычно это 1 кГц. Вращая движок переменника, добиваются минимального сигнала на движке - таким образом вы компенсируете возможную разницу в усилении плеч. На движок подключаете анализатор спектра и снимаете спектр искажений - он будет именно тот, что реально выделяется на балансной нагрузке. Естественно, что измерительный комплекс должен быть непосредственно перед измерением откалиброван на той же частоте и файл спектра искажений измерительного комплекса должен быть снят в том же масштабе, что и планируемые измерения.

После измерений данные нужно отмасштабировать. Например, за "0" dB можно принять амплитуду сигнала на выходе усилителя (в нашем случае - это удвоенное значение уровня сигнала на одном из выходов). Зная коэффициент деления измерительного делителя (в dB), нужно "сдвинуть" данные измерений "вниз" по шкале на коэффициент деления, затем аналогичным образом отмасштабировать калибровочный файл и вычесть его из измеренных значений.

После этого полученные данные можно представить в виде спектра.

 

Представительность данных. Вполне очевидно, что в домашних условиях при измерениях "на лету" невозможно избавиться от помех и наводок. Поэтому, при снятии спектра искажений - по оси частот - все, что ниже 500 Гц и выше 15 кГц - в основном наводки от сети, ламп дневного света, регулятора паяльника и т.п. А по оси амплитуд - все, что ниже - 70 dB - методическая ошибка "быстрых" измерений, влияние емкостей кабеля, девиации калибровки и т.п. Эти данные могут быть интересны для выявления "тенденций", но их абсолютные значения, как правило - малодостоверны.

[8street 393]

Подбор шунтов это та еще задачка

Не, не, теперь только без шунтов. То 4 конденсатора на пути сигнала, а то ни одного. Шунты имели бы место, если бы это был бы не усилитель для Стакс.

 

Если остановитесь на 6sl7 то есть смысл попробовать 1579 или 5691.

Спасибо. Пока есть мысли что-то вместо sl попробовать, но не знаю что. Может тот же 6sj7, который качает трехсотку.. Есть еще пара рекомендаций на малодоставаемые лампы, но не с таким курсом. А ждать года два, пока пройдет кризис не хочется.

 

@victorvvo, спасибо за небольшой ликбез. Смещение только автоматическое. Не люблю включать усилитель и думать: "а не ушли ли режимы, а не села ли батарейка?".. Удобно, когда есть индикация или когда усилитель в виде макета. Но когда все это уже который год работает и радует без обслуживания - это еще удобнее.

Тетродный режим тоже интересно попробовать, но у меня стойкое предубеждение к классу АВ или тем более В, что это не для наушников и даже не для очень хорошей акустики. Может затестчу, но не как конечный проект. Медленно спадающие спектры у меня вызывают желание поскорее выключить музыку.

 

По поводу измерений, очень интересно, попробую реализовать.

Насчет -70дБ отчасти согласен. На макете никогда не удавалось получить меньше. Только в хорошо экранированном корпусе. Собственно такая задача и не ставилась. И это не кабели, а именно усилитель, поскольку тем же кабелем удавалось мерить максимум на -90дБ, а шумовую полку еще меньше -110дБ.

 

А вот по поводу ВЧ наводок до -80дБ - удивлен. Никогда такого не было. Пока не разбирался их причиной, но мои девайсы в корпусах такого не показывают. Электронный дроссель я тоже обмерял - такого не дает. Пробовал два электронных дросселя последовательно - тоже самое и на том же уровне. От регулятора громкости не зависит. Возможно какие-то наводки на входной трансформатор.

[8street 393]

К сожалению выбор режимов лампы - дело долгое, расчет коэффициента гармоник занимает очень много времени. Получение низких искажений - воля случая.

Se amp cad классная программа, но она рассчитана под оконечные каскады. Там просто нет необходимых ламп.

 

Поэтому написал свою программу. Универсальную. Под все типы ламп. ВАХ задает сам пользователь, по картинке ВАХ из даташита. Пока не все готово, но конечные результаты можно получить.

К сожалению точность ограничена разрешением экрана. Уже есть идеи как от этого уйти. Но точность "карандашного" метода еще ниже.

 

На картинке мой рабочий режим лампы на 6sl7. На самом деле там все еще радужнее, т.к. требуется всего 0,5 В для раскачки 6v6.

[victorvvo 511]

Интересная программа. Возможно, имеет некоторый смысл учесть и элемент "динамического" режима - то есть изменение угла наклона нагрузочной прямой при изменении нагрузки на каскад, т.е. учесть входное сопротивление следующего каскада - фактически по переменке оно будет подключено параллельно анодному резистору. Плюс - неплохо бы знать приблизительное (статическое) выходное сопротивление каскада Zo= RiIIRa

[8street 393]

Сопротивление следующего каскада учтено при построении динамической характеристики.

Для выходного сопротивления требуется задать Ri лампы, которая вообще больше нигде не используется. Но сделать это не трудно, просто будет больше полей ввода данных.

 

Самая главная сложность, это построение промежуточных статических ВАХ для разных Ug. Либо задавать еще один график в системе Ia, Ug, что не всегда доступно в виду отсутствия этого графика в даташитах, либо строить динамическую характеристику по пересечению с имеющимися статическими, причем нужно 5 точек пересечения, для метода пяти ординат. Пока второе предпочтительнее. Сейчас объясню почему. Программу я делал для нахождения уровня гармоник, а для остального и других калькуляторов хватает. Вот выбираем мы каскад - хотим чтобы там было минимальное кол-во искажений, и что мы имеем - какой-то блок питания с выходом "Uпит", определенную лампу (читайте как определенные ВАХ), и примерное входное напряжение Uc. Эти параметры мы варьировать не можем, они задаются жестко, самим же пользователем.

Нагрузку каскада Ra мы можем варьировать в широких пределах, резисторы недороги. Смещение тоже можно варьировать, но оно как правило не больше Uc и всегда постоянное. Чувствуете к чему я клоню? График зависимости уровня гармоник для разных значений Ra, при определенных Uc.

 

Скажете - тоже мне новость, в даташитах иногда приводят такие графики. А вот нет. Обычно Ua, Uпит, Uc не совпадает с желаемым. Также приводится суммарный коэффициент гармоник, а он бесполезен, поскольку четные гармоники влияют только положительно.

Планы пока такие. Как будет готово, поделюсь со всеми желающими.

Готово будет не скоро, поскольку это всего лишь хобби.

[victorvvo 511]

Я - желающий. С нетерпением буду ждать завершения работы.

По Ri - было бы очень здорово, если бы программа вычисляла его реальное значение в рабочей точке - взяв дельту от Ua и Ia при заданном Uc. Очень полезная будет программа.

[8street 393]

Дошел до ручки.

Образно говоря.

 

Хочется слушать и слушать, а не паять, измерять и т.п.

 

На фоне немного не те наушники, но это ничего. И одна синенькая.

[8street 393]

Интересующимся программой для расчета гармонических искажений лампового каскада - выложил в другую тему. http://forum.doctorhead.ru/index.php?showtopic=29054

[8street 393]

Произошло то, что никак не могло произойти.

 

 

Шток - силумин. Отломался нечаянно. Альпс самый подлинный, это точно, от самого Джека Ву.

 

В общем, пока поставил китайский потенциометр. Это . Я и альпс-то за регулятор не считал. У китайского такой разбаланс... Шунт-мод принял вид со 1к резистор +100к регулятор на 10к + 47к соответственно. Но с 10к очень плохая АЧХ. СЧ просто давят, ВЧ нет. Надо что-то думать. Входные фазоинверсные трансформаторы вообще не есть панацея, поскольку образуют сложную нагрузку для источника вкупе с нормальным регулятором. Может после трансформаторов ставить балансный регулятор?

 

На картинке 10к vhod - это то самое.

[АБВГД 315]

специально сломал

[OWL 500]

@8street,

Чем не вариант советский проволочный на 1ком? много лучше угольных,

бывают очень симпатичные тип "ПЛ", я последний раз за 100руб брал))

Ну или вообще без потенциометра, я о них как о страшном сне забыл))

А сигнал брать изначально с балансного цапа, можно и псевдобаланс прикрутить

на 5532 к примеру, одним операционником больше одним меньше, погоду не сделает))

[8street 393]

@OWL, советский проволочный очень хорош. Но жаль не стерео. Видел особые маньяки делают редукторы, шестеренки, чуть ли не ременные передачи.. Попробую пока обойтись без этого.

Без потенциометра сразу чувствуется, что как-то не так, если громкость на цифре крутить. Не знаю, чем тут баланс помогает, но по небалансу ощущение нормализации звука, нет драйва, музыкальных переливов. Хороший регулятор затыкает за пояс "цифровой" только в путь.

[OWL 500]

Бывают стерео, это точно, вот из тумбочки достал ПЛ на 20ком сдвоенный да еще с отводом от середины,

на радиорынках такие водятся, возможно стоит поспрашивать если в наличии нет, не знаю как сейчас,

но пару лет назад такие штуковины валялись и они вообще никому не нужны были.

Чтобы звук не деградировал при цифровой регулировке надо низкую чувствительность по входу

усилителя делать, а не так что 0,1в, это вообще не нужно. Т.е. допустим есть источник с 2в на выходе,

значит вход делаем на 1в, как-то так.

Потенциометры хорошие сопоставимы по стоимости с трансформаторными регуляторами,

звучит это все хорошо, но без них в целом свежее, прозрачнее, оттенков больше.

Баланс тут не при чем, я сам по балансу не слушаю и никогда не пользовался балансным выходом,

вообще в нем не вижу художественного смысла в том числе применительно к стаксам))

Ну или если прям уж очень хочется аналоговую регулировку то логичнее перенести ее в цап,

у Вас же 63 и 1541, можно их нагрузить на переменный резистор на 50-100ом и регулировать,

причем чем меньше будет сопротивление(т.е. чем тише) тем выше качество,

я естественно так пробовал, звучит замечательно.

Изменено 11 января, 2015 пользователем OWL

[8street 393]

у Вас же 63 и 1541, можно их нагрузить на переменный резистор на 50-100ом и регулировать

Звучит очень дико, извините. Гружу только на металлофольгу или хорошо звучащий ОУ в I/U включении (например AD797). Это пожалуй самая ответственная цепь во всем аудио-тракте. Всякой отсебятины лучше добавить ламповым усилителем. Как там будет сказываться угольный резистивный слой, ну ладно возьмем проволочный, и скользящий контакт, боюсь себе представить. И это только, во-первых.

Во-вторых, все равно скорее всего придется ставить буфер ибо провода, межблочники. Еще входное сопротивление усилителя туда же, будет влиять сильно. Нет уж, лучше на принимающей стороне регулировать.

Да и цапы имеют вид законченных конструкций. Хотел ламповый выхлоп прикрутить, надо все переделывать, пока махнул рукой. Курочить корпус под доп. регуляторы точно не буду. Вообще это напоминает бородатый анекдот: ладно 2 лишних этажа снесем, машину поменяем на похуже, но чтобы такую красоту портить, ну нее.

[OWL 500]

И это только верхушка айсберга, я и не такие дикости могу насоветовать))

Впрочем я никогда не советую того чего сам не пробовал.

Не принципиально ламповый каскад дальше ставить, хотя для 1541 это самое оно,

можно i/u на проволочнике а потом уже просто усиливать операционниками.

Проволочники бывают с хорошим контактом, те же "ПЛ" и подобные,

это детали экстра класса, просто посмотрите как они сделаны внутри и поймете

о чем я толкую.

[8street 393]

Все это время по выходным проводил изыскания. Публикую несколько мыслей. Будет интересно, у кого ламповые двухтактники от Виктора.

• 6v6 лучше, чем 6ah4. По искажениям. По звуку - пожалуй тоже, как-то поидеальнее будет. 6v6 только в триоде.
  
• 6sl7 лучше, чем 6sn7, просто катастрофически. Хотел еще кое-что попробовать, но решил, что заморочки с подбором ламп в четверки того не стоят. С 6sl7 c этим проще.
  
• Катоды плеч обязательно объединять. Причем катоды оконечных ламп зашунтированы конденсатором. Катоды входных ламп - нет.
  
• Пониженное напряжение накала - только в плюс звуку. 6,0 -6,1в достаточно. Накал выпрямлять и стабилизировать для всех ламп. Звучит так значительно лучше.
  
• Никитинский регулятор на реле и постоянных резисторах все же лучше, чем всё остальное. А именно 1 кОмный китай, Apls, Alps-шунт-мод сливают. Dact сливает по юзабельности.
  
• Горб на 500гц - 2кгц по 0,02дБ - в плюс звуку. Добавляет объема и красивости СЧ. Подчеркивает электростатический звук. Добился подбором сопротивлений регулятора/шунтирующих резисторов разделительных трансформаторов.
  

[OWL 500]

Ну так я ж вам давно говорил что не нежны 6sn7, рад что теперь убедились в этом.

6sn7 вообще не нужна, я не могу придумать ей никакого применения, если нужен

триод с большим мю то это 6sl7, если нужен триод с низким внутренним под трансформаторный

каскад тем более 6sn7 не годится - и так полно ламп с отличным звуком и меньшим Ri ну и т.д.

Насчет пониженного напряжения накала - тут не все так просто, я с этим тоже экспериментировал,

одни типы ламп действительно лучше с пониженным звучат, другие же наоборот - причем

даже 5% отклонения напряжения порой дает либо шикарный звук либо наоборот отвратительный,

некоторые лампы при сниженном напряжении накала шумят и гудят в прямом смысле.

Плюс еще можно среднюю точку накала не на землю сажать а приподнимать, у меня часто бывало

что без этого какие-то шумы лезут(насколько понимаю из-за неидеальности материалов и конструкции

катода-подогревателя).

Короче надо делать регуляторы на каждый накал, я в crc ставлю проволочники параллельно

постоянным резисторам, очень удобно.

[8street 393]

Плюс еще можно среднюю точку накала не на землю сажать а приподнимать, у меня часто бывало что без этого какие-то шумы лезут(насколько понимаю из-за неидеальности материалов и конструкции катода-подогревателя).

Все равно стабилизация лучше. Много раз в этом убеждался. Сменил стабилизированное напряжение на всех лампах на выпрямленное, приподнял его на 70 В и, как говорится, почувствовал разницу. Некая частичка идеальности в звуке потерялась, хотя появилась частичка изменчивого, можно сказать "живого" звука. Под живым в этом контексте я подразумеваю: 10 раз сыграет - 10 раз по разному. Тут уж кому что.

[OWL 500]

У меня стабилизатор до усилителя, т.е. 220 стабилизируется. Оно как-то проще и удобнее

чем под каждый новый сиюминутный проект переделывать, я беру и просто вторички

сразу с большим запасом по току и напряжению мотаю и потом избыток в crc гашу.

Если уж хочется супер "живости" то надо все переменкой питать, но с наушниками

такой номер не пройдет, по крайней мере возится и подбирать лампы с наименьшими

шумами сложно. У меня одно время было сильное увлечение питанием переменкой

накалов, собрал я аж трехкаскадник на прямонакалах и все работало отлично,

но повторюсь возится очень долго и сделать такую конструкцию можно только если

есть большое количество ламп для подбора. Усилитель этот естественно со стаксами

работал, с 800-ми и однокаскадник на прямонакалах не сразу получается.

Что касается звука - на переменке звучит гораздо более открыто и подвижно,

но на спектр лучше не смотреть - дичайшая расческа на НЧ))

[abasia 313]

Новая схема усилителя появилась на Аудиопортале, интересно мнение опытных людей.

 

[victorvvo 511]

Интересная схема для повторения очень опытным DIYer'ом Блок питания для этой схемы, по всей видимости, тоже должен быть весьма интересен.

[OWL 500]

Надо самому схемы сочинять а не копировать.

Дело не только в том что в принципе это правильно с художественной точки зрения,

главное что реально понимать все нюансы только автор будет, и если повторять

то будут постоянные вопросы начиная от "почему не работает" до "почему не звучит".

Вот если схема с полным сопровождением как "правильно" делать тогда да - получится

хорошо, но это надо на несколько страниц расписывать автору.

Честно скажу - я эту схему не смогу собрать, не понимаю зачем именно так сделано,

да и не хочу понимать. Надо делать из тех компонентов что лично у тебя

в тумбочке завалялись, без схем, на ходу макетировать, начинать с блока питания

и оконечного каскада, если блок питания не заработает то тогда вообще никакого

смыла нет продолжать, а потом уже схемотехнические изыски придумывать.

А если нет понимания нюансов как собрать блок питания на киловольт тогда

это попросту опасно браться за повторение.

[Fireblade 951]

Надо самому схемы сочинять а не копировать.

 

Сочиняют музыкальные композиции а схемы- разрабатывают. Иначе после такого сочинения такая схема будет нравится только сочинителю.

 

Надо делать из тех компонентов что лично у тебя

в тумбочке завалялись, без схем

 

Странное утверждение..

Изменено 4 февраля, 2015 пользователем Fireblade

[OWL 500]

@Fireblade,

я уже не первый раз говорю что важнее художественный вкус а не "разработка"))

Все намного проще чем кажется, если аппарат не понравится автору то какой смысл его делать?

Проще готовый купить собранный грамотными инженерами))

А когда ты начинаешь понимать что лично твои эстетические предпочтения никто не воплотит

приходится "сочинять".

Можно и шире смотреть на эту проблему - грамотные инженеры просто

другую эстетику любят - техническое совершенство, измерения, серьезное оборудование,

симуляции в программах и т.д., но все равно все сводится к тому что им просто кажется это

правильным и по душе именно такой подход.

Вся основная работа начинается когда собрал и макет функционирует, то тут то там основываясь

на интуиции и опыте начинаешь менять детали которые дадут гармонию, минимизируешь окрас и искажения.

Можно полгода один проект переделывать и оставаться недовольным, я уж не говорю про прогрев,

моточные изделия прогреваются очень долго и нет смыла оценивать аппарат меньше чем через месяц,

в одном случае лучше подойдет бумага в другом электролит, в одном случае проволочник в другом уголь и т.д.

 

"Тумбочка с деталями" сама собой образуется если несколько лет паяешь, и даже если нет таких

деталей как в схеме то можно подобрать аналогичные)) Если макет зазвучал как надо то можно

и подороже компоненты купить, а те что не пригодились пополнят тумбочку))