• Witamy w największym polskim serwisie internetowym poświęconym w całości zagadnieniom samodzielnej budowy nagłośnienia.
    Dzięki DIYaudio.pl poznasz zagadnienia samodzielnej budowy nagłośnienia od podszewki oraz będziesz mógł dyskutować o DIY audio do woli.

    Artykuły z dawnego portalu zostały przeniesione do sekcji forum na samym dole.

[wzmacniacz] LM-Fet V1 oraz V2 - wzmacniacz hybrydowy.

Rejestracja
Cze 25, 2004
Postów
2,489
Reakcji
17
Lokalizacja
Spytkowice/Ireland/Krakow
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.

a9a68587162d6fb575a30b04c8f32c9b_1611484913.jpg

Zasada działania podwójnego bootstrapu - tutaj przy maksymalnej amplitudzie wyjściowej. W moim przypadku napięcie zasilania wynosi około 2x 45VDC.

85ff501d1a231bd515974c3a2da670c8_1611484912.jpg

Przebieg kwadratowy - kolor żółty to napięcie wyjściowe, niebieski oraz fioletowy to dynamicznie podnoszone napięcie zasilania ''sterowania'' stopnia końcowego.

c75d2f73561f96fa0a8802707e0a55ba_1611484910.jpg

Wzmocnienie napięciowe gotowego wzmacniacza.

9d354eff5303dfefd15e0964163e6295_1611484910.jpg

Analiza AC, zapas fazy i wzmocnienia.

38ef5b8ca99f03713ab224fb3a5a3dca_1611484919.jpg

Zestaw płytek wzmacniacza.

5f2352328f175416eb7239d23af8a9f7_1611484914.jpg

Płytusia sterująca -> stopień wejściowy, napięciowy, DC serwo x2

ff231756f0c1560593168aeba3a3b76c_1611484917.jpg

Płytka stopnia końcowego + zasilacz z Direct Path

2ede1ccb8e7a023f28270a1809258b22_1611484915.jpg

Przykładowe rozmieszczenie komponentów w obudowie - syfimy z prawej i gramy ladnie z lewej strony.

bb65fe0ea7d3b84afbdbfca46ead2ec0_1611484911.jpg

Płytka sterująca.

6a035c7efd1059c966e6d301cab4d86b_1611484918.jpg

Płytka końcowa.

5641c747cb8cfa43c888f3adc00e7a78_1611484909.jpg

FFT - 1kHz, 8R, 10Vp-p


1e3a0c80ecb16506f54841c9c96bea1c_1611484909.jpg

FFT - 1kHz, 8R, 20Vp-p

ce42c93f478b0a351d99066a35a9defa_1611484920.jpg

Rozkład THD w funkcji częstotliwości - obciążenie 8R, 10Vp-p


b4b1a5f56621a23e93ca1c1f594f017a_1611484921.jpg

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.

5e23e33142b7a33b4720da157b5b1e9e_1611488280.jpg

Podświetlenie.

90b09753e5985d3d15af30ada7e3c91c_1611488006.jpg

BT

f209baa4fe2a7a54022a7ebbf919f048_1611488007.jpg

Środeczek.



Kilka fotek jak to można mniej więcej rozplanować :

995f0d9764a4e2fa66ee255f9d333ec0_1611486119.jpg
ec670fb97724618f638785f10db1b16c_1611486118.jpg
c9ac317e1fbe64304cfbce856987346d_1611486118.jpg
95c4d48a7c5ed115458f3c71feda47c2_1611486118.jpg
e7c7d1324dc26034bda7e9e9e2593eed_1611486118.jpg
496d5c838d045f8e2c076ce91041645b_1611486117.jpg








Pozdrawiam
 

Załączniki

Ostatnia edycja:
Części znając borysa to 99% miał :) Także ciężko mu będzie określić. Trafo z tego co widzę to ma z Poltrafo z dość dużą ilością odczepów + osobne mniejsze z odczepem 230VAC do psu tube także okolice 900-1000zł lekko. Na AS jest kilku użytkowników Lmfeta. Możesz zapytać rysiu126 ile jego budowa wyniosła https://www.audiostereo.pl/topic/144...omment-5142676. No i cena finalna i tak zależy od użytych elementów. Rysiu użył w swoim Lmfecie rezystorów DALE RN55D, do tanich nie należą. W iPSU największą kwotę zrobią kondensatory 4x 10000uF/63V.
 
Ostatnia edycja:
Piękna konstrukcja, tylko pozazdrościć.

Sam kiedyś, także myślałem o hybrydzie, ale w końcu zdecydowałem się na dwie odrębne końcówki mocy, tranzystorową i lampową (do wyboru, zależnie od nastroju :) ).

Jedyne co mnie zastanawia patrząc na zdjęcia, to dlaczego lampy ładnie opisane grawerem i to niestety tylko tyle z ładnych opisów?
 
Powrót
Góra