Усилитель креймера. Гибридный усилитель Креймера: история создания, характеристики и модификации

Как появился гибридный усилитель Креймера. Какие преимущества он имеет перед классическими ламповыми схемами. Как можно модифицировать и улучшить оригинальную конструкцию.

История создания гибридного усилителя Креймера

Гибридный усилитель Креймера появился как результат поиска альтернативы выходному трансформатору в ламповых усилителях. Владислав Креймер предложил использовать эмиттерный повторитель на транзисторе вместо выходного трансформатора, что позволило упростить конструкцию и улучшить качество звучания.

Оригинальная схема усилителя Креймера представляла собой однотактный усилитель класса А мощностью около 8 Вт. Она содержала ламповый каскад предварительного усиления на лампе 6Н23П и выходной каскад на биполярном транзисторе КТ816.

Основные преимущества гибридной схемы

Гибридная схема Креймера имеет ряд преимуществ по сравнению с классическими ламповыми усилителями:

• Отсутствие выходного трансформатора, что устраняет связанные с ним искажения
• Простота конструкции
• Высокое качество звучания
• Хорошая линейность характеристик
• Возможность работы на разную нагрузку без перекоммутации

Характеристики оригинальной схемы усилителя

Основные технические характеристики гибридного усилителя Креймера в оригинальном варианте:

• Выходная мощность: около 8 Вт
• Входное напряжение: 600 мВ
• Коэффициент нелинейных искажений: менее 1%
• Диапазон воспроизводимых частот: 20-20000 Гц
• Напряжение питания: 24 В

Модификации усилителя для улучшения характеристик

За годы существования схемы Креймера было предложено множество ее модификаций, направленных на улучшение качества звучания и характеристик усилителя. Вот некоторые популярные варианты доработок:

Повышение напряжения питания

Увеличение напряжения питания с 24В до 40В позволяет лампе 6Н23П работать на более линейном участке вольт-амперной характеристики. Это повышает линейность входного каскада и улучшает качество звука.

Замена нагрузочного резистора на источник тока

Использование источника постоянного тока вместо нагрузочного резистора в анодной цепи лампы дополнительно повышает линейность входного каскада. При этом важно обеспечить высокое выходное сопротивление источника тока.

Модификация выходного каскада

Замена нагрузочного резистора в выходном каскаде на активный источник тока повышает линейность усилителя и делает его более универсальным по отношению к нагрузке. Это позволяет использовать усилитель с наушниками разного сопротивления без потери качества.

Варианты схем с улучшенными характеристиками

На основе оригинальной схемы Креймера были разработаны различные модифицированные варианты. Вот некоторые интересные схемы:

Усилитель с повышенным напряжением питания

В этой схеме напряжение питания увеличено до 40В, а в анодной цепи лампы применен источник тока. Выходной каскад выполнен на составном транзисторе с активной нагрузкой. Такая схема обеспечивает высокую линейность и качество звучания.

Усилитель с токовым управлением выходного каскада

Здесь входной ламповый каскад работает как преобразователь напряжение-ток, а выходной транзисторный каскад имеет токовое управление. Это дает очень интересное и «ламповое» звучание с хорошей детальностью и объемностью.

Особенности настройки гибридного усилителя

При настройке гибридного усилителя Креймера следует обратить внимание на следующие моменты:

• Выбор и проверка лампы 6Н23П на идентичность триодов и достаточную эмиссию
• Установка правильного режима работы лампы по постоянному току
• Настройка тока покоя выходного транзистора
• Проверка отсутствия сеточных токов у лампы
• Контроль напряжений в ключевых точках схемы

Рекомендации по выбору компонентов

Для получения максимального качества звучания при сборке гибридного усилителя Креймера рекомендуется:

• Использовать качественные пленочные конденсаторы в сигнальных цепях
• Выбирать транзисторы с высоким коэффициентом усиления
• Применять качественные резисторы с малым уровнем шумов
• Обеспечить хорошее охлаждение выходных транзисторов
• Использовать качественный источник питания с низким уровнем пульсаций

Отзывы и впечатления о звучании

Многие любители аудиотехники, собравшие гибридный усилитель Креймера, отмечают следующие особенности его звучания:

• Приятный «ламповый» характер звука
• Хорошая детальность и прозрачность
• Мягкое и комфортное звучание
• Хорошая передача атмосферы записи
• Достаточно широкая звуковая сцена

При этом отмечается, что звучание сильно зависит от качества используемых компонентов и тщательности настройки.

Маломощный гибридный усилитель для кухни. Гибридный усилитель для наушников KREIMER Усилитель креймера на стержневой лампе

Бестрансформаторный, однотактный лампово-транзисторный усилитель мощности является дальнейшим развитием принципов и подходов, описанных в первой статье, и при должном исполнении вы получите полноценную Hi-End конструкцию, стоящую по музыкальности, качеству и красоте звучания в одном ряду с лучшими образцами классических лампово-трансформаторных усилителей мощности.

Звучание этого усилителя отличается масштабной панорамой, глубокой и четко прорисованной сценой и исключительной прозрачностью. Благодаря отсутствию обратных связей и высокой линейности этот усилитель может успешно работать совместно с бесфильтровыми ЦАПами (в моем музыкальном сэтапе он дает превосходный результат в паре с самодельным бесфильтровым non-oversampling ЦАПом, собранным на легендарной микросхеме TDA1541 А).

Описание

В этой схеме (рис. 1), в отличии от конструкции, описанной в , в качестве усилителя напряжения применен классический SRPP с полноценным анодным напряжением, а так же заменен на источник тока мощный 8-ми омный резистор, стоявший в цепи эмиттера выходного транзистора. В итоге мы получаем лучшую динамическую характеристику, большую линейность и выходную мощность около 20 Вт на канал (в зависимости от характера музыкального произведения), для озвучивания квартиры мощности этого усилителя оказывается более чем достаточно даже для любителей громкого прослушивания.

Рис.1. Принципиальная схема усилителя

Благодаря высокой линейности удалось отказаться от обратных связей, получив характерное ламповое динамичное и детальное звучание.

Во входном SRPP каскаде используется одна из самых музыкальных отечественных ламп 6Н23П (в верхнем плече левого и правого каналов половинки одного триода и в нижнем — половинки другого соответственно).

Емкость, шунтирующая катодный резистор лампы V2, выбрана значительно большего номинала, чем обычно рекомендуется, не случайно. Как показывает практика, увеличение этой емкости до нескольких тысяч микрофарад дает значительно лучшую передачу нижних частот. Вы можете убедиться в этом сами, заменив С3 и С3″ на стандартные 100. ..470 мФ и сравнив звучание.

Однотактный усилитель тока (конвертор сопротивлений) собран на составном транзисторе (VT1, VT3) по схеме эмиттерного повторителя (принцип и философия работы этого узла подробно описан в ). Напряжение смещения устанавливается подстроечным резистором R7, общим для обоих каналов. В качестве эмиттерной нагрузки используется источник тока или «токовое зеркало» на составном транзисторе (VT2, VT4). Принцип работы этого узла следующий: на базу VT2 подается фиксированное наряжение 3,3 В, благодаря высокому коэффициенту усиления, напряжение на R10, R11 поддерживается равным 1,9 В с высокой степенью точности.

Таким образом, ток (1,11 А), протекающий через транзистор VT4, оказывается фиксированным, а сам VT4 — работающим в проти-вофазе с VT3, открываясь при падении напряжения на эмиттере транзистора VT3 и закрываясь при возрастании. В итоге мы получаем лучший КПД, полное использование напряжения питания, высокую выходную мощность и хорошую динамическую характеристику. При этом сохраняется концепция одно-тактного выходного каскада, где усиление положительной и отрицательной полуволн происходит на одних элементах, с присущей ему высокой линейностью, отсутствию переходных искажений и характерной детальностью и мягкостью звучания.

Значительное усложнение схемы, по сравнению с исходным вариантом, на самом деле кажущееся. И действительно, из добавихшихся элементов большинство отвечает за установку режимов выходного каскада, реально же на пути звука дополнительно появились только R2 и С2. При использовании качественных деталей их негативное влияние на звучание усилителя будет минимальным.

Для лучшего разделения каналов в блоке питания выходных каскадов применены раздельные цепи фильтрации для левого и правого каналов (L1, С8 и L1″, С8″).

Входной каскад питается от общего фильтра, так как, на мой взгляд, в малоточных цепях раздельное питание не дает существенных результатов. Тем не менее, вы можете применить раздельную фильтрацию, добавив С1″, R4″ и увеличив номинал R4, R4″ до 2,6 кОм. Особо рьяные эстеты могут заменить R4 дросселем, а вместо VD3 поставить кенотрон.

Детали и конструкция

Лампы VL1 и VL2 лучше поискать 60-70 годов выпуска, лампы тех лет звучат лучше. Есть смысл послушать как обычный вариант 6Н23П, так и ЕВ, они звучат по разному и не всегда ЕВ в конкретных кострук-циях звучит лучше. Можете попробовать ЕСС88 (Е88СС), они более прозрачные с большим количеством «верха», но менее «теплые».

Транзисторы VT1, VT2, VT3, VT4 лучше отобрать с максимальным коэффициентом передачи, близким для одноименных транзисторов левого и правого каналов. Постарайтесь достать VT1, VT2 в металлическом корпусе.

Резисторы R2, R3, R4, R8, R9, R10, R11 — 2-х ваттные, все (кроме R2) — МЛТ. R2 — углеродистые УЛИ или ВС. Ставить БЛП не советую, при всей красоте параметров звучат они хуже, чем даже обычные ВС (по крайней мере в этой конструкции).

Остальные резисторы МЛТ 0,5 Вт.

R1 должен быть максимально качественным, это важный узел! Можно применить ступенчатый регулятор (об этом подробно в ).

Серьезно отнеситесь к подбору С2, от него в значительной степени зависит звук усилителя! Из отечественных советую попробовать МБМ, МБГЧ, МБГП, КБГ.

Конденсатор С3, а также С8 и С9 имеет смысл зашунтировать качественными неполярными конденсаторами вышеперечисленных марок. Применяя разные типы конденсаторов, вы можете придавать звучанию усилителя тот или иной оттенок, добиваясь максимально приятного для вас звука.

Дросселя L1 и L1″ содержат по 300 витков провода ПЭЛ сечением 1 мм, намотаных на любом подходящем сетевом железе с окном 2…4 см2. Для этих целей подойдут вышедшие из строя сетевые трансформаторы габаритной мощностью 15…25 Вт.

VD2 на ток 15…20 А, в металлическом корпусе, так как он будет значительно нагреваться. VD3 на обратное напряжение не менее 250 В.

Если в качестве источника сигнала используется бесфильтровый ЦАП или иной источник с повышенным уровнем ВЧ помех (например, компьютер), в цепь базы VT1 следует включить фильтр-пробку — 15-30 витков монтажного или ПЭЛ провода, намотаных на небольшом фер-ритовом кольце, проницаемостью 1000HM или больше.

Монтаж

Располагать детали лучше всего по ходу схемы и звука.

Транзисторы VT3, VT4 необходимо установить на радиаторы, площадью не менее 1000 см2.

Элементы VT1, VT2, а также R8, R9 лучше монтировать прямо на VT3, VT4. VD2 так же необходимо установить на радиатор — это может быть один из радиаторов выходных транзисторов, так же можно использовать металлический корпус или шасси усилителя (если таковые имеются).

Вся земля сходится в одной точке, расположенной рядом со входными гнездами, входные\выходные разьемы, а так же «минусы» С1, С8, С8″ соединены максимально коротким проводом, диаметром не менее 1,5 ммг (можно использовать медную шину)

Эти детали разумно расположить поближе друг к другу. Учтите, что от грамотности развода земли и силовых цепей зависит уровень фона усилителя и склонность к самовозбуждению»

Провода накала следует скрутить вместе.

Ламповую часть я выполнил в виде отдельного блока с отдельным БП для того, чтобы иметь возможность свободно экспериментировать с различными усилителями напряжения, а также использовать данный входной каскад в качестве предварительного усилителя для других конструкций

Вы, естественно, можете все обьеденить в одном корпусе

При проектировании дизайна обеспечьте свободную циркуляцию воздуха около нагревающихся элементов (VT1, VT2, VT3, VT4, R10, R11, VD2, сетевой трансформатор) и достаточную экранировку входных цепей

Настройка

Лучше всего собрать сначала усилитель в макете и подобрать все компоненты (в том числе разьемы и, если есть желание, провода и припой), добившись наиболее приятного для вас звучания Если источник звука цифровой, попробуйте исключить из схемы R9 -этот резистор делает работу пары VT3, VT4 более линеиной, его исключение внесет в звук очень мягкие и совсем небольшие искажения, что в случае с компакт-диском или компьютером может дать благотворный результат. Суть в том, что 16 бит, 44 кГц — это на самом деле весьма урезанный формат передачи звуковых данных Наглядно убедиться в этом можно, сгенерировав на компьютере в любом звуковом редакторе синусоиду на достаточно высокой частоте, например 7 кГц, и рассмотрев получившуюся в итоге форму волны: чтобы узнать в ней синусоиду, приходится подключать воображение. А на частоте 20 кГц для визуального опознания синусоиды ваше воображение должно быть откровенно творческим и не заурядным ©. Так вот, умышленно внося красивые небольшие искажения в звуковой тракт, мы маскируем урезанность и убогость исходящих с CD звуковых данных, позволяя главному процессору по воссозданию звуковой картины — нашему мозгу, домыслить, и тем самым восстановить недостающие фрагменты звука. В итоге мы получаем более глубокую, детальную и естественную картину. Немного в другом виде этот, вроде бы парадоксальный прием, широко используется в профессиональной звуковой обработке и известен как дизеринг — добавление в цифровой сигнал специального шума очень низкого уровня. В итоге звук становиться мягче, прозрачней и естественней. На моем опыте полностью прозрачный аналоговый тракт с цифровым источником звучит плоско, неприятно и не интересно, так что в итоге из моей финальной конструкции R9 исключен.

После финальной сборки необходимо лишь подстроечным резистором R7 выставить на эмитере VT3 напряжение, равное половине напряжения, поступающего на коллектор VT3, и проконтролировать остальные напряжения в схеме.

Убедитесь, что ваш усилитель не фонит и не возбуждается на ВЧ, и наладку усилителя можно считать завершенной.

Заключение

В заключение скажу, что сторонники полевых транзисторов при должных инженерных познаниях смогут с легкостью переделать на них выходной каскад и источник тока.

Можете поэкспериментировать с разными схемами лампового усилителя напряжения.

При использовании современных профессиональных компьютерных звуковых карт, имеющих в режиме +4 дБ выходное напряжение 6 В, ламповый усилитель напряжения можно вообще исключить, подавая входной сигнал прямо на С2, и не без оснований гордясь тем, что ваш усилитель является самым простым усилителем в мире! ©

Успехов и отличного звука!

Литература

Владислав Креймер, г. Донецк

Журнал «Радиолюбитель» 2008, № 8

Очень часто при просмотре фильмов и прослушивании музыки на кухне громкости ноутбука не хватает, и в связи с этим появилась необходимость собрать простой УНЧ небольшой мощности. Ранее наткнулся на схему гибридного УНЧ Владислава Креймера «Экстремально простой гибридный УНЧ», и выбор пал на нее.

Характеристики усилителя:
Диапазон воспроизводимых частот: 20-20000 Гц
Выходная мощность: ~ 0.7 Вт на канал
Чувствительность: 600 мВ.
​ Коэффициент нелинейных искажений не более: 1%.

Вот, собственно, схема одного канала.

Схема проста, как дважды два, и собрать усилитель по ней не представляет никакого труда.

Усилитель собирался полностью по приведенной схеме, за исключением лампы, я использовал 6Н28Б-В (она более низковольтная, на аноде 50 Вольт). Транзисторы использовал с индексом «Г»

Резисторы мощностью не менее 2 Ватт. Питание от импульсного блока питания 12 В, 1.5 А.

Усилитель собран на куске текстолита из радиолы «Ригонда», в качестве радиаторов для транзисторов был использован корпус.

На сборку ушло около часа, при правильной сборке усилитель начинает работать сразу и в наладке не нуждается.

Лампа вошла в режим примерно после 40 минут работы на 3/4 громкости. На прогрев лампы после включения уходит порядка 15-20 секунд, после чего УНЧ полностью готов к работе. Фона в колонках не слышно даже на полной громкости. После нескольких часов корпус (он же радиатор) становится горячим, но рука выдерживает температуру спокойно.

Усилитель звучит хорошо как при прослушивании классической музыки, джаза и рок-н-ролла, так и при прослушивании электронной, насыщенной басами музыки. В общем, то, как звучит усилитель, меня полностью устраивает, след от медвежьей лапы на ухе не позволяет мне описать звук, как обычно его описывают (теплый звук, кристально чистая середина, верха без песочка, хлесткий и динамичный бас и т.д.). При ежедневном использовании по три-четыре часа на протяжении 3-ех недель проблем никаких не возникало, исправно работает и радует слух.

И, в завершение, несколько фото.

Вид спереди

Вид сверху

На фото видно мастерское крепление корпуса к дну пластырем

Монтаж, вид снизу

Монтаж сверху

Разводка сигнальных цепей и цепей питания

Общий вид разобранного усилителя

Видео работы УНЧ:

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Лампа	6Н23П	1			В блокнот
	Биполярный транзистор	КТ816Г	1			В блокнот
	Электролитический конденсатор	4700мкФ 16В	1			В блокнот
	Переменный резистор	50 кОм	1			В блокнот
	Резистор	1. 5 Ом	1			В блокнот
	Резистор

В журнале «Радиохобби» была опубликована статья с описанием гибридного усилителя Владимира Креймера. Основная идея: найти достойную альтернативную замену выходному трансформатору в ламповом усилителе. Часто именно этот моточный узел сводит «на нет» все усилия радиолюбителя.

По сути всем известный эмиттерный повторитель тоже является трансформатором сопротивления. Им автор и попытался заменить моточное изделие.

Исходный вариант схемы представлен на рисунке:

Это усилитель класса «А» с выходной мощностью порядка 8Вт. Для оптимального согласования величина эмиттерного резистора (R3) должна быть равна сопротивлению нагрузки.

В статье указывалось, что данная схема может быть неплохой основой усилителя для наушников. А почему бы не попробовать?

Получилась следующая схема:

Увеличение по клику

Здесь биполярный транзистор заменён на полевой. Ток покоя составляет 100 мА, задается резистором R4. Внимание: значение этого сопротивления сильно зависит от экземпляра лампы! При отладке схемы в одном канале получилось 10 кОм, в другом 6,8 кОм. Так что для каждой половинки лампы резистор надо подбирать отдельно.

Значение резистора R6 должно быть равно сопротивлению наушников.

Так как схема проверялась с наушниками Sennhaiser, у которых сопротивление 64 Ом, то и на схеме указан соответствующий номинал.

Небольшую обратную связь на резисторе R5 по переменному току можно убрать, зашунтировав его конденсатором:

Увеличение по клику

Кстати, звучание в таком варианте мне больше понравилось.

Резистор R7 служит для заряда конденсатора С2, что устраняет неприятные щелчки при подключении наушников ко включенному усилителю.

Предложенная схема однотактная, что, соответственно, накладывает на источник питания дополнительные требования в плане подавления пульсаций и фона сети. Уделите ему особое внимание при повторении.

Как любое устройство на электронных лампах усилитель требует предварительного прогрева. Но звучание его того стоит. Усилитель уверенно вытеснил со стойки все ранее использовавшиеся усилители для наушников.

В плане улучшений: заменить лампу на низковольтную 6Н27П (труднодоставаемая), зашунтировать конденсаторы С2 и С3 пленочными, небольшой ёмкости.

Прошло уже довольно много времени после публикации . И надо заметить, что за годы эксплуатации аппарат показал хорошее качество звучания и высокую надежность. Что неудивительно — схема имеет короткий тракт, отсутствуют (или крайне неглубокая) общие отрицательные обратные связи, а каждый элемент делает то, что лучше всего умеет: лампа усиливает напряжение, а транзистор — ток. Отзывы повторивших конструкцию подтверждают высокое качество звучания этого аппарата.

Однако, как обычно, душа просила чего-то большего, а руки тянулись к паяльнику.
Было решено поискать пути улучшения схемы.

Напомню оригинал, с которого всё началось:

Увеличение по клику

Этапы доработок:

1. Повышение линейности входного каскада . Так как низковольтную лампу 6Н27П найти не удалось (да и по отзывам эти лампы отличаются очень низкой надёжностью! ), для работы лампы 6Н23П на более линейном участке ВАХ было решено поднять напряжение питания с 24В до 40В (практически в два раза).

Чтобы выбирать режимы не по справочным или гипотетическим данным, а максимально приближенным к реальности были сняты ВАХ (вольт-амперные характеристики) лампы при напряжении на аноде 20В (примерно таким оно будет в схеме).

При этом удачно отбраковались две лампы — одна оказалась очень старая (с потерей эмиссии), вторая имела сильное различие триодов в баллоне! И только у третьей лампы и эмиссия оказалась в норме, и идентичность триодов весьма высокая. Так что при повторении конструкции настоятельно рекомендую проверить имеющиеся лампы.

По полученным ВАХ был выбран режим лампы: смещение 0,45 В , при этом ток анода составил около 2,5мА.

2. Еще большее повышение линейности входного каскада . Исходя из исследований Евгения Карпова (« »), дополнительно повысить линейность лампового каскада можно, заменив нагрузочный резистор в аноде на источник постоянного тока . Правда, с одной оговоркой — должна быть высокоомной . Но у нас следом идёт эмиттерный повторитель , так что не проблема.

Сразу замечу, что сопротивление такого источника по переменному току очень велико, поэтому влияния на усиливаемый сигнал он не оказывает. Да и в конце-концов усилитель у нас гибридный ! Каскодный источник тока (как в оригинале у Евгения) не использовался, так как здесь амплитуда сигнала гораздо меньше.

3. Повышение линейности выходного каскада и его универсальности по нагрузке. В исходной схеме сопротивление нагрузочного резистора выходного эмиттерного повторителя равнялось сопротивлению нагрузки усилителя (наушников). Это доставляло некоторые неудобства при тестировании различных наушников с данным усилителем. Если сопротивления наушников разное, то нарушается согласование и тесты получаются не совсем корректными. Убить сразу двух зайцев можно, заменив нагрузочный резистор активным источником тока .

Как показали измерения, всенародно любимая микросхема LM317 хотя и обеспечивает простоту реализации данного узла, для звуковых устройств не очень-то подходит. Поэтому узел был реализован на транзисторе КТ817Г, для которого ток 100 мА (именно такой ток покоя данного усилителя) является оптимальным.

4. Источник питания. Усилитель, работающий в классе «А» требует качественного источника питания, с малыми пульсациями. А оригинальная схема требует и оригинального источника питания:). Поэтому было решено использовать стабилизатор без обратных связей , как у . Так как напряжение на аноде лампы относительно невелико, система плавного запуска блоке питания отсутствует.

В результате получилась следующая схема:

Увеличение по клику

Цепи питания накала лампы на схеме не показаны.

Составной транзистор (T5,T3) в порядке эксперимента был заменен на полевой MOSFET. Больших различий в звучании замечено не было. Но предпочтение всё же было отдано биполярному варианту, именно в таком виде усилитель и эксплуатируется.

Вопреки ожиданиям получить более аналитичное и нейтральное звучание, в результате доработок звук стал более живой и насыщенный . Особенно заметны изменения в НЧ части. Бас при большей собранности даже немного усилился (возможно, сказалась замена блока питания). В общем и целом результаты модернизации усилителя порадовали и теперь это основной аппарат для прослушивания музыки в ночное время.

Конструкция и детали: транзисторы Т3 и Т5 желательно отобрать с наибольшим коэффициентом усиления (h31э). Мощные транзисторы Т3, Т4, Т6 необходимо установить на радиаторы — на каждом рассеивается около 2 Вт мощности. Применение качественных комплектующих — самое важное условие получения качественного звука. Конденсаторы С1 и С2 должны быть максимального качества!

Настройка: резистором R12 устанавливается напряжение на выходе стабилизатора +40В . Затем, после прогрева усилителя (ждём 20-30 минут и регулятор громкости выкручиваем на минимум ) резистором R1 устанавливаем на эмиттере транзистора Т3 напряжение равное половине напряжения питания (+20В). Настройка закончена.

Под руку подвернулся старый корпус от какого-то КИПовского прибора и радиаторы от старых процессоров Celeron, в результате конструкция получилась такой:

Увеличение по клику

Увеличение по клику

Увеличение по клику

Для любителей экспериментов предложу ещё один вариант:

Увеличение по клику

Здесь входной каскад работает как преобразователь напряжение-ток и выходной транзисторный каскад имеет токовое управление (как в принципе и должно быть). На звучании это сказывается координальным образом. При прослушивании на тех же наушниках, что использовались и для первой схемы, складывается впечатление, что у них изменился тональный баланс — стал ровным, уходит весь звон и резкость, высокие становятся бархатные, как в «очень ламповых» схемах. При этом детальность не страдает. Кроме того, странным образом появляются атмосфера и зал у вас в голове, особенно на концертных записях. Без дополнительных «примочек» имеем практически объемное звучание, музыканты уже не пытаются ужаться между вашими ушами.

Но, увы, есть и ложка дёгтя. На многих записях соло-гитара именно на сольных партиях уходит куда-то за кулисы… Хотя должна быть «впереди планеты всей».

Получился очень интересный по звучанию вариант и, что странно, многим принимавшим участие в прослушивании понравился. Всё зависит от ваших музыкальных пристрастий, так что настоятельно советую попробовать.

Удачных экспериментов!

В ходе эксплуатации данного усилителя, а также при повторении конструкции выявилась следующая особенность: из-за низкого напряжения питания при использовании некоторых экземпляров ламп наблюдается сеточный ток. Это не совсем корректный режим для лампы, кроме того на входе усилителя появляется постоянное напряжение (порядка 0,5В), что требует применения разделительного конденсатора.

Выявить наличие тока сетки довольно просто: надо измерить постоянное напряжение на эмиттере транзистора Т3 (при отключенном источнике сигнала). Если при вращении регулятора громкости напряжение на эмиттере меняется в широких пределах (2-5В), значит ток сетки присутствует и лучше принять меры для его устранения.

Для этого достаточно снизить ток через лампу. Для чего достаточно увеличить номинал катодного резистора R5. На экземпляре усилителя в редакции «РадиоГазеты» номинал был увеличен до 510 Ом, при этом напряжение на эмиттере транзистора Т3 при вращении регулятора громкости от минимума до максимума изменялось на 0,4В, а постоянное напряжение на входе усилителя составило всего 18мВ.

Главный редактор «РадиоГазеты»

Гибридный усилитель класса «А»

Здравствуйте дорогие читатели!
Посетила очередная идея сделать гибридный усилитель Владислава Креймера в классе А. А почему нет, очень простая схема – собрать макетик, минут за двадцать, на одной-двух табуретках.
Заранее подготовили основные детальки:

• лампа — 6Н23П
• R1 — переменный резистор 47кОм
• R2 — мощный регулируемый резистор 100Вт 50ом (выставили на 8ом)
• R3 – резистор С5-16МБ 0.51ом
• С1 – конденсатор 4700мФ 40V FRAKO (W.Germany)
• VT1 — КТ825Д
• большой радиатор — габаритные размеры: ширина 150мм, длина 160мм, высота 30мм.

По центру сто ватного резистора фломастером проводим линию. Стачиваем по линии аккуратно до белой керамики. На другой конец резистора одеваем второе колечко из нержавейки. Таким образом из одного дорогого сто ватного резистора, получилось нужные нам два резистора.

Блок питания: ТОР на 15V 5А, два конденсатора по 10000мФ 60V между ними дроссель 500 витков 0.51мм и мощный диодный мост (впоследствии поменяли на мощные диоды). Накал лампы временно запитали от отдельного накального трансформатора. По-быстрому запаяли схему, подключили, лампа прогрелась и запела, но как то не так.

Звук был плохим. Замена R3 не улучшила ситуацию, только добавив С2 звук стал удовлетворительным, хотя в оригинальной схеме С2 отсутствует. С ним и перешли к прослушиванию.

Звучание показалось прозрачным и холодным, верхов более чем нужно, низы есть и они на месте – но чего-то сильно не хватало. Домачатцы избалованые ламповым звучанием, проходя мимо часто комментировали — «Что то звучит не очень!». Недавно прослушивали макетик на германиевых транзисторах в классе АВ, такого не было.

Как же так? В классе А должно быть прозрачное и правильное звучание. Чтобы разобраться пришлось подключить ламповый усилитель, отключив один канал, вытащив соответствующую выходную лампу. Акустика одинаковая, уровень громкости тоже. Альбом The Piano Guys — The Piano Guys (2012) FLAC.

Прослушав несколько минут, один усилитель переключаем на другой. Фортепиано на транзисторе явно проигрывает. Теряется объем звучания рояля, а струны виалончели становятся не интересными. Если одного канала лампового усилителя достаточно для прослушивания, то на транзисторе такое не пройдет.

Причина — низкое анодное напряжение на лампе 6Н23П вгоняет её в тяжелый для неё режим работы. В однотактнике Вильямсона именно этот экземпляр лампы звучал бесподобно. Нужно пробовать другие низковольтные лампы: ЕСС82, 6С2П, 6Н16Б, 6С46ГВ и т.д., но таких у нас нет.

При своей простате усилитель не такой уж дешевый: уже редкий транзистор, монстр резистор, огромный радиатор, качественные именитые электролиты, тор на 100Вт — ради 5Вт не идеального звука?
Вот так и остался гибридный усилитель в классе А без корпуса. Да и усилителя уже не осталось, макет разобран на более перспективные схемы.

P.S.
Все выкладки — это наш опыт и наше мнение! Ваше мнение может, а иногда и просто обязано, отличаться от нашего.

© rusavtoplus.ru, 2013-2023 | Все права защищены

Предыдущие посты:
« Первый ламповый усилитель   |   Лада Веста: за и против »

Метки: Гибридный усилитель

Правило Габриэля Крамера

Применение закона напряжения Кирхгофа к каждой петле в схеме гитарного усилителя приводит к одному уравнению на петлю. Эти уравнения необходимо решать одновременно, чтобы определить искомый ответ, которым обычно является выходное напряжение как функция входного напряжения. Давайте рассмотрим пример и решим его, используя грубый, но работающий метод, известный как простая замена. Позже мы продемонстрируем, как концепция, называемая правилом Крамера, может облегчить жизнь и сделать ее менее подверженной математическим ошибкам.

Проблема

Рассмотрим звуковой стек Sovtek MIG 50 Master Volume, который такой же, как у Fender Bassman 5F6-A, за исключением номиналов партий. На низких частотах конденсатор с отводом высоких частот действует как разомкнутая цепь. Если мы установим регуляторы высоких и средних частот на минимум, а регулятор низких частот на максимум, то эффективная схема показана ниже. Какова связь между выходным напряжением и входным напряжением в этих условиях?

---

Новый! Электроника гитарного усилителя: Fender Deluxe — от передней панели телевизора до узкой панели, от коричневой до черной реверберации

---

Раствор

Для MIG 50 значения деталей: R ₁ = 51 кОм, C ₁ = 0,022 мкФ и C ₂ = 0,047 мкФ. С регулятором низких частот 1M на максимуме и регулятором средних частот 25k на минимуме они включены последовательно и, таким образом, образуют эквивалентное сопротивление R 9.0025 БМ = 1,025М. Формируем две петли, одну для текущего i ₁ и другую для i ₂

Сопротивления конденсаторов чисто мнимые. (Верно, но какое странное заявление, вырванное из контекста!) Для частоты 100Гц, например, они

В первом контуре происходит одно повышение напряжения: входное напряжение. Есть два падения напряжения из-за R ₁ и Z ₂ , которые по закону Ома представляют собой полное сопротивление, умноженное на ток. Обратите внимание, что Z ₂ имеет падение напряжения, вызванное током i ₁ в первом контуре, но повышение напряжения вызвано током i ₂ во втором контуре, который течет в противоположном направлении через конденсатор. Следовательно, ток i ₂ необходимо вычесть из i ₁ при определении падения напряжения. Согласно закону напряжения Кирхгофа, сумма повышений напряжения равна сумме падений напряжения:

Обратите внимание, что на втором шаге мы объединили токи вместе. Обычно это самая удобная форма.

Во втором контуре скачков напряжения нет, а падение напряжения на Z ₂ обусловлено током i ₂ минус ток i ₁ :

Нас интересует выходное напряжение, которое по закону Ома равно R _BM умножить на i ₂ . Итак, мы используем уравнение для второго цикла, чтобы получить

а затем подставить этот результат в уравнение для первого контура, тем самым исключив неизвестный ток i ₁ , знать который нам не нужно. Теперь у нас есть входное напряжение как функция только тока i ₂ .

что упрощает до

Мы переформулируем уравнение, чтобы вычислить ток как функцию входного напряжения:

По закону Ома выходное напряжение равно R _BM i ₂ .

Мы добились своего результата. Теперь у нас есть выходное напряжение как функция входного напряжения и импеданса. Неуклюжая процедура, которую мы использовали, устраняя один из неизвестных токов путем замены, была так же привлекательна, как холодная пайка на револьверной плате.

---

Электроника гитарного усилителя: основная теория — освоить основы проектирования предусилителя, усилителя мощности и блока питания.

---

Помимо низкой эстетической ценности, подобная процедура делает вас склонными к ошибкам. Что нам нужно, так это более элегантный подход, который с меньшей вероятностью приведет к ошибкам. Полномасштабная матричная математика является окончательным методом в этом отношении, но для ламповых усилителей вполне достаточно метода, известного как правило Крамера.

Правило Крамера

Правило Габриэля Крамера обрабатывает 90 процентов уравнений, которые мы видели в нашей задаче Sovtek MIG 50. Мы используем закон Кирхгофа о напряжении для обоих контуров, как и раньше. Тогда правило Крамера дает нам ток i ₂ во втором контуре как функцию входного напряжения. В этот момент все, что мы делаем, это применяем закон Ома, чтобы получить результат.

Вот как это работает.

Нам все еще нужно применить закон Кирхгофа о напряжении к двум петлям. Каждое из двух результирующих уравнений имеет одно или несколько повышений напряжения, вызванных источниками напряжения, и падения напряжения, вызванные импедансами и токами.

Любое из напряжений может быть равно нулю. Каждое из импедансов Z ₁₁ , Z ₁₂ , Z ₂₁ и Z ₂₂ может быть единичным значением, суммой импедансов или нулем.

---

Основы проектирования систем гитарных усилителей — спроектируйте свой усилитель, используя структурированную профессиональную методологию.

---

Мы складываем эти два уравнения в матрицу, подобную этой

Математикам эта матрица говорит ровно то же самое. Это просто выражает наши два отдельных уравнения как одно большое уравнение только с одним знаком равенства. В матрице импеданса есть две диагонали, одна идет от верхнего левого угла Z ₁₁ к нижнему правому углу Z ₂₂ . Вторая диагональ идет от левого нижнего угла Z ₂₁ до правого верхнего угла Z 9.0025 12 . Определитель матрицы равен произведению первой диагонали на произведение второй:

Обычно нас интересует только один из неизвестных токов, поэтому нужен только один дополнительный определитель. Чтобы вычислить i ₁ , мы заменяем столбец напряжений первым столбцом матрицы:

Чтобы получить i ₂ , подставляем напряжения во второй столбец:

Тогда неизвестные токи

---

Электроника гитарного усилителя: моделирование цепей — узнайте, работает ли ваша конструкция, измеряя производительность в каждой точке усилителя.

---

Проблема

Снова решите проблему со стеком Sovtek MIG 50, но на этот раз с помощью правила Крамера.

Решение

Мы использовали закон Кирхгофа о напряжении, чтобы получить следующие формулы для первого и второго контуров:

Таким образом, матрица импеданса

Определитель

что упрощает до

Чтобы получить i ₂ , подставляем столбец напряжений во второй столбец матрицы и вычисляем определитель.

Таким образом, неизвестный ток

По закону Ома выходное напряжение R _БМ и ₂ .

Правило Крамера требует меньше шагов, чем метод подстановки. Что еще более важно, он намного надежнее на практике, потому что присущая ему элегантность снижает вероятность ошибки.

Удовлетворены ли мы небрежной проводкой, которой просто достаточно, чтобы заставить усилитель работать, или мы хотим качественного исполнения, которое гарантирует будущие характеристики? То же самое можно сказать о простой замене по сравнению с правилом Крамера.

СЛЕДУЩАЯ СТРАНИЦА

Видеоинтервью Cramer Billboard Hot 100 | Billboard – Billboard

Встретить Акейру Крамер (или просто Крамер для ее поклонников) – значит встретить 22-летнюю певицу и автора песен, которая полностью осознает важность каждого шага на своем музыкальном пути.

Последний эпизод приключений Крамера произошел в воскресенье (23 августа), когда уроженец округа Принс-Джордж, штат Мэриленд, выступил на первом фестивале Billboard Hot 100. Она заработала свое место благодаря программе Hyundai Grammy Amplifier — общенациональному поиску талантов, который она и два других артиста выиграли в марте, — и за последние шесть месяцев Крамер много думала об уверенности, творчестве и о том, что значит следовать за своей мечтой. .

Все это есть в хронике на ее странице в Facebook, но, что более важно, это горстка честных, искренних, великолепно минималистичных инди-соул-песен, которые она сделала доступными через Soundcloud.

«Мое поколение, мы получаем много информации от всех вокруг нас», — говорит Крамер Billboard, анализируя свой растущий цифровой след. «Мы должны разобраться в этом и решить, каким путем мы хотим его принять. Для всех это взросление: какой вы хотите видеть свою жизнь? Я очень громко говорю об этом, потому что иногда я очень экстраверт».

Billboard Hot 100 Festival: All Our Coverage

Крамер на самом деле назвала себя «интро-экстравертом», и эту дихотомию почти можно услышать в «It’s Alright (It’ll Only Hurt)», песне, которую она представила на Grammy Amplifier. . Ее звучание сродни тому, как Дес’ри и Лорин Хилл джемуют с The Weeknd и FKA Twigs — крутая смесь нео-соула и современного R&B, порожденная различными влияниями Крамера. Эти влияния включают Chaka Khan, The Temptations и всех других винтажных соул-исполнителей, с которыми ее родители играли дома, а также Мигеля, Джилл Скотт и даже рок-группы, такие как Fall Out Boy, фаворит Крамер в средней школе. , когда она начала играть на гитаре.

«Поступив в колледж, я начал смешивать все воедино, — говорит Крамер, изучавший кино в Университете Питтсбурга, но прошлой осенью уволившийся, чтобы заняться музыкой. «Я даже не знаю, как это описать. Может быть, что-то в стиле рок-соул и инди. Он включает в себя множество струнных и синтезаторов, но в нем есть гармонии и мелодии соул-музыки».

Несмотря на свои навыки писателя, исполнителя и продюсера, стирающего жанры, Крамер не росла, желая стать поп-звездой. В старшей школе она играла в театре и мюзиклах, но только в колледже она вышла на сцену соло и начала реализовывать свой потенциал.

«Это расцвело благодаря знакомству с людьми, которые давали мне положительные отзывы, — говорит Крамер. «Они говорили: «Вы можете сделать это. Может быть, у вас есть шанс на это. Может быть, то, что у вас есть, и то, как вы общаетесь с людьми, не является нормой. Может быть, это экстраординарно».

В настоящее время Крамер выступает с полной группой, и, хотя ей нравится сотрудничать с другими музыкантами, она надеется продолжать делать записи, в которых в основном используется ее собственный голос и инструменты.

«Лично я больше общаюсь с другим человеком в музыкальном плане, если чувствую, что слушаю его душу и сердце, а не слишком много аккомпанемента, не слишком много всего, что происходит», — говорит она.