Amplificator SEP/PP cu 6P6S

[darius_bv]

Salutare tuturor! Lucrez la un amplificator cu 6P6S la care am testat mai multe configuratii posibile: SE, SEP, PP, PP autodefazor. Pentru ca mi-am dorit un amplificator la care sa ascult la volum mic-mediu muzica clasica/jazz/blues in clasa A si celelalte genuri de muzica in clasa AB, am decis sa fac o schema mixta pe care sa o pot comuta in cateva secunde intre cele doua regimuri de lucru. Deocamdata am finalizat sursa de alimentare care are doua regulatoare serie cu LR8N3 si FET pentru tensiunile anodice (una pentru partea de semnal mic, cealalta pentru partea de putere), doua surse in comutatie cu LM2576 pentru filamente (una cu potentialul ridicat la 80V fata de masa), soft-start pentru filamente si pentru transformator si temporizare pentru tensiunea anodica,  toate controlate cu un microcontroler. M-am decis la configuratia SEP/PP. Performantele obtinute sunt: 
SEP
-Pout=1W/THD 0.3%,  2W/THD 0.65%,  3W/THD 1%,  4W/THD 1.48%,  5W/THD 2% pentru Vin=0.4Vpp;
-banda de frecvente (-3dB): 19Hz-40KHz pentru Pout=4W;
-reactie negativa globala de 6dB; 
-Zp transformator 4Kohm pe sarcina de 8 ohmi. 

 

PP
-Pout=14.5W/THD 1% fara RNG,  14.5W/THD 0.67% cu RNG 3dB si  14.5W/THD 0.47% cu RNG 6dB pentru Vin=0.4Vpp;
-banda de frecvente (-3dB) fara RNG: 21Hz-30KHz si 16Hz-37KHz cu RNG, pentru Pout=14W; 
-Zp transformator 8Kohm (anod-anod) pe sarcina de 8 ohmi. 

 

Transformatoarele de iesire sunt realizate de dl. Lazaroiu Olimpiu (@LMO), caruia doresc sa-i multumesc inca o data pentru profesionalimul si amabiliatea sa. 

Fiecare etaj (VAS, defazor, final) functioneaza perfect cu reactii negative locale, RNG aplicand-o doar la final. Pentru PP cred ca nici nu mai era nevoie, oricum nu am observat diferente notabile in spectrul de frecvente cu si fara RNG. 
Detalii tehnice se pot deduce din schema. Imi cer scuze pentru prezentarea acesteia, deocamdata nu am o varianta desenata in Eagle. 
Am folosit CCS-uri cu DN2540 pentru multiplele avantaje ale acestora, cu exceptia primului etaj,  unde am ales varianta cu tub deoarece capacitatea mare de intrare Ciss a FET-ului imi integra usor fronturile la semnale dreptunghiulare. Pentru a compensa efectul capacitatii Miller al defazorului, am interpus un repetor catodic cu sarcina CCS. 
Oscilogramele sunt pentru PP la 200Hz, 1KHz, 10KHz, FFT si Bode pentru SEP/PP la puterea maxima de iesire. 
Amplificatorul va mai avea un corector de ton cu 3 cai (cu posibilitatea decuplarii lui), un etaj de masura si echilibrare curenti prin finale cu microcontroler, poate un VU-metru cu EM84 (nu m-am decis). Comutarea conexiunilor electrice SEP/PP o voi face cu micro-relee cu contacte aurite. 
Urmeaza trecerea "pe curat". Voi mai posta pe parcursul avansarii proiectului. 
 

[Vizitator]

Wawww...prezentare de exceptie. Felicitari !

Pentru alimentare filamente, daca n-ai trecut pe curat, incearca asta :

http://www.pmillett.com/DC_filament_supply.htm

Vezi ca LM1084T e mai ieftin decat LT1084T.

Schemele eu le fac in Kicad, merge si in windows si are librarie de tuburi si semiconductoare. E mult mai flexibil decat Eagle si arata profesional.

Eu as renunta la corector de ton si autobias, eventual as pune un mA retro pentru bias si negativare fixa. 

Inca o data felicitari pentru masuratori.

Editat Ianuarie 16, 2021 de Vizitator
Fara provocari te rog!

[bmsorin]

Va salut,

Frumos prezentat, 2 lucruri vreau sa va spun:

1. vad ca folositi Focusrite (pare un Solo) folositi intrarea de micronfon, are THD mult mai mic

2. incercati un FFT de 64/128K vad ca acum este la 32K (sa fie mai "clar" sub 1KHz).

In rest, spor la treaba!

[darius_bv]

@bmsorin: Va salut! Va multumesc, voi tine cont de sugestiile dumneavoastra. Intodeauna mai este ceva de studiat la "Arta". Numai bine!

[darius_bv]

Acum 9 ore, der_doktor a spus:

Wawww...prezentare de exceptie. Felicitari !

Pentru alimentare filamente, daca n-ai trecut pe curat, incearca asta :

http://www.pmillett.com/DC_filament_supply.htm

Vezi ca LM1084T e mai ieftin decat LT1084T.

Schemele eu le fac in Kicad, merge si in windows si are librarie de tuburi si semiconductoare. E mult mai flexibil decat Eagle si arata profesional.

Eu as renunta la corector de ton si autobias, eventual as pune un mA retro pentru bias si negativare fixa. 

Inca o data felicitari pentru masuratori.

Va salut! Ma onoreaza parerea dumneavoastra, va urmaresc cu interes postarile si documentatiile pe care le propuneti.   Va multumesc pentru sugestii!

[darius_bv]

@der_doktor: Nu intentionez sa-i fac autobias, stiu cate probleme pot sa apara cand te astepti mai putin, desi la toate automatizarile mele le fac si "hardware protection", totusi... "un tranzistor protejat de o siguranta... ". Am testat si variantele PP si SEP cu negativare fixa/mixta, n-am gasit niciun atu pentru acestea, decat riscul de a ambala curentii anodici. 

[Vizitator]

Darius, uite ce am observat eu in timp legat de negativare automata si cea fixa. Un PSF perfect il gasesti doar cu negativare fixa, asta pentru ca nu toate tuburile bat 100% cu datele de catalog. Ca sa gasesti 4 tuburi perfect matched trebuie sa cumperi 50 sau 100 si in general sunt slabe sanse ca alea 4 sa fie 100% cu datasheet. Ori sunt toate la 95% ori la 105%. In plus, intre teorie si practica intotdeauna exista discrepante datorita tolerantelor pieselor componente. Nu mica mi-a fost mirarea cand cautam un PSF unde sa impac si capra si varza, adica putere si distorsiuni,sa gasesc un singur punct , foarte fin al reglajului,unde era totul perfect. Daca gasesti punctul ala cu bias fix il poti trece apoi pe bias automat . Reglajul se face simplu cu un voltmetru pe sarcina si un analizor de spectru sau de distorsiuni, dar e foarte fin. Practic, la un SE se cauta punctul median de pe dreapta de sarcina, cand cele doua segmente sunt perfect egale, regland  tensiunea de grila si cu un variac anodica.

[Vizitator]

Acum 38 minute, der_doktor a spus:

Darius, uite ce am observat eu in timp legat de negativare automata si cea fixa. Un PSF perfect il gasesti doar cu negativare fixa, asta pentru ca nu toate tuburile bat 100% cu datele de catalog. Ca sa gasesti 4 tuburi perfect matched trebuie sa cumperi 50 sau 100 si in general sunt slabe sanse ca alea 4 sa fie 100% cu datasheet. Ori sunt toate la 95% ori la 105%. In plus, intre teorie si practica intotdeauna exista discrepante datorita tolerantelor pieselor componente. Nu mica mi-a fost mirarea cand cautam un PSF unde sa impac si capra si varza, adica putere si distorsiuni,sa gasesc un singur punct , foarte fin al reglajului,unde era totul perfect. Daca gasesti punctul ala cu bias fix il poti trece apoi pe bias automat . Reglajul se face simplu cu un voltmetru pe sarcina si un analizor de spectru sau de distorsiuni, dar e foarte fin. Practic, la un SE se cauta punctul median de pe dreapta de sarcina, cand cele doua segmente sunt perfect egale, regland  tensiunea de grila si cu un variac anodica.

Aceasta este procedura corecta de reglare a unui amplificator, foarte multe scheme postate pe internet sunt croite din pix

[merck]

4 hours ago, der_doktor said:

Darius, uite ce am observat eu in timp legat de negativare automata si cea fixa. Un PSF perfect il gasesti doar cu negativare fixa, asta pentru ca nu toate tuburile bat 100% cu datele de catalog. Ca sa gasesti 4 tuburi perfect matched trebuie sa cumperi 50 sau 100 si in general sunt slabe sanse ca alea 4 sa fie 100% cu datasheet. Ori sunt toate la 95% ori la 105%. In plus, intre teorie si practica intotdeauna exista discrepante datorita tolerantelor pieselor componente. Nu mica mi-a fost mirarea cand cautam un PSF unde sa impac si capra si varza, adica putere si distorsiuni,sa gasesc un singur punct , foarte fin al reglajului,unde era totul perfect. Daca gasesti punctul ala cu bias fix il poti trece apoi pe bias automat.

Continuarea ar fi: dupa un timp (depinde de cat de mult se foloseste amplificatorul), tubul se uzeaza si iar trebuie sa gasesti noul punct pentru care puterea este cat mai mare cu distorsiuni cat mai mici, odata gasit iar modifici valoarea rezistorului din catod. La care se mai adauga: schimbi tubul? => iar cauti punctul magic si iar faci biasul automat pentru acel punct. 

 

Nimic nu se castiga nimic nu se pierde, totul se transforma.

 

Daca esti perfectionist si vrei sa scoti maximul din maxim => bias fix + refacere reglaj dupa o perioada T (depinde de cat de mult se foloseste amplificatorul - daca sta pe raft neutilizat un an nu necesita refacerea reglajului). 

Daca nu ai timp sau esti lenes sau vrei sa asculti zilnic alte perechi de tuburi finale (sunt si nebuni din astia care au mai multe marci de tuburi finale si tot le permuta des) => bias automat. Scoti lampa din soclu, pui alta si merge. (normal ca nu vei avea distorsiunile asa mici ca la un amplificator la care s-a refacut reglajul biasului fix, dar ... stai si cu mainile in buzunare)

 

Am vazut ca la PP ai rezistorul din catod decuplat de un condensator, dar la SEP rezistorul din catod nu este decuplat. De ce nu ai decuplat si in SEP?

Quote

Local vs. Global Feedback

I must point out here that I have used the term 'local feedback', even though it is more correctly called degeneration.  The difference is subtle, and the distinction between the two is not usually explained.  Degeneration only provides some of the benefits of true feedback - while input impedance is increased and gain and distortion are reduced, there is no effect on output impedance.  'Real' feedback will reduce output impedance as well.  Degeneration may also have the opposite effect from feedback on noise performance with valves in particular.  In such circuits, degeneration can increase the noise level - the cathode resistor must be bypassed for best noise performance.

 

Quote

In some designs, the degenerative (negative) feedback caused by the cathode resistor may be desirable. In this case, all or a portion of the cathode resistance is not bypassed by a capacitor.

 

P.S. Desi te-am intrebat, raspund si eu la aceasta intrebare: eu nu decuplez rezistorul din catod pentru ca prin acel condensator trece semnal si daca la boxe am pus pe semnal condensatori MKP( in serie cu media sau tweeterul) nu am sa pun un electrolitic de 2 lei in catod. Un MKP decent de cativa zeci de uF ... nu-i ieftin si nici gabaritul nu este de neglijat. 

Editat Ianuarie 16, 2021 de merck

[Vizitator viobio]

Ce are bade electroliticul din catod  sughite? Nici nu vad legătura între tipul condensatorului de pe filtrul de înalte și cel din catod, zic că este un moft extrem de hipsteresc și fără rost. 

Pe zi ce trece citesc tot mai multe fantasme pe forumul ăsta. 

Editat Ianuarie 16, 2021 de viobio

[Vizitator]

Din astia cu CASTOR OIL ..merg?

[THOMAS]

Acum 7 minute, viobio a spus:

Ce are bade electroliticul din catod  sughite? Nici nu vad legătura între tipul condensatorului de pe filtrul de înalte și cel din catod, zic că este un moft extrem de hipstetesc și fără rost. 

Pe zi ce trece citesc tot mai multe fantasme pe forumul ăsta. 

 Bravo!   excelent spus,mai bine decat atat nici nu se putea!

[merck]

33 minutes ago, viobio said:

Ce are bade electroliticul din catod  sughite? Nici nu vad legătura între tipul condensatorului de pe filtrul de înalte și cel din catod, zic că este un moft extrem de hipstetesc și fără rost. 

Pe zi ce trece citesc tot mai multe fantasme pe forumul ăsta. 

Daca esti de acord ca pe calea de semnal (filtrul de inalte la tweeter) conteaza, explicatia pentru condensatorul din catod este mai jos:

 

De asta in driver nu am folosit niciodata condensator in catodul lampii. La nevoie prefer  inca un etaj de amplificare daca am nevoie de semnal mai mare in grila tubului final decat sa pun condensator in catod. 

 

 

Editat Ianuarie 16, 2021 de merck

[simson]

Acum 13 minute, merck a spus:

Daca esti de acord ca pe calea de semnal (filtrul de inalte la tweeter) conteaza, explicatia pentru condensatorul din catod este mai jos:

 

De asta in driver nu am folosit niciodata condensator in catodul lampii. La nevoie prefer  inca un etaj de amplificare daca am nevoie de semnal mai mare in grila tubului final decat sa pun condensator in catod. 

 

 

In care amplificator nu s-a folosit condensator in catod driver? Aratati schema si poza, intrucat nici o realizare nu a fost prezentat.Doar ca sa vedem ce si cum se procedeaza.

[darius_bv]

@merck:

In configuratia SEP, curentul prin primarul trafului de iesire este dublu fata de configuratia PP (luand in considerare o semialternanta cand un singur tub ramane activ), ceea ce duce la intrarea mai usoara in saturatie a miezului atat la joase frecvente cat si la nivel mare de semnal de atac. In curent alternativ vedem traful in paralel pe doua rezistente inseriate: Ra si Rk (ideal ar fi ca Zp=Ra+Rk).  Decuplarea Rk are acelasi efect, satureaza mai rapid traful, fenomen vizibil prin cresterea distorsiunilor chiar de la puteri mici. Da, ar fi o discutie despre valoarea reactantei capacitive a condensatorului din catod, caz "vanat" la SE cu 300B, si m-as opri aici, neluand in calcul tipul condensatorului (fix, electrolitic, cu ulei...).
Atasez cateva imagini cu rezultatele obtinute in regim SEP cu catozii decuplati. Urmariti ce se intampla cu traful la 200Hz si cum se limiteaza banda la joase frecvente.

Am omis un lucru: Pout=1W, distorsiuni peste 4%.