Для расширения кругозора и удобства любознательных я собрал и скомпоновал,надеюсь полезную информацию из разных источников:
Гибридный усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на одновременном применении радиоламп и транзисторов в качестве усилительных элементов. Целью проектировщиков гибридных усилителей является сочетание в одном аппарате преимуществ как ламп, так и транзисторов (т.е. стремление взять лучшее от каждой технологии) и, за счёт этого, минимизировать их взаимные недостатки и, тем самым, сделать усилитель универсальным для воспроизведения любого стиля музыки. Как правило, лампы применяются в предварительной части усилителя, а транзисторы в выходных каскадах, где они усиливают мощность сигнала перед передачей его на акустические системы. Хорошо сконструированные гибридные усилители являются весьма универсальными и не выделяют явных жанровых предпочтений. «Использование лампового драйвера - не самоцель и не дань моде, тут больше технических предпосылок. Ламповый драйвер позволяет получить большой размах выходного сигнала с хорошей линейностью без использования цепей глубокой ОС, и в большинстве случаев дает возможность обойтись вообще без общей отрицательной связи» (Е.Карпов).
Входная емкость одного транзистора – ок.1700пф. Однако, имеются транзисторы и с существенно меньшей емкостью и порогом отпирания около 2в (вместо 4в у первых), а также имеют: высокое входное сопротивление, малые шумы, малую мощность управления в статическом и динамическом режимах, отсутствие теплового пробоя и слабую подверженность вторичному пробою, термостабилизацию тока стока, передаточная характеристика близка к линейной или квадратичной, высокое быстродействие в режиме переключения, благодаря чему снижаются динамические потери, отсутствие явления накопления избыточных носителей в структуре. Например:
2SK1529 N-канал 180в=Uси 10А=Iс F>1Мгц 0,8-2,8в Uзи 700пф=Свх 150пф=Свых 120Вт
2SJ200 P-канал 180в=Uси 10А=Iс F>1Мгц 0,8-2,8в Uзи 1300пф=Свх 350пф=Свых 120Вт
2SK1530 N-канал 200=Uси 12А=Iс F>1Мгц …2,8в Uзи 900=Свх 180=Свых 150Вт
2SJ201 P-канал 200=Uси 12А=Iс F>1Мгц …2,8в Uзи 1500=Свх 430=Свых 150Вт
Мной фактически: проводился тщательный подбор всех элементов и очень близко с помощью мультиметров по номинальным значениям. Выбор переходных конденсаторов определяется методом практического прослушивания. Конденсаторы выбираются максимально хорошего качества. В качестве вторичных обмоток трансформаторов требуются:
- 9 в (для стабилизированного питания накала ламп Iнагр.= 2 А), - 280 в (для стабилизированного питания анодов ламп Iнагр.>= 0,1 А), - 2 х 30 в (для питания оконечного усилителя Iнагр.>= 4 А, Ртр-тра= 250-300 Вт), - 22 в (для питания реле модулей включения защиты и акустики, а также реле разряда анодного питания и затворов выходных ПТ, Iнагр.>= 0,3А), - 6,3-20 в (для питания кулеров, Iнагр.>= 0,6 А), - 15 в (для питания стрелочных индикаторов Iнагр.>= 0,2 А).
В качестве проходных, межкаскадных конденсаторов использован «бутерброд» из полиэстеровых (лавсан), полипропиленовых, полистирольных и фторопластовых. Коричневые (бордовые)-пленочные, металлизированные на 1 мкф х400в и 6 мкф х400в -могут быть вероятнее лавсановые или полипропиленовые(МРР). А именно: -1,7 мкф х400в - К78-22,
-0,5 мкф х250в - К71-7,
-2,2 мкф х250в - MIFLEX MKSE,
-0,1 мкф х600в - ФТ-3,
-1 и 6 мкФ х400в. АЧХ линейна от 3 Гц (расч.). Выходная мощность с используемой лампой (усиление в схеме около 13,исходя из замеров) при входном сигнале от 0,35 - до 2 вольт и использовании питания +-38в и двух пар вых.транзисторов 2SK1530-2SJ201 – составляет от 2,5 до 80 Вт. Просадка питания при максимуме одного канала составляет около 1,5в на одно плечо или же около 3в целиком в БП.
Благодаря использованию 4-х штук данных транзисторов в одном плече значительно повысится демпинг-фактор, снижаются искажения (в особенности при повышенных токах нагрузки). Учитывая данные проведённых и проводимых исследований, в частности, выходных полевых транзисторов 2SK1530-2SJ201,широко применяемых в звуковой схемотехнике (вместо указанных ключевых транзисторов), оптимальным током покоя вых. каскада считается - 0,25 А, однако ввиду плотности и недостаточно больших радиаторов установил по 0,15 А на одну пару. В реальности каждый выбирает самостоятельно по «вкусу». Выходной фильтр: L1-R24-C11 (см.усоверш.сх.)-необходим для предотвращения генерации УМ на СВЧ при изменении сопротивления нагрузки, резисторы в «Затворах» ограничивают ток через выходные транзисторы при пиковых нагрузках. Ограничительные цепочки R16-R17-R20-R21-VD1-VD2-VD3-VD4-служат для предотвращения пробоя выходных транзисторов по напряжению «Затвор-Исток» и обеспечения выравнивания задержек их включения и выключения, соответственно, устраняет (балансирует) разброс токов при переключении. При использовании в цепи катода лампы шунтирующего (резистор) конденсатора С1 (3300х10в) увеличивается коэффициент усиления лампы, однако возрастают и нелинейные искажения, но спектр гармоник при этом расширяется. При всем этом следует добавить хорошие субъективные оценки качества звучания ламп 6Н6П. Выходное сопротивление лампового каскада около 400-600 ом, внутреннее сопротивление лампы 1,8 ком.
В БП применены конденсаторы: «JAMICON KPS»-стойкие к импульсам, «SAMWHA HC» - имеющие малый ток утечки и тангенс угла потерь, также качественные «WIMA MKС», «RIFA», «MPP». Для исключения влияния работы кулера на звучание усилителя и на индикаторы, он был запитан от отдельной обмотки Тр2(на ~6,3в) посредством удвоителя напряжения постоянного тока, важно, чтобы минусовой провод кулера не имел соединения с «землей». В качестве проводников использованы медные провода сечением от 0,35 до 2,5 мм2 в зависимости от токовой нагрузки, от регулятора громкости к платам УМЗЧ – кабель «Luxman Cable», выход на АС – «Premiеr OFC HI-FI Standart Cable и Monster XP HP».
Пришлось применить и использовать в целях надежности эксплуатации усилителя: реле разряда анодного питания и реле ускорения разряда емкостей на затворах выходных полевых транзисторов и емкостей узлов включения задержки и защиты акустики – сразу после выключения аппарата, когда происходят физические процессы по саморазрядным, восстанавливающимся переходным процессам.
В дополнение преимущества полевых выходных транзисторов перед биполярными:
Радикальным способом, позволяющим коренным образом улучшить звучание усилителя, является замена биполярных транзисторов в выходном каскаде на полевые с изолированным затвором (MOSFET). По сравнению с биполярными MOSFET выгодно отличаются лучшей линейностью проходных характеристик и существенно более высоким быстродействием, т.е. лучшими частотными свойствами. Эти особенности полевых транзисторов в случае их применения позволяют относительно простыми средствами доводить параметры и качество звучания модернизируемого усилителя до самого высокого уровня, что неоднократно подтверждено на практике.
Улучшению линейности выходного каскада способствует и такая особенность полевых транзисторов, как высокое входное сопротивление, что позволяет обойтись без предоконечного каскада, выполняемого обычно по схеме Дарлингтона, и дополнительно снизить искажения, сократив путь сигнала. Отсутствие явления вторичного теплового пробоя у полевых транзисторов расширяет область безопасной работы выходного каскада и тем самым позволяет повысить надежность работы усилителя в целом, а также в некоторых случаях упростить цепи температурной стабилизации тока покоя. К сожалению, установка полевых транзисторов вместо биполярных требует некоторой модернизации цепей начального смещения транзисторов выходного каскада. Это необходимо из-за существенно большей величины отпирающего напряжения на затворе полевого транзистора (около 1,5-4 вольт в зависимости от типа применяемых транзисторов) по сравнению с отпирающим напряжением на базе биполярного транзистора. Требуется также коррекция тока покоя предвыходного каскада, который должен иметь достаточную величину для быстрой перезарядки больших входных емкостей MOSFET, существенно бОльших, чем у биполярных транзисторов. Величина тока 10 мA обычно достаточна для практических целей. В некоторых случаях при увеличении тока покоя потребуется установка дополнительных радиаторов на транзисторы предвыходного каскада. Кроме того, необходимо установить антипаразитные резисторы сопротивлением 10…47-470 ом в цепи затворов каждого полевого транзистора. Без этих резисторов усилитель может самовозбуждаться.
В качестве транзисторов выходного каскада можно рекомендовать комплементарные пары 2SK1530(2SK1529)-2SJ201(2SJ200) в корпусах ТО-247 «TOSHIBA», 2SJ162-2SK1058 «HITACHI-RENESAS»(по даташиту имеют встроенные защитные стабилитроны и диоды), IRFP240-IRFP9240,IRF540-IRF9540 (но эти ключевые, переключательные).
Для повышения надежности усилителя не лишним будет установка защитных стабилитронов VD1, VD2 с напряжением стабилизации 10…15 В в цепи затворов транзисторов. Эти стабилитроны будут защищать от пробоя затвор, величина обратного пробивного напряжения которого обычно не превышает 20 В. Но на звуке это может отразиться не лучшим образом, так, что ставить или не ставить решать индивидуально. Усилитель без особых проблем может работать и без них.
Управление выходным током у полевых MOSFET транзисторов осуществляется входным напряжением, благодаря этому быстродействие в режиме коммутации достаточно высокое, так как основных носителей заряда в цепи затвора нет. В результате упрощается общая схема включения, по сравнению с биполярным транзистором. Ничтожно маленький управляющий ток затвора транзистора способствует установлению высокого входного сопротивление, что даёт возможность применять разделительно - переходной конденсатор очень маленькой и качественной ёмкости, это удешевляет всю конструкцию усилителя и оказывает положительное влияние на качество звукоусиления.
Мощные полевые MOSFET транзисторы имеют меньший разброс основных параметров, чем биполярные транзисторы, что как бы облегчает их параллельное включение и уменьшает общее выходное сопротивление усилителя мощности (без ООС).
Высокая температурная стабильность, малая мощность управления, слабая подверженность к пробою, самоограничение тока стока, высокое быстродействие в режиме коммутации, малый уровень шума - это основные преимущества полевых MOSFET транзисторов перед вакуумными приборами и биполярными транзисторами.
Мощный MOSFET транзистор нуждается в постоянной защите затвора шумными стабилитронами, при установке которых, дополнительный шум стабилитрона добавляется в звуковой сигнал, что частично нейтрализует их достоинства и приводит к необратимой деградации звукового сигнала. Некоторые MOSFET транзисторы (к примеру HITACHI) имеют встроенные в корпус стабилитроны. Такой транзистор автоматически термостабилизирован, что значительно упрощает схему включения. У мощного MOSFET транзистора при больших стабильно - постоянных токах потребления (класса "А") возникают искажения термического происхождения (на частотах ниже 100 Гц), это способствует развитию динамической компрессии звука и добавляет "инертность" в звучание.
Конечно, можно мотивировать - биполярные транзисторы также имеют термоискажения. Но надо признать, их основные выбросы находятся за пределами диапазона слышимости, где вероятность воздействия на проходной сигнал значительно сокращается.
В сигнальных цепях затворов мощных полевых транзисторов необходимо применять антизвонные резисторы, которые ликвидируют разброс токов при переключении транзисторов и исключают их задержки при включении/ выключении. Такое очевидное и правильное схемное решение снимает проблему полностью. Вследствие этого получаем, усиленный этим транзистором негативный шум антизвонного резистора и звук приобретает дополнительную инертность.
Вот одни из лучших (список неполный) мощных IGBT и MOSFET транзисторов (в порядке убывания качества звука): EC10N20, ECW20N20, BUZ900, SPP03N60S5, 2SK956, 2SK1529, GT20D10, 2SK1530, 2SK1058, IRFP240, IRFP150. Для любителей MOSFET транзисторов отметим, лучшие звуковые способности демонстрируют высокоскоростные транзисторы с маленькой входной/проходной ёмкостью. Но, многие высокоскоростные транзисторы могут спровоцировать резкость на СЧ/ВЧ. Отличные результаты звукопередачи можно получить на карбид кремниевых полупроводниках фирмы "Infineon". Мягко и красиво играют звуковые серии фирмы "FUJI". MOSFET транзисторы "IRF, IRFP" нежелательны для достижения высококачественного звука.
