Высококачественный гибридный усилитель мощности (180 вт, 4 Ом)

Или – как подружить лампу с транзистором? Схема УМЗЧ с драйвером на двух 6Н23П и выходным каскадом на полевых транзисторах

Гибридная концепция построе- ния УМЗЧ – это неиссякающий источник заинтересованности как у заядлого самодельщика, так и у эксклюзивного производителя Hi-End аппаратуры. Объясняется секрет подобного интереса довольно просто: желанием уйти от габаритных и сложных в конструкции выходных трансформаторов, особенно при необходимости достижения вы­соких выходных мощностей.

А поскольку гибридный усилитель способен обеспечить сопоставимый с ламповым уровень звучания, то именно этот фактор в совокупности с простотой реализации мощных полупроводниковых выходных каскадов определили популярность класса гибридных усилителей мощности.

Однако в данной концепции возникает ряд требований, которым необходимо строго следовать:
1. Выходной транзисторный каскад должен иметь параметр нелинейных искажений прилично более низкий, чем у лампового драйвера. Только в этом случае звучание гибридника будет в значительной степени определяется не транзисторным выходом, а звуком (то есть набором гармонических составляющих) ламповых каскадов.
2. Ламповый усилительный каскад должен обеспечивать высокие качественные показатели с учётом относительно низкой (комплексной) нагрузки в виде ёмкости выходного транзисторного каскада.
3. Ну и, конечно же, всё это надо реализовать без использования межкаскадных отрицательных обратных связей, так как в сухом остатке ООС улучшает бумажные параметры, но портит звук!

Собственно говоря, походящий выходной транзисторный каскад был нами подробно описан на предыдущей странице. Вот его схема:

Рис.1 Выходной каскад на полевых транзисторах для гибридного УМЗЧ

Осталось только ко входу этого транзисторного каскада присовокупить ламповый драйвер, который с минимальными искажениями раскачает низкоуровневый входной сигнал до амплитуды, соответствующей максимальной мощности УМЗЧ. В нашем случае эта амплитуда должна составлять величину: ± 38 В.

В ламповой схемотехнике гибридных конструкций довольно часто используется каскад, называемый СРПП или SRPP – Shunt Regulated Push Pull. По сравнению с обычным каскадом (с общим катодом) SRPP обеспечивает одновременное улучшение нескольких важных параметров: стабильности режима, линейности, широкополосности, выходного сопротивления и перегрузочной способности. Не вижу причин отказываться от всех этих достоинств, поэтому, исходя из этого – вот, что у нас получилось в итоговом продукте:

Рис.2 Драйверный ламповый каскад гибридного усилителя мощности

По большому счёту, двойной триод 6Н23П не является специализированным прибором для звуковых трактов, однако, учитывая его популярность на этом поприще, было решено использовать именно эту лампу. Значительно лучше будут звучать 6Н23П-ЕВ, либо импортные 6DJ8, 6922, или ЕСС88. Все эти лампы считаются близкими аналогами, однако звучат несколько по разному, а, к примеру, лампа 6922 фирмы Philips (80-ых годов выпуска) – это крайне качественный продукт, одобренный многими аудиофилами по всему миру.

Каскад на триоде V2 – это и есть SRPP каскад, обладающий сравнительно низким выходным сопротивлением (около 1 кОм), что весьма желательно для оптимального согласования с транзисторным оконечником. Отсутствие традиционного для этой схемы шунтирующего конденсатора, подключаемого параллельно резистору R17, объясняется необходимостью исключить ограничение (по входу) верхней полуволны поступающего сигнала и избежать тем самым увеличения нелинейных искажений.

Диоды D1, D2 осуществляют защиту входного каскада транзисторного оконечника от уровней, превышающих напряжение его питания.

Усилительный каскад на триоде V1.1, выполненный по схеме с общим катодом, компенсирует недостаток усиления SRPP. Общее усиление драйвера (с учётом ослабления пассивным темброблоком) составляет около 33.5 дБ, что обеспечивает чувствительность УМЗЧ ~ 800 мВ (ампл). Именно при такой амплитуде входного сигнала выходная мощность гибридного усилителя будет составлять 180 Вт на 4-омной нагрузке.
Повторитель на V1.2 позволяет уменьшить традиционные номиналы переменных резисторов (обычно 1 МОм), применяемых в ламповых темброблоках, и тем самым снизить шумы и наводки без увеличения нелинейных искажений.

Далее приведём параметры Кг лампового драйвера при разных уровнях сигнала, соответствующих выходной мощности усилителя 10, 50 и 150 Вт. По существу, именно эти параметры и будут в значительной степени определять характеристики, а также яркий гармонический букет (с преобладанием второй гармоники) всего гибрид­ного усилителя.
Измерения проводились при подключении к выходу схемы эквивалентной нагрузки, соответствующей входному сопротивлению и ёмкости оконечного транзисторного каскада.

Характеристики лампового драйверного каскада:

Полученные характеристики были получены с использованием ламп 6DJ8. Вполне вероятно, что с триодами других типов эти цифры будут незначительно отличаться.


Питание лампового драйвера осуществляется от отдельного маломощного трансформа­то­ра Tr1.
Он может быть как серийным анодно-накальным типа ТАН с подходящими напряжениями и токами обмоток, так и взятым из старой радиоаппаратуры, к примеру, из радиоприёмника “Рекорд”.
Также можно сделать заказ на изготовление трансформатора в специализированной фирме, ну а если вы смелый и рукастый, то никто не мешает осуществить намотку самому.

Сборку данного гибридного усилителя следует производить на двух платах (отдельно ламповая часть, отдельно – транзисторная). Земли от них нужно вести проводами большого сечения и соединять их в одной точке вместе с земляными проводами от источников питания и акустики. В дальнейшем при желании (или необходимости) именно эту точку можно соединить с металлическим корпусом или шасси усилителя.

Назад