Hi-Fi svět

Web převážně vážně nejen o zesilovačích a počítačích.

L

Nejnovější

Hybridní zesilovač

Hybridní zesilovač

  • Úvod

    O Elektronkovém předzesilovači HQQF-55-510 toho bylo již něco napsáno, jak na těchto stránkách, tak v Praktické elektronice - Amatérském Rádiu, konkrétně v čísle 02/2018 o samotném předzesilovači tak v čísle 03/2018 o předzesilovači s charakteristikou RIAA.

     Již představené zapojení předzesilovače HQQF-55-510 u kterého bylo použito Bi_polárních tranzistorů je nyní představováno jako zapojení s použitím tranzistorů UNI_polárních, funkce je obdobná, šířka pásma dostatečná a výstupní odpor 75Ω nezměněn.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  •  

    Úvod

    Zdálo-by se, že elektronky jsou minulostí, ale stále mají co říci, stále je dost těch, kteří mají o elektronkové zesilovače nemalý zájem, nemalý zájem je rovněž o zesilovače hybridní, nedostatek textů k tomuto tématu by měl vyplnit Hybridní zesilovač HQQF-55-511W.

     

     

    .

     

     

     

    Diskuse

     dokončení brzy

     

     

     

     

     

     

  •  

     

    Úvod

    Po článku Hybridní zesilovač HQQF-55-511W přichází jeho pokračování a to již v konkrétnější podobě, v podobě schématu i plošného spoje.

     

     

     

     

     

     

    Dokončení brzy 

     

    Diskuse

     

     

     

  •  

     

    Úvod

    Po článcích Hybridní zesilovač HQQF-55-511W a Hybridní zesilovač HQQF-55-511W pokračovánípřichází konkrétní podoba hybridního zesilovače.

      

     

     

     

    Zapojení

    Zapojení již bylo zveřejněno v předchozích textech. Signál je přiváděn přes vstupní konektor a kondenzátor na první mřížku první elektronky, zapojené se společnou katodou, z jejíž anody je dále veden přes vazební kapacitu na první mřížku druhé elektronky, rovněž zapojené se společnou katodou, jejíž anoda budí mřížky výkonových HEXFETů, mezi mřížkami je tranzistor zajišťující nastavení klidového proudu. Výkonové HEXFETy jsou zapojeny jako emitorový sledovač, výstupní signál je odebírán z jejich emitorů oddělených malými odpory, sloužícími pro přesné omezení výstupního proudu a výstupní kondenzátor. Z výstupu je zavedena do katody první elektronky silná záporná zpětná vazba.

     

     

     

     

     

    Měření a poslech

    Hybridní zesilovač HQQF-55-511W dle konkrétního sestavení má šířku pásma od méně jak 10Hz do daleko přes 1MHz, nabízí přednosti elektronek s využitím výhod tranzistorů. Použitím výkonových HEXFETů, nejsou degradovány vlastnosti elektronky, naopak výkonové HEXFETy se pro větší výkony chovají příznivěji jako transformátorový konec s elektronkami.

     

     

     

      

    Zvuk je naprosto čistý, teplý a příjemný, limitace excelentní a sinusovka při 1MHz stále čistá, nikde ani stopy po zkreslení, jak tomu často bývá u zesilovačů s Bi-polárními tranzistory, o příčném proudu ani nemluvě.

     

    Sestavení a montáž

    Jak je již v Topologiích Federmann zvykem, opět jde o smíšenou montáž, kde je část prvků osazená v bezvývodovém provedení SMD a část prvků v klasickém vývodovém pouzdře. Výkonové tranzistory jsou opět pod plošným spojem, uchyceny šroubem přístupným přes otvor v plošném spoji. Kompaktní plošný spoj o rozměrech 82,5x115mm je uchycen na čtyřech distančních sloupcích, je na něm pro funkci zesilovače vše potřebné, jsou tam tři usměrňovací můstky s potřebnými filtračními kapacitami. Ke zprovoznění stačí pomocí Faston konektorů připojit síťový transformátor.

     

    Závěr

    Hybridní zesilovač HQQF-55-511W vykrývá značnou díru na poli výkonových zesilovačů, která dlouhodobě setrvává. Skloubením elektronky a výkonových HEXFETů vzniklo velmi kvalitní zapojení, umožňující pracovat ve třídě A-B, ale také v čisté třídě A. Zapojení bylo měřeno s transformátorem 21V, což neskýtalo ani 30V napájecího napětí pro výkonové HEXFETy, přesto byl rozkmit výstupního napětí až 27V! Typické napájecí napětí je doporučeno 35V, tedy 48V stejnosměrných s rozkmitem výstupního napětí přes 40V.

     

    Diskuse

     

     

  •  

    Úvod

    Ohlédneme-li se do minulosti, která započala zesilovači elektronkovými, jež byly posléze vytlačený zesilovači tranzistorovými a dále integrovanými, nedá se si nepovšimnout, že elektronky mají zvuku co říci i v dnešní době. Konstruktéři se neustále předhání, kdo vytvoří dokonalejší konstrukci s ještě dokonalejším zvukem, přičemž dochází k řadě střetů mezi jednotlivými teoriemi, konečným měřítkem pak zůstává a navždy zřejmě zůstane samotný zvuk.

     

    Zcela samostatnou kategorii dnes zůstávají zesilovače hybridní, kde se neustále hledá spojení polovodičů a elektronek či spojení elektronek a polovodičů. Značná část konstrukcí je založena na zkušenostech a praxi, je jen na škodu věci, že jenom nepatrný zlomek konstrukcí je postaven na řádném teoretickém základu, od kterého se dá konstrukce dále rozvíjet a zdokonalovat.

     

    Hybridní zesilovač Ernyho Borbelyho

    V časopise Audio Electronics 4/1998 a Glass Audio 10 /1998 byla zveřejněna konstrukce hybridního zesilovače Ernyho Borbelyho. Jedná se o konstrukci, která oběhla celý svět a zřejmě napálila nejvíce příznivců Hi-Fi Audio elektrotechniky.

     

     

    Web Svet elektro jej zveřejňuje pod bombastickým názvem "Kvalitný 100W HiFi zosilovač pre audiofilov", stejně tak je zapojení superlatizováno na řadě nejenom ČR-SR stránkách a fórech, aby se neznalí konstruktéři na vlastní kůži o hořící tranzistory a reproduktory spálili. Málokterý konstruktér je natolik zdatný, aby si sám ještě před samotnou stavbou prošel celou funkci a mohl se tak vystříhat všem nástrahám, které mu to či ono zapojení může připravit, ne jinak je tomu bylo u zapojení Hybridního zesilovač Ernyho Borbelyho, které si nejsem jist bylo původně pro tento účel zamýšleno.

     

    Koncové tranzistory jsou v čisté třídě "A", pro 100W výstupního výkonu by musel být klidový proud až 10A, čímž se okamžitě dostáváme daleko za povolenou výkonovou ztrátu, o možnostech uchlazení 350W na pouzdře TO220 ani nemluvě, pak již vůbec nemusíme uvažovat o tom, že by tento tranzistor byl schopen dodat obdobný proud do zátěže a tekl jím proud až 20A tedy 700W výkonové ztráty.

     

    Další nástraha na konstruktéra či stavitele číhá v podobě stejnosměrného vázání elektronky a koncových tranzistorů. Elektronce chvíli trvá než se její vlákna nažhaví a parametry dostatečně stabilizují kdežto tranzistory jsou poněkud uspěchanější a jejich parametry se nastavují téměř okamžitě. Spodní tranzistor je zapojen jako zdroj konstantního proudu a pokud elektronkou ještě neteče patřičný proud, je vrchní tranzistor zavřen a proudu proudového zdroje si moc nevšímá, ten je nucen téci celý do reproduktoru a to i několik sekund či desítek sekund, je jen otázkou zda dojde dříve k ustálení poměrů na elektronce či zničení značným stejnosměrným proudem drahé reproduktorové soustavy.

     

    Aby toto zapojení neohrožovalo samo sebe a reproduktorovou soustavu či samotnou peněženku konstruktéra, muselo by mít patřičně dimenzované prvky a připojování reproduktorů až ve skutečně ustáleném a definovaném stavu, ale i přes to by se do kategorie Fi-Fi nemohlo ani podívat, neboť pracovní bod elektronky není zrovna v dostatečně lineární oblasti a ani celková ZV tomu moc nepomůže.

     

    Hybridní zesilovač Shinichi Kamijo

    Další pozoruhodné zapojení hybridního zesilovače je od Japonského autora Shinichiho Kamijo.

     

     

    Zapojení hybridního zesilovače Shinichiho Kamijo na rozdíl od konstrukce hybridního zesilovače Ernyho Borbelyho bude plně funkční. Konstrukce Ernyho Borbelyho nahrazuje elektronky ve výkonové části, kdežto konstrukce Shinichiho Kamijo, nahrazuje elektronky v části vstupní, obě konstrukce mají celkovou ZV.

     

    Hybridní zesilovač Bohumila Federmanna

    Konstrukce Hybridního zesilovač HQQF-55-511W Bohumila Federmanna nahrazuje elektronky ve výkonové části a rovněž má celkovou ZV, ale na rozdíl od obou předchozích konstrukcí má v signálové cestě hned několik kondenzátorů, což umožnilo ji velmi zjednodušit a zvýšit její spolehlivost a použitelnost, bez čekání na ustálení poměrů na elektronkách.

     

     

     

     

    Opravdový Hi-Fi Hybridní zesilovač

    Věčnou otázkou zůstává, jak postavit opravdový Hi-Fi Hybridní zesilovač? Jak je z cíleně vybraných předchozích  konstrukcí patrné, cest k dosažení výsledků může být a je mnoho. Snahou je spojit polovodiče a elektronky v jedem dokonalý celek, či jen marketingový trik.

     

    Zkreslení je většinou zapříčiněné vstupními obvody zesilovače, tento fakt je o to důležitější  si uvědomit, pokud použijeme celkovou ZV, naopak pokud budeme konstruovat zesilovač bez celkové ZV, pak každý stupeň vystupuje sám za sebe a zesilovač má vlastnosti toho nejhoršího.

     

    Další část komplikací v samotném výkonovém stupni způsobuje u elektronek značné teplo, potřebný výkon a výstupní transformátor, ale nemůžeme nahradit vstupní a výstupní elektronky neboť bychom získali zesilovač tranzistorový, nikoliv hybridní. Otázkou zůstává, kterou část elektronkového zesilovače vlastně tranzistorovat a proč?

     

    Osobně zastávám názor, že charakteristiku zvuku udávají vstupní obvody a hlavně ZV. Mnoho o tom bylo napsáno v článcích Topologie Federmann, část III. Celková vs. lokální zpětná vazba, Vliv rezervy zisku na zkreslení - "Hi-Fi svět" federmann.cz a dalších. Tyto odborné články však byly zaměřeny právě na zesilovače s celkovou ZV, na druhém konstrukčním konci však stojí zesilovače bez ZV, kterými se téměř nikdo nezabývá.

     

    Představené zapojení hybridního zesilovače Ernyho Borbelyho, Shinichiho Kamijo i mé vlastní zapojení má totiž celkovou ZV, která vždy nějakým způsobem do signálu zasahuje. Většina konstruktérů, hlavně tranzistorových zapojení  se snaží svá zapojení všelijak lokálně zpětnými vazbami linearizovat a vylepšovat, aby je v konečném důsledku ještě celkovou ZV znemožnili.

     

    Podívejme se na možnosti zapojení zesilovače bez celkové ZV, která by nám do zvuku jakkoliv zasahovala a zapojení degradovala na podobnou úroveň. Pokud chceme zapojení realizovat bez celkové ZV, je zapotřebí navrhnout takové zapojení, které by bylo ultralineární, alespoň v oblasti ve které jej chceme používat. Pro elektronky to znamená, použít vhodné zapojení a zároveň značné napájecí napětí, aby změna pracovního bodu při jejich činnosti byla nevýznamná, osadit jimi vstupní obvody, které vytvoří dostatečné napětí pro buzení výkonového stupně.

     

    Bipolární tranzistory se rázem stávají nepoužitelné, naopak tranzistory MOS lze použít jako výkonové elektronky, vhodným zapojením lze realizovat nebývalé výkony a to při velmi slušných vlastnostech, nepatrné zkreslení a šířkou pásma řádu desítek MHz. Pro spojení obou stupňů však zůstává stále kondenzátor, sic jediný nutný v signálové cestě, jinak by bylo nutné čekat desítky minut na ustálení parametrů elektronek a dořešit jejich dlouhodobou stabilitu, ve výsledku by to byla vždy větší újma na zvuku, jak použití kvalitního kondenzátoru.

     

    Připravovaný Hybridní zesilovač bez celové ZV

    Pro začátek mohu snad prozradit, že zapojení bude několikadeskové, krom precizních zdrojů bude obsahovat elektronkový plně symetrický ultralineární předzesilovač (12 elektronek) a  HEXFETový plně symetrický ultralineární konec (10párů HEXFETů), jak předzesilovač tak samotný konec je koncipován jako jednokanál a je bez celkové ZV, ve výsledku bude disponovat výkonem až 1000W na kanál a svou konstrukcí a hlavně kvalitami nebude mít a nemá ve světě obdoby.

     

     

     

     

     

     

    Závěr

    Připravovaný Hybridní zesilovač je dalším krokem v mozaice k dokonalosti zvuku, dalším krokem ve využití možností součástkové základny a dokonalostí návrhu Topologií Federmann.

      

    Diskuse

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  •  

     

    Úvod

     

    Po necelém roku od vydání článku Hybridní zesilovače Federmann, elektronkový předzesilovač je načase poodhalit další detaily této dokonalé a neobvyklé a originální konstrukce.

     

    Pohled na čtveřici SMD osazených spojů

     

     

     

    Šumové vlastnosti

     

    Jedním z důležitých parametrů jsou šumové vlastnosti zesilovače, které předurčují jeho použití, podívejme se nyní na několik detailů šumových vlastností.

     

    Přepočtené vstupní šumové napětí

     

     

    Výstupní šumové napětí

     

     

    Šumový výkon

     

     

    Frekvenční charakteristika

     

     

    Závěr

    Přepočtené vstupní šumové napětí dost pod 6 nV/√Hz je lepší než vynikající, při zesílení cca 24dB se na výstupu pohybuje šumové napětí na úrovni 80 nV/√Hz. Stále jsou to čísla, které mnohým moc nenapoví.  

    Pokud provedeme součet přes akustické pásmo, dostaneme výstupní šumové napětí, které dosáhne k 11µV. Jde o předzesilovač, který má výstupní napětí větší jak 66V, odtud dostaneme odstup S/N 20*log(66V/11µV) roven 135dB což je naprosto bezkonkurenční.  

    Přepočtené vstupní šumové napětí 6 nV/√Hz řadí tento elektronkový plně symetrický předzesilovač mezi špičkové produkty. Lze jej použít nejenom jako budič koncových tranzistorů, ale také jako vysoce kvalitní předzesilovač či pasivní korekční předzesilovač.

     

     

     

     

     

     

     

  • Realita dnešních dnů

    Od února 2018 vychází zesilovače III. tisíciletí, zesilovače bez celkové zpětné vazby, první čísla byly zaměřeny na  Elektronkový předzesilovač HQQF-55-510, který je jak s rovnou přenosovou charakteristikou, jak bylo zveřejněno v PE-AR 02/2018, ale jde také osadit s přenosovou charakteristikou RIAA, zveřejněno v následujících číslech.

     

    Veřejné nadšeníněkterých příznivců je opravdu pozoruhodné.

    Nadšení pokračuje i v měsíci lásky, zapojení sice moc nerozumí, zato se tváří jako všehoznalý či spíše všehoschopný mistr světa, chrlící zmatenou všeoborovou radu za radou, jen připomenu článek RIAA dnešních dnů vs. Actidamp, který není třeba nikterak komentovat.

    Ještěže mám přehršel NE-Internetových reakcí, které jsou mnohem fundovanější.

    EKKAR jako Homo Destruktor?

    Namísto technického hodnocení toho či onoho článku, namísto hledání kladů a záporů té či oné konstrukce či topologie, namísto posouvání lidského poznání kupředu jen ničení a destrukce cizí práce, i takový je obraz dnešního internetového prostředí, kde EKKAR jako jeden z posledních bojujících mohykánů chodí a snaží se neustále proti článkům, nechci říci podle či uboze, ale spíše všemožně bojovat, často i v přestrojení.

    EKKAR

    EKKAR

     

    EKKAR

    Je-li jeho snaha marná, což je již téměř trvalý a mnohým známý stav, snaží se do této činnosti zapojit další a další, snaží se vyvolat obecný dojem, že je ubližováno všem a vším co jsem kdy publikoval, on sám je vyvolený SPASITEL Světa se svátým posláním svět zachránit, což je vlastně obecným obrazem jeho všeoborových a všeznalých příspěvků na řadě fór.

    EKKAR

     Závěr

    Jakýkoliv další komentář je zde zcela zbytečný.

     Aktualizováno

    Diskuze

     

     

     

L

Nejnovější

Copyright © 2019 Hi-FI svět. Všechna práva vyhrazena.
Joomla! je svobodný software vydaný pod licencí GNU General Public License.

B

Hi-Fi svět - ISSN 1803-733X

Stránky vydává Bohumil Federmann, Kunovice 7, 75644 Loučka, Česká republika, federmann@seznam.cz