Witam po długiej nieobecności.
Jak nie ma czasu to zawsze się czas znajdzie - czy jakoś tak.
Około 100 lat temu zacząłem projekcik o nazwie LM-Fet. Główne założenie projektu to przeniesienie całego wzmocnienia napięciowego na stopień lampowy. Niestety wprowadzenie w tor audio (lampowo/krzemowy) lampy pracującej z niewilką amplituda mija się z celem ponieważ nie gwarantuje nam to tego ''wspaniałego'' lampowego brzmienia. Caly charakter, brzmienie, to czego można oczekiwać od takiego układu całkowicie ginie w tle układu krzemowego. Dać lampie 200-300VDC i niech robi to co potrafi najlepiej (niech wzmacnia napięcie), wówczas wszystkie ''lampowe'' niedoskonałości zaczną tworzyć cos naprawde fajnego.
Płytka wejściowa - sercem wzmacniacza jest lampa ECC83 (typowa preampowa duo-trioda) z sprzężeniem zwrotnym podpiętym w katode (celowo zrezygnowałem z kondensatora separującego DC). Za stopniem wejściowym znajduje się stopień napięciowy SRPP na popularnej triodzie ECC88 (lub pochodnych). Stopień napięciowy dostarcza pełne wzmocnienie napięciowe, potrzebne do wysterowania bufora prądowego (czyli stopnia końcowego). Za lampowym stopniem napięciowym znajduje się układ biasujący stopień końcowy (sprzężony kondensatorem), są to dwa przeciwsobne źródła prądowe, których wypadkowy balans jest równoważony przez układ DC serwa (osobne dla każdego z kanałów).
Płytka wyjściowa - płytka stopnia końcowego zawiera Vgs generator (potrzebny do kompensacji temperaturowej oraz biasowania tranzystorów końcowych Mosfet), tranzystory sterujące (BJT),tranzystory końcowe HEX-Fet oraz podwójny bootstrap dynamicznie podnoszący napięcie zasilania dla tranzystorów sterujących oraz generatora prądu spoczynkowego. Zastosowanie podwójnego bootstrapu pozwoliło na pełne wykorzystanie napięcia zasilania dostarczanego z głównego zasilacza wzmacniacza.
Zdecydowałem się na bootstrap rezystorowy ze względu na mniejsze zniekształcenia i lepsze walory odsłuchowe, dźwięk jest zdecydowanie bardziej gładki, bez ostrych naleciałości, nawet przy dużych poziomach głośności.
Zasada działania podwójnego bootstrapu - tutaj przy maksymalnej amplitudzie wyjściowej. W moim przypadku napięcie zasilania wynosi około 2x 45VDC.
Przebieg kwadratowy - kolor żółty to napięcie wyjściowe, niebieski oraz fioletowy to dynamicznie podnoszone napięcie zasilania ''sterowania'' stopnia końcowego.
Wzmocnienie napięciowe gotowego wzmacniacza.
Analiza AC, zapas fazy i wzmocnienia.
Zestaw płytek wzmacniacza.
Płytusia sterująca -> stopień wejściowy, napięciowy, DC serwo x2
Płytka stopnia końcowego + zasilacz z Direct Path
Przykładowe rozmieszczenie komponentów w obudowie - syfimy z prawej i gramy ladnie z lewej strony.
Płytka sterująca.
Płytka końcowa.
FFT - 1kHz, 8R, 10Vp-p
FFT - 1kHz, 8R, 20Vp-p
Rozkład THD w funkcji częstotliwości - obciążenie 8R, 10Vp-p
Tak tylko w celu poglądowym wklejam FFT z prawdziwego lampowca - Yaqin na 300B
Tak na podsumowanie, projekt jest bardzo prosty w budowie i bardzo mocno podatny na wszelkie modyfikacje, w bardzo prosty sposób można sprawić, żeby LM-Fet generował większe THD, jak typowy lampowiec.
Oczywiście parametry nie grają ale przy budowie czegokolwiek trzeba je mierzyć i weryfikować, np. zmierzyć długość deski po jej ucięciu 😄 Jak ten wzmacniacz gra ? To jest bardzo dobre pytanie i ciężko na nie odpowiedzieć. Jak dla mnie, gładko bez denerwujących naleciałości na górze pasma, bez obaw można słuchać zestawu cały dzień. Na pewno projekcik będzie dalej rozwijany.
Propozycja prostych modyfikacji:
-podpięcie stopnia napięciowego SRPP jako Mu-follower -> przewidziany otworek w PCB -> zwiększy się THD
-zastosowanie ECC82 (+ wymiana rezystorów anodowych z 68k na 22k) -> zmniejszenie wzmocnienia otwartopętlowego -> zwiększy się THD
-wymiana lamp wyjściowych z ECC88 na 6N30Pi lub pochodne -> należy bezwzględnie pamiętać o sprawdzeniu wydajności prądowej zasilacza 6,3VDC zasilającego grzejniki lamp
-dociążenie stopnia dodatkową rezystancją - wpłynie to na THD -> wymiana jednego rezystora oraz kondensatora sprzęgającego.
Dokumentacja w załączniku V1.1
Teraz wersja V2
Różnice są niewielkie, lampa wejściowa pracuje równolegle (dwie triody spięte razem), płytka wejściowa została rozrysowana pod montaż ''zewnętrzny''. Stopień końcowy został lepiej rozplanowany termicznie, tranzystory końcowe są równomiernie rozłożone na długości radiatora 300mm (np. od Fisher-electronics), takie rozplanowanie zmniejsza niekorzystny wpływ różnic temperatur poszczególnych tranzystorów końcowych na prąd spoczynkowy. Przy odpowiednio dobrym chłodzeniu śmiało można puścić pierwszych kilka watów w czystej klasie A.
W gotowym wzmacniaczu zagościł sterownik,PVC (127 kroków co 0,5) oraz selektor kolegi gavron04 http://gavron04.diyaudio.pl/?minicontroller-7seg-led . Selektor posiada 3 wejścia analogowe oraz jedno wejście BT 5.0 aptx + dac na PCM5102, sterowane za pomocą Apple remote. Podświetlenie RGB i można ustawić osobno dla każdego z wejść. Sterownik posiada 30 pozycji konfiguracji także poźniej nagram filmik, będzie mniej czytania.
Podświetlenie.
BT
Środeczek.
Kilka fotek jak to można mniej więcej rozplanować :
Pozdrawiam
Jak nie ma czasu to zawsze się czas znajdzie - czy jakoś tak.
Około 100 lat temu zacząłem projekcik o nazwie LM-Fet. Główne założenie projektu to przeniesienie całego wzmocnienia napięciowego na stopień lampowy. Niestety wprowadzenie w tor audio (lampowo/krzemowy) lampy pracującej z niewilką amplituda mija się z celem ponieważ nie gwarantuje nam to tego ''wspaniałego'' lampowego brzmienia. Caly charakter, brzmienie, to czego można oczekiwać od takiego układu całkowicie ginie w tle układu krzemowego. Dać lampie 200-300VDC i niech robi to co potrafi najlepiej (niech wzmacnia napięcie), wówczas wszystkie ''lampowe'' niedoskonałości zaczną tworzyć cos naprawde fajnego.
Płytka wejściowa - sercem wzmacniacza jest lampa ECC83 (typowa preampowa duo-trioda) z sprzężeniem zwrotnym podpiętym w katode (celowo zrezygnowałem z kondensatora separującego DC). Za stopniem wejściowym znajduje się stopień napięciowy SRPP na popularnej triodzie ECC88 (lub pochodnych). Stopień napięciowy dostarcza pełne wzmocnienie napięciowe, potrzebne do wysterowania bufora prądowego (czyli stopnia końcowego). Za lampowym stopniem napięciowym znajduje się układ biasujący stopień końcowy (sprzężony kondensatorem), są to dwa przeciwsobne źródła prądowe, których wypadkowy balans jest równoważony przez układ DC serwa (osobne dla każdego z kanałów).
Płytka wyjściowa - płytka stopnia końcowego zawiera Vgs generator (potrzebny do kompensacji temperaturowej oraz biasowania tranzystorów końcowych Mosfet), tranzystory sterujące (BJT),tranzystory końcowe HEX-Fet oraz podwójny bootstrap dynamicznie podnoszący napięcie zasilania dla tranzystorów sterujących oraz generatora prądu spoczynkowego. Zastosowanie podwójnego bootstrapu pozwoliło na pełne wykorzystanie napięcia zasilania dostarczanego z głównego zasilacza wzmacniacza.
Zdecydowałem się na bootstrap rezystorowy ze względu na mniejsze zniekształcenia i lepsze walory odsłuchowe, dźwięk jest zdecydowanie bardziej gładki, bez ostrych naleciałości, nawet przy dużych poziomach głośności.
Zasada działania podwójnego bootstrapu - tutaj przy maksymalnej amplitudzie wyjściowej. W moim przypadku napięcie zasilania wynosi około 2x 45VDC.
Przebieg kwadratowy - kolor żółty to napięcie wyjściowe, niebieski oraz fioletowy to dynamicznie podnoszone napięcie zasilania ''sterowania'' stopnia końcowego.
Wzmocnienie napięciowe gotowego wzmacniacza.
Analiza AC, zapas fazy i wzmocnienia.
Zestaw płytek wzmacniacza.
Płytusia sterująca -> stopień wejściowy, napięciowy, DC serwo x2
Płytka stopnia końcowego + zasilacz z Direct Path
Przykładowe rozmieszczenie komponentów w obudowie - syfimy z prawej i gramy ladnie z lewej strony.
Płytka sterująca.
Płytka końcowa.
FFT - 1kHz, 8R, 10Vp-p
FFT - 1kHz, 8R, 20Vp-p
Rozkład THD w funkcji częstotliwości - obciążenie 8R, 10Vp-p
Tak tylko w celu poglądowym wklejam FFT z prawdziwego lampowca - Yaqin na 300B
Tak na podsumowanie, projekt jest bardzo prosty w budowie i bardzo mocno podatny na wszelkie modyfikacje, w bardzo prosty sposób można sprawić, żeby LM-Fet generował większe THD, jak typowy lampowiec.
Oczywiście parametry nie grają ale przy budowie czegokolwiek trzeba je mierzyć i weryfikować, np. zmierzyć długość deski po jej ucięciu 😄 Jak ten wzmacniacz gra ? To jest bardzo dobre pytanie i ciężko na nie odpowiedzieć. Jak dla mnie, gładko bez denerwujących naleciałości na górze pasma, bez obaw można słuchać zestawu cały dzień. Na pewno projekcik będzie dalej rozwijany.
Propozycja prostych modyfikacji:
-podpięcie stopnia napięciowego SRPP jako Mu-follower -> przewidziany otworek w PCB -> zwiększy się THD
-zastosowanie ECC82 (+ wymiana rezystorów anodowych z 68k na 22k) -> zmniejszenie wzmocnienia otwartopętlowego -> zwiększy się THD
-wymiana lamp wyjściowych z ECC88 na 6N30Pi lub pochodne -> należy bezwzględnie pamiętać o sprawdzeniu wydajności prądowej zasilacza 6,3VDC zasilającego grzejniki lamp
-dociążenie stopnia dodatkową rezystancją - wpłynie to na THD -> wymiana jednego rezystora oraz kondensatora sprzęgającego.
Dokumentacja w załączniku V1.1
Teraz wersja V2
Różnice są niewielkie, lampa wejściowa pracuje równolegle (dwie triody spięte razem), płytka wejściowa została rozrysowana pod montaż ''zewnętrzny''. Stopień końcowy został lepiej rozplanowany termicznie, tranzystory końcowe są równomiernie rozłożone na długości radiatora 300mm (np. od Fisher-electronics), takie rozplanowanie zmniejsza niekorzystny wpływ różnic temperatur poszczególnych tranzystorów końcowych na prąd spoczynkowy. Przy odpowiednio dobrym chłodzeniu śmiało można puścić pierwszych kilka watów w czystej klasie A.
W gotowym wzmacniaczu zagościł sterownik,PVC (127 kroków co 0,5) oraz selektor kolegi gavron04 http://gavron04.diyaudio.pl/?minicontroller-7seg-led . Selektor posiada 3 wejścia analogowe oraz jedno wejście BT 5.0 aptx + dac na PCM5102, sterowane za pomocą Apple remote. Podświetlenie RGB i można ustawić osobno dla każdego z wejść. Sterownik posiada 30 pozycji konfiguracji także poźniej nagram filmik, będzie mniej czytania.
Podświetlenie.
BT
Środeczek.
Kilka fotek jak to można mniej więcej rozplanować :
Pozdrawiam
Skomentuj