Усилитель из Tube CAD Journal

[morozovdmitry]

Здравствуйте. Приношу свои извенения за перепечатку своего же поста с форума RLC.
Но там он повис в вакууме брезгливого недоумения:
"Я, конечно, понимаю, что такая схема на форуме - это как прилюдно громко издать неприличный звук. Но мне
стало интересно помоделировать - что же можно выжать из разработанных лет сто назад электронных приборов.
Быть может, кто-то из форумчан сталкивался с моделями не только транзисторов."
В ответ - тишина.
История.
Лет n-цать тому назад (году эдак в 2008) попали ко мне S-90F. Рижские. восьмиомные, в хорошем состоянии. Обработал силиконовой смазкой подвесы, поддемпфировал СЧ и ВЧ, заменил провода, укрепил и заглушил корпус. И тут выяснилось, что родной усилитель вертушки "Вега 109" до тошноты мерзко звучит.
Подвернулся в сети приложенный здесь номер TubeCad (стр.12) с гибридной схемой . Она мне понравилась построением - дифкакад на входе, усилитель напряжения с квази источником тока в нагрузке и выходной каскад на полевиках. И как раз под восьмиомную нагрузку.
Промоделировал схему в Multisim 8 на предмет искажений. Получилось порядка 0.01-0.02% на частоте 1 кГц.
Собрал усилитель и обмерил оба канала при помощи генератора Г3-112 и анализатора спектра СК4-56. На реальеом железе (с реостатом в качестве нагрузки при 10 вольтах амлитуды на выходе) намерилось 0.03%. Отсюда сделал вывод, что модель лампы адекватна.
Реализация.
На тот момент подвернулся корпус старого прибора с шасси, панельками и выпрямительной частью. Так
что все было собрано за пару дней, и сразу заработало. Только ток покоя подрегулировал. Добавил источник тока на биполярнике в анод в дифкаскаде. Питание организовано от универсального транформатора ТАН.
Сегодня.
Решил сделать и погонять модель усилителя в LTSpice. Состряпал модель через AutoGenerat (C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\sym\AutoGenerated). Символ лампы перерисовал из трехвыводного элемента. Прописал путь к модели - "C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\sym\Tube". Библиотеку прилагаю.
Во вложении:
- спектры для 1, 10 и 20 кГц при амплитуде выходного напряжения - 14В;
- спектр для двухтонального 20/21 кГц сигнала с максимальной амплитудой огибающей на выходе -14В;
- АЧХ/ФЧХ с разомкнутой петлей оос;
- отклик на прямоугольный сигнал.
Просматриваются два полюса на частотах около 50 и 500 кГц. При замкнутой петле усиление составляет 25 Дб, запас по фазе градусов 40-45.
На сколько на ваш взгляд адекватно моделирование, особенно, по интермодуляции.
Звук.
А усилитель, что усилитель, - он работает при компе, а S90F - компьютерные колонки. Пару раз менял ламы. Для моего непритязательного слуха хорошо отыгрывает и акустику , блюз и PinkFloyd. Хорошо передает панораму. Удар колотушкой с педалью по большому барабану почти осязаем. Никаких претензий к деталям. Один из тестов ендовцев - струны металлические от нейлоновых в акустике хорошо опознаваемы. 🙂 . В прослушивании не утомляет. Может потому и ленюсь делать что-либо. наподобии "простора". Обломовщина в чистом виде.
Может кого заинтересует.
Если пост сочтется неуместным - штош. С уважением - Дмитрий Морозов.

 

[ALSS]

Интересная работа, хорошее применение моделирования. Я проверяю модели ламп построением ВАХ и сравнением с опубликованными в разных источниках. Не всегда совпадение ВАХ гарантирует реальное соответствие, недавно хотел использовать КО в двухтакте, мс12 дал хорошие результаты, а на макете выходное сопротивление получилось раза два с половиной большее.
А какое выходное сопротивление получилось в рабочем усилителе?

 

[Александр Бокарёв]

Здравствуйте. Приношу свои извенения за перепечатку своего же поста с форума RLC.
Но там он повис в вакууме брезгливого недоумения:
"Я, конечно, понимаю, что такая схема на форуме - это как прилюдно громко издать неприличный звук. Но мне
стало интересно помоделировать - что же можно выжать из разработанных лет сто назад электронных приборов.
Быть может, кто-то из форумчан сталкивался с моделями не только транзисторов."
В ответ - тишина.
История.
Лет n-цать тому назад (году эдак в 2008) попали ко мне S-90F. Рижские. восьмиомные, в хорошем состоянии. Обработал силиконовой смазкой подвесы, поддемпфировал СЧ и ВЧ, заменил провода, укрепил и заглушил корпус. И тут выяснилось, что родной усилитель вертушки "Вега 109" до тошноты мерзко звучит.
Подвернулся в сети приложенный здесь номер TubeCad (стр.12) с гибридной схемой . Она мне понравилась построением - дифкакад на входе, усилитель напряжения с квази источником тока в нагрузке и выходной каскад на полевиках. И как раз под восьмиомную нагрузку.
Промоделировал схему в Multisim 8 на предмет искажений. Получилось порядка 0.01-0.02% на частоте 1 кГц.
Собрал усилитель и обмерил оба канала при помощи генератора Г3-112 и анализатора спектра СК4-56. На реальеом железе (с реостатом в качестве нагрузки при 10 вольтах амлитуды на выходе) намерилось 0.03%. Отсюда сделал вывод, что модель лампы адекватна.
Реализация.
На тот момент подвернулся корпус старого прибора с шасси, панельками и выпрямительной частью. Так
что все было собрано за пару дней, и сразу заработало. Только ток покоя подрегулировал. Добавил источник тока на биполярнике в анод в дифкаскаде. Питание организовано от универсального транформатора ТАН.
Сегодня.
Решил сделать и погонять модель усилителя в LTSpice. Состряпал модель через AutoGenerat (C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\sym\AutoGenerated). Символ лампы перерисовал из трехвыводного элемента. Прописал путь к модели - "C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\sym\Tube". Библиотеку прилагаю.
Во вложении:
- спектры для 1, 10 и 20 кГц при амплитуде выходного напряжения - 14В;
- спектр для двухтонального 20/21 кГц сигнала с максимальной амплитудой огибающей на выходе -14В;
- АЧХ/ФЧХ с разомкнутой петлей оос;
- отклик на прямоугольный сигнал.
Просматриваются два полюса на частотах около 50 и 500 кГц. При замкнутой петле усиление составляет 25 Дб, запас по фазе градусов 40-45.
На сколько на ваш взгляд адекватно моделирование, особенно, по интермодуляции.
Звук.
А усилитель, что усилитель, - он работает при компе, а S90F - компьютерные колонки. Пару раз менял ламы. Для моего непритязательного слуха хорошо отыгрывает и акустику , блюз и PinkFloyd. Хорошо передает панораму. Удар колотушкой с педалью по большому барабану почти осязаем. Никаких претензий к деталям. Один из тестов ендовцев - струны металлические от нейлоновых в акустике хорошо опознаваемы. 🙂 . В прослушивании не утомляет. Может потому и ленюсь делать что-либо. наподобии "простора". Обломовщина в чистом виде.
Может кого заинтересует.
Если пост сочтется неуместным - штош. С уважением - Дмитрий Морозов.

лампы выбрали не самые удачные, та же 6Н23П ЕВ 6С3П или 6Н28БВ на мизерных напряжениях неплохо работают.

 

[юан8]

лампы выбрали не самые удачные, та же 6Н23П ЕВ 6С3П или 6Н28БВ на мизерных напряжениях неплохо работают.

а почему дроссель в анод не поставить?с отводом еще лучше

 

[Александр Бокарёв]

а почему дроссель в анод не поставить?с отводом еще лучше

Не каждый рожден мотальщиком. И медь нонче догоняет серебро.

Здравствуйте. Приношу свои извенения за перепечатку своего же поста с форума RLC.
Но там он повис в вакууме брезгливого недоумения:
"Я, конечно, понимаю, что такая схема на форуме - это как прилюдно громко издать неприличный звук. Но мне
стало интересно помоделировать - что же можно выжать из разработанных лет сто назад электронных приборов.
Быть может, кто-то из форумчан сталкивался с моделями не только транзисторов."
В ответ - тишина.
История.
Лет n-цать тому назад (году эдак в 2008) попали ко мне S-90F. Рижские. восьмиомные, в хорошем состоянии. Обработал силиконовой смазкой подвесы, поддемпфировал СЧ и ВЧ, заменил провода, укрепил и заглушил корпус. И тут выяснилось, что родной усилитель вертушки "Вега 109" до тошноты мерзко звучит.
Подвернулся в сети приложенный здесь номер TubeCad (стр.12) с гибридной схемой . Она мне понравилась построением - дифкакад на входе, усилитель напряжения с квази источником тока в нагрузке и выходной каскад на полевиках. И как раз под восьмиомную нагрузку.
Промоделировал схему в Multisim 8 на предмет искажений. Получилось порядка 0.01-0.02% на частоте 1 кГц.
Собрал усилитель и обмерил оба канала при помощи генератора Г3-112 и анализатора спектра СК4-56. На реальеом железе (с реостатом в качестве нагрузки при 10 вольтах амлитуды на выходе) намерилось 0.03%. Отсюда сделал вывод, что модель лампы адекватна.
Реализация.
На тот момент подвернулся корпус старого прибора с шасси, панельками и выпрямительной частью. Так
что все было собрано за пару дней, и сразу заработало. Только ток покоя подрегулировал. Добавил источник тока на биполярнике в анод в дифкаскаде. Питание организовано от универсального транформатора ТАН.
Сегодня.
Решил сделать и погонять модель усилителя в LTSpice. Состряпал модель через AutoGenerat (C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\sym\AutoGenerated). Символ лампы перерисовал из трехвыводного элемента. Прописал путь к модели - "C:\Program Files\LTC\LTspiceIV\lib\sym\Tube". Библиотеку прилагаю.
Во вложении:
- спектры для 1, 10 и 20 кГц при амплитуде выходного напряжения - 14В;
- спектр для двухтонального 20/21 кГц сигнала с максимальной амплитудой огибающей на выходе -14В;
- АЧХ/ФЧХ с разомкнутой петлей оос;
- отклик на прямоугольный сигнал.
Просматриваются два полюса на частотах около 50 и 500 кГц. При замкнутой петле усиление составляет 25 Дб, запас по фазе градусов 40-45.
На сколько на ваш взгляд адекватно моделирование, особенно, по интермодуляции.
Звук.
А усилитель, что усилитель, - он работает при компе, а S90F - компьютерные колонки. Пару раз менял ламы. Для моего непритязательного слуха хорошо отыгрывает и акустику , блюз и PinkFloyd. Хорошо передает панораму. Удар колотушкой с педалью по большому барабану почти осязаем. Никаких претензий к деталям. Один из тестов ендовцев - струны металлические от нейлоновых в акустике хорошо опознаваемы. 🙂 . В прослушивании не утомляет. Может потому и ленюсь делать что-либо. наподобии "простора". Обломовщина в чистом виде.
Может кого заинтересует.
Если пост сочтется неуместным - штош. С уважением - Дмитрий Морозов.

ага! Лампа 7370 идентична 5687, понятно. У Броски много фееричных схем, но там с виду все просто, а сложности скорее с питанием .Доводить надо.

 

[morozovdmitry]

Выходное сопротивление после сборки не измерял. А сейчас усилитель постоянно пашет. Быстре прикинуть на моделе.
6Н8С очень "терпеливая" лампа - прощает многие ошибки. Хотя у нее маловато внутреннее сопротивление и усиление, но она универсальна - "кот домашний средней пушистости". И в диф пошла, и хватило более - менее тока для раскачки полевиков.
Братцы, я не занимаюсь вдумчивым- с подборм ламп - конструированием ламповых же усилитлей. Я тогда вообще боялся коррекции транзисторных каскадов. Был опыт выпускания магического дыма из дорогих транзисторов. Сейчас, мне кажется, что статья эта была если не шуткой, то - схмотехническим упражнением.
А на тот момент просто все сошлось : коробка новых 6Н8С, шасси с октальными панельками,ТАН и - журнал со схемой. Выбирал, что сначала собрать - "параллельник" Агеева, либо это. Лень пересилила - первым собрал этот гибридник. А он взял и сразу заработал "в парамтры".

Мне нравится эта схема чисто эстетически: двухполярное питание, интегратор, отсутствие разделительной емкости на выходе. Кстати, клип хороший.
Подозреваю, что именно 6Н8С без подборки режимов обеспечила воспроизводимость. Можно и выходную мощность без переделки увеличить, взяв операционник с большим напряжением питания, например NE5534. Он до + 22 В.
А так - да, можно можно поставить подходящий триод, положить ему на голову источник тока, сделать более сложный ВК... Можно и операционник куда-либо присунуть, композитник соорудить. Но это будет совершенно другая история.
В исходном виде - это усилитель "ленивый вареник". Приемлемый результат при минимальных затратах.

 

[Vik]

операционник с большим напряжением питания, например NE5534. Он до + 22 В.

Тогда уж лучше с полевиками на входе, OPA2604 VS = ±4.5 to ±24V

 

[morozovdmitry]

Согласен. есть разные варианты операционников с повышенным питанием. Но тупо в чип-дипе только под заказ. Остается алик. Да, еще момент, - желательны стабилизаторы (или хотя бы электронные фильтры) питающего напряжения +120В. Хотя бы - для напряжения -120В. У меня же простой емкостной фильтр. В тишине еле слышен сетевой фон. Ну, например, как у Ригонды.

Ну, и - напоследок. Выходное сопротивление по модели выходит около 0,03 Ом. Оценивал по снижению амплитуды выходного напряжения на частоте 10 кГц при изменении сопротивления нагрузки: 100 Ом - 13,772 В, 8 Ом - 13,724 В, 7 Ом - 13,720 В.

 

[Alex Ground]

Если рассмотреть возможность улучшения в рамках существующей структуры, то что на счёт установить в нижнее плече предвыхода пентод (типа 6ф1п), и с выхода усилителя ему ООС во вторую сетку? Будет вложенная петля ОС дополнительно линеаризующая ВК.

 

[Александр Бокарёв]

А кто мешает сделать дифкаскад на лампе, дальше высоковольтный Р транзистор, сидящий на плюсе, качающий ламповый драйвер , оос с правую или левую сетку дифкаскада. Такая штука прокачает всяко проще и лучше нагромождений из транзисторных зеркал , уже не говоря о надежности. Питалово двухполярное само собой усложняет задачу. А кому легко?

 

[morozovdmitry]

Можно, конечно, 6П3С/6С в ультралинейный однтакт поставить, но вот сооружать вольтодобавку не хотелось бы. Можно в параллель обе половинки 6Н8С в динамическую нагрузку собрать для увеличения тока раскачки затворов на ВЧ. Но для начала придеться сделать модели пентодов для "помоделировать". А посмотреть имеет смысл. Может у кого из форумчан есть оные модели для LTSpice.
И с повторителем на pnp тоже можно помоделировать. А токовое зеркало в нагрузке сразу установлено. И к его надежности все n-цать лет притензий не имеется. Надо погонять модель на предмет какое изменение наиболее эффективно по критерию - простота/результат.

 

[Александр Бокарёв]

Можно, конечно, 6П3С/6С в ультралинейный однтакт поставить, но вот сооружать вольтодобавку не хотелось бы. Можно в параллель обе половинки 6Н8С в динамическую нагрузку собрать для увеличения тока раскачки затворов на ВЧ. Но для начала придеться сделать модели пентодов для "помоделировать". А посмотреть имеет смысл. Может у кого из форумчан есть оные модели для LTSpice.

Токовую лампу типа 6С45П 6Ж43П 6Ж11П + резистор кил 10 и вольтдобавка отвалится за ненадобностью
Гибридос недавней выделки, сейчас осталось смещение подправить, чтобы фон не лез с питания.

 

[Alex Ground]

недавней выделки

Постоянка на выходе в свободном плавании?

Можно в параллель обе половинки 6Н8С в динамическую нагрузку собрать

Для этого в принципе можно просто перед полевиками добавить ступень на биполярах, если гибрид строим ВК не обязательно должен быть на одну ступень

никто не мешает

Имеете ввиду интегратор прикрутить? Думаю это обязательно 🙂

 

[Александр Бокарёв]

Постоянка на выходе в свободном плавании?

Да. Ноль настроен резисторами смещения до смешных милливольт .

Имеете ввиду интегратор прикрутить? Думаю это обязательно 🙂

Думаю иначе, забив болт на страдания по нулю. Держится без этих хлопот.

 

[Alex Ground]

Да. Ноль настроен резисторами смещения до смешных милливольт .

Не вижу ничего, что его обязывает поддерживаться со временем.
Тогда уже виртуальную землю, куда ни шло)

 

[Александр Бокарёв]

Не вижу ничего, что его обязывает поддерживаться со временем

И на сколько оно разъедется, в самом страшном случае? Напугайте меня, впечатлительного!
Усложнить всегда успеется. Задача была другая, выяснить звучание этой штуки.
Про интригатор подумаю, завтра. Или послезавтра. Спасибо за идейку.
Виртуальная земля дело нужное, безопасность колонок впереди всего.

 

[Alex Ground]

Виртуальная земля дело нужное, безопасность колонок

Это верно, и интегратор не нужен 🙂

 

[morozovdmitry]

Промоделировал замену выходного каскада с полевиков на параллельный повторитель.

 

[Alex Ground]

параллельный повторитель

Вольтдобавка лучше работает с полевиками, можно параллельник на полевиках. Думаю ещё стоит попробовать промоделировать биполярную тройку.
Хотя у параллельника есть плюс, не нужен узел смещения.
В целом усилитель можно значительно упростить если уйти от такой структуры преда и перейти на однополярное питание в преде. На вход например поставить ломанный диф с транзистором в катоде или пентод с ОС во вторую сетку.

 

[morozovdmitry]

Братцы, спасибо за советы. Но сейчас, на шестом десятке, одолевает лень, нет, - текучка. То, что было собрано за нескольео дней пятнадцать лет назад, сейчас потребует пол-года на воспроизведение. Постоянно занят тем, что кормит. Недавно подкинули большую коробку деталей - лень разбирать. А там - и полевики и тантал и операционники в золоте и транзисторов, что у дурака фантиков. и экзотика всякая ВЧ, советская. Лет эдак н-цать бы... Господь злой шутник.
Это я к чему. Схема мне понравилась, заработала. Я поделился. Встрепенулся. Помоделировал. Может кому приглянется. Для себя же открыл - на модели пока - удачность объединения "ТЕО и ГУКона" (Маяковский) - схем от Броски и Агеева. Вот параллельный выходной на тошибовских комплементарниках соберу. Всего-то два радиатора (на плюс и минус питания) с полным набором транзисторов на оба канала. Получается модульная конструкция с двумя вариантами выхода, причем - легко коммутируемая. Вот. видимо. та модернизация, на которую я решусь. А так ведь, усилитель получился как калаш.
Кстати, после моделирования решил на слух проверить разные начальные токи через выходные полевики:
50мА - бумбокс каой-то;
100мА (то. что и было) - то, что звучит;
150-200мА - звук становится "плоским", теряются детали, панорама. То, что аудиофилы называют "воздух" и прозрачность звучания, уходит. Ну и греется не по-детски.
Ну - и вот так это выглядит.

 

[Shef]

Ну норм, вполне себе макет. Вот только красный кондицатор - д.б. правый канал! )) даже если это плечо питания, то всё равно справа (right-red)

 

[morozovdmitry]

Цвет изоленты обозначает полярность плеча выпрямителя выходного каскада. Выпрямитель с искусственной средней точкой, и единый для двух каналов. Банки по 10000 мкф. А над этим - вытяжной вентилятор от компа.