Úvod

Dalším elektronkovým zesilovačem v řadě, který stojí za zveřejnění je Marantz Model 5. Opět jde o klasické zapojení, kde nalezneme na vstupu zesilovač s pentodou 6BH6, na který navazuje diferenciální stupeň tvořený dvojitou triodou 6CG7, který budí dvě výkonové pentody na jejich místě mohou být dle originální dokumentace výrobce použity elektronky V-3A či 6CA7, ale také nám známá a u nás používaná pentoda EL34.

Diskuse

Úvod

Nejenom na SvetElektro můžeme číst o pokusech o reinkarnaci zesilovačů řady DPA, které snad měli své historické místo, ale dnes jsou spíše nostalgii.

Na SvetElektro  se pod názvem DPA110 - legenda žije snaží někteří obnovit zašlou slávu, ale pojďme se podívat na "LEGENDU" blíže. Nebudu se mnoho věnovat historické době, kdy zesilovače DPA od Pavla Dudka plnily stránky odborných tisku, ani době kdy Pavel Dudek alias kazzatel se svými přáteli z ryze nezjištných důvodů znevažují všechny ostatní konstrukce.

Pojďme se podívat na některé technické řešení daného zapojení, na jeho vlastnosti a výhody či nevýhody.

Měkká limitace

Snaha o tvarování limitace je zcela nesmyslná a zbytečná, stala se sice ve své době módní záležitostí a mnozí konstruktéři na ni naletěli.

Limitace jako taková je stav vždy nežádoucí a snaha ji jakkoliv upravovat je zbytečná, je nutno limitaci předejít dostatečným dimenzováním zesilovače a pak se nemusí takové hlouposti řešit.

Dvoutranzistorové řízení předpětí

Další z laciných triků na neznalé, přidáním dalšího tranzistoru v podobě T12 se nikterak vlastnosti nezlepší, jen se zvýší počet prvků a pravděpodobnost poruch, sníží se spolehlivost, ale konstruktérovi se to zdůvodní zázračnými vlastnostmi.

Nikdo se však nedočte jaké to má zázračné vlastnosti, v čem je výhoda, jaké jsou teplotní vlastnosti a mnohé další.

Lokální zpětné vazby

Lokální zpětné vazby v podobě C25, C26 a dalších nemusím ani mnoho rozebírat, této problematice jsem se dostatečně věnoval v textu Topologie Federmann, část III.

Nesmyslné kaskádovité řazení tranzistorů za sebe při snaze dosáhnout maximální zisk se na druhé straně devastuje kapacitou ve zpětné vazbě. Zisk na nízkých kmitočtech roste zkreslení THD při 1kHz je naprosto bombastické, ale při 100 či 500kHz není žádná rezerva zisku a zkreslení je již desítky %.

Výskyt takového signálu, ať již užitečného či neužitečného udělá své, vzájemná modulace se již postará o krásný "Tranzistorový zvuk".

Proudové omezení

Zcela samostatnou oblastí jsou ochrany, podívejme se na proudové omezení, je tvořeno tranzistory T13 a T14, které mají za úkol elegantně omezit proud tranzistory T19 a T20.

Podívejme se, ale blíže, oba tranzistory T13 a T14 jsou zpomaleny pomocí C17 a C18, čímž je funkce tranzistorů T13 a T14 pro vysoké frekvence zcela vyřazena.

Napájení rozkmitového stupně

Podívejme se na napájení rozkmitového stupně, je přes odpory R27 a R28, kondenzátory C6 a C7 napomáhají lepší filtraci, dalo by se říci, že jde o čítankové zapojení a vše je naprosto v pořádku, ale je tu ještě jedno ale.

Snížené napětí rozkmitového stupně neumožní dostatečný rozkmit výstupního napětí, následné tři přechody BE toto napětí ještě sníží, ale napájecí napětí máme naopak zvýšené.

Výsledkem takového řešení je nedostatečné otvírání výkonových tranzistorů, velké úbytky napětí a značné výkonové zatížení ve srovnání s odebíraným výkonem.

SS ochrana

Jako naprosto geniální se jeví ochrana před SS napětím na reproduktoru, ale něco zde taky moc nehraje. Je zde použit diak KR205, který sepne při 26V±4V a pro sepnutí potřebuje proud ≤1mA.

Střídavá složka je vyblokována kondenzátorem C21 a diak čeká na napětí 26V±4V a proud ≤1mA, který je bezpečně dosažen přes odpor R47 1MΩ při napětí neuvěřitelných 1026V±4V.

Kdyby náhodou bylo takové napětí na výstupu dosaženo, pak je odpálen tyristor TR1 KT207/200, který je však jen na napětí 200V a zřejmě se otevře mnohem dříve.

KT207/200 bezpečně zkratuje výstup a ochrání reproduktory před nadměrným napětím, jak je uvedeno dříve. Filtrační kondenzátory C22 a C23 se vybijí řízeným proudem přes výkonové tranzistory a velikost vybíjecího proudu je nastavena emitorovými odpory R42 a R43, zřejmě na 5 a více A.

Z hlediska funkce jde o zcela běžné proudové omezení. Zesilovače DPA jsou dle jejich tvůrce stavěny pro dodávání trvalého výstupního výkonu, proto by neměla ani shořet pojistka v napájení, která je zřejmě dimenzována výše.

Použité prvky

Použité prvky, hlavně polovodičové jsou staršího data výroby, zato jsou v zastoupení pro spínací, univerzální i Nf použití, o jejich vhodnosti by měl autor více uvažovat, když tak rád preferuje předražené polovodiče marketikgově uváděné pro Nf účely.

Výkonové dimenzování

Výkonové dimenzování je ze strany Pavla Dudka častým terčem kritiky, podívejme se jak sám své zapojení dimenzuje.

• KT 207/200 je pouze 5A a v případě nastavení proudových ochran na větší proud má problém.
• KD607/617, jde o 70W tranzistory a při napájení ±35V a proudovém minimálním omezení 5A se jim to taky v případě zkratu nebude líbit, budou přetíženy 35*5/70 tedy jen 2.5x.
• A mohl bych dále pokračovat.

Závěr

"Mistr" by zřejmě mnohé okomentoval a vysvětlil zcela odlišně, ale taková je realita a nestranný pohled na žijící legendu DPA110.

Diskuse  

Úvod

Elektronkové zesilovače mají stále pro mnohé své kouzlo, proto se bude Hi-Fi Svět i o toto téma více zajímat. Postupně bude zveřejněna série historických elektronkových zesilovačů.

W-3M

Elektronková zesilovač W-3M prodávala společnost Haeth company benton harbor michigan jako rozloženou sadu a slavila s prodejem na tehdejší dobu nemalé úspěchy. Přiložené schéma a seznam součástek může mnohým, nejenom mladým více napovědět o samotných počátcích éry Hi-fi.

Závěr

Obzvláště stojí za povšimnutí frekvenční rozsah zesilovače W-3M. Zesilovač je koncepčně z první poloviny minulého století a jeho stáří je přes 60let. Zesilovač W-3M typu Williamson vznikal ještě dříve, než někoho napadlo pojmenovat zesilovač přívlastkem High Fidelity. Deklarovaná šířka pásma pro pokles o 1dB je od 10Hz do více jak 100kHz. 

V samotných počátcích elektronkových zesilovačů nikdo neřešil šířku pásma, zda do 15 či 20kHz, zjevně konstruktéři poznali rozdíl ve zvuku, pokud zesilovač chodil výrazně výše. V té době byla naprosto nemyslitelná diskuze na téma Vnímáme infra a ultra zvuk? Šířce pásma nad 100kHz moc nevadily ani výstupní transformátory, prostě tehdejší konstruktéři na rozdí od dnešních tranzistorových si uměli poradit.

Taktéž stojí za povšimnutí, že je zesilovač W-3M uváděn spíše jako 5W, o maximálním výkonu výrobce nemluví. Ze stejného zapojení od Williamsona se můžeme dozvědět, že zesilovač limituje daleko za 20W. Pojetí výkonů konstruktérů před 60lety a dnes bylo diametrálně odlišné, tehdejší konstruktéři dbali značné rezervy ve výkonu, což se o dnešních tranzistorových, jak se můžeme přesvědčit v článcích Kouzelné Watty a Dynamika a VIP a AudioWeb říci nedá.

Diskuse

Úvod

Neustále se ozývá množství nevěřících, kteří mají pochybnosti o zapojeních z produkce HQQF. Možná nejde tak ani o nevěřící jak o konkurenci, která udělá vše aby stav znevážila a vysvětlila po svém.

Zanechme však konkurenčních vztahů a podívejme se na velmi elegantní a kompaktní řešení zesilovače, za povšimnutí stojí hlavně zdrojová část, neboť byl použit transformátor o výkonu méně než 200VA aby velmi spolehlivě krmil zesilovač o výkonu větším jak 2 x 200W.

Výkonový zesilovač

Jako výkonový zesilovač byl použit vysoce odolný a spolehlivý modul HQQF-55-503W-4-2. Na schématu můžete poprvé vidět všechny hodnoty součástek.

Jen připomenu že zenerovy diody 5V6, výkonové HEXFET Power MOSFETy a odpory označené "*" jsou pečlivě vybírány a vyměřovány, jejich hodnoty se mohou výrazně lišit .

Napájecí napětí za výkonovým transformátorem je 2x33V, napětí na kolektorech výkonových tranzistorů je ±44V. Maximální rozkmit napětí na 4Ω reproduktorech je ±42V, což odpovídá výkonu 200W.

Modul byl testován na výdrž a odolnost s jiným zdrojem při napájecím napětí na kolektorech výkonových tranzistorů ±78V a maximálním rozkmitu na 4Ω zátěži ±75V, při sinusovém průběhu se jednalo o výstupní výkon 700W a při obdélníkovém průběhu dokonce 1400W

K vynikajícím vlastnostem zesilovače přispívá celková zpětná vazba, bez použití vazeb lokálních.

Nezanedbatelný podíl na vynikajících vlastnostech a hlavně účinnosti má jednoduše řešen rozkmitový stupeň, který je zároveň stupněm budícím a hlavně jeho zvýšené napájecí napětí, což umožňuje otevírání výkonových až do úbytku pod 1V.

Další významný přínos na vynikajících vlastnostech a stabilitě zesilovače má uspořádáni filtračních kondenzátorů. Zesilovače s označením QQF či novější verze s označením HQQF se vyznačují velmi širokým přenášeným pásmem a mnozí nedokázali dostatečně vyřešit prostorové uspořádání a tím docházelo k nežádoucím vazbám mezi zdrojem, zesilovačem, vstupem  a zátěží. Použití filtračních kondenzátorů na každém kolektoru výkonového HEXFET Power MOSFETu zcela odbouralo nebezpečí, že konstruktér prostorové uspořádáno zdroje a zesilovače nezvládne a bude po internetu psát, že mu zesilovače hoří.

Předzesilovač

Jako předzesilovač je použit Korekční zesilovač „zapojení Federmann“, který má vynikající vlastnosti, disponuje dostatečným zdvihem na koncích akustického pásma, má velmi vysokou přebuditelnost a velmi nízký šum.

Díky řešení korekčního zesilovače na bázi diskrétních součástek nemá v integrované podobě vůbec žádnou konkurenci.

Mechanická konstrukce

• Mechanická konstrukce silně připomíná Al monoblok, jehož rozměry jsou 305mm x 200mm x 70mm a váha těsně přes 6kg.
• Povrch zesilovače je stále před dokončovacími pracemi, chybí udělat černý elox a popisy.
• Konstrukce je velmi jednoduchá, základní deska má sílu 10mm, je na ní osazen modul zesilovače, všechny závity pro šrouby jsou slepé, transformátor a můstek je uchycen šrouby průchozími.
• 20mm bočnice jsou šroubovány dvěma imbus šrouby M6x50 do základní desky, v případě potřeby lze dále bočnice rozšířit o mohutný chladič.
• 5mm přední a zadní panel je osazen na čtyřech trnech Ø3 mm.
• Vrchní 5mm kryt je uchycen zapuštěnými šrouby do 4 distančních šroubů uchycujících zároveň modul.

Přední panel

• Korekční zesilovač je uchycen samonosně pomocí 4 potenciometrů osazených v otvorech Ø10.
• 1. potenciometr umožňuje ovládání stereováhy (-6dB)÷(+3dB)
• 2. potenciometr umožňuje ovládání basů ±20dB.
• 3. potenciometr umožňuje ovládání výšek ±20dB.
• 4. potenciometr umožňuje ovládání hlasitosti, fyziologie není osazena, není použit potenciometr s odbočkou.
• Síťový vypínač je zasunut do frézovaného otvoru.

Zadní panel

• Pro napájení je použita EURO vidlice síťová na panel, s držákem pro pojistky.
• Pro výstupní signál jsou použity konektory NEUTRIK, zásuvka SPEAKON na panel.
• Pro vstupní signál je použit konektor JACK 6,3 zásuvka na panel stereo.

Montáž demontáž

Velmi jednoduchou montáž a demontáž čehokoliv umožňuje jednoduše rozebíratelná konstrukce, povolením 4 M6x50 imbus šroubů se celá konstrukce rozloží na jednotlivé díly. Všechny prvky lze demontovat i v sestaveném stavu, jen trochu pracněji.

Závěr

Závěrem lze jen pochválit velmi zdařilou konstrukci zesilovače, obzvláště s přihlédnutím, že jde o studentskou práci a navíc o studentskou prvotinu.

Zesilovač disponuje výkonem pouhých 2x200W při transformátoru ve zdroji o výkonu méně jak 200VA, přesto s reproduktorovými soustavami o výkonu 250W či dokonce 600W doslova cvičí.

Obdobných studentských konstrukcí QQF byly již realizovány stovky, mnohé byli ve verzi 2kanalové, ale bylo dost i verzí 6 či 8kanálových, nová řada HQQF je připravena i pro méně zkušené, má výrazně vyšší odolnost, chybí jen připravit vícekanálové verze.

Jak bylo napsáno v článku Nebuďte negramotní!  veškeré se dějí za pomocí počítače, počítačové simulace jsou identická s naměřenými výsledky hotových modulu. Podmínkou identičnosti výsledku je umění zadat správné data do simulačních programů.

Obdobné výsledku jsou v programech pro návrh plošného spoje. Návrh musí být veden na základě obvodových znalostí a výsledkem je nejenom precizně navržen a vyroben úhledný plošný spoj, je i rozměrově malý a cenově zajímavější.

Pro mnohé může být samotný návrh plošného spoje kamenem úrazu a příčinou nesprávné funkce, stejně jak nevhodný výběr některých součástek, proto neváhejte využít diskusi, či jiný druh komunikace k mému kontaktování.

Diskuse