piątek, 7 lutego 2014

21.12.2015 Historyczny: Trzeci wzmacniacz: Lampa AV8B Push-Pull

Wpis HISTORYCZNY

AV8PP – nie taki push-pull straszny!
31.03.2005 


Zaczęło się od transformatorów wyjściowych.

Pieter z firmy TRIBUTE z Holandii nawija wspaniałe transformatory ale trzeba na nie czekać wiele miesięcy więc na zapas zamówiłem m.in. parę amorficznych push-pulli 8k (anoda-anoda) i 25W mocy. To dość uniwersalne wartości dla większości lamp mocy, tym bardziej, że odczepy uzwojenia wtórnego są na 8 i 15ohm, więc np. dla lampy 300B o niższej Rp można kolumny 8ohm podłączyć do wyjścia 15omowego i gotowe.
Jako, że miałem dwie pary lamp AVVT AV8, które mi zostały z projektu GM70 postanowiłem je wykorzystać. W układach PP wyjątkowo dobrze sprawdzają się transformatory amorficzne. Duża szczelina powietrzna  w rdzeniu (układy SE) zastosowana pod kątem przeciwdziałaniu nasyceniu przez prąd stały, nie jest potrzebna. Stosuje się tylko bardzo małą szczelinę aby transformator był bardziej liniowy i na wypadek pojawienia się pewnego prądu stałego wynikającego z braku idealnego sparowania lamp.  Rdzeń amorficzny pozwala na zastosowanie mniejszej ilości zwojów niż rdzeń ze stali krzemowej dla uzyskania tego samego strumienia magnetycznego. Jest to pożądana cecha a w dużej mierze jest ona w układach SE zaprzepaszczona przez szczelinę powietrzną.

Moim celem było uzyskanie tonu układy Single Ended przy dynamice i czystości PP.
Chciałem obyć się bez ujemnego sprzężenia zwrotnego (NFB).
Pierwszy pomysł był dość niestandardowy i zakładał odwracanie fazy na wejściu wzmacniacza poprzez transformator, konkretnie lundahl LL7903. Dzięki jego konstrukcji można było jednocześnie zapewnić dwukrotny skok napięcia. Po rozdzieleniu fazy sygnał miał być wzmacniany przez triodę 5687  i przez kondensator trafiać na siatkę lampy mocy Av8.
Zasilanie było dość standardowe, oczywiście lampowy prostownik (właściwie hybrydowy), kondensator i rozdzielenie torów po jednym dławiku 20H  na kanał i 200uF filtrowania.

Efekt brzmieniowy był dobry, choć nie na tyle, żebym go wbudował w ładne chassis.
Pierwszą zmiana była lampa sterująca. Zamieniłem 5687 na rosyjską 6n1p. Postęp w brzmieniu był duży a do tego, większe wzmocnienie lampy (35x wobec 16x) pozwalało na łatwiejsze wysterowanie wzmacniacza.
Potem przyszła kolej na transformator. Zastąpiłem go odwracaczem fazy typu „floating paraphase”. To był strzał w dziesiątkę. Pozostał tuning części, zbalansowanie układu (generator, oscyloskop dwukanałowy, potencjometr) aby określić potrzebną asymetrię rezystorów siatkowych, żeby uzyskać stałe wzmocnienie obydwu gałęzi i .....koniec.
Układ jest cały czas „na desce” ale już niedługo przyjdzie czas na ładne „opakowanie”.

Moc:11W
Szum/przydzwięk:<0.1mV
Pasmo przenoszenia:20Hz-25kHz @-1dB, ok. 10Hz-35kHz @-3dB
1.1Vrms do uzyskania pełnej mocy
impedancja wejsciowa:50k

Schemat wzmacniacza


31.03.2005
Wzmacniacz skończony!
Chassis jest z 4mm aluminium w grubej drewnianej ramie. Plyta głowna jest malowana proszkowo.
Całość jest okablowana drutem 0.8 i 0.4mm z czystego srebra. W układzie jest 20 rezystorów tantalowych (!). Jako rezystory katodowe lamp mocy zastosowałem 12 watowe bezindukcyjne MILLS’y bocznikowane kondensatorami Black Gate N, podobnie jak katody lamp sterujących, gdzie użyłem kondensatorów Black Gate NX.
4 kondensatory sygnałowe, międzystopniowe są od Audio Note, papierowo-olejowe z folią miedzianą. Dają barwne brzmienie, pełne i nasycone a jednocześnie nie jest zamulone i spowolnione. Bardzo dobrze współgrają z raczej chlodną naturą push-pula.
Na wejściu sygnału jest potencjometr stereofoniczny 50k Panasonica. Proszę się nie śmiać. Jest to dzieło sztuki, przewyższające ALPSy i NOBLE!
Wzmacniacz jest więc integrą i znakomicie radzi sobie bez przedwzmacniacza. Przy czułości ok 1V może być podłączony bezpośrednio do odtwarzacza CD.
Napięcie anodowe lamp jest prostowane lampą 5U4G i następnie rozdzielone na dwa niezależne kanały, gdzie każdy z nich ma oddzielny duży dławik 10H filtrujący i kondensator elektolityczny JJ. Okazuje się, że w topologii Push-Pull nie ma potrzeby stosowania w anodzie (B+) lepszych kondensatorów. JJ sprawdza sie znakomicie.
Wzmacniacz jest niezwykle cichy i przez to bedzie pracował dobrze nawet z najskuteczniejszymi głośnikami. Jest tak doskonale zestrojony, ze nie ma żadnego sprzężenia zwrotnego.
Unikalnym rozwiązaniem są transformatory wyjściowe na rdzeniach zwijanych C amorficznych. Moc transformatorów jest co najmniej dwukrotnie większa niż wzmacniacza. Nawinięte są przez Pietera T. z firmy TRIBUTE z Holandii. Jest możliwość zmiany ustawienia uzwojeń wtórnych do współpracy z głośnikami 15omowymi (niektóre wysokoskuteczne glośniki, jak PHY czy Lowter). Standardowe wyjście jest 8 omowe.
Brzmienie jest znakomite i myślę, że wiele urządzeń lampowych Single Ended wprowadzi w zaklopotanie
Poniżej kilka zdjęć gotowego urządzenia.




21.12.2015

Po 10 latach wrócił do mnie wzmacniacz do sprawdzenia i...w końcu do przebudowy.
Okazało się, że lampy AVVT AV8B są już bardzo słabe, ok 65% emisji nowych i już praktycznie nie ma ich dostępnych u JACA.
Pozostało więc spróbować przerobi wzmacniacz na 300B. Dlaczego 300B?
Ma identyczne parametry grzania, napięcie B+ jest właściwe w autobias i trafa wyjściowe są push-pull, więc nie tak bardzo uzależnione od prądu stałego jak trafa SE. Mała szczelina służy jedynie do kompensacji nierówności w punktach pracy i zwykle pozwala się na 15mA różnicy pomiędzy lampami.

Pozostało jednak kilka problemów:


  1. Wydajność zasilania -  transformatora, lampy prostowniczej, dławików
  2. Wydajność sterowania i czułość wejściowa
  3. Impedancja uzwojenia pierwotnego transformatorów wyjściowych
Lampa prostownicze 5U4G przy obciążeniu kondensatorem a nie dławikiem, może oddać nie więcej niż 230-250mA. 
Lampy AVVT pracowały na 30mA, lampy 6n1p na 2x 7.5mA +bleedery, czyli na cały wzmacniacz mamy 30+30+30+30+15+15+10=160mA.

Dołożenie 300B powoduje: 60+60+60+60+15+15+10=280mA. Jak widać znacznie więcej i poza wydajnością 5u4G. Do tego taki wzrost poboru prądu wpływa na napięcia B+.

Jeżeli jednak zmniejszymy pobór prądu do ok 52mA na każdą 300B, mamy już o 32mA mniej.

Na obecnym driverze do pełnego wysterowania 300B potrzeba było 2,8V RMS.
Właściciel sterował wzmacniacza z 2V źródła, więc bez szans na wysterowanie.

Szukałem więc innej podwójnej triody, aby jak najmniejszym kosztem bez przerabianie całego toru sterującego zwiększyć wzmocnienie.

Wybór padł na ECC81.
Mamy wzmocnienie teoretyczne ok 60x, co pod obciążeniem 47k rezystorowym daje ok 45x.
Do wysterowania 300B, potrzeba teraz ok 1.8V RMS, więc znaczenie mniej.
Zwiększyłem nieco rezystor obciążający z 39k ohm do 47k, ze względu na większe Rp lampy.

Punkt pracy to 185V/-1.85/5.5mA.
Dzięki temu ponownie zmniejszyłem pobór prądu, tym razem przed drivery z 15mA do 11mA na kanał.

W sumie mamy więc: 52+52+52+52+11+11+10 (bleedery)=250mA.
Jesteśmy więc na granicy wydajności lampy prostowniczej.
Jest jednak inna lampa prostownicza, która przy takich samych parametrach grzania jak 5u4g daje 100mA więcej -> 5V3A. Mamy więc problem rozwiązany. Działa też oczywiście na 5u4g czy GZ37.

Co z dławikami?
Każdy jest na max 150mA, więc jest OK.

Ile da się wydusić mocy? Trafa wyjściowe dadzą radę? TAK!
Były przeskalowane znacznie na 25W.
Zmierzyłem 17W czystej mocy na słabych, używanych 300B (poprzednio 11W na AVVT AV8B)

Trzeba było jeszcze zmodyfikować katodę lampy 300B i dać porządne rezystory MILLS MRA12, nowe, w sumie 717ohm w parze. Tam się bardzo grzeje, bo przy 110mA/77V mamy 8.5W ciepła, więc ok 5W na rezystor. Zrobienie tego na jednym MRA12, teoretycznie możliwe sprawia, że potwornie razem z nim rozgrzewa się drut na którym jest osadzony i wysadził mi od razy zagotowany kondensator katodowy! Piękna eksplozja ELNA CERAFINE z dużą ilością białego dymu. :-(

Dwa MILLS MRA12 równolegle załatwia sprawę. Do tego nowe kondensatory katodowe na 100V ELNA SILMIC II 220uF.

Wszystko działa dobrze, choć zajęło to trochę koncepcyjnego myślenia, testowania i pożyczania 300B.
300B działa w bardzo dobrym punkcie pracy 370V/53mA, więc poniżej 20W na anodzie. Pograją długo.

Co z impedancja uzwojenia pierwotnego transformatorów wyjściowych?

Trafa są 8k, czyli 4k+4k. To idealnie pod AVVT AV8B, które Rp mają na poziomie 1.8kohm.

300B ma jednak Rp o połowę niższe i zwykle obciąża się je impedancja 2.5-3.5kohm.

4k powoduje nieco mniejszą moc i niższe zniekształcenia przy użyciu 300B. Poprawia się damping factor.
Mi się podoba takie zestawienie. Niektórzy obciążają 300B nawet 5k transformatorem.
Jako, że wyjścia głośnikowe są 8ohm lub 15 ohm przy innym podłączeniu, dostajemy lepszą współpracę z głośnikami, gdzie krzywa impedancji głośnika lubi schodzić w okolice 4-6ohm.

Jak brzmi? INACZEJ.

AVVT AV8B to doskonałe, niezwykle liniowe lampy. 300B gra bardziej gęstym środkiem pasma, ze skocznym, nieco pogrubionym basem, czysta górą, ale to czaruś, wesoły chłopiec. AVVT grał bardzo równo, mniej wnosił swojego charakteru...ale nie miały już siły.
Dużo więcej mocy daje więcej ruchu i możliwości w doborze głośników. 
Praca na 300B daje dużo swobody w doborze lamp, zmian w brzmieniu i...zwiększa potencjalną wartość odsprzedaży. :-)
Zastosowanie ECC81 daje też wiele możliwości modyfikowania brzmienia w driverze.
Fajny projekt, choć zwykle sądziłem, ze wiele się nie da zrobić z tym wzmacniaczem. Myliłem się....




Brak komentarzy:

Prześlij komentarz