Monoblocki czy Stereo - Oto jest pytanie!

Monoblocki czy wzmacniacz Stereo? - Oto jest pytanie!

Do napisania tego wpisu skłonił mnie projekt wzmacniacza zbudowanego wokół lampy GM70 w ekstremalnym wydaniu: GM70 sterujące GM70 opisany na portalu audiostereo.pl

Konstruktor postanowił zbudować swoją konstrukcję jako jeden wzmacniacz stereofoniczny.
Przyznam, że to dość karkołomny pomysł.

Dlaczego?

Zastanówmy się na przykładzie moich monobloków GM70.

1. Waga
Każdy monoblock waży ponad 30kg. Waży oczywiście chassis, ważą dławiki, których jest wiele, ale i każdy transformator wyjściowy ważący ok 10kg, 3 transformatory zasilające na kanał itp...
Gdyby to ubrać w jedną obudowę i uprościć konstrukcję, może całość ważyłaby nie więcej niż 40kg, co nadal czyni ją niezwykle nieporęczną, co jest niezwykle ważne dla budowniczego DIY, który ciągle coś zmienia, musi go przenosić, odwracać, manipulować we wnętrzu.

2. Wydzielanie ciepła/ energii.
To jest kluczowa sprawa.
Zrobiłem mały eksperyment. Zmierzyłem temperaturę powietrza w pokoju, na poziomie ok 10cm - czyli tam gdzie zwykle stoją monoblocki na wózkach czy podstawkach i na wysokości ok 50cm - gdzie zwykle stawia się wzmacniacz stereofoniczny. W zalezności od tego czy było otwarte okno w pokoju czy nie, różnica wynosiła od 2 do 3 stopni. To ma znaczenie przy chłodzeniu. W moim przypadku to 21C lub 24C.

Zmierzmy teraz ile ciepła wydziala się w środku wzmacniacza.

W anodzie lamp / B+ mam rezystory wyrównujące napięcie pomiedzy szeregowo połączonymi kondensatorami 500V, aby obsłużyć napięcia do 1000V. Mam dwie takie sekcje na kanał. Każda ma w szeregu dwa rezystory 82k co daje 164k ohm. Przy 950V idzie przez nie do masy 950/164000=5.8mA
Moc wydzielana na nich: 5.8mA*950V=5.5W

Dwie sekcje wydzialają więc 11W.

Oczywiście można zwiększyć rezystancję i zmniejszyć moc. Rezystory spełniają jednak jeszcze inną rolę. W przypadku utraty lampy, spada obciążenie układu zasilania anody /B+ i napięcie wzrasta do 1.4x zasialnia i gdyby nie pewne przyjęte obciążenie rezystorami, przekroczyłoby 1000V i stanowiło zagrożenie dla kondensatorów. (można to policzyć np w PSU designer II). To samo dotyczy stopnia zasilającego lampy EML20B z kondensatorami na max 500V. 82k rezystor, zwany także bleederem, ma utrzymywać obciążenie B+ i nie dopuszczać do przekroczenia 500V. Oczywiście rezystory w B+ pełnią też niezmiernie ważną rolę rozładowywywania kondensatrorów w B+ po wyłączeniu zasilania.

Wracając do wydzielanego ciepła. Mamy więc 11W z anody GM70 i na rezystorze 82k w sekcji B+ EML20B mamy 2.5W (450V). W sumie więc 13.5W

W zasilaniu GM70 mamy mostek prostowniczy, przy 3A prawdopodobnie ok 6W wydzielanej mocy i wygładzający dławik o rezystancji 0.85ohm, co daje 7.65W przy 3A.

Dodajmy: 13.5+6+7.65=27.15W

Moduł zasilania lampy EML20B tentlabs ma podane napięcie AC 6.5V. Na wyjściu dostajemy 5V DC 1.4A. Wydziela się więc ok 3W mocy ciepła.

27.15+3=ok 30W

Teraz katody lamp w układzie autobias.
W EML20B mamy 13V i 30mA co daje  0.4W
W GM70 mamy 65V i 120mA co daje 7.8W

Podsumowując: 30W+0.4+7.8=ok 38W

Mozemy dodac do tego nagrzewające sie podstawki itp, czyli na stałe 40W energii się wydziela w środku JEDNEGO monoblocku!

Można to zredukować pewnie o połowę przy dobrej optymalizacji.

Jeżeli teraz mamy jeden wzmacniacz stereofoniczy mamy cały czas 80W mocy grzejące w środku!

Co się dzieje na zewnątrz?

Jeżeli stosujemy prostowanie napięcia grzania GM70, zwykle dajemy po prostowniku kondensator, duży, min 10000uF. Takie rozwiązanie czyli C-R-C lub C-L-C powoduje bardzo duże obicążenie transformatora zasilającego (w przeciwieństwie do obciążenia induckyjnego). Z prostych wyliczeń wydawałoby się, że wystarczy 60W transformator (20Vx3A). Nic bardziej mylnego. Żeby przy takim układzie prostowniczym nie brumił i nie nagrzewał sie zbytnio, potrzeba ok 150-200W trafo na jedną lampę GM70!

Dobry tekst na potwierdzenie moich słów:

www.jacmusic.com
Here is mistake #1 when people design a transformer. A mains transformer is always specified for a resistive load. if you load it purely with a very big capacitor as first element, you have to take a LARGER transformer. So you are going to pull for instance 150 Watt from the transformer, and ALL windings are connected to a rectifier bridge, and then come big capacitors. This is THE classical circuit. Most transformer manufacturers, Lundahl included, say for a capacitor loaded transformer, you must reduce the output capacity of the transformer with 1/3. This is completely normal for all transformers, and of course also for the Lundahls. There are no such transformers on the planet where this makes no difference! reasons is, the charge impulses into the capacitor will saturate the transformer core. Above a certain limit, mechanical hum will occur. So to avoid this, the mains transformer is advised to choose larger as you need. And still, even with the obligated 1/3 oversizing, you may be heading for some residual hum, because it is simpy not the best way.


Wyobraźmy sobie, że mamy małe transformatory (brumienie, ciepło) lub porządne zasilanie wg powyższej reguły, to do wzmacniacza stereo GM70-GM70 potrzebujemy do samego grzania lamp gm70 transformator 800W!!!! 

Każda lampa GM70 oddaje ogrom energii. W moim przypadku jest to 870Vx120mA+60W na grzanie=165W! Energia jest promieniowana nie tylko do góry, ale także na boki. Trzeba minimum 5cm wolnej przestrzeni z każdej strony lampy, inaczej dojdą nam dodatkowe problemy z podgrzewaniem tego co obok, np pokrywy transformatorów. Jeżeli mamy 4 lampy, wypromieniowyjemy z samych GM70 4x165W=660W!

Jak widać jest to rozwiązanie dalece niepraktyczne...

Co z obudowami? Jak poradzić sobie z ciepłem dużych i mocnych wzmacniaczy lampowych pracujących w klasie A????

1. Budować monoblocki.
2. Obudowy metalowe, najlepiej miedziane. Wzmacniacz całą obudową oddaje ciepło jak radiatorem. Obudowy drewniane z górną blachą są może ładne ale niepraktyczne z wymienionych wyżej powodów.
Dlaczego miedź? Jest niemagnetyczna, świetnie przewodzi ciepło i nie rezonuje, dzwoni. Jest miękka i ciągliwa. Dość trudna w obróbce ale łatwiejsza od stali i nie pęka na zagięciach jak aluminium.
3. Rozważyć fixed bias. 
4. Nawijać transformatory z odczepami z uzwojenia pierwotnego 0-220-230-240, gdzie pod 230V liczone są napięcia uzwojeń wtórnych. Pozwoli to na późniejsze dokładne dostosowanie napięć na wtórnych przez wybór odczepu na pierwotnym. Oszczedzimy sobie rezystorów zbijających napięcie lub problemów z za niskim napięciem.
5. O ile to możliwe wyjmowac radiatory na zewnątrz.
6. Stosować dużo otworów wokół postawek lamp, żeby dać ciepłemu powietrzu wyjść ze wzmacniacza.
7. Stosowac otwory w pokrywach transformatorów.
8. Dobrze izolować transformatory od obudowy. Ja stosuję standardowe okrągłe gumy plus filc.

To wszystko co napisałem odnosi się przede wszyskim do wzmacniaczy klasy GM70.
Do 300B i podobnych wzmacniacz STEREO sprawdza się znakomicie.

Jest jeszcze jeden aspekt przemawiający za monoblokami - krótsze kable głośnikowe, co szczególnie ważne w duzych pokojach jak mój (35m kw.). Wtedy prawie zawsze wystarczą kable głosnikowe o długości 2m.
1m kabel połączeniowy inteconnect wystarczy zwykle do podłączenia moblocków do źródła.

8.02.2013

Historyczny - Pierwszy wzmacniacz lampowy, na lampie 300B

Wpis Historyczny

PROJEKT PSE 300B/5842

(EC8010/5842/E810Ftriode/6C45P - 300B SE)

Rok 2001/2002

Przychodzi taki moment, kiedy nie wystarcza już słuchanie muzyki i proste ulepszenia sprzętu poprzez wymianę elementów na lepsze. Wszystkie doświadczenia jakie zdobyłem w czasie grzebania we wzmacniaczu, prampie czy DAC-u i studiowania schematów pozwoliły mi na podjecie decyzji o zbudowaniu swojego wmacniacza. Wiedza nie pozwala mi oczywiscie na całkowicie autorski projekt. To co zbuduję będzie kompilacją schematów i doświadczeń takich osób jak Andrea Ciuffoli, czy Zbyszek Wypychowski. Bez pomocy tego ostatniego projekt by nie powstał i to on jest jego Ojcem Chrzestnym.

Wzmacniacz będzie zbudowany w konfiguracji  PSE, 2x300B na kanał sterowane lampą 5842/417A (Raytheon, WE) poprzez transformator separujący  - interstage w stosunku 1:2,25. Konstrukcja bedzie praktycznie dual mono. Moc: ok 12-14W (w zależności od prądu i napięcia anodowego, ok 400V, 120mA – po 60mA na lampę 300B). Cały prąd idący przez lampę prostowniczą szacowany jest na 165mA. Rezystory węglowe RIKEN, tantalowe AN, DALE powyżej 1W. Lampy  AVVT 300B C-37, ew. TJ/FullMusic 300B Mesh. Trzy transformatory zasilające – teroidalne wykonane na zamówienie w Polsce, zalewane żywicą, z ekranem. Dwa do napiecia anodowego, zasilania lampy prostowniczej GZ37 (lub 5U4G) i napięcia ujemnego siatki 300B (stały bias). Trzeci wspólny dla obydwu kanałow do grzania lamp 300B i 5842. Lampy prostownicze Mullard GZ37 (CV378) lub 5U4G po jednej na kanał, wygładzane dławikami 10H/200mA /1638/ Lundahla i czterema kondensatorami 100uF/500V (ELNA CERAFINE) na kanał. 2 kondensatory 150uF/350V (Black Gate VK) do anody lampy 5842 poprzez transformator interstage Lundahla /1660-18mA w konfiguracji 1:1,25 lub 36mA w konfiguracji 1:2,25/. Prąd anodowy lampy: 20-22mA Transformatory wyjsciowe Lundahla /1623/ o zmiennej impedancji uzwojenia pierwotnego (1K6, 3K,5K) przy danej impedancji głośników /4,8, lub 16Ohm/. W zależności od konfiguracji moc 25-50W. Rdzenie C. Ustawione w konfiguracji C lub D uzwojenia pierwotnego na 1K6 lub 3K dla 8ohm obciążenia głośnikami.. Tyle w skrócie. Części sprowadzam z Belgii, Hong Kongu, Wielkiej Brytanii, Niemiec i USA. Jest to bardzo czasochłonne i stresujące ale chcę, żeby części były optymalne. Sporo z nich kupuję także w Polsce, choćby na giełdzie Wolumen w Warszawie. Całość bedzie okablowania srebrnym drutem AG999 1mm i 1,5mm średnicy w koszulkach termokurczliwych. Prawdopodobnie projekt będzie zakończony w połowie września. Załączam schemat wzmacniacza (26kB) – POPRAWIONY! WZMACNIACZ SKOŃCZONY! Po 13 godzinach składania, dwóch dniach walki z przydźwiękiem i co najmniej 2 dniach  decydowania się na rodzaj rezystorów i wielkość kondensatora katodowego lampy sterujacej, projekt został zamknięty. Teraz wzmacniacz powinien dostać jakieś 2 tygodnie na wygrzanie, aby można było sprawdzić jeszcze inny wariant podłączenia transformatora międzystopniowego (1:1,125 zamiast 1:2,25 – szersze pasmo przenoszenia ale mniejsze przełożenie i co za tym idzie czułość wzmacniacza) oraz spróbować działanie podobnej do 5842 lampy EC8010. Główna różnica pomiędzy nimi polega na większym wzmocnieniu lampy EC8010 (ok 60) w stosunku do 43x dla 5842/417A. Nie wytrzymałem długo i sprawdziłem działanie lampy EC8010. Ma ona zupełnie inny rozkład kontaktów, więc musiałem przelutowac podstawki. EC8010 Siemensa brzmi bardzo łagodnie. Muzyka snuje się. Dzwięk stracił trochę dynamiki, szybkości, zadziorności. Wróciłem szybko do 5842. Zmieniłem też konfigurację transformatora separujacego stopnie na 1:1,125. Nie było znaczacej różnicy mimo 4-o krotnego wzrostu induktancji jednak, jako że dodatkowe zwoje jeszcze nie były podłączane, dam im trochę czasu na wygrzanie. Wzmacniacz ma w tej chwili bardzo niska czułość, także nie da się go całkowicie wysterować bezpośrednio z klasycznego wyjścia 2V źródła. Musze sporo odkręcać gałkę wzmocnienia w przedwzmacniaczu. Pomierzone napięcia trochę rożnią się od założonych: 365V na anodzie lamp 300B, 175V na anodzie lamp 5842. Prąd 20mA dla lampy 5842 (dla rezystora katodowego 5842=100OHM, 18mA dla rezystora 120OHM). Prąd dla lamp 300B jest regulowany potencjometrem. Zależy dość znacznie od wahań napięcia w sieci (208-219V) (ok. 120-125mA na parę lamp, czyli ok. 60-63mA na lampę bez sygnału). Obniżyłem nieco prąd lamp mocy, żeby nie przeciążać dławików, które powinny pracować w okolicach 150mA, a w tej chwili są obciążone na ok 165mA, co i tak jest znacznie lepiej niż planowane 185mA. Przy obciążeniu 185mA jeden z dławików zaczynał nieprzyjemnie buczeć. Zmiana wartości rezystora obciążającego 15K na 25K przyniosła dalsze odciążenie dławika o kilka mA i obniżenie prądu na nim do ok. 160mA. Główny problem jaki spędzał mi sen z powiek to ogromny przydźwięk po pierwszym włączeniu wzmacniacza. Był on tak duży, ze sygnał prawie nie przebijał się przez buczenie! Okazało się, że popełniłem błąd przy projektowaniu rozkładu elementów we wzmacniaczu. Chcąc maksymalnie skrócić długości kabli, a szczególnie kabla sygnałowego od wejścia chinch do lampy sterującej, umieściłem lampy 5842 z tyłu wzmacniacza, ok 5 cm od gniazd RCA. Pech chciał, ze znalazły się one pomiędzy ogromnymi transformatorami: zasilającymi i wyjściowymi-głośnikowym. W lampie indukowały się zakłócenia. Już we wczesnej fazie projektowania chciałem ekranować transformatory puszkami z 2mm blachy stalowej i okazało się to zbawienne. Po ich założeniu, przydźwięk zmniejszył się o 80%! W moim projekcie lampy są grzane prądem zmiennym (AC). Jest to najprostsze możliwe rozwiązanie, choć rzadko spotykane: ZALETY: ·        Brak kondensatorów, mostków ·        Większa żywotność lamp ·        Lepsze brzmienie ·        Ekonomiczne WADY: ·        Przydźwięk ·        Przenoszenie zakłóceń z sieci ·        Nieprzyjemny dla lamp impuls przy włączaniu wzmacniacza W poszukiwaniu przyczyny sporego buczenia jakie jeszcze zostało, ale umożliwiało już słuchanie muzyki: ·        Ekranowałem przechodzący przez wzmacniacz kabel zasilający 220V do trzeciego transformatora – brak rezultatu ·        Skręciłem dokładnie wszystkie kable AC i umieściłem je blisko płyty głównej  z dala od reszty okablowania – brak rezultatu ·        Każdy odczep do masy jest osobny, tak więc uziemienie tworzy czystą gwiazdę – brak rezultatu ·        Zwierałem i rozwierałem ziemię i masę, łączyłem je przez rezystor 100Ohm – brak rezultatu. Nieco juz zrezygnowany zasięgnałem języka u innych entuzjastów lampowych. Pan J. Waszczyszyn z Ancient Audio powiedział mi, że buczenie jest spowodowane grzaniem AC, które powoduje mikrodrgania siatki. Z kolei mój opiekunJ projektu – Zbyszek wspomniał coś o połączeniu na krzyż grzania lamp 300B, które są połączone równolegle (u niego to nic nie dało). Ten prosty zabieg sprawił, że wzmacniacz zamilkł! Buczenie jest minimalne i słyszane tylko gdy zbliży sie ucho do głosnika, mniej więcej na poziomie tego co mialem w Audio Note Conqueror. Ciekawe, ze wpływ na buczenie ma to czy zastosują lampę 300B AVVT czy TJ/Fullmusic. Lampy AVVT buczą bardziej. <17.10.2001> Buczenie było prawie niezauważalne, jednak słyszalne szczególnie zanim wzmacniacz się dobrze nagrzał. Postanowiłem jeszcze je zmniejszyć. Zastosowałem 100ohmowe potencjometry w katodzie lamp 300B, zrównoleglone z istniejącymi rezystorami 22Ohm. Niektórzy stosują same potencjometry, jednak wtedy pogorszenie brzmienia jest znaczne. W moim rozwiąaznaiu przez potencjometr płynie bardzo niewielki prąd. Niewielkie odchylenie od podziału 50ohm-50ohm (50+50=100) dało całkowite wyciszenie niskiego przydźwięku, zostawiając tylko niewielkie buczenie na wyższych częstotliwościach. Ujemnym następstwem zastosowania potencjometrów było jednak pogorszenie brzmienia. Stało się ono twardawe, trochę głuche i metalicze. Wymontowałem potencjometry i pomierzyłem rezystancje. Wyszło 47 i 53ohm. Kupiłem rezystory o wartościach 47, 51 i 56 ohm – kolejne w szeregu i zacząłem je wlutowywać równolegle z rezystorami 22ohmy. Kombinacja 47-56ohm przyniosła wyciszenie przydźwięku prawie bez utraty jakości brzmienia. Planuję poszukać lepszej jakości rezystorów aby wymienić te prowizorycznie zastosowane (30gr/szt). Ostatecznie zrezygnowałem z rezystorów przydzwiękowych. Innym problemem z jakim musiałem się zmierzyć, było zastosowanie do anody lampy sterujacej kondensatorów na 350V. W czasie normalnej pracy wszystko jest ok., bo napięcie anodowe po przejściu przez rezystor 10Kohm spada o jakieś 200V do poziomu ok 180V. Tak jest, jeżeli lampa 5842 działa normalnie i płynie przez nią prąd 20mA. Jeżeli jednak lampa z jakiegoś powodu nie pracuje, bądź jej nie ma, to napięcie na kondensatorach podnosi się do poziomu ok. 400V i kondenasatory kończą swoje życie. Jeszcze gorzej jest, kiedy pada jednocześnie lampa 300B a wtedy napięcie skacze do prawie 500V! Są różne metody aby temu problemowi zaradzić. Można zastosować rezystor równolegle do kondensatora, jakieś 27kohm, który ograniczy napięcie, ale on powoduje dodatkowe obciążenie dławika i zasilania. Wpadłem na pomysł zastosowania diody zenera równolegle z kondensatorem. Dwie połączone szeregowo diody na 150V/1.3A dają stabilizację napięcia na poziomie 300V. W razie awarii płynie przez nie tylko ok 20mA prądu, czyli jak w czasie normalnej pracy układu. Kiedy wszystko jest ok. Są one zupełnie niewidoczne dla układu. Oryginalnie w katodzie lampy sterującej 5842 stosowano kondensator 220uF. Z moich wyliczeń wynikało, że ogranicza on jednak pasmo przenoszenia od dołu. Brzmienie wzmacniacza było z nim dość dobrze zrównoważone, jednak moje oczekiwania co do basu były większe. Zmiana wartości na 470uF przyniosła znaczącą poprawę dołu pasma. Najlepsze rezultaty brzmieniowe dało zastosowanie tylko rezystorów tantalowych 1W. Kłóci się to z moimi dotychczasowymi doświadczeniami...Peter Q. z Audio Note znowu miał racje...... Węglowe rezystory Riken brzmią bardzo naturalnie, lecz brakuje im troche nasycenia środka pasma. Jest jeszcze sporo możliwości tuningu wzmacniacza. Po pierwsze zmiana rezystora 10K/25W zmniejszającego napięcie anodowe do 180V dla lampy sterujacej. Planuje spróbować zastosowanie dwóch równolegle połączonych rezystorów tantalowych 22K 2W lub trzech 33K (na rezystorach wydziela się ok. 4,5W <0,019mA*220V> mocy). W związku z tym, ze mój transformator międzystopniowy <interstage> jest nominalnie dostosowany do 18ma prądu a w tej chwili jest ok 20mA, planuje zmianę punktu pracy lampy poprzez zwiększenie rezystora katodowego ze 100 do 120Ohm. Jako, ze spowoduje to zwiększenie napięcia anodowego, bo zmniejszy się do ok. 19mA prąd, częściowo zredukuję to stosując równolegle rezystory 22K, które w sumie dadzą 11K rezystancji. <2.10.2001> Coś mi w brzmieniu nie dawało spokoju. Był on dość twardy, trochę szklisty. Zmiana razystorów wprowadzała pozytywne zmiany, jednak w dźwięku była jakaś nieczystość. Długo zastanawiałem się czym to jest spowodowane. Ktoregoś wieczora byłem już bliski rozpaczy słuchając Bacha. Wyłączyłem cały sprzęt i długo myslałem o potencjalnych przyczynach problemu. Pierwszym i jak się okazuje trafionym podejrzanym były diody prostownicze w układzie biasu. Po różnych sugestiach internetowych zastosowałem możliwie najszybszą dostepną diodę o Trr=35ns. Wymiana jej na zwykłą (wolną) diodę przyniosła dramatyczną zmianę/poprawę brzmienia. Do tego stopnia, że aż za bardzo uległo uspokojeniu. Dobrym kompromisem okazała się szybka dioda prostownicza 150ns. Daje ona klarowny dzwięk prawie pozbawiony nieprzyjemnych twardości przed zmianami. Czy to możliwe, żeby taki mały element wnosił tak wiele? Cięzko jest w to uwierzyć, ale podobne zmiany w brzmieniu wnosi wymiana jednego rezystora katodowego czy anodowego. W końcu jednak włożyłem do układu zwykły mostek prostowniczy i pozostał on już na stałe. <4.10.2001> Standardową impedancją uzwojenia pierwotnego transformatora wyjściowego dla pojedyńczej lampy 300B jest ok 2K5 do 3K. Przy zastosowaniu równoległego połączenia lamp mocy, wartość ta spada o połowę. Pierwotnie w moim układzie zastosowałem impedancje 3K dla lamp połączonych równolegle co sprawia, że pojedyńcza lampa widzi impedancję 6K. To bardzo dużo. Ma to pewne zalety, takie jak znaczne poprawienie współczynnika DAMPING FACTOR i co za tym idzie znakomite prowadzenie i kontrola basu. Negatywnym skutkiem tak wysokiej impedancji jest znaczna utrata mocy. W moim przypadku moc została ograniczona do ok 9W, czyli mniej więcej tyle co daje pojedyńcza lampa 300B. Zmiana impedancji na 1K6 spowodowała pewną utratę kontroli basu, jego szybkości i twardości, jednak brzmienie się bardzo zrelaksowało. Lampy oddychają swobodnie. Szczególnie dobrze wpłynęło to na odtwarzanie muzyki klasyczej. Kolejny etap tuningu wzmacniacza to zastosowanie grid-stopperów na siatkach lamp 5842, które mają pewne skłonności do oscylacji wysokoczęstotliwościowych. Planuje spróbowanie rezystorów o wartości 100R, 1K i ok. 10K. <8-10.10.2001> Grid-stoppery w postaci rezystora weglowego RIKEN pomiędzy wejściem sygnału a siatką lampy sterującej przyniosły pewne wyczyszczenie dźwięku, jednak za cenę strasznego jego spłaszczenia i wysuszenia. Powrót do konfiguracji pierwotnej był jak upgrade za tysiąc dolarów Po raz pierwszy mogę powiedzieć, że brzmienie mnie satysfakcjonuje Myślę, że nie będzie przesadą stwierdzenie, że jeszcze tak dobrego dźwięku u siebie nie słyszałem! Jest bardzo klarowne, szybkie, każdy instrument jest słyszany oddzielnie, nasycone, bas jest bardzo dynamiczny, twardy, przestrzeń bardzo sugestywna.... Po ostatnich zmianach przełożenia transformatorów wyjściowych i utracie kontroli nad basem, zmieniłem kondensator katodowy lampy 5842 z 470uF na 220uF, co dało znaczącą poprawę szybkosci basu i przede wszystkim zmieniłem przełożenie transformatora międzystopniowego /interstage/ na 1:1,125. Szczególnie ta ostatnia zmiana przyniosła poprawę kontroli basu i ogólnej dynamiki i nasycenia brzmienia. Pierwsza taka zmiana przeprowadzona tydzień temu nie wprowadziła znaczącej poprawy dźwięku. <21.11.2001> OSTATECZNE WNIOSKI, czasem nieco zaskakujace... Proces projektowania wzmacniacza jest bardzo czasochłonny i stresujący. Jak widać z moich poprzednich komentarzy, często konfiguracja początkowa, dobrze brzmiąca, po jakimś czasie traciła swoje pozytywne cechy. Wygrzanie elementów elektronicznych ma przy wzmacniaczach lampowych ZASADNICZE znaczenie dla brzmienia. Zaraz po zmontowaniu wzmacniacza zbawieniem brzmieniowym były rezystory tantalowe. Srebro, zanim sie ułoży brzmi jasno i szorstko. Tantale włożone w krytyczne miejsca dają brzmieniu kapitany relaks. Średnie tony brzmią otwarcie, naturalnie i maja duże nasycenie. Wysokie jednak sie nieco chowaja a bas się zaokrągla. W skrajnym przypadku może dudnić. Wraz z rozgrzewaniem się elementów elektronicznych wzmacniacza zmieniało się jego brzmienie. Po miesiącu było już za ciepłe. Wysokie tony były przykryte ciężkim kocem. Podobny efekt dała zmiana impedancji uzwojenia pierwotnego transformatora wyjściowego. Zmiana z 1K6 na 3K (właściwie 2K5) przyniosła dramatyczną poprawę brzmienia. Taka konfiguracja transformatora na początku po zmontowaniu sprzętu brzmiała twardo.Zmiana na 1K6 dala relaks.Potem relaks był juz rozlazłością. Po rozgrzaniu koniecznoscią stała się także wymiana niektórych tantali na węglowe Rikeny i Caddocki. Co jest w tej chwili i już raczej się nie zmieni: -w siatkach lamp 300B rezystory CADDOCK MK132 3/4W 1K -w katodzie lamp 5842 rezystory RIKEN 0.5W 120OHM -w katodzie lamp 300B rezystory 5W 22OHM DALE i 0.5W 10OHM Tantal -rezystor pomiędzy wejściem a masą -  tantal, 1W, 220K -transformatory wyjściowe w ustawieniu 2K5,8 Ohm – jedna lampa widzi 5K (właściwie ok 4K, bo kolumny są 6OHM) -kondensator katodowy 5842 – 470OHM Black Gate (lepiej brzmi niż 220OHM przy takim ustawieniu trafa wyjściowego) zbocznikowany JENSEN PIO 1uF -transformator międzystopniowy /interstage/ w konfiguracji 1:1,125, 70H (lepiej brzmi niż przy ustawieniu 1:2,25) -lampy 300B AVVT C-37 (brzmienie mocniejsze niż TJ/Fullmusic Mesh Plate, ale nieco pogrubione. Full Music  brzmieni bardzo subtelnie, ma nisko schodzący bas, jest pełny szczegółów. Brakuje jednak tym lampom nieco siły, uderzenia, wystrzałowości) -lampy 5842 Raytheon (brzmienie pełniejsze niż WE) -rezystor anodowy 5842 -15K Dale -moc ok. 12W/ kanał (sporo mniej niż przy ustawieniu trafa wyjsciowego na 1K6 ale za to z dużo lepszym basem i nasyceniem brzmienia) „Pierwsze przymiarki” Wygląd zewnętrzny Co w środku Co w środku, dokładniej Poniżej bardzo ciekawy wykres pokazujący zniekształcenia harmoniczne dla różnych lamp sterujących 300B. Jak widać 5842/417A prezentuje się bardzo dobrze, choć mniej pożądana trzecia harmoniczna jest stosunkowo wysoka. Wykres zaczerpnąłem ze strony Thorstena Loesch’a: http://www.fortunecity.com/rivendell/xentar/1179/ 300b-10w.jpg NOWE POMYŁY!!! (21.02.2002) Nic nie jest ostateczne. Poddałem mój wzmacniacz kolejnym przeróbkom. Po pierwsze przerobiłem go na wzmacniacz SE, czyli tylko po jednej lampie na kanał. Oczywiście obniża to moc, daje trochę gorszą kontrolę basu, ale dźwięk jest lepszy, klarowniejszy. Kolejnym krokiem był powrót do lampy sterującej EC8010. Jak można przeczytać powyżej, kiedyś odrzuciłem ją za ospałe brzmienie. Wtedy lampa EC8010 pracowała z przełożeniem transformatora miedzystopniowego 1:2.25, czyli z dużo niższą indukcyjność. EC8010 ma wyższą rezystację wyjściową niż 5842 (2.4K w stosunku do 1K6), co przy niskiej indukcyjności interstage’a pogarszało bas. EC8010 ma bardzo dobre wysokie tony, na tyle dobre, że trzeba było je nieco ograniczać grid-stopperem. Ta lampa przenosi do 1GHz!!! Stwarza to doskonałe pole dla wysokoczęstotliwościowych oscylacji. Przy tak dobrych i obecnych wysokich tonach lepiej brzmi rezystor na siatce lampy 300B – tantal. Caddocki grają „za zimno”. Co ciekawe, zastosowany grid-stopper 1K,1W tantal, nie wpłynął na pogorszenie brzmienia. Może dlatego, ze był to tantal a nie węglowy RIKEN, nie wiem... Ostatnio miałem okazję przetestować trochę mój wzmacniacz generatorem. Podłączyłem rezystor 6ohm,10W na wyjściu wzmacniacza i sprawdzałem odkładajace się na nim napięcie dla różnych mocy i częstotliwości. Najbardziej namacalną korzyścią z tego było wyrównanie wzmocnienia kanałów. Miałem 4 lampy EC8010 i dzięki temu udało mi się wyrównać je do 3%. Poprzednio rozrzut był 10%! Dla mocy ok 4W wzmacniacz ma płaską charakterystykę od 20Hz do 30KHz. Z niewielkim spadkiem bas sięga 3Hz! Przy 30kHz jest gwałtowny spadek, aby na chwilę podnieść się przy 60-80kHz. Prawdopodobnie jest to jakaś oscylacja lub rezonans. Niestety przy małej mocy (mierzyłem dla 0.6W) od 1kHz w górę charakterystyka zaczyna łagodnie spadać. Nie wiem z czego to wynika, może z pewnej bezwładności i strat histrezy transformatora wyjściowego, może z powodu indukcyjności rezystora na wyjściu (zwykły nawijany w ceramicznej obudowie). Kolejny krok to oscyloskop i pomiar zniekształceń.... OSCYLOSKOP-GENERATOR (12, 26.03.2002) Udało mi się pożyczyć z firmy cyfrowy oscyloskop i zobaczyć jak projekt prezentuje się od strony zniekształceń. Bez widzialnych zniekształceń sinusa zmierzyłem oddawana moc dla różnych częstoliwości. Waha się ona od ok.12W dla 20kHz, poprzez 8.5W dla 1kHz do 3W dla 20Hz. Nie jest to zaskoczeniem. Obserwując wielkość amplitudy sinusoidy potwierdziłem pomiary napięcia. Pasmo sięga 27kHz od góry i praktycznie jest płaska charakterystyka do 20Hz. Najciekawsze jednak były obserwacje przebiegu prostokątnego które ujawniły pewne oscylacje. Sądziłem, że jest to spowodowane oscylacjami wysokoczestotliwościowymi lampy. Zwiększyłem rezystor na siatce lampy sterującej (grid stopper) do 39K ale nic to nie pomogło. Okazało się, ze oscylacje nie występują na anodzie lampy sterującej lecz w interstage’u Lundahla. Dalsze śledztwo potwierdziło, ze winnym jest duża indukcyjność uzwojenia pierwotnego w połączeniu z niska impedancją wyjściową lampy sterującej, pojemnością uzwojeń itp. Zdjęcie zniekształceń prostokąta I w tym kolejnym przypadku z pomocą pospieszyło mi forum Audioasylum: „Those square wave wiggles are not oscillations. They are the result of an imperfect frequency response of the LL1660. You can play around with it, but if you low pass filter it to get out the gross imperfections in the square wave your bandwidth has to suffer, too. The best way to reduce the problem is to use a lower Rp driving tube. But if you do that then the LL1635 is a better candidate with flatter response and wider bandwidth so long as voltage swing is not the issue. The LL1660 has its advantage over the LL1635 by allowing higher Rp tubes driving it (higher source impedance) and swinging voltages higher. It costs in terms of less flat frequency response and narrower bandwidth. The less flat frequency response shows up easily on the square wave test what appears to be gross problems. In actual practice, however, the gross looking square wave is a minor issue, or even non-issue. It is not the result of instability of any kind, it is steady as a rock, it is not oscillating. It only "colors" the sound slightly. I highly recommend you throw away the scope for a bit and try listening to it under various loads on the secondary, like 30K to 1M. Hear what it sounds like. It sounds surprising much better than it looks on the scope. If you think it sounds bright try adding some small high voltage picofarad value caps in parallel to the secondary load resistors. It probably won't need them from my experience because I first tuned it by square-wave response and then by ear and the scope tuning was essentially useless in the end. “ Nie do końca mogę się z tym zgodzić, bo raczej za niskie Rp powoduje „dzwonienie”...ale zawsze to wiele wyjaśnia. Próbowałem pozbyć się dzwonienia prostokąta poprzez obciążanie uzwojenia wtórnego rezystorami: 10K -od 10kHz wyraźny zjazd pasma - prawie nie dzwoni 15K -od 15kHz wyraźny zjazd pasma - prawie nie dzwoni 38K - od 22kHz wyraźny zjazd pasma - trochę dzwoni 220K - jakby go nie było... 1:2.25 - jedno wahnienie prostokąta...prawie nie dzwoni....pasmo płaskie do 22kHz (zmiana przełożenia) Prawdopodobnie rezystor 25K byłby odpowiedni....ale zaniechałem już dalszych prób. Ograniczanie pasma jakoś mi się nie spodobało. Wpadłem na pomysł spróbowania innego interstage’a Ludahla: LL1635, który ma płaską charakterystykę do 75kHz i nie dzwoni!!!. Jego wadą jest niska indukcyjność uzwojenia pierwotnego (ok 30H) i co za tym idzie mogą być drobne problemy z basem przy Rp lampy większym niż 2K (5842=1700, EC8010=2400). Jako, ze bardzo podoba mi się brzmienie EC8010 to chyba zrezygnuje z pomysłu zmiany interstage’a, choć mógłbym wykorzystać LL1660 do projektu przedwzmacniacza/wzmacniacza słuchawkowego. LL1660 jest bardzo konfigurowalny i z łatwością można go przerobić na 4.5:1. Co piszą o LL1635 na Audioasylum: “LL1660 has more character to its sound, is a little more colored. LL1635 is cleaner and generally the desired choice where it is applicable. The LL1660 is the choice if used in very wide signal drive - like driving the 845 to full power, or if the driver tube has higher impedance than can be used with a LL1635. I had an 845 PP amp that used both of these IT's. The LL1635 was between 1st and 2nd stage and the LL1660 was between 2nd and output stage. They're good stuff.” Nowy transformator INTERSTAGE i trochę innych bajerów (13.08.2002) Dźwięk uzyskany do tej pory był bezdyskusyjnie dobry ale lepsze jest wrogiem dobrego TRIBUTE jest jednoosobową firma holenderską robiącą transformatory na rdzeniach amorficznych do wzmacniaczy lampowych. Zaryzykowałem i zamówiłem parę interstage’y o przełożeniu 1:1, 5K, 30mA DC. Konstrukcja jest unikalna  w swojej prostocie, ponieważ używa tylko jednej cewki na stronę, czyli jest to czyste 1:1 a nie jak w Lundahlu 1+1+1+1:2.25+2.25. Czym więcej zwojów tym większa indukcyjność (lepszy bas) ale pojemność międzyzwojowa pogarsza pasmo przenoszenia i powoduje rezonanse (jak to występowało wcześniej w Lundahlu). Transformatory są pięknie wykonane, zalane w puszkach. Brzmienie ich jest niewiarygodne klarowne i dynamiczne. Porażająca jest energia basu, choć indukcyjność uzwojenia pierwotnego jest zdecydowanie niższa niż transformatora Lundahla. Wysokie tony są bardzo klarowne. Blacha perkusji brzmi jak blacha. Dźwięk na początku wydawał się chłodniejszy niż Lundahl ale po jakimś czasie ”zmiękł”. Powrót do Lundahla jest trochę jak wypuszczenie powietrza z balonu. Bas jest niski i twardy, góra czysta, ale dźwięk jest zbyt twardy, pozbawiony życia, nieco tępy, bez polotu. Oczywiście różnice są dość subtelne. Za swoją cenę Lundahl jest DOKONAŁY. Gra po prostu bardziej rockowoJ Innym ciekawym odkryciem ostatnich dni jest nowa lampa sterująca. Dotychczasowa - EC8010 jest znakomita, ale ma dość wysoka rezystancje wewnętrzną – ok. 2.4k, co przy niedużej indukcyjności TRIBUTE sprawiało, że bas mimo swej energii, czasami nie miał właściwej wagi przy bardziej złożonych nagraniach. W pomiarach okazywało się, że charakterystyka zaczynała spadać od 22Hz. Rozwiązaniem tego problemu było znalezienie lampy o dużym wzmocnieniu (77) i bardzo niskiej rezystancji (Rp) równej ok. 1,2k, mowa o pentodzie E810F w układzie triodowym. Jest to niesamowicie dobra lampa i z powodzeniem konkuruje brzmieniowo z EC8010 czy 5842 (417A). Parametrami je przewyższa, bo 5842 ma wzmocnienie ok. 40-u i Rp=1.7k a EC8010 ma wzmocnienie ok. 60 a Rp=2.4k. Dodatkową zaleta E810F jest to, że ma tyko jeden pin podpięty do pierwszej siatki, wiec prościej jest walczyć z oscylacjami wysokoczęstotliwościowymi za pomocą grid stopperów. Wystarczy tylko jeden (1 k)! W pomiarach, charakterystyka przenoszenia z lampą E810F zaczynała spadać dopiero poniżej 18Hz...nieźle!

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: Wydajność zasilania -  transformatora, lampy prostowniczej, dławików Wydajność sterowania i czułość wejściowa 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....

Historyczne: budowanie wzmacniacza GM70 10 lat temu POCZĄTEK

Witam wszystkich nowych i dotychczasowych czytelników zapisu moich zmagań z materią DIY (Do It Yourself - zrob to sam) dot. budowy wzmacniaczy lampowych.

W zmartwychwstałym blogu skupiłem się na ostatnim wzmacniaczu, na lampie GM70.  Zamierzam od czasu do czasu dzielić się tutaj swoimi spostrzerzeniami dotyczącymi  Audio i Muzyki.

Zaczynam od przypomnienia historii powstania wzmacniacza na lampie GM70

MaciekP.

HISTORYCZNIE wpisy, głównie 2003-2004 rok:

GM70 SE – nowy projekt wzmacniacza

Rok 2003

Zacząłem pracę nad nowym wzmacniaczem.

Jest to poważne wyzwanie, bo będę miał do czynienia z napięciami rzędu 1300V i konstrukcją hybrydową obsługującą lampę mocy GM70 lub 211 (VT-4C) poprzez prostą zmianę położenia przełącznika i włożenie innej lampy.

Schemat wzmacniacza

Wyzwaniem jest również praca lampy mocy w klasie A2, czyli w stanie, kiedy bias lampy staje się dodatni i pobiera siatką prąd. W tej sytuacji transformator międzystopniowy działa trochę jak transformatory wyjściowy a nie tylko już podaje napięcie.

W nowej konstrukcji zastosowałem osobne zasilanie stopni wzmocnienia. Pierwszy zasilany jest unikalna lampa Telefunkena 1064/1054, drugi -  rosyjską lampą 5C8S.

Transformator wyjściowy będzie ogromnym 50W grzmotem Audio Note (50W, 10K, 150mA DC).

Lampa GM70 jest piękną triodą rosyjską dającą ok. 25W mocy w układzie SE. Punkt pracy to 135mA, 850V. Aby uzyskać takie napięcie stosuje mostek hybrydowy i filtr LC.

Przy zastosowaniu lampy 211 (VT-4C) dodaje dodatkowo w filtrze kondensator tak, że otrzymuje filtr CLC. Zabieg ten podnosi mi napięcie anodowe do ponad 1200V. Dla tej lampy przy tym napięciu uzyskuję ok. 60mA prądu. Bias obydwu lamp jest praktycznie taki sam i wynosi ok. -70V i jest podawany poprzez interstage z osobnego układu. Lampa 211 powinna oddać ok. 22-24W mocy w klasie A2.

Wielką niewiadomą pozostaje zachowanie lampy sterującej w klasie A2. Musi ona dawać nie tylko odpowiednie napięcie ale także i moc. Myślę, że temu zadaniu podoła najlepiej lampa rosyjska 6C45P, która ma bardzo niską rezystancje wewnętrzną (Rp=1K) i może oddawać na anodzie ok. 7W ciepła.

Rezystory tantalowe, srebrne druty, cerafiny i Black Gate’y to standardowe elementy pasywne.

8.01.2003

Projekt jest fazie testow ale sporo się zmienil.

Lampą mocy będzie jednak GM70 pracująca przy ok.  850V, 135mA i ok. –65V na siatce.

W stopniu sterującym będzie lampa DHT AVVT AV8 w układzie autobias (310V anoda/katoda, 27mA, wzmocnienie ok. 8.5x) i 300B w układzie fixed bias (350V, 60mA, wzmocnienie ok. 3.7x).

Cały układ będzie wyglądał następująco:

IT to transformator miedzystopniowy.

AV8 – IT 1:1 tribute 30mA DC – 300B – IT Lundahl LL1677 1:2 80mA DC – GM70

Tutaj znajdziesz schemat układu

Wzmocnienie układu lamp sterujących wynosi ok 64x, więc do wysterowania GM70 w klasie A1 wystarczy 1V na wejsciu. Planuję jednak pracę także w klasie A2, więc pewnie skończy się na 2V na wejściu (przedwzmacniacz daje maks. 4V)

Transformator wyjściowy TRIBUTE, amorficzny, 30W, 10k, 200mA max. DC

To potworne  monstrum wazy 10kg każdy i zalane jest w metalowej puszce o wymiarach 15x15x15cm.

Ponizej, jak wygladało przed zalaniem. Obok także lampa GM70 (ta większa)

Stopnie sterujące będą zasilane z osobnego układu i stopień końcowy z osobnego.

Zasilanie stopnia sterującego:

LCLCRC, 60mA – 300B, 30mA – AV8

Stopień końcowy zasilany mostkiem hybrydowym, potem układ LCLC: 10H Lundahl LL1673 – 4uF – 10H  Lundahl LL1638 – 100uF (2x 100uF+100uF/500V szeregowo).

Na razie udało mi się ustabilizowac sygnal na stopniach sterujących, wiec na GM70 będzie podawany bardzo czysty i stabilny sygnał. Na oscyloskopie ani drgnie nawet przy małych napięciach.

Grzanie lamp jest  DC i filtrowane w układzie 10000uF-R(od 0.12-1.2 ohma)-10000uF, prostowane na diodach shottky.

KABLE

Ciekawa sprawa z kablami. Sądziłem do tej pory, że druty 1mm czy 1.5mm są w sam raz, ale coś mnie podkusilo, żeby spróbowac kabla 0.4mm średnicy i...objawienie!
We wzmacniaczach lampowych, poza grzaniem lamp mamy do czynienia z prądami rzeęu max. Kilkuset miliamperow, więc średnica drutu nie ma praktycznie znaczenia. Drut srebrny 0.4mm ma opornośc ok. 0.1ohma na metr, co przy miliamperach prądu nie ma żadnego znaczenia, a znacząco redukuje efekt naskórkoweści. To slychać!

23.01.2003

Poniżej zamieściłem zdjecia układu testowego. Trafo zasilające ma 16cm średnicy i 8 cm grubości..prawdziwa bestja!

Lampa GM70, szczególnie wersja z miedziana anoda bardzo mocno świeci pięknym, żółto- pomarańczowym światłem. Tygrysy to lubią

23.04.2003

Powoli zbliżam się do końca projektu wzmacniacza, niestety dopiero do projektu części elektrycznej. Pozostała jeszcze obudowa. Co chwila natrafiam na nieprzewidziane problemy, jak przebicie na trafie wyjściowym, buczace transformatory czy uszkodzone transformatory. Rozwiązanie tych problemów zajmuje miesiące. Finalny układ będzie inny niż to co przedstawiłem powyżej.

Transformator wyjsciowy będzie miał impedancję 7k a nie 10k jak planowałem początkowo. Osiągam na nim i lampie GM70 nawet do 35W mocy, co jest dużo więcej niż planowałem. Zamiast dwóch lamp sterujących, bezpośrednio żarzonych, będzie tylko jedna – AV8 ale za to w tandemie z transformatorem wejściowym Lundahla LL1674 o amorficznym rdzeniu i przełożeniu 1:8. Wadą takiego rozwiązania jest konieczność pracy takiego wzmacniacza mocy z przedwzmacniaczem o niskiej impedancji wyjściowej (<150ohm). Inna zmiana jest zastosowania filtrowania CLCLC zamiast LCLC. Zaletą takiej zmiany jest większe bezpieczeństwo drogich kondensatorów Black Gate w razie awarii lampy i nagłego wzrostu napięcia anodowego. Przy układzie LCLC zabezpieczeniem w razie takiej awarii jest zastosowanie obciążeniowych rezystorów do masy układu, które jednak się grzeją i niepotrzebnie pobierają sporo mA z układu.

Nowy schemat wzmacniacza

28.04.2003

Poniżej pomierzone pasmo przenoszenia dla 1W. Z wysokimi częstotliwościami nie ma żadnego problemu. Pasmo jest całkowicie płaskie do min. 20kHz i potem powoli opada.

W torze sygnałowym są trzy transformatory. Każdy z nich nieco osłabia bas. Ostateczny wynik nie jest jednak zły, bo osłabienie ma:-1dB dla 30Hz, –2dB dla 20Hz i –3dB dla 15Hz.

Przyjmując, że pasmo przenoszenia zazwyczaj podaje dla zakresu +/-3dB, dla mojego wzmacniacza wynosi ono 15Hz - 35kHz.

Na pionowej osi jest skala decybelowa, na poziomej częstotliwościowa, logarytmiczna

9.05.2003

Projekt obudowy jest już narysowany i wprowadzony do Auto Cad’a.

4 dni zajęło mi rysowanie...ale myslenie nad rozłożeniem elementów, rodzajem obudowy, jej kształem zajęło mi parę miesięcy.

To nie jest cały wzmacniacz. To tylko jeden kanał

26.05.2003

Odebrałem właśnie obudowy. Teraz już tylko nawiercenie brakujących otworów, szlifowanie, pokrycie galwaniczne, mocowanie elementów, połączenie ich i panel ozdobny...

Oto rysunek  z CAD’a.

9.06.2003 – KONIEC!!!!

Mam już działający wzmacniacz w postaci dwóch monoblocków!

Od kilku godzin prowadzę odsluch. Jest jeszcze kilka drobnych rzeczy do poprawienia w dźwięku, ale musi minąć ok. 30 godzin zanim się wszystko elektrycznie uloży.

Po wytłoczeniu otworów dostałem dwie piękne miedziane blachy o grubości 3mm i ważące ok. 8kg każda.

Miedziane blachy - zdjęcie

Oddałem je do galawanizacji, pokrycia niklem i chromem. Zależało mi, żeby były polakierowane, żeby się nie utleniały a jednocześnie przewodziły prąd. Odchodzą wtedy problemy z uziemianiem elementów obudowy. Bardzo było ciężko dostać zadowalajacy rezultat. Miałem kilka nieprzyjemnych rozmów w galawanizerni. Miedź jest trudnym materiałem, bo bardzo miekkim i łatwym do zarysowania, więc przygotowanie powierzchni było horrorem.

Po drugiej kąpieli elektrochemicznej wygląd był do zaakceptowania.

Chromowane blachy – zdjęcie

Zacząłem składać pierwszy monoblock. Zabrało mi to ok. 12 godzin..było ciężko...

Składanie wzmacniacza – zdjęcie

Udało mi się znaleść kilka drobnych błędów, konieczne były przerwy na szybki prysznic, krótki spacer żeby pozbyć się bólu głowy i...wzmacniacz gotowy! W sumie 3 dni pracy..wziąłem urlopJ

Wzmacniacz od środka – zdjęcie

Wzmacniacz w całej okazałości – zdjęcie

Wzmacniacz działający, pięknie wygląda gdy jest ciemno - zdjęcie

19.06.2003

Minęło ok 40 godzin grania wzmacniacza. Nie grzalem go ciągle, pozwalając mu wygrzewać się stopniowo, było to też czas wykrywania drobnych błędów. Zazwyczaj wzmak grał przez ok 2-3 godzin dziennie.

Cały czas do porównań brzmienia mam do dyspozycji mój pierwszy wzmacniacz na lampie 300B i trafach Lundahla.

Zaraz po odpaleniu już było dobrze. Z cała pewnością najbardziej rzuca się w oczy skala dzwięku i jego zrównoważenie. GM70 gra bardzo równo w całym paśmie i niezależnie od głośności. Własciwie trudno ten wzmacniacz przesterować. Ponad 35W mocy w stosunku do 8W musi robić róznicęJ

Kolejna uwaga dotyczy basu. Mimo, iż wzmacniacz w pomiarach pokazuje osłabienie -2dB dla 20Hz, czyli gorzej niż to miało miejsce w przypadku 300B, bas jest bez porównania pełniejszy, żwawszy i szybszy. To słychac natychmiast. 300B gra głównie środkiem pasma i w tym zakresie czaruje magią i relaksem. Bas jest obecny, ale tylko towarzyszy akcji, która rozgrywa się w środku pasma.

Wysokie tony. Żeby uzyskać taką ich jakość w pierwszym wzmacniaczu, trzeba było bocznikować kondensatowy elektrolityczne malymi polipropylenowymi. W GM70 nie ma tego problemu. Blacha jest bardzo obecna i czysta. Szczególnie na starych nagraniach lampowych z lat 60-ych. Pycha!

TRIBUTE. Tej firmie należy się osobny akapit. Nie od samego początku wzmacniacz grał dobrze. Oczywiście była moc i skala, ale tonalnie było bardzo źle. Trafa amorficzne Tribute łączyły w sobie wszystkie sprzecze cechy. Były jednocześnie bardzo ciepłe i twarde, nieco szkliste w brzmieniu. Jak się pojawiała blacha perkusji to była dźwięczna ale jak jej nie było to nagranie był zamulone, mało klarowne i generalnie zbyt ciepłe, jakby spod koca. Jak grało się cicho to był muł, jak glosno to krzyk i szklistośc, tragedia. Czasem miało się wrażenie, że gra dobrze, aby za chwilę wyciągać piwo z lodówki na pocieszenie i rozluźnienie, bo nie dało sie słuchać muzyki.

Po ok 30 godzinach słuchania, czyli jakimś tygodniu, brzmienie zaczęło sie stabilizować, aby teraz, kiedy pisze te słowa, po ok 40 godzinach, cieszyć uszy i deklasować pierwszy wzmacniacz na lampie 300B.

Nie winie za porażkę pierwszego wzmacnicza lamp 300B, traf lundahla czy kondzi. Na efekt końcowy i róznicę w brzmieniu złożyło się wiele czynników, główne to:

1. trafa Tribute

2. kondensatory Black Gate

3. podwójne dławiki w zasilaniu i osobne zasilanie obydwu stopni

4. sterowanie lampą bezpośrednio żarzoną AV8

5. monobloki a nie wzmacniacz sterefoniczny.

Czy można jeszcze lepiej, czy to już koniec brzmienia? Oczywiście, że nie.

Można zamiast lampy AV8 spróbować 10y/VT-25. Próbowalem. Ma ona ogromny potencjał. Wymaga trochę innego napięcia zasilania i punktu pracy, ale wzmocnienie ma takie same jak AV8.

Można spróbować wykorzystać trafa zasilające na rdzeniach C a nie toroidy, ktore są wyjątkowo nieznośnie i lubia buczeć. Może dlawiki na rdzeniach amorficznych, może trafa na rdzeniach niklowych itd. Możliwości jest wieleJ

24.06.2003

Minęło kolejne kilkanaście godzin i pojawiły się problemy z brzmieniem.

Mam okazje korespondować z różnymi fanatykami lamp na świecie, także tymi wykorzystującymi trafa Tribute. Zwracali oni uwagę, że te na rdzeniach amorficznych brzmią chłodno. Moje dotychczasowe doświadczenia wskazywały na coś zupełnie przeciwnego.  Jakie było moje zaskoczenie, kiedy kilka dni temu wzmacniacz zaczął mnie drażnić. Głosy stały się zbyt namacalne, instrumenty stwardniały, zaczęły być nieco krzykliwe i sztywne. Brzmienie przypominało nieco cyfrowe naleciałości. Po kilku dniach poziom irytacji doszedł do zenitu. Nie za bardzo mogłem sluchać muzyki!

Zdecydowanie należało brzmienie ocieplić!

Miałem już pewne doświadczenia z poprzednich projektów:

1. Zmieniłem w katodzie lampy sterującej dwa rezystory 22ohm DALE/5W na dwuwatowe tantale

2. Zamieniłem rezystor na wyjściu konwertera cyfrowo-analogowego z Caddocka (bardzo precyzyjny, nieco chłodny) na tantala 220k

3. Zmieniłem kondensatory katodowe ELNA CERAFINE 220uF/100V na Black Gate w przedwzmacniaczu. Black Gate’y brzmią zdecydowanie pełniej, ale mają troche mniej „powietrza” w wysokich tonach. Ta ostatnia zmiana dała najwięcej. Mój nowy wzmacniacz jest potwornie analityczny i precyzyjny. Obnaży wszystkie niedoskonałości toru dźwiękowego....a spodziewałem się, że amorficzne rdzenie dadzą ciepłą, romatyczną mgiełkę...a wyszedł tranzystor!!J

Jak zwykle potrzeba czasu, żeby ocenić te zmiany, ale brzmienie jest teraz zdecydowanie lepiej zrównoważone i zniknęło nieprzyjemne napięcie.

Po raz kolejny okazuje się, że konieczny jest końcowy tuning brzmienia. Zmiana części jest dużo tańsza niż wymiana całych elementów systemu czy kabli...a wlaściciele wzmacniaczy tranzystorowych niestety mają w tym zakresie bardzo ograniczone możliwości....

16.07.2003

Tunnig trwa. Zaszły spore zmiany w ukladzie elektrycznym. Pozbyłem się podwójnego filtrowania dławikami. Nie zawsze to co teoretycznie perfekcyjne brzmi najlepiej. Podwójne dlawiki wyraźnie usztywniają brzmienie. Czynią je suchym, lekko krzykliwym, bardzo precyzyjnym, ale w kierunku mechanicznego brzmienia. Oczywiście jest problem z przydźwiekiem przy pojedyńczym dławiku, ale da się i ten problem opanować. Finalnie układ 33uF/400V (kondensator polipropylenowy AUDYN) – dławik 20H i 200uF/500V Black Gate działa bardzo dobrze. Dzwięk zachowuje klarowność, ale łączy ją z muzykalnością i plastycznością. W układzie lampy mocy GM70 przełożylem drugie 4uF/1000V tak aby było 8uF/10000V, czyli finalnie 8uF/1000V – dławik 10H – 100uF/1000V.

Drugą zmianą układu, dość radykalną była zmiana systemu biasowania lamp. Teraz wszystko jest w układzie autobias, czyli punkt pracy lampy jest regulowany automatycznie rezystorem katodowym. Pierwsza zaleta, to bezpieczeństwo i wygoda, druga to brzmienie bardziej przyjazne, mniej analityczne i chłodne.

Zmiany ilustruje nowy schemat układu

13.10.2003

Minęły 3 miesiące, czas na zmiany. Zdecydowałem się na dość znaczne przekonfigurowanie wzmacniacza. Zawsze miałem wrażenie, że z takiej lampy jak GM70 można uzyskać większą dynamikę i brzmienie bardziej mocne, pozwalające odczuć te 35W. Zdecydowałem się na próbę zamiany transformatora wejściowego o przełozeniu 1:8 Lundahla na lampę, czyli dodanie jeszcze jednego stopnia aktywnego. Wybór padł na rosyjską lampę 6H6P. Ma ona doskonałą reputację i parametry podobne do lamp ECC99, E182CC czy 5687. Ustaliłem punkt pracy lampy na –1.8V, 30mA, 125V na anodzie. Wzmocnienie wynosi 15.5x, czyli cały tor drivera ma wzmocnienie 133x, co sprawia, że czułość wzmacniacza wynosi teraz ok. 0.85V do pełnego wysterowania.
Postanowiłem nie wstawiać drugiego transformatora międzystopniowego, lecz prosty układ RC. Obciążenie anody wybrałem dość nisko na 5.4k ohma i kondensator Audio Note PIO z folią miedzianą o wartości 0.47uF. W anodę włożyłem kondensator Black Gate 100uF/500V, bo miałem dwie sztuki z poprzednich modyfikacji. Czas na opis brzmienia. Kapitalna dynamika, moc, energia, trochę kosztem czystości, klarowności. Dzwięk był odrobinę bardziej matowy niż w przypadku transformatora amorficznego Lundahla. Postanowiłem temu zaradzić i włożyłem w tor kondensator Audio Note z folią srebrną o wartości 0.22uF/500V. REWELACJA! Czystość brzmienia z mocą i dynamiką. Trudno mi sobie wyobrazić, że może być lepiej. Niestety srebrne kondensatory mają swoją cene. Może niezłą alternatywą byłby znacznie tańszy srebrny Mundorf PIO...

Ubocznym skutkiem zmian jest zwiększenie wydajności sekcji drivera i mocy wzmacniacza. Osiąga on w tej chwili ok. 48W!!!

Przy okazji przyjżałem się lepiej działaniu sekcji drivera. W jej torze są dwie lampy, kondensator międzystopniowy i transformator międzystopniowy. Przebieg prostokątny jest IDEALNY nawet przy 10kHz, bez żadnych oscylacji i pochyleń. Pasmo jest płaskie do ok. 120kHz (!) i potem zaczyna powoli opadać. Z drugiej strony przy 20Hz jest niewielki spadek ok. 0.5 do 1dB, więc nieistotny. Doskonałe wyniki.

Oto najnowszy schemat układu

Oto jak wyglada teraz wzmacniacz od srodka

21.12.2003

Pojawał się mały problem. Zabrałem wzmacniacz na odsłuchy TRIODE CLUB (to takie małe sformalizowanie swojej pasji), gdzie głośnikami służącymi do porównań były Lowtery i Goodmasy w otwartej obudowie. Skuteczności pomiędzy 97dB a 101dB i okazało się, że zakłócenia układu zupełnie niegroźne przy moich głośnikach, dały o sobie znać. Prawie trzy tygodnie zajęło mi zdiagnozowanie problemu. Próbowałem wszystkiego i w końcu panaceum okazało się zwykłe dodanie dlawików w anodę (B+). Przed modyfikacjami, układ generował ok 5.5mV zakłóceń na wyjściach głośnikowych. Po zmodyfikowaniu układu: 0.6mV, więc różnica radykalna. Nie wróciłem do wcześniejszej koncepcji od której kiedyś uciekłem, lecz wymysliłem coś nowego co przedstawia niniejszy schemat.

Brzmienie jest ok. Marzeniem jest cos w okolicach 0.2mV, ale na to jeszcze przyjdzie czas...

W środku wygląda to teraz tak

9.03.2004, 18.03.2004

Nie ustaje w poszukiwaniach lepszego brzmienia. Postanowiłem jednak wrócić do koncepcji lamp bezpośrednio żarzonych. Mam cztery lampy GE 10y/VT-25, grzanie 7.5V, wzmocnienie 8. Punkt pracy 30mA, 260V. Idealnie pasuje jako pierwszy driver do mojego wzmacniacza.

Pierwszy problem: bardzo ciężko jest się pozbyć przydźwięku, praktycznie wymaga grzania bateryjnego. Ja zastosowałem podwójne stabilizatory napięcia i sporo kondensatorów. Efekt jest niezły, choć ciężko będzie wrócić do 0.2mV szumu na wyjściu. Osiągam w granicach 5-6mV, co dla mnie nie stanowi problemu, ale przy czulszych głośnikach...będzie ciężko.

Drugi problem: potrzebna jest dodatkowa dziura na podstawkę i dodatkowe trafo do grzania.

Z dziura sobie poradziłem stosując wykrojniki do metalu. Piękne rozwiązanie wyciskające dziury

nawet w 3mm blasze. 

Wykorzystałem miejsce gdzie było gniazdo RCA a gniazdo przeniosłem na bok wzmacniacza. Jako obciążenie anody 10y/VT-25 wykorzystałem uzwojenie pierwotne transformatora międzystopniowego Lundahla LL1660/30mA. 43H to trochę mało, ale jak się okazuje po pomiarach daje wystarczający bas. Oczywiście, normalny dławik anodowy byłby lepszym rozwiązaniem, np. LL1668/25mA.

Brzmienie: Więcej wysokich tonów, czystości, realizmu, dynamiki. Bas bardzo dobry ale nie dominujący, nie tłusty, bardzo audiofilski. Brzmienie jest „srebrzyste”.

VT-25 ma jeszcze jedna unikalna cechę: ma wolframowy grzejnik, więc świeci jak mała żarówka. Podobno tak dźwięczne wysokie tony są także typowe dla takiego heatera. Wielu uważa 10y/VT-25 za najlepszą lampę w historii audio....chyba wiem dlaczego...

Oto nowy schemat.

15.03.2004

Poszedłem krok dalej i przerobiłem wzmacniacz na Direct Driver, czyli pozbyłem się jednego kondensatora sygnałowego w torze. Podpiąłem druga lampę sterującą do zasilania lampy mocy. W ten sposób na anodzie lampy AV8 jest ponad 600V, a w katodzie odkłada się ok. 300V, więc tak naprawdę pomiędzy anodą a katoda lampy AV8 jest niewiele ponad 300V, czyli ok. Anoda 10y wchodzi bezpośrednio na siatkę lampy AV8, bez potrzeby odcinania napięcia stałego (DC-coupled).

Pomiary wypadają znakomicie:

Sinus dla 20Hz. Linie przerywane są odniesieniem do 1kHz

Prostokąt dla 1kHz. Nieźle, mimo, że w torze są trzy transformatory.

Prostokąt dla 10kHz

Nowy schemat.

2.04.2004

Czy ktoś powiedział, że każda zmiana jest zawsze na lepsze? Hmmm.....no więc przyznaje się do małej porażki.

Direct driver dla mnie nie zagrał, mimo samych technicznych korzyści. Nie wiem dlaczego tak jest, ale direct drive daje /po raz kolejny, bo w 300B było podobnie/ dźwięk nieco matowy. Ktoś podniesie krzyk: NATURALNY, PRAWDZIWY, Bez PODKOLOROWAŃ!....co z tego skoro ziewasz przy nim a instrumenty nie mają pełnej barwy? Przy nawarstwieniu planów dźwiękowych staje się on także nieco „cienki”. Jak mawiają na zachodzie: LEAN. Tygrysy tego nie lubią. Grałem w poprzedniej konfiguracji około tygodnia, wiec wystarczająco na tzw ułożenie się elementów. Myślę, że duży wpływ na taki stan rzeczy ma zastosowanie strasznie dużych, grzejących się potwornie rezystorów katodowych o jednak gorszej jakości niż dwuwatowe tantale, czy koloryt jaki nadaje srebrny kondź Audio Note. Do tego w direct driver dochodzi ciągły niepokój, co się stanie w przypadku awarii lampy i zakłócenia stabilności układu. Myślę, żę DC-coupled/Direct drive spełnia się idealnie w układach anode follower przy wykorzystaniu dwóch połówek  podwójnej triody w tej samej bańce jak 6SN7, 5687, ECC99 itd. Tutaj był to ciekawy, udany eksperyment ale bez korzyści sonicznych.

10Y/VT25 – kocham te lampę za wysokie tony i naturalny środek pasma, ale nienawidzę za BUM jaki robi przy wyłączaniu. Walczyłem z tym prawie miesiąc bez powodzenia. Innym problem jest zapewnienie nieprawdopodobnie czystego grzania. Dość powiedzieć, że zastosowanie fitrowania z kondziami rzędu 33000uF i stabilizatorów, nie zapewnia komfortu słuchania muzyki bez brumienia i to przy głośnikach niezbyt jak na lampy skutecznych /ok. 93dB/. Chyba tylko baterie mogą tu pomóc.

BAS. 10y/VT25 nawet nie pomaga dławik anodowy 85H, co przy punkcie pracy 260V/30mA powinno wystarczyć w zupełności. W pomiarach jest znakomicie, w odsłuchach różnie. Nie ma on czasem wymaganej pełni. Przy jazzie i klasyce jest ok., ale przy ostrzejszym graniu już nie. Jest on trochę zbyt audiofilskiJ

Jak się okazało, włożenie zamiast 10y kolejnej lampy AV8 rozwiązuje problem basu. AV8 jest połączeniem PX25 i 300B. Grzejnik jest od tej drugiej, anoda od tej pierwszej. Nie ma ona takich wysokich tonów jak 10y ale ma za to doskonały bas. Od kilku dni gra układ AV8-AV8-GM70 i gra naprawdę fajnie.

Pozbyłem się jednego kondensatora w zasilaniu driverów i o zgrozo, obydwie AV8 mają wspólny kondensator anodowy. Myślę, ze można spokojnie to  zrobić dzięki zastosowaniu obciążeń indukcyjnych...ale chętnie posłucham opinii na ten temat.

Czy ktoś wie dlaczego trafa zasilające na rdzeniach toroidalnych brumią, szczególnie te podające wysokie napięcia, mimo, że są bardzo przeskalowane w stosunku do obciążenia?

Dzięki mojemu koledze Andrzejowi znalazłem niezły sposób na pewne ich wyciszenie. Należy na wysokonapięciowych uzwojeniach umieścić przed lampą prostowniczą po jednym rezystorze 10ohm/2W. Podobno zapewnia to wyrównanie obciążenia uzwojenia czy cos takiego. Nie znam się na tym więc nie będę udawał, że wiem o co chodzi. Efekt pozytywny jest zauważalny.

Oto najnowszy, kolejny schemat układu.

11.05.2004

Postanowiłem przerobić wzmacniacz na tańszą wersje, przy zachowaniu dobrego brzmienia. Po różnych eksperymentach zdecydowałem się na zastosowanie jako drivera lampy 5687. Ma ona kapitalny bas, miłe pełne brzmienie i wzmocnienie w sam raz aby zastosować anode follower. Jest to podwójna trioda o wzmocnieniu 16x, wiec dość podobna do bardzo popularnej 6sn7, z tą różnicą, że ma prawie trzykrotnie niższą oporność wewnętrzną /Rp/. Układ elektryczny jest praktycznie powieleniem tego co jest w przedwzmacniaczu Audio Note M3-8, czyli połączenie dwóch triod jako DC coupled/direct driver, bez kondensatora czy transformatora międzystopniowego.

Zamiast transformatora pomiędzy sekcją drivera a lampą mocy użyłem kondensatora i obciążenia anody dławikiem anodowym. Konsekwencją tego jest 23W mocy zamiast 48W, ale za to cały driver to jedna mała lampka zamiast dwóch wielkich i drogich AV8.

Jak to gra? Bas na 150%, środek na 90%, góra na 90%. Dźwięk bardzo dynamiczny, ciut gorszy na muzyce klasycznej, ale jest to marginalnie mała różnica. 3 tygodnie porównywałem jeden monoblok w starej konfiguracji z ciągle zmienianym nowym, aż różnica pomiędzy nimi się coraz bardziej zacierała.

Najnowszy schemat wersji LITE

1.01.2005

No i minęło pół roku od ostatniej zmiany na tej stronie, co oczywiście nie oznacza porzucenia budowania wzmacniaczy lampowych.

Nie mogłem się poddać lampie 10Y i postanowiłem podejść do niej ponownie. Dołożyłem do tego 6j5 czyli po prostu dokładny odpowiednik najpopularniejszej lampy świata - 6SN7, tyle, że jest to pojedyncza trioda. W odróżnieniu od 6sn7, najlepsze wersje 6j5 kosztują grosze. Wielką zaletą budowania samemu, jest możliwość wykorzystywania mniej popularnych lamp. Para najlepszych 6sn7 potrafi kosztować ponad 200$...para najlepszych 6j5 dochodzi do 15$J.

Zanim doszedłem do przedstawionej tutaj finalnej wersji opartej o 10y i 6j5 spróbowałem jeszcze jako driver rosyjską 6N1P i potwierdzam, że jest znakomita. Obydwie triody 6N1P polecam łączyć równolegle, co obniży impedancję wyjściową lampy o polowe do ok. 3.5k i da wzmocnienie ok. 35x, co przy polaryzacji siatki ok. 2.5V pozwoli na wysterowanie większości lamp jak np. 300B. Brzmienie jest dobre. Do pełnego wysterowania 300B potrzeba wtedy ok. 2V podawanych ze źródła, co nie jest raczej problemem. Dzięki stosunkowo niskiej czułości wejścia, zmniejsza się szum i przydźwięk. Po co komu czułość ok. 250mV jaką daje typowy układ 6sn7-6sn7?

Wracając do finalnego układu, zastosowanie dławików anodowych dało bardzo dobry dźwięk , przewyższający obciążenie oporowe, choć oczywiście w przypadku 6j5 jest to dopuszczalne. Zamiana rezystora na dławik, zwiększa wzmocnienie lampy, ale przede wszystkim daje pełniejsze i bardziej dynamiczne brzmienie z punktowym basem. Tańczą alternatywą są źródła prądowe, na co jeszcze przyjdzie czas.

Załączam kolejny schemat, jakby ktoś chciał spróbować.

6j5 ma dość ciepłe brzmienie co doskonale współgra z krystaliczną 10Y/VT-25. Aby uzyskać dobry bas z 10Y konieczne jest min 85H indukcyjności dławika anodowego. Moja rada to ok. 150H. To był główny problem poprzedniego podejścia do tej lampy.

15.03.2005

GRID CHOKE, czyli dławik siatkowy jest nieco zapomnianym urządzeniem. Ma kilka czech, które dobrze robią brzmieniu urzadzeń lampowych. Stosuje się je pomiędzy siatką lampy a masą zamiast rezystora. Zazwyczaj w ukladach autobias, gdzie siatka jest uziemiana.

Po pierwsze mała rezystacja DC stabilizuje siatkę lampy lepiej niż kilkudziesięcio, lub kilkusetkilowy rezystor. Po drugie, jego wysoka indukcyjność jest odpowiednikiem bardzo dużego rezystora, a co za tym idzie można zastosować dużo mniejszy kondensator sygnałowy-międzystopniowy. Jak to słychać? Uzyskuje się lepszą dynamikę dzwięku. Może wynika to po częsci z gromadzenia energii przez transformator? Dzwięk jest bardziej naturalny, lepiej odseparowane są instrumenty i co ciekawe, zastosowanie dławika w siatce lampy mocy ZWIĘKSZA MOC wzmacniacza! To jest efekt stabilizacji i kontroli siatki. Myślę, że jest to ok 15% więcej niż przy zastosowaniu rezystora.

Dławiki są małe i nie zajmują wiele miejsca. Często uzwojenie wtórne transformatora sygnałowego (step-up transformer) ma kilkaset henrów i nadaje się do tego celu. Indukcyjności grid choke’ów zawierają sie w granicach od 500 do 3000He. 500H odpowiada mniej więcej 100k rezystorowi, czyli, jeżeli mamy układ 0.47uF kondensator międzystopniowy z rezystorem do masy z siatki=100k, to po prostu możemy zastapić taki rezystor grid choke’iem 500H. Oczywiście pozostaje jeszcze problem poradzenia sobie takiego transformatora z napieciem na siatce, co może stanowić problem dla lampy mocy. Zawsze jednak można go użyć np. na siatce lampy sterujacej. Jeżeli we wpomnianym wyżej układzie zastosujemy dławik o indukcyjności 1000He, to pozwoli nam to na zmniejszenie wielkości kondensatora do 0.22uF czy 0.15uF. Daje to oczywiste korzyści w brzmieniu, szczególnie dla wysokich tonów, lub duże oszczędności, jeżeli chcemy zastosować bardzo drogie kondensatory.

Oto nowy schemat wmacniacza po zastosowaniu grid choke’ów.

12.03.2007

Bardzo szybko minęły dwa lata.

Rok straciłem na walkę z nowym driverem, trochę na walkę z rodzina i zniechęceniem aby w końcu dojść do ostatniej wersji mojego:

GM70 ULTIMATE VERSION

Należy dążyć w budowaniu wzmacniaczy lampowych do prostoty.

Można dziwować z aktywnymi obciążeniami, wtórnikami katodowymy itp, ale moje doświadczenie wskazuje, że stopni stetujących powinno być jak najmniej, wzmocnienie układu relatywnie niskie a gdzie się da trzeba zastępować rezystory transformatorami.

Doszedłem więc do wersji z jednym driverem i....DHT.

Mamy więc praktycznie do wyboru dwie lampy: 3C24 (mu=23) oraz EML20A/B lub ewentualnie EML30B.
To ostatnie rozwiązanie jest niepraktyczne raczej więc albo stosujemy wspaniałą i tania lampę 3C24 obciążoną dławikiem ok. 400H albo.....EML20B, która ma wzmocnienie 18x i potrzebuje dławika ok 80-100H, więc łatwo dostępnego (choćby Lundahl LL1668/25mA).

3C24 ma pewną niedogodność: wyprowadzenie anody i siatki przy bańce, więc wymaga szczególnej ochrony ze względu na obecność wysokiego napięcia na wierzchu wzmianiacza. Jest to dość rzadka lampa, zwykle kosztująca ok 15USD. Ma dzwięk dość jasny i dźwięczny. Zwykle pracuje przy napięciu anodowym powyżej 1000V i w klasie A2, ale udało się znaleść dogodny punkt pracy w A1 poniżej 500V i ok 8mA.

Drugą lampą jest EML20B. Jest piękna, kosztuje mniej więcej tyle co dobre 300B (ok 330 euro) i brzmi wybornie. Pasuje w podstawkę 300B i jest grzana 5V tak jak ona.

Już ok 1.5 roku temu zdecydowałem się na kupienie EML20B, ale tyle mi napsuła krwi, że przestałem się bawić w audio przez ponad rok!

Wiele potu i zaciskania zębów mnie ona kosztowała. W końcu producent dostrzegł problemy w jej pracy i poprawił błędy konstrukcyjne.

Uważaj więc i jeżeli będziesz je zamawiał powołaj się na moje problemy i poproś dystrybutora w Niemczech o lampy z nowej serii bez błędów. One wie o co chodzi :-)

Zastosowanie drivera o wzmocnieniu 18x przy polaryzacji siatki GM70 na poziomie -65V sprawia, że wzmacniacz do pełnego wysterowania potrzebuje ok 5V na wejsciu. Do 20W mocy potrzeba ok 3.5V. Wskazuje to więc na potrzebę użycia przedwzmacniacza lub źródła o wyjściowym napięciu na poziomie 6V jeżeli stosujemy preampy pasywne.

Nie jest to wielkim problem a warto mieć tylko jedną porządną lampę sterującą.

Oczywiście można GM70 wysterować jedna lampą typu 5842/417A czy EC8010 i czułośc pozwalającą na pracę z typowym źródłem o wyjsciu 2V, ale to nie brzmi dobrze (przynajmniej w porównaniu do driverów DHT).

Mamy więc ostateczne rozwiązanie, świetnie brzmiące i proste.