Электрификация

Справочник домашнего мастера

Усилитель jlh 1969

Содержание

Отзывы об усилителе JLH от авторов

FranzDJ: вариация JLH на германиевых транзисторах

Пару лет назад в одном из журналов Радиохобби я увидел схему однотактного усилителя с составными транзисторами и стабом управления TL-431. Я взял две пары допотопных советских германиевых транзисторов ГТ-402Б и ГТ806 вместо составных, собрал на них макет однотактного усилителя с управляемым источником тока (Примерный аналог усилителя класса А JLH 1969 года) и послушал. К тому времени мне нужен был усилитель, который в области воспроизведения средних частот был бы не хуже моего основного SE аппарата на лампах Telefunken AD-1.

Я не являюсь явным приверженцем ни ламповых, ни транзисторных усилителей. Мне до сих пор нравится мой классический усилитель 60-ых годов Quad-405 и John Linsley-Hood, которые я периодически применяю в своей системе для воспроизведения отдельных композиций, но по качестве подачи середины им далеко однотактника на Telefunken AD-1. Так вот, даже несмотря на ужасность тл-431 в звуке и советского электролитического конденсатора к50-29 (в макет я поставил то, что попалось под руку), звук по непонятной мне причине получился очень достойным и вполне сопоставимым с AD-1.

«Ископаемые» германиевые транзисторы ГТ806 я поставил на огромный (3000 кв.см.) радиатор от советского эстрадного усилителя «Венец», к которому для надежности приделал кулер от компьютера. Макет слушал больше месяца в состоянии «как есть». Потом решил упаковать его в корпус. В связи с изменением компоновки деталей из-за возбуждения на высоких частотах у меня начали вылетать выходные транзисторы. Я долго боролся с этой напастью, но так ее и не одолел. Пришлось обратиться к товарищу, который в отличие от меня «Собаку съел» на конструктиве и устранении возбудов. С тех пор пользуюсь аппаратом и на сегодня менять его на другой не намерен. А прошло уже три года…

Slava66: о своем JLH1969

Приветствую форумчан. Подведу итоги собранного мною усилителя Джона Ли Худа самой первой версии JLH-1969г. с однополярным блоком питания. Про конструкцию, эпопею по подбору деталей, запуску, настройке и всяким хитростям, которые применил напишу в отдельной теме.

Я сделал тест своего усилителя JLH1969 и не один и могу сказать, что качеством звука доволен очень и очень. Думаю, он может называться High-End. Акустика у меня дома по меркам «высокого конца» весьма простая, 6-ти Омные Ямахи NS-8900 с чувствительностью 89 дБ и полосой частот 28-38.000 Гц при неравномерности +-3 дБ, как у них написано. Мощности аппарата в 8-12 Вт вполне хватает прослушивания в моей, обычной комнате. Для усилителя JLH были бы идеальными колонки с чувствительностью 95-102 дБ. У меня аппарат построен по обычной схеме, не умощненной и его вполне хватает с низкой чуйкой у моих АС. При включении в сеть не слышно ни гула ни зудения, как это водится у усилителей с трансами под постоянной нагрузкой. Я оказался умный и залил силовой транс парафином))), что могу порекомендовать сделать остальным ищущим…

Теперь про звук: Он имеет этакую «зеркальную» чистоту, и легкую легкость средних и высоких частот. Они на мой слух практически идеальны. При этом агрегат обладает довольно солидным и упругим басом, это для меня — бальзам после ламп. Я считаю, что JLH лучше всего подходит для музыки типа: блюза, джаза, классики, традиционного старого рока. И он не совсем подходит для диско и всякой громкой попсы (ИМХО). В общем интеллигентный усилитель получился, любит в музыке все высококачественное. Слишимость всяких натуральных, а не электронных «тарелочек», струнных, духовых просто супер. И конечно же — вокал, вокал вообще, его конек. Слышно даже дыхание человека в микрофон и пальцы на струнах гитар и контрабасов. Виртуальная сцена оказывается перед тобой очень близко, практически рядом и стереоэффект просто замечательный получается. Больше всего меня поразила, можно сказать – убила… детальность каждого инструмента. И это слышно даже на самой мизерной громкости.

Итого. Впервые за свою радиолюбительскую карьеру я добился такого звука. Раньше транзисторы вообще, как усилительные элементы после знакомства с лампами не рассматривал. Этот аппарат оказался намного круче ламповых, гибридных и обычных транзисторных конструкций, по крайней мере из того, что мне приходилось слышать. Древний JLH1969 оказался в одной обойме и может легко соперничать с самыми навороченными современными усилками ценовой категории от 3-х тыс. долларов и выше. Про винтаж сказать не могу, т.к. свой аппарат я с винтажом впрямую не сравнивал, а вот к друзьям музыкантам и в салоны Hi-End для натурных соревнований возил неоднократно.

FaTTy: тест усилителя JLH1969

Вчера наконец-то услышал, как играет JLH, в полный рост — что называется. Перетаскал колонки, сидюк и его – тяжелючего в нашу гостиную (22 м. кв.). Расставил колонки (до дивана от каждой АС и между ними метра, примерно два с половиной), постоял над агрегатом раком, т.к. разъемы выходные у меня с маленькими дырками, а акустические провода – толстые, не влезают. Ну и так далее. Включил. Ну и целый час просидел с открытым ртом и весь в мурашках :). Я ранше в разделе про колонки написал, что сделал один кабель для колонки из компьютерной витой пары, из 32 жил по совету zcross с форума Вегалаб.

Так вот, что заметил: виртуальная сцена смещается в сторону той АС, которая подключена к усилку этим самым кабелем, плетеным (жалко, что сделал один провод а не два, надо будет доделать). Больше всего меня поразила сцена, звуковая… прямо рядом! Поставил тестовый диск аудиофильский с джазухой, какой-то. я не силен в джазе и т.д. так что для меня это нечто новое. Обалдел от того, как в самом начале музыканты буквально выпрыгнули из за колонок и каждый приземлился на свое место виртуальной сцены… Второй культурный шок испытал от Brian Williams, у которого псевдоним Lustmord. Он, насколько я слышал, один из главных корифеев стиля dark ambient. И меня угораздило послушать его новый альбом. Хотел пару минут, а получилось – от корки до корки. Там в одном из треков есть момент, когда к тебе из далека кто-то подходит с электрогитарой и пару раз небрежно ведет пальцами по струнам. Оно, это – пальцами по струнам, было до того натурально, что мне было страшновато, был мороз по коже, натуральный. Он так, из-за стены и к тебе и жжжж. Прямо привидение… Ну и последнее, было приятно услышать, как после удара в бубен (я имел ввиду настоящий бубен), последний звенящий диск этого бубена медленно останавливается об его ось. Потом было испытано много разно-всяко музыки, которую я хорошо знаю. В общем — JLH меня уложил на лопатки… обе, это если не размазывать сопли по кастрюле, сорри. После таких моментов хочется жить и в своем недетском возрасте начинаешь понимать, что деньги и главное – время не были потрачены попусту.

Ingvin: сравнительный тест JLH1969 с лампой 300В

Недавно я имел удовольствие услышать и оценить звук нескольких аппаратов, одним из которых был усилитель JLH. Тестирование JLH проводилось на двух парах колонок: Paradigm Studio-100 и Sonus Faber Stradivari. Сначала слушали колонки. Остановились на Sonus Faber, как более сбалансированных и нейтральных и дальше продолжили на них.

В тесте было три усилителя: Ламповый класса А на 300В авторский, второй — промышленный Musical fidelity полный транзисторный из новых (по 200 ватт в канал), и самодельный Худ. Сначала по усилителям: Транзисторный мощнючий конечно, но по разрешению он сразу слил ламповому и худу однозначно, мы его отставили в сторону. Слушали мы у моего знакомого, который подлинный любитель классики, у него дома огромная коллекция винила фирменного и CD, из них около 80% классика.

Впечатления такие: Сцена имеет огромную глубину, мне показалось, что она просто бесконечная. Никакого подчеркивания отдельных инструментов и звуков вообще, при этом ничего не спряталось и не было завуалированно. Самое интересное хотел сказать. Я особо классике не привержен, а тут полностью прослушал концерт Иогана Себастьяна Баха, который с органом (там еще много других инструментов было) с превеликим удовольствием. А концерт этот из нескольких частей — длинный… Для меня это нонсенс, я Раммштайна люблю). Худ по сравнению с его ламповым на 300В сыграл все-таки лучше, как это не прискорбно было для любителя классики… Я конечно про возможности худа догадывался, а он такого себе даже представить не мог про транзисторный аппарат. Если по натуральности середины и разрешению JLH и ламповик были где-то на одном уровне, то бас худовский откровенно его уделал. Он заметно глубже, чем с лампой не смотря на огромные выходные трансформаторы ламповика и его стало намного больше. Высокие были там и там примерно одинаково воздушными и чистыми. Потом послушали с десяток кусочков моих тяжелых роковых вещей. На быстрых и мощных треках Худ сыграл намного убедительнее трехсотки, по крайней мере для меня. В общем, я доволен как слон, что удалось проверить мой аппарат на дорогущих колонках, которых у меня по финансовым причинам нету. А еще от того, что мой JLH уел хваленый однотактник на распиаренных аудиофильских 300В. Теперь любитель классики сто пэ задумается над смыслом ламповой жизни, который у него был в приоритетах. Короче. Денег, которые потратил на аппарат и три месяца времени не жалею ни секунды.

AndronNic: мои три варианта усилителя JLH

В процессе перелопачивания тонн информации по усилителю JLH я выделил три его основные фишки (по этой причине и стал его делать): 1. Аппарат имеет предельно короткий спектр гармоник, как у лампового однотактного (считайте, что есть только вторая и третья), 2. В спектре при полной мощности на выходе есть явно выраженная вторая гармоника, а уровень третьей гармоники очень мал. 3. Схемотехнически он очень прост и по затратам не идет ни в какое сравнение с современными многотранзисторыми схемами (соответственно он не требует дорогущих однотактных выходных трансформаторов, как ламповые).

Материальная сторона меня конечно стимулировала, но инженерное эго задевали именно короткие спектры, которые свойственны исключительно ламповым однотактникам. Или продукции известного Нэльсона Пасса, а это, еще больше подстегивало внутренний радиолюбительский зуд.

В итоге за три года я собрал этот усилитель в трех вариантах (И все три раза схему с двухполярным питанием). Первый раз с обычным источником питания и CRC фильтром с общей емкостью в БП 80.00 мкФ и выходным каскадом на неподобранных транзисторах MJ15003 и на относительно дешевых комплектующих. Второй раз на примерно подобранных транзисторах MJL21194 от мотороллы и довольно приличной комплектухе, с электронным дросселем в БП но без блек гейтов. И третий раз в комплектации «Мегасупер-Зе-Бест» оставив в нескольких интернет магазинах две честно заработанные зарплаты. Тут я наизвращался больше всего и с подбором элементов, и с настройкой, и с коструктивом:

  • Первый вариант по звучанию в чем-то схож с ламповыми аппаратами (пару раз ездил сравнивать), но звучал он на мой вкус — немного грязновато.
  • Второй с выходными транзисторами с MJL21194 работал сильно чище и заметно переигрывал предыдущий. К сожалению, в схеме с электронным дросселем и этими, по рассказам – более современными транзисторами, вожделенный ламповый «привкус» почти полностью исчез.
  • Третий играл (по сравнению с первым и вторым) явно воздушнее и чище, и опять никакого намека на ламповое звучание… Я даже стал забывать про пресловутый ламповый звук. Я почти свыкся, что так и останется, но черт меня дернул побаловаться изменением режимов работы… и потом перебором деталей по звуку… Это была ловушка. Не хочу описывать подробности, т.к. этот этап занял у меня времени больше, чем сборка всех трех вариантов усилителя. В итоговым варианте, я добился второй гармоники не выше -93 dB. А третьей -100 dB, правда при малой мощности. Вот с таким соотношением усилитель сыграл лучше всего. И вуаля! Вернулся тот самый «ламповый вкус». Ну и дополнил измерения на мой слух «музыкальными» деталями, которые искались «по сусекам» и в итоге оказались на порядок дешевле купленных в магазине.

Последний вариант усилителя работает у меня около двух лет и менять его на что-то в ближайшей перспективе не вижу смысла. Слушаю практически все, колонки самодельные на динамиках Visaton B200 по 4 на сторону в одну полосу, оформление – открытый ящик. Фильтры – вырезные на МБГО и катушках без железа.

P.S. В Aovox имеются готовые усилители JLH и их полуфабрикаты, так же есть возможность заказать аппарат в индивидуальной комплектаци и параметрами под Вашу акустику.

Ссылки по теме

  • Усилитель JLH часть 1 — история разработки
  • Усилитель JLH часть 2 — оригинальная версия JLH-1969
  • Усилитель JLH часть 3 — версия автора JLH-1996
  • Усилитель JLH часть 4 — апгрейд JLH-1969 и JLH-1996
  • Усилитель JLH часть 5 — модель 2003 года JLH2003
  • Усилитель JLH часть 6 — правильный источник питания
  • Усилитель JLH часть 7 — тестирование JLH1969 на звук
  • Усилитель JLH часть 8 — тест на звук JLH1996 отзывы
  • Усилитель JLH часть 9 — качество звучания JLH
  • Усилитель JLH часть 12 — подбор транзисторов 1
  • Усилитель JLH часть 13 — подбор транзисторов 2
  • Усилитель JLH часть 14 — подбор транзисторов 3
  • Усилитель JLH часть 15 — подбор пассивных элементов
  • Усилитель JLH часть 16 — электрический монтаж
  • Усилитель JLH часть 17 — механический монтаж
  • Усилитель JLH часть 18 — авторская сборка
  • Заказ усилителя JLH от Николая — часть 1
  • Заказ усилителя Худа — Часть 1
  • Заказ усилителя Худа — Часть 2
  • Заказ усилителя Худа — Часть 3
  • Заказ усилителя Худа — Часть 4

Усилитель JLH часть 1 — история разработки

Можно воспринимать усилитель Джона Ли Худа как упражнение в минимализме, пока его не услышишь своими ушами. Не смотря на относительно небольшую выходную мощность, аппарат обладает рекордно прозрачным для транзисторных конструкций звучанием, присущим в основном ламповым усилителям. Плюс он выдает насыщенный «жирный» бас, который получить от ламповых усилителей практически невозможно.

Новое — это хорошо забытое старое

Последние несколько лет наблюдается волна интереса к знаменитому усилителю Джона Линсли Худа (John Linsley-Hood). Повышенный интерес к JLH обусловлен тем, что интернет-магазины и аукционы Hi-End начали предлагать множество вариаций этого усилителя в готовом виде и в виде комплектов для домашней сборки. На многочисленных форумах по электронике и звукотехнике проводятся бурные обсуждения предложенной более 40 лет назад схемы и способов ее улучшения применительно к сегодняшней компонентной базе.

Нередко лейбл «JLH» навешивают на конструкции, ничего общего с легендарным оригинальным усилителем не имеющие. Предлагаю разобраться в достоинствах и недостатках этого усилителя класса А и его поразительно изящной, и простой схемотехнике. Усилитель этого талантливого инженера из Англии, созданный почти 50 лет назад дожил до сегодняшнего дня пережив несколько реинкарнаций, и сегодня, в конце 2016 года он, по-прежнему будоражит воображение настоящих аудиофилов.

Первая публикация схемы появилась в журнале «Wireless World» в 1959 году. Перевод основной идеи схемы John Linsley-Hood:

«В последнее время издания для любителей качественного звучания опубликовали множество схем усилителей на транзисторах, большинство из которых малопригодны для повторения ввиду чрезвычайной сложности для повторения среднестатистическим радиолюбителем. Мощность предлагаемых к повторению транзисторных усилителей как правило многократно завышена, что совершенно не требуется для комфортного прослушивания музыки в обычной комнате. Повышенная мощность тянет за собой необходимость применения дорогостоящих транзисторов и мощных блоков питания. До эры появления транзисторов огромной популярностью пользовались ламповые усилители фирм Mullard, Leak и другие обладающие выходной мощностью до 10-15 Ватт на канал, которой с лихвой хватало для воспроизведения практически любой музыки в условиях реальной жилой комнаты. Уровень громкости с колонками средней чувствительности и такой выходной мощностью усилителя в стерео-режиме получался даже больше необходимого. Инженеру Джону Линсли Худу пришла идея разработать простой для повторения, но максимально качественный усилитель класса А с разумной выходной мощностью и минимально возможными искажениями. Что он блистательно и осуществил»

Один из приверженцев максимально простых и линейных Hi-End усилителей класса «А» и по совместительству владелец фирмы «Pass Aleph» Нельсон Пасс (Nelson Pass) написал в своей статье, что усилитель Д. Ли. Худа даже спустя 40 лет восхищает великолепным качеством звучания при предельно простотой конструкции.

Искажения и выходная мощность

В период 1947-1949 годов патриарх усилителестроения David Theodore Nelson Williamson написал в серии статей, опубликованных в том же журнале «Wireless World», что величина искажений для высококачественного звуковоспроизведения не должна превышать 0,1%. Основные искажения в ламповом усилителе вносит выходной трансформатор, а поскольку транзисторные конструкции могут обойтись без этого нелинейного элемента, то требования к транзисторным схемам можно ужесточить. Можно считать допустимыми не более 0,05% искажений, вносимых транзисторным усилителем при полной выходной мощности в полосе частот от 30 Гц до 20 кГц.

В связи с «гонкой мощностей» когда во главу угла ставились параметры усилителей, а их реальное звучание отодвигалось на второй план, подавляющее число разработок и воплощение их в готовых конструкциях было сосредоточено на усилителях класса «В» или «АВ». Потенциальный клиент читал отзывы об усилителях в аудио прессе и его глаза невольно наталкивались на эту «гонку параметров». На первое место ставились преимущества усилителей с характеристиками, изобилующие многими нулями: 0,01 – 0,001 % искажений, 100 – 200 – 300 Ватт выходной мощности, а не редко и больше. Эти цифры объявлялись «главными достоинствами» усилителей, а их цена напрямую зависела от количества нулей. Потенциальный покупатель усилителя намеренно ставился перед искусственно навязанным выбором, таким же, как в случае с автомобилями и рекламируемыми «преимуществами» с упором на мощность двигателя и максимальную скорость. В отличие от автомобиля, в усилителях выходная мощность и уровень искажений к реальному качеству звучания имеют очень опосредованное отношение. На звук гораздо большее влияние оказывает грамотно выбранная схемотехника, режимы работы каждого каскада и качество деталей.

По простому о классах «А» и «АВ»

Усилители класса А получили малое распространение в первую очередь из-за низкого КПД. При «гонке параметров» когда рынок требует от усилителя получение выходных мощностей 50 – 100 – 200 и более Ватт в канал применять режим класса А крайне невыгодное и неблагодарное мероприятие. Потребляемую мощность с этим режимом нужно смело умножить на три или четыре, и вся эта мощность, в отличие от полезной не идет на динамики, а преобразуется в банальное тепло. Соответственно для усилителя, работающего в классе А требуется блок питания в три — четыре раза мощнее аналогичного, работающего в классе АВ. Плюс, нужны огромные радиаторы, которые должны рассеять излишнее тепло. Себестоимость усилителя довольно сильно зависит от мощности блока питания и размеров радиаторов выходных транзисторов. В итоге усилители класса «А» получаются намного более дорогими и «горячими» в прямом смысле этого слова, по сравнению с аналогичными по мощности усилителями, работающими в классе АВ.

Вот этот маленький КПД усилителей класса А помноженный на «Горячесть» и высокую по сравнению с моделями класса «АВ» стоимость и предопределил малую распространенность этих на самом деле – замечательных конструкций.

Если абстрагироваться от желания получить сто ваттные мощности на выходе и смириться с повышенным тепловыделением, усилители класса А по звучанию уложат «на обе лопатки» абсолютно все другие модели усилителей с их техническими изысками. Как правило усилители класса А намного более просты схемотехнически, чем их собратья, работающие в других режимах. Режим работы А пришел из ламповых схем, которые отличаются от транзисторных намного более «коротким» трактом и малым количеством деталей. Платой за кажущуюся простоту является необходимость тщательного подбора каждого элемента усилителя класса А и высокие требования к качеству комплектующих.

Благодаря простой конструкции и малому количеству каскадов, усилитель класса А поддается точной настройке путем оптимизации работы каждого каскада и наилучшему согласованию каскадов между собой. В Усилителях класса АВ с их десятками и сотнями последовательно включенных звеньев, индивидуальная настройка каждого каскада в принципе невозможна. Для обеспечения приемлемых параметров в них приходится вводить глубокую отрицательную обратную связь, которая позволяя достичь заданных характеристик, при этом начисто «убивает» звук.

Особенности схемотехники JLH

Основная идея John Linsley-Hood, построение максимально простого усилителя, все каскады которого работают в классе А. В классе А транзисторы работают на максимально линейных участках своих характеристик, и имеют практически постоянную, хоть и немного повышенную температуру, при которой их параметры практически не «плывут». В классе А можно достичь очень хорошей симметрии плеч и избавиться от так называемых «коммутационных» искажений, ведь в классе А транзисторы в отличие от класса В и АВ вообще не выключаются.

Каскады класса А в однотактном включении с нагрузкой – резистором самые неэффективные по КПД в сравнении со всеми остальными вариантами включения транзисторов. Зато они самые линейные и самые «музыкальные». Путем замены резистора на дроссель или трансформатор можно повысить КПД и легко согласовать простейший каскад на транзисторе с практически любым следующим каскадом. Но это «палка о двух концах». Применив дроссель или трансформатор, мы получаем максимально качественно «звучащий» каскад, но при этом имеем в конструкции сложное, тяжелое и дорогостоящее моточное изделие.

Для упрощения и удешевления конструкции Джон Линсли Худ применил двухтактный выходной каскад с возбуждением противофазным сигналом, изображенный на Рис.1. Оптимальным решением здесь является применение каскада на транзисторе VT1 обратной проводимости (n-p-n), который для выходных транзисторов является фазоинвертором и управляет обоими плечами (верхним и нижним), собранными на транзисторах VT2 и VT3.

За счёт компенсации взаимной нелинейности характеристик транзисторов, это включение даёт низкие искажения даже без применения отрицательной обратной связи. Как бонус, низкое выходное сопротивление каскада на VT1 хорошо согласуется с довольно высоким входным сопротивлением каскадов на VT2, VT3.

Упрощенная схема усилителя JLH показана на Рис.2

Входной сигнал подается на базу транзистора VT1. С его коллектора инвертированный и усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT2. Транзистор VT2 усиливает входной сигнал и формирует противофазные сигналы для выполненного на транзисторах VT3 и VT4 выходного каскада. Нижний выходной транзистор VT3 включен по схеме с общим эмиттером и усиливает как ток, так и напряжение. Верхний выходной транзистор VT4 включен по схеме с общим коллектором и усиливает только ток (это классический эмиттерный повторитель).

Резисторы R4-R5 задают напряжение смещения для транзистора VT1, резистор R3 формирует смещение выходного каскада. Резисторы R1-R2 задают глубину отрицательной обратной связи по току. Транзистор VT2 является сердцем этой схемы и применен здесь для управления выходным каскадом — элегантно и просто.

Нельсон Пасс являясь приверженцем максимально простых схем и коротких трактов, работающих в классе «А» обошёл стороной одну особенность представленной топологии. В своих конструкциях он применяет исключительно полевые транзисторы, которые управляются напряжением на затворе, в отличие от примененных Джоном Ли Худом биполярных транзисторов, управляемых током базы. И если в далеком 1959 году мощных серийных полевых транзисторов попросту не существовало и Джона Ли Худа можно понять, то Нельсона Паса понять сложно, по какой именно причине он не применяет в своих усилителях биполярные транзисторы. Путем обращения к «коллективному» разуму армии любителей, повторивших конструкции как Нельсона Пасса, так и Джона Ли худа было «вычислено», что с полевыми транзисторами гораздо легче работать. Они менее капризны и для достижения искомых параметров не требуют вокруг себя «танцев с бубнами» (многомесячных настроек) как биполярные. Но тот же «коллективный разум» говорит о том, что биполярные транзисторы звучат все-таки лучше полевых… хотя это как раз не факт.

Выходной ток предыдущего каскада усилителя Джона Ли Худа является входным током для последующего. Ток коллектора транзистора VT1 является управляющим для транзистора VT2 и втекает в его базу. В других каскадах все происходит аналогично. Резистор R3 является источником стабильного тока и изменение тока коллектора транзистора VT2 полностью отражается на токе базы транзистора VT4. Такая топология построения «двойки» транзисторов делает условия их взаимного управления идеальными.

Вся идеология построения усилителя Джона Ли Худа подчиняется идее минимализма, в ней нет ничего лишнего…

Дизайн усилителя JLH родился в то время, когда эра усилителей на лампах близилась к своему завершению, транзисторы быстро вытеснили электровакуумные приборы практически из всех областей электроники. Не избежала этой участи и звуковая техника. Инженеры начали проектировать транзисторные усилители с оглядкой в первую очередь на параметры: высокую выходную мощность и предельно низкие искажения. Их разработки в большинстве своем были крайне сложны и отличались от ламповых схем применением многочисленных и глубоких обратных связей. А это, как в последствии выяснилось, качества звуку совсем не добавило.

За прошедшие 47 лет прогресс в электронной промышленности ушел далеко вперед. А вот про технику для воспроизведения звука такого сказать нельзя. За почти сто лет с момента изобретения электронного усилительного прибора – лампы, а за ней транзистора, вдруг выяснилось, что лучшее звучание имеют простые схемотехнические решения, известные уже много лет. И никакими современными технологическими изысками качество звучания почему-то не улучшается.

Усилитель А класса JLH1969, сборка модулей в рабочий проект


Приветствую, Самоделкины!
Усилители класса А имеют качественное звучание, но одновременно и очень низкий КПД, более 80% энергии уходит просто в нагрев радиаторов усилителя. Но благодаря именно высокому качеству звучания, усилители А класса есть в продаже и часто ценники на них очень кусаются.

Выходные транзисторы автор (YouTube канал «Radio-Lab») взял Тошиба 2SС5200.

Для питания можно использовать трансформаторный или импульсный блок питания. В данном случае мы будем использовать вот такой импульсный блок питания и посмотрим, будет ли все нормально играть.

Блок питания способен выдавать напряжение 24В и ток 4А. Для питания 2-ух усилителей его вполне хватит. Усилители А класса сильно греются и для их охлаждения автор купил на радиорынке вот такой Ш-образный радиатор.

Его размеры следующие: длина 245мм, ширина 90мм, высота с рёбрами 25мм.

Для крепления усилителей необходимо сделать отверстия и нарезать резьбу М3, чтобы прижать силовые транзисторы. При установке обязательно нужно с помощью изолирующих прокладок электрически изолировать металлические задние стенки силовых транзисторов во избежание короткого замыкания между корпусами транзисторов.


Далее автор установил изолирующие прокладки, которые в идеале с 2-ух сторон нужно немного смазать термопастой для более хорошей теплопередачи, но т.к. этот проект собирается с целью просто показать, то пока обойдемся без нанесения термопасты.
Дальше фиксируем усилители болтами и прижимаем.
Готово, один усилитель зафиксирован и аналогично второй.
Дальше все будем соединять в одно целое. Для удобства понимания воспользуемся вот такой схемой подключения модулей.
Для подключения питания будем использовать вот такие цветные провода с сечением 0,75 квадрата.
Чтобы не перепутать полярность питания, автор подписал на платах усилителей где «+» и «-«.
Теперь подключаем провода питания к каждому усилителю. Потом соединяем провода питания параллельно и подключаем их в блок питания.
Важно, во избежание появления посторонних шумов, провода питания нужно вести именно от каждого усилителя индивидуально и уже потом соединять их поближе к источнику питания. Для подачи звукового сигнала будем использовать специальный экранированный провод и разъемы RCA, они же тюльпаны.
Провод нужен именно с экраном, чтобы не было наводок и помех.
Для удобства пайки сделаем вот так:
Один провод с разъёмом готов, ну и аналогично второй, соответственно для левого и правого каналов.
Для удобства все подписано. Теперь по схеме подключаем входные провода на каждый усилитель. Готово, и вот так это выглядит.
По входам тоже все готово. Но включать питание еще нельзя, сперва необходимо настроить токи покоя на усилителях. Сначала вращением против часовой стрелки подстроечные резисторы нужно установить в минимальное положение, чтобы токи покоя не были очень большими и не повредить транзисторы.
Соблюдая правила безопасности, включаем блок питания в сеть с напряжением 220В.
Индикатор на блоке питания светится, питание есть. Напряжение питания составляет почти 24В.
Теперь в режиме амперметра включаем мультиметр в разрыв по полюсу питания каждого усилителя. Затем вращением подстроечного резистора устанавливаем ток покоя примерно 1,2А на каждом усилителе.
Готово, аналогично и второй усилитель.
Теперь уже можно подключить провода питания в усилитель. Примерно через 30 минут прогрева еще раз необходимо повторно поднастроить токи покоя. Ну а так, по настройке усилителей все готово. Вот собственно и есть минус усилителя А класса – это его нагрев, музыки еще не было, а он уже не слабо так греется.
Для подачи звукового сигнала на усилители будем использовать вот такой аудио провод 3,5 мм в 2 RCA.
Подключаем его ко входу усилителя.
В качестве источника звука, как вариант, будет вот такой USB ЦАП РСМ2704.
Использование ЦАП уже по желанию, а 3,5 разъём можно подключить и прямо в аудио выход устройства.
Все собрано и, соблюдая полярность, подключаем к выходам усилителей колонки. Тестовые колонки Радиотехника S-30B.
Все готово и собрано, будем пробовать включать. Подключаем ЦАП к телефону и включаем блок питания в сеть 220В. В колонках появился фоновый гул, потому как вход усилителя никуда не подключен. Но стоит только подключить усилитель к источнику сигнала, как фон исчез, в колонках полнейшая тишина.
Включаем тестовый трек… Более подробно в этом видеоролике:

Как Вы могли слышать, все отлично работает и играет. По качеству звучания претензий вообще нет, звучание приятное и качественное, реально удивило особенно по верхам, все детально и даже по видео это слышно, нет никаких шипений, свистений и других посторонних звуков, а только музыка. Автор сожалеет, потому что не может записать видео с нормально музыкой, YouTube сразу вешает претензии на авторские права и т.д. А большим минусом увы, есть низкий КПД и как следствие сильный нагрев. Соответственно для охлаждения необходимы большие радиаторы. Но несмотря на низкий КПД, усилители класса А еще не скоро уйдут в историю. Мощностя примерно до 30Вт будут востребованы в силу их качества звучания, а для больших мощностей есть усилитель других классов АВ или Д. И скорее всего все классы будут развиваться параллельно и подбирать нужно класс усилителя под конкретную задачу. Сейчас можно встретить много разных модификаций и видов усилителей А класса, но обычно все они похожие, подключаются примерно так же. В данном случае был использован одни из самых дешевых, а если есть деньги, то можно купить и подороже. Тем более собирая своими руками можно собрать усилитель ощутимо дешевле.
Осталось все это установить в корпус, но это уже в другой раз. Можете пробовать собирать и повторять, все работает. А на этом у все. Надеюсь было интересно. Благодарю за внимание. До новых встреч! Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Усилитель JLH (John Linsley-Hood)

(Class-A)

Предисловие

Версий усилителя довольно таки много, но я бы хотел описать конкретно вариант 2005 года с двухполярным питанием. Усилитель, собранный по этой схеме может развивать мощность до 20-25Вт. Напряжение питания от +-18 до +-28в, ток покоя 1.5-3.5А. КПД усилителя составляет в среднем 20%. Это значит, что, например, при выходной мощности 20Вт – кушать усилитель будет 100Вт!!!

Корпус

Усилители, работающие в классе «А» имеют достаточно большое тепловыделение. Фактически греется все, начиная от силового трансформатора в БП и заканчивая выходными транзисторами УНЧ. Это необходимо учитывать при проектировании корпуса усилителя. Прежде всего следует обеспечить хороший теплоотвод для выходных транзисторов. На каждый транзистор (для пассивного охлаждения) рекомендуется площадь около 1500 кв.см. Для активного охлаждения требования можно немного снизить. Температура внутри корпуса также будет повышаться, поэтому следует организовать хорошую вентиляцию воздуха в корпусе.

Вот основная часть моего корпуса: днище и задняя стенка выполнены в виде загнутого листа стали, толщиной около 1мм.

Вот более позднее фото, корпус окрашен, практически всё «железо» на местах, днище усилено DIN-рейкой:

Радиаторы крепятся к корпусу винтами, в днище, рядом с радиаторами насверлено несколько отверстий в ряд (на этих фотках не видно), для проникновения холодного воздуха в корпус. А благодаря перфорированной верхней крышке теплый воздух свободно выходит из корпуса.

Радиаторы площадью примерно 2500см2 достались мне с какого-то преобразователя 12В-100В.

Лицевой панелью и одновременно передней стенкой служит оргстекло, окрашенное с обратной стороны.

На задней стенке размещены входные и выходные разьёмы, выход на активный саб и сетевой разьём ~220V.

Питание

К блокам питания усилителей в классе «А» предъявляются несколько

отличные от усилителей в классе АВ требования. Прежде всего следует учитывать тот факт, что блок питания будет постоянно находиться под нагрузкой. Это влечет за собой повышенный нагрев трансформатора, и необходимость использования радиаторов на выпрямительных диодах. Достал я где-то на радиорынке вот такой трансформатор без вторичных обмоток, с габаритной мощностью около 300Вт.

Намотал 4 вторички проводом 0,6мм, сложенным втрое и одну слаботочную обмотку для мелкой электроники, после чего трансформатор искупался в лаке и запёкся в печи. Расчётный номинальный ток получившейся обмотки = 2,6А, что более, чем вдвое превышает потребляемый усилителем ток покоя в 1А. Благодаря такому запасу трансформатор не греется при длительной работе.

Каждый канал УНЧ питается от отдельных обмоток трансформатора.

Вот трансформатор с обмотками для одного канала:

Остальная часть БП находится собственно на одной плате с УНЧ.

В качестве выпрямителя был применен диодный мост BR1010 на ток 10А, но при длительной работе под нагрузкой в 1А даже такой мост довольно прилично греется, поэтому я поставил на него половинку радиатора от северного моста материнки.

Также на этой плате находятся электролиты и мощные резисторы, которые вместе образуют CRC фильтр (6800мкФ + 0,33R + 6800мкФ), который подавляет пульсации напряжения. Питание на усилитель подаётся через 3А предохранители.

В первичной цепи трансформатора используется схема «мягкого пуска» («Soft-Start») для ограничения зарядного тока конденсаторов в БП, через несколько секунд срабатывает реле и своими контактами шунтирует мощный резистор.

Схема «мягкого пуска»:

Усилитель

После долгих издевательств с проводами в корпусе, было решено сделать несколько устройств на одной плате, чтобы избавиться от проводов при монтаже. Печатная плата крепится параллельно радиатору, и содержит собственно УНЧ, защиту АС и блок питания. Вот электрическая схема собственно УНЧ + немножко БП:

А вот фото получившейся конструкции:

Первое включение:

Правильно собранный усилитель работает сразу, нужно лишь выставить ток покоя и уровень постоянки на выходе усилителя. Более подробно эти операции расписаны в FAQ (ссылка ниже).

Транзисторы BD139 и BD140 следует установить на небольшие радиаторы, при малом токе покоя эти транзисторы практически не греются. У меня каждый транзистор прикручен к алюминиевой пластинке 25х30мм.

Выходные транзисторы 2SC5200 впаяны с обратной стороны платы и прикручены к радиатору винтами М3, естественно всё промазано термопастой и проложена слюдяная прокладка между транзисторами и радиатором.

Защита АС

Это устройство защищает акустику при появлении на выходе усилителя постоянного напряжения любой полярности при пробое любого из вых. транзисторов., а также устраняет щелчки при включении, подключая акустику через несколько секунд после включения усилителя. Питается защита от того же источника, что и усилитель, поэтому при отключении питания, реле защиты отключается практически сразу, всё благодаря тому, что усилитель в классе «А» всегда потребляет большой ток, поэтому при выключении конденсаторы быстро разряжаются, чего нельзя сказать об усилителях в классе «АВ». Вот схема защиты АС, если вдруг кому интересно:

Из дополнительных опций в усилителе имеется:
— Регулятор громкости на микросхеме МАХ5440 с энкодером,
— Цифровая индикация температуры радиаторов,
— Световая сигнализация перегрева радиаторов свыше заданного уровня.

Регулятор громкости на микросхеме МАХ5440 с энкодером

Со временем в обычных потенциометрах изнашивается токопроводящий слой, из-за чего, при регулировании громкости возникают посторонние звуки, скрипы, щелчки и т.д., поэтому я решил избавиться от обычного потенциометра и собрать цифровой. Наткнулся на статейку у Радиокотов про эту МАХ5440, почитал, и решил остановиться на ней, т.к. знаний в программировании МК не имею, а эта микруха уже прошита, только схему собирай и готово. Но цена за такое удовольствие нехилая, я отдал 300 СВОИХ рублей!!!:-) Вот схема:

Цифровая индикация температуры радиаторов

Поскольку усилитель в классе «А» имеет дурную привычку греться, причём всегда, то неплохо было бы знать температуру радиаторов, и чтобы не проверять на ощупь, я решил собрать вот такую схемку, на знакомой многим микросхеме ICL7107 (КР572ПВ2А).

Ну и от нефиг делать собрал ещё аварийную индикацию перегрева на двух ОУ:

У меня индикация чисто световая, но при желании можно вместо светодиода прикрутить например реле, симистор, или ещё что-нибудь управляющее, например отключением питания усилителя, или отключением акустики, что в моём случае бесполезно, т.к. для этого усилителя отключение нагрузки не значит ничего, УНЧ продолжит греться дальше, а вот для усилителей любого другого класса – пожалуйста.

Вся необходимая документация для сборки усилителя имеется в прикрепленном архиве.

Тема на форуме: Усилитель JLH (класс А)

Терещенко Дмитрий (Тера)

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Усилитель
VT1-VT4 Биполярный транзистор BC560 4 Поиск в Utsource В блокнот
VT5 Биполярный транзистор BD140 1 Поиск в Utsource В блокнот
VT6 Биполярный транзистор BD139 4 Поиск в Utsource В блокнот
VT7,VT8 Биполярный транзистор 2SC5200 2 Поиск в Utsource В блокнот
С1 Конденсатор 1 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
С2 Конденсатор 330 пФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
С3 Электролитический конденсатор 470 мкФ 10В 1 Поиск в Utsource В блокнот
C4 Конденсатор 100 нФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
C5-C8 Конденсатор 6800 мкФ 4 Поиск в Utsource В блокнот
R1 Резистор 47 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R2, R6 Резистор 4.7 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R3 Резистор 10 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R4 Резистор 8.2 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R5 Резистор 220 Ом 0 Поиск в Utsource В блокнот
R7 Резистор 2.7 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R8 Резистор 2.2 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R9, R10 Резистор 0.33 Ом 2 5 Ватт Поиск в Utsource В блокнот
R11 Резистор 10 Ом 1 Поиск в Utsource В блокнот
R12, R13 Резистор 0.33 Ом 2 5 Ватт Поиск в Utsource В блокнот
VR1 Подстроечный резистор 2.2 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
VR2 Подстроечный резистор 100 Ом 1 Поиск в Utsource В блокнот
F1, F2 Предохранитель 2 Поиск в Utsource В блокнот
Держатель предохранителей 2 Поиск в Utsource В блокнот
Мягкий пуск
VT1 Биполярный транзистор BC547 1 Поиск в Utsource В блокнот
Br1 Диодный мост 1 Поиск в Utsource В блокнот
D1 Диод 1 Поиск в Utsource В блокнот
C1 Электролитический конденсатор 1000 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
C2 Электролитический конденсатор 470 мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
R1 Подстроечный резистор 10 кОм 1 Поиск в Utsource В блокнот
R2 Резистор 47 Ом 5 Ватт 1 Поиск в Utsource В блокнот
Rel1 Реле 12В 1 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

В 1969 году Джон Линсли Худ представил схему усилителя, работающего в классе А, которую за прошедшее время повторили огромное количество радиолюбителей. В чем секрет этого усилителя?

В первую очередь эта схема нас заинтересовала своей простотой. Её может собрать и настроить даже неопытный радиолюбитель. В статье мы узнаем, что влияет на характеристики усилителя, а затем соберем его и протестируем.

Вот оригинальная схема:

И рекомендуемые значения резисторов и выходного конденсатора:

Настройка осуществляется установкой половины напряжения питания в точке X и выбором тока покоя транзисторов согласно вашей нагрузки.

Китайский клон JLH1969

На данный момент на алиэкспресс существует клон этой схемы, которую можно заказать, как и в виде kit набора, так и уже собранную.

Мы заказали китайскую версию, поскольку не у всех есть возможность изготавливать платы самостоятельно. Сегодня мы посмотрим, как хорошо она звучит.

Собрать схему очень просто, так как плата сделана очень качественно. Выходные транзисторы 2N3055 непонятного происхождения, но мы пока оставим всё как есть и протестируем собранную плату.

Поскольку А класс имеет низкое КПД и требует хорошее охлаждение, мы будем использовать достаточно большие радиаторы.

А вот китайская схема. Резистором R1 мы настраиваем половину напряжения питания в контрольной точке A. Затем, резистором R2 выставляем ток покоя транзисторов. Красным крестиком на схеме указано место, в разрыв которого нужно подключать амперметр для измерения тока покоя.

Ток покоя необходимо выставлять после 15-минутной работы платы, когда она достаточно нагрелась.

На плате это выглядит так:

Напряжение питания — 24 вольт. Для начала мы выставили ток покоя 1.2A , затем половину напряжения питания между минусом и точкой А. (24/2=12) Затем замеряли температуру транзисторов во время работы. Транзисторы не нагревались выше 60 -70 градусов, это их нормальный режим. Если температура будет выше 70 градусов, нужно увеличить площадь радиатора.

Дальше мы сделаем свой блок питания. Питание будет раздельное. У нас 4 обмотки на трансформаторе, две из них будут использоваться для питания наших плат усилителя.

На каждый канал используется свой выпрямитель, номиналы конденсаторов — 2×15000 мкФ. В дальнейшем, если потребуется, мы увеличим их ёмкость. Стабилизатор мы не будем использовать, поскольку усилитель и так будет выделять много тепла.

Давайте послушаем, как звучит наш собранный усилитель. Напряжение питания и ток покоя мы выбрали самые распространенные среди пользователей, в дальнейшем мы их откорректируем.

Звук получился очень приятный и чем-то похож на ламповый. В музыке немного не хватает низов, но с высокими и средними частотами все в порядке.

После часового прослушивания нам пришлось приклеить к диодным мостам радиаторы, поскольку первые очень сильно нагревались (до 80 градусов). Транзисторы нагрелись до 70.

Теперь посмотрим какие у нас получились характеристики усилителя.

Общие результаты

АЧХ у нас немного завалена на низких частотах. Это не критично, но дальше мы расскажем, как это исправить.

На графике гармонических искажений преобладает вторая гармоника, которая и создает так называемый «ламповый звук».

Подробный тест нашей платы JLH1969 смотрите

Какой выбрать блок питания для JLH1969?

Мы решили проверить, как наш усилитель будет работать с разными типами блоков питания.

Будем использовать импульсный блок, обычный трансформаторный без стабилизации и еще запитаем его от аккумулятора. Начнем с обычного блока питания.

Питание трансформатор 24 В

Общая емкость конденсаторов: 30000 мФ.

По графику видно, что в идеале нужно добавить конденсаторы после диодного моста или же поставить стабилизатор, чтобы уменьшить шум. По звуку: если ухо прислонить к низкочастотному динамику вашей акустики, вы услышите небольшой фон в размере 100 Гц. При обычном прослушивании фон мешать не будет.

Импульсный блок питания 24 В

Практически идеальное питание. Если прислонить ухо к низкочастотному динамику вашей акустики, вы ничего не услышите.

Питание от аккумуляторной батареи

Это идеальное питание для аудиофилов. Вы совершенно ничего не услышите, если прислоните ухо к низкочастотному динамику акустики.

Выводы по питанию

Если посмотреть на графики, можно увидеть, что идеальный вариант для питания нашего усилителя — это аккумулятор. Но, поскольку его не очень удобно использовать, лучше выбрать импульсный блок питания. Их не очень любят те, кто с такими блоками сталкивался 20 лет назад.

В то время они работали практически на слышимых частотах, то есть, были слышны гармоники от работы такого блока питания. Следовательно, этот сигнал просачивался в звуковой тракт и создавал помехи. При прослушивании таких усилителей звук казался слишком резким.

На данный момент современные импульсные блоки работают на таких частотах, что ни сама частота, ни ее гармоники не попадают в слышимый диапазон нашего слуха, поэтому их можно использовать.

Влияние входного и выходного конденсаторов на АЧХ нашего усилителя

Замеряем АЧХ нашей платы. На входе: конденсатор 1 мкФ, на выходе: 2200 мкФ.

Если посмотреть график внизу, на АЧХ (частотную характеристику) нашего усилителя, то можно заметить завал на низких частотах, начиная от 100 Гц и ниже. А также небольшой завал на высоких частотах (от 10 кГц и выше). По высоким частотам этот завал совсем незначительный, поэтому мы его трогать не будем. А вот низких частот нужно немного добавить.

Часто начинающие пользователи методом научного тыка добавляют конденсаторы в усилитель. Иногда им везет, а иногда нет.

Для начала обратим внимание на рекомендации автора:

На нашей собранной плате выходной конденсатор имеет ёмкость 2200 мкФ, входной — 1 мкФ. Нагрузка у нас 4 Ом. На схеме Худа входной конденсатор — 0.5 мкФ, а выходной — 5000 мкФ. Частенько любители увеличивают входной конденсатор для выравнивания АЧХ. Но на самом деле нужно увеличить ёмкость выходного.

Сейчас мы добавим по очереди конденсаторы и будем замерять АЧХ.

1. Добавляем входной конденсатор 3.3 мкФ параллельно 1 мкФ = 4.3 мкФ:

На входе 4.3 мкФ на выходе 2200 мкФ

Видно, что практически ничего не поменялось на нашем графике, поэтому конденсатор мы пока выпаяем.

2. Теперь добавим параллельно выходному конденсатору 2200 мкФ ещё на 4700 мкФ и смотрим график:

На входе 1 мкФ на выходе 6900 мкФ

Как видим, наша АЧХ стала лучше на низких частотах и этого вполне достаточно для комфортного прослушивания музыки.

3. Но нам этого, конечно же, мало. Мы хотим ещё, поэтому добавим ещё 4700 мкФ к нашим конденсаторам:

На входе 1 мкФ на выходе 11600 мкФ

АЧХ ещё немного выровнялась, но это незначительно.

4. Давайте вернем наш конденсатор на вход, видно еще небольшое выравнивание АЧХ. Получилась такая картинка:

На входе 4.3 мкФ на выходе 11600 мкФ

Посмотрев на график, вы можете выбрать вариант, который вам подойдет для 4 Ом. Если же у вас акустика 8 Ом, просто делите емкость конденсаторов на 2.

Для себя мы оставим 2 вариант, этого достаточно для нашего усилителя. То есть, на входе — 1 мкФ а на выходе — 2200+4700 мкФ.

Выходные транзисторы

Мы решили купить оригинальные транзисторы MJ15003G вместо китайских 2N3055 для нашего усилителя. И в следующих тестах будем использовать их. Читайте о том, как отличить оригинальные транзисторы от поддельных на нашем форуме.

После покупки транзисторов MJ15003G мы их подобрали по одинаковым характеристикам. Постарайтесь сделать также. Но если нет такой возможности, то не страшно.

Сравнение новых транзисторов с транзисторами из набора

Питание 24 вольт от импульсного блока, ток 1.2А и нагрузка 4Ом.
В схему добавлен только конденсатор параллельно выходному на 4700 Мкф.

Левый канал с транзисторами 2N3055 с китайского набора:

Правый канал с транзисторами MJ15003G:

При одинаковых условиях мы видим разницу в характеристиках в пользу новых транзисторов. Транзисторы из набора вышли из строя, как только мы немного увеличили ток покоя до 2А. Причина простая — они не соответствуют характеристикам, то есть, они поддельные.

На что влияет ток покоя в усилителе JLH1969?

Очень часто начинающие радиолюбители считают так: чем больше ток покоя, тем лучше. На самом деле, у каждого транзистора есть оптимальный ток покоя и напряжение, при котором он лучше всего работает.

Ток покоя и мощность усилителя

Проведем эксперимент и замеряем ток покоя от минимального до максимального на нашей схеме. Смотрим, как влияет ток покоя на мощность нашего усилителя.

Результаты измерений при питании 19 Вольт. Ток покоя — мощность:

  • 2.1А — мощность 7.9 Ватт;
  • 1.1А — мощность 7.6 Ватт;
  • 0.6А — мощность 2.7 Ватт.

Как видно из результатов, оптимальный ток покоя, когда мощность усилителя остается практически неизменной, равняется от 1.1А до 2.1А. Ниже 1А мощность быстро падает.

Ток покоя и гармонические искажения JLH

Давайте будем менять ток покоя и смотреть, как будут меняться гармонические искажения. Питание платы усилителя — 19 Вольт.

1) Начинаем с 0.5А. На графике внизу мы видим лес гармонических искажений, следовательно, этого тока недостаточно для качественного воспроизведения звука.

Сейчас потребление нашего усилителя составляет 9 Ватт.

2) Далее, ток покоя 1А. На графике внизу мы видим, что гармонические искажения значительно уменьшились.

Потребление нашего усилителя увеличилось до 19 Ватт.

3) Увеличиваем ток покоя до 2.1А. Видно, что гармонические искажения минимальные.

Теперь потребление нашего усилителя увеличилось еще больше — 40 Ватт.

4) 2.3А. Видно, что гармонические искажения увеличились больше, чем при токе покоя в 1А.

Тут потребление усилителя 44 Ватт.

Какой выбрать оптимальный ток покоя? При питании 19 вольт идеальный вариант 2А, поскольку гармонические искажения минимальны. Но можно использовать и 1А, если вы не хотите использовать большие радиаторы. По звуку, при использовании 1- 1.3А, он будет похож на ламповый, благодаря большой второй гармонике. А при использовании 2А звук будет более чистым. Здесь вы сами должны решить, как вам нравится.

Следует отметить, что в усилителе JLH1969 ток покоя при включении на холодных транзисторах будет подниматься с их прогревом. Например, если вы выставите ток покоя 1А и подождете прогрева радиаторов, то после прогрева холостой ток поднимется до 1.3А. Это обязательно нужно учитывать при настройке усилителя. А если ваши радиаторы недостаточного размера, то усилитель будет нагреваться и ток покоя будет увеличиваться, пока плата не выйдет из строя.

Из предыдущих замеров зависимости мощности и искажений усилителя от тока покоя мы выяснили, что до 1А мощность слабая и гармонические искажения большие. Следовательно, если выставить ток покоя 1А на прогретых транзисторах, то на холодных мы получим примерно 0.7А. И на холодных первых десять минут ваш усилитель будет воспроизводить музыку с большими искажениями и уменьшенной мощностью. А затем, когда прогреется, то выйдет на нормальный режим работы.

Чтобы такого не случалось, мы рекомендуем выставлять минимальный ток покоя на прогретых транзисторах 1.3А. При таких настройках на холодных транзисторах усилитель будет работать с током покоя 1А и не будет вносить искажений в сигнал. Максимальный ток покоя используем 2А.

Что будет, если увеличить напряжение питания усилителя JLH1969?

Увеличим напряжение питания до 30 Вольт и ток покоя до 2.4А.

Стало заметно, что третьей гармоники практически нет и осталась только 2-ая гармоника. Но если обратить внимание на потребления нашего усилителя, то мы видим цифру в 73 Вт. И это только один канал нашего усилителя. Если же их два, потребление составляет 146 Вт. На наш взгляд, такое потребление уже слишком большое и такие напряжения и токи нецелесообразны.

А если уменьшить ток покоя до 1.3А? Мы видим потребление 26 Вт и также небольшие гармонические искажения. Такое питание (27-30В) используется при нагрузке 8Ом.

Мы используем питание усилителя в 19 Вольт потому, что наша нагрузка равна 4Ом и в нашем усилителе не будет применяться стабилизатор питания. То есть, если в розетке 220 Вольт, то на выходе у нас 19 Вольт.

Как известно, в наших розетках питание колеблется, и в идеальном варианте этот диапазон равен 210- 230В. Поэтому, при понижении напряжения питание равно 18 Вольт, а при повышении будет 20 Вольт. Следовательно, мы выставили среднее значение, учитывая напряжение в розетке. При использовании импульсного блока питания или стабилизатора напряжения вы сможете выставить питание 18 Вольт для 4Ом и 27 Вольт для 8Ом.

Собираем усилитель JLH1969

Какие параметры мы выбрали для нагрузки 4 Ом:

  • Питание усилителя классическое с использованием трансформатора, без стабилизации, питание раздельное на каждую плату, 19 Вольт с отдельных обмоток трансформатора;
  • Ток покоя: 1.3А;
  • Входной конденсатор: 1 мФ;
  • Выходной конденсатор: 6900 мФ.

Почему не использовался импульсный блок питания? Мы решили проверить, каких параметров можно добиться при использовании классического питания. В дальнейшем мы соберем еще одну версию с импульсным блоком.

Трансформатор:

  • Тип трансформатора: тороидальный
  • Напряжение питания: 220В;
  • 2 Выхода по 15В (6А);
  • 2 Выхода по 9В (1А).

Чтобы знать, какое примерно напряжение будет на выходе после выпрямителя, умножьте его на 1.4(например 15*1.4=21).

В выпрямителе на каждый канал мы использовали по два конденсатора с напряжением 25В и ёмкостью 33000 мкФ. Для улучшения фильтрации мы также использовали CRC фильтр, поставив между конденсаторами резистор на 0.5 Ом.

Перед входом на плату выпрямителя рекомендуем поставить предохранители. Также можно зашунтировать конденсаторы ёмкостью 0.047 кмФ, поставив их параллельно выводам конденсаторов на 33000 мкФ.

Часто, при борьбе с фоном, начинающие радиолюбители забывают, что наводки можно уменьшить, изменив положение трансформатора.

Для уменьшения помех от трансформатора мы выставим такое положение, вращая его, при котором будет наименьшее количеством помех. А также накроем его металлической крышкой толщиной 1мм.

Селектор входов усилителя и отключение

В нашем усилителе мы будем использовать китайский селектор входов, но мы его немного переделаем.

Задача первая — это, собственно, переключать аудио вход. А вторая — использовать эту же плату для отключения звука после выключения усилителя.

Давайте вспомним, что мы поставили конденсаторы 66000 мкФ в питание каждого канала усилителя. Поэтому, при выключении нашего усилителя, он будет еще какое-то время работать, используя конденсаторы, пока они не разрядятся. При этом, первых 5 секунд после выключения будет играть музыка, а затем в колонках будет просто хрипеть еще несколько минут. Согласитесь, это не очень приятно.

Как обычно решают такие проблемы в усилителях? Ставят схему с реле, которая отключает акустику сразу после выключения усилителя. Обычно эта же схема является защитой акустики от постоянного тока при повреждении выходного каскада усилителя.

Давайте еще раз посмотрим на схему нашего усилителя:

На выходе мы видим конденсатор С5, через который подключается акустика. Через него не пройдет постоянный ток, поэтому защита нам не требуется. Теперь у нас есть вариант отключать акустику через реле и, таким образом, решить проблему. Но недостатком этого метода является звуковой сигнал, который будет проходить через контакты реле, что не очень хорошо. Чем меньше соединений у нас будет, тем лучше.

Поэтому мы решили пойти другим путем, а именно: при отключении усилителя перед входным конденсатором С1 будем замыкать его вход, как показано на схеме красным цветом. При замкнутом входе никаких звуков из акустики не будет.

У нас на плате 4 реле, которые включают один из 4 входов в усилитель (AUX, PHO, DVD, CD). По умолчанию все входы отключены, то есть контакты всех реле находятся в нормально разомкнутом состоянии. Мы же возьмем одно из реле (четвертое слева на право на картинке, CD) и перепаяем его так, чтобы контакты были в нормально замкнутом состоянии.

Получится, что при выключенном усилителе реле будет замыкать вход на плату. А как только мы его включим, реле разомкнется и звуковой сигнал будет поступать на плату. Получается, что, при выключении усилителя, 1-3 реле отключат все входы, а наше 4 реле перемкнет входы на плату.

Таким образом мы получили небольшую задержку при включении усилителя и теперь, при выключении, у нас не будет играть музыка.

Регулятор громкости Никитина

В нашем усилителе мы решили использовать регулятор громкости Никитина.

Вот его упрощенная схема

Плюсы такого регулятора — это постоянное входное сопротивление и точная регулировка громкости. А также такую плату можно расположить поближе к входным гнездам. А управление — в любое удобное место. Мы нашли доработанную современную реализацию с контролером, который управляет реле в зависимости от положения переменного резистора.

Такая плата питается от 5 Вольт(контролер) и 12 Вольт (реле). Подробно про эту схему можете посмотреть на сайте автора.

Смотрите наше видео на YouTube по сборке и тестированию усилителя

Тестируем собранный усилитель на мощность.

  • Мощность при нагрузке 4 Ом: 7 Ватт;
  • Мощность при нагрузке 8 Ом: 4 Ватт.

Для усилителя класса А это хороший результат, поскольку большинство мощности уходит на нагрев транзисторов. Вы можете спросить, хватит ли такой мощности для прослушивания музыки?

Мы замеряли усилитель на разной громкости и у нас получились такие результаты:

  • громкость, при которой я слушаю музыку: 0,25 Ватт;
  • громко слушаю музыку: 1 Ватт;
  • очень громко: 3 Ватт;
  • слушаю вместе с соседями: 7 Ватт.

Акустика Heco Victa Prime 702, чувствительность 91 Дб.

Характеристики усилителя JLH1969, полученные с помощью программы RMAA

1) Результат при нагрузке 8 Ом и мощности 3 Вт:

2) И результат при нагрузке 4 Ом и мощности 3,5 Вт:

  • Подробные характеристики RMAA 8 Ом — 3 Ватт тест
  • Подробные характеристики RMAA 4 Ом — 3.5 Ватт тест

Слушаем музыку

Agnes Obel — Familiar

Нам звук очень понравился, усилитель отлично воспроизводит все частоты и свободно отыгрывает любой жанр музыки. В нашем варианте с повышенной второй гармоникой, в звуке присутствует легкий намек на «ламповый звук».

Результаты

Таким образом, как показали наши тесты, даже без доработок усилитель звучит хорошо. Но если вы хотите улучшить звучание, то мы показали вам, какие характеристики можно поменять. Выходные транзисторы в наборе — это лотерея, поэтому часто можно услышать противоположное мнение при прослушивании собранного набора.

С новыми транзисторами усилитель играет лучше и нет опасности, что они выйдут из строя во время работы. Поэтому рекомендуем сразу заменить выходные транзисторы на оригинальные 2N3055 или MJ15003G.

Недостатки усилителя — это, в первую очередь, большое энергопотребление из-за работы в классе А и относительно небольшая мощность.

Достоинства этого усилителя — это легкая сборка и настройка, а также небольшая цена и отличный звук.

На нашем форуме есть довольно большая ветка, где многие пользователи повторили усилитель JLH1969 и делятся своим опытом. Если вы хотите повторить этот усилитель или у вас есть что рассказать или спросить на эту тему, то вам сюда.

Усилитель для наушников-предусилитель JHL HOOD 1969 с двухполярным питанием 12 В

Радиоконструктор усилителя для наушников.
Электронный конструктор разработан как вариант «усилитель для наушников — предусилитель» популярной радиолюбительской схемы усилителя Джона Линсли Худа. Кто не в курсе, можно подробно почитать про эту схему например тут — http://radiopages.ru/audio/power-amplifier/jlh1.html аж 6 статей.
Особенности схемы — при небольшом количестве деталей получает отличное качество звука и несложную отладку. Усилитель работает в классе А. Греется сильно, низкий КПД, начинает работать в максимальном качестве после прогрева выходных транзисторов минут через 20 после включения. Этот радиоконструктор имеет еще одну особенность — сразу после вкл. небольшую постоянку на выходе. По мере прогрева она пропадает. Про случаи выхода из строя наушников от постоянки на этом радиоконструкторе, я в инете не читал.
Радиоконструктор — адаптация схемы Худа 1969 года как усилитель для наушников или предусилитель.
Форумы по этому радиоконструктору:
Большой топик на англ. форуме — после регистрации можно посмотреть картинки с этапами сборки и замеры приборами.
Конструктор обсуждают на всех радиолюбительских форумах — например .
Так же на Датагоре есть статья про этот конструктор

Характеристики Operating voltage: AC (AC) 12V — 0 -12V
work: single-ended class A
Frequency characteristics: 12HZ ~ 50kHZ (+0 dB,-1dB);
12HZ ~ 120kHZ (+0 dB,-3dB)
Voltage Gain: 21dB
SNR:> 101dB
Slew Rate:> 35V/μS
Quiescent Current: 240mA
Larger board size: 121x108x35 mm
Входное сопротивление усилителя 47 кОм
Купить в интернете аппарат на ебее или али можно в четырех видах:
1. Только печатная плата
2. Печатная плата и детали для сборки
3. Спаянная плата без корпуса (рублей на 500 дороже второго варианта)
4. В корпусе все собрано — пользуйтесь
Тут будет рассматриваться второй вариант.
Заказал конструктор — дошел до меня очень быстро — за 10 дней. Пришла коробочка.

Внутри визитка магазина, детали, плата и какая-то подвеска — подарок радиолюбителю.



Схемы в наборе нету — можно посмотреть в лоте на ебее.
Красным выделен конденсатор, нарисованный на схеме с неправильной полярностью. На печатной плате тоже не правильно обозначено и припаяно в готовых вариантах конструктора. Нужно поменять полярность конденсатора при сборке. На плате:
Продолжим.
Как видно плата в отдельном заклееном пакетике. Плата одностороння, без металлизации. На форумах говорят разведена грамотно.
Конденсаторы 2700 мкФ 25 В в блоке питания:
Результаты тестов на всем известном тестере всего и вся:
ESR должно быть около 0.13
Конденсаторы на 100 мкФ 50 В
ESR должно быть около 0.3. Сами видите.
Выходные транзисторы TIP41C и их тестирование — параметры у всех транзисторов почти одинаковые:
Тесты мелких тразисторов не буду приводить — там все ок.
Сборка — сначала паяем перемычки. Вместо длинных перемычек паяем резисторы нулевого сопротивления (я забыл их — просто перемычки поставил). Потом простые резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, разъему, переменные резисторы.
После сборки:
Потенциометр-регулятор громкости все равно буду менять на нормальный.
Питание трансформатор 220->12+12 и 220->15+15 или с двумя обмотками. У меня используется троидальный трансформатор на 40 Ватт. Чуть чуть греется.
Пивнушка кстати зачетная. Расположена в городе Киль (ФРГ). пиво варят годное. Если кто-то будет в тех местах — рекомендую.
Настройка простая. Включить, подождать с минуту, подключиться вольтметром постоянного тока к выходу каждого канала. Выставить подстроечником 0. Подождать минут 20 для нагрева транзисторов и выставить 0 заново на выходе усилителя. Все, если все собрано правильно, схема заработает. Я правда на первые пуски вместо наушников вставлял резисторы и перед подключением наушников после выставления 0, подал на вход сигнал и посмотрел осциллографом на выходе. Все ок. Потом включил уже наушники.
У меня оказалось небольшой разброс напряжений в схеме питания после стабилизатора — вместо 12 В имеем:
Это нормально или как-то исправить можно?
Температура транзисторов (рабочий режим):
Стабилизаторы интегральные особо не греются.
Помех нету. Трансформатор помех не вносит. Иногда искажения от сотового слышны. Думаю решится этот вопрос после установки в корпус металлический.
Наушники у меня 50 Ом sennheiser 595. Все норм. Народ подключал высоомные наушники — все тоже норм.
Звук. Послушал его четыре дня. Усилитель просто усиливает звук. От источника к наушникам. Ничего от себя не добавляет. Какой источник звука — на выходе получите то же самое, что на входе, только усиленное. Нет никакого «усилия басов», «улучшения», «теплоты», «музыкальности» и прочего. На слух мне бы наверное захотелось, чтобы гитары и барабаны чуть по-жестче и четче зазвучали. Может дело в наушниках.
PS.
В обсуждение конструктора предлагаю несколько «классических» вопросов
1. Как думаете есть смысл поменять конденсаторы 100 мкФ на другие фирменные с низким ESR (или на просто фирменные)?
2. Как думаете есть смысл поменять конденсаторы в БП 2700 мкФ на другие фирменные с низким ESR (или на просто фирменные)?
3. Как думаете поменять входной конденсатор 1 мкФ на что-то фирменное. Народ ставил Виму (жаба душит 300 р за один кондер отдавать) — говорят ничего не изменилось на слух от стокового варианта.
4. Защита наушников. Ставить ее? Трансформатор не хочется перематывать и релюшки в схему ставить. Например такая защита — ebay.com/itm/141747207615.Ей нужно двуполярное переменное 12 -25 В. Второй трасформатор устанавливать для защиты?

Усилитель для наушников Джона Л. Худа в классе А на базе клона китайского клона

Лучшие и худшие свойства чего-либо познаются в сравнении с другим
Появление этого проекта связано с тем, что на смену вышедших из строя стереонаушников ТДС-5 я наконец-то приобрел новые, да не одни, а сразу пару: Sennheiser HD-595 и Beyerdynamic DT770 PRO 250 Ohm. Обе модели очень удобны для прослушивания, обладают великолепным сбалансированным звучанием, звук Sennheiser HD-595 чуть «поярче», чем у Beyerdynamic DT770 PRO.
Слушал усилитель для студийных головных наушников, разработанный Питером Смитом и опубликованный в английском журнале Everyday Practical Electronics №3 за 2008 год. . Эта конструкция собрана на прекрасно зарекомендовавшем себя у любителей звука операционном усилителе OPA2134 фирмы Burr — Brown с умощнением на двухтактном комплементарном эмиттерном повторителе в классе АВ.
Естественно, возникло желание познакомиться с достойной конструкцией в классе А и сравнить звучание двух усилителей.

Преимущества наушников по сравнению с акустическими системами

Головные телефоны (наушники) применяются в бытовой аппаратуре как средство высококачественного воспроизведения звука. Наушники способны подменить высококачественные акустические системы при гораздо меньших материальных затратах.
Параметры некоторых наушников для домашнего прослушивания приведены в табл. 1. Следует заметить, что чувствительность (эффективность), заявленная у ряда моделей наушников, несколько завышена.

Я очень люблю слушать на наушники только что приобретенный альбом, получая удовольствие от действительно замечательной музыки или разочаровываясь от неудачных покупок.
По сравнению с акустическими системами наушники имеют лучший стереоэффект, эффективно воспроизводят звуковые сигналы, начиная с частоты 10…20 Гц. На первый взгляд незначительная разница в нижнем пределе воспроизводимых частот на «каких-то» 15…30 Гц коренным образом влияет на качество звучания.
Кроме того, частотные характеристики наушников в отличие от акустических систем не страдают механическим резонансом в области низких частот и имеют значительно более сглаженные характеристики. Вносимые наушниками нелинейные искажения в исходный звуковой сигнал существенно меньше, чем в акустических системах, что делает их звучание чистым и прозрачным.
Список достоинств наушников можно продолжать далее. Это возможность обеспечения звукового давления, соответствующего исходному звучанию фонограммы при небольшой подводимой мощности, лучшая переходная характеристика, отсутствие помех для окружающих людей и др.
Итак, головные телефоны не заменяют акустические системы, но позволяют создать комфортные условия прослушивания при неблагоприятной окружающей обстановке.

Требования к усилителю

Долгое время в усилителях мощности звуковой частоты для прослушивания на головные телефоны устанавливали делитель напряжения или просто гасящий резистор (рис. 1).

Рис. 1. Схемы подключения наушников к усилителю мощности звуковой частоты: а) простейшая, с гасящим резистором; б) с делителем напряжения; в) универсальная, для подключения телефонов с различным сопротивлением
Следует отметить, что прямое подключение телефонов вместо акустических систем недопустимо, поскольку может легко привести к серьезной травме органов слуха, а также выходу из строя телефонов. Внимательно ознакомьтесь с публикацией .
Рисунок 1 приведен для того, чтобы подчеркнуть основной недостаток подключения головных телефонов к усилителю мощности через резистор сравнительно большого сопротивления, а именно: коэффициент демпфирования подвижной системы оказывается недостаточным, что отрицательно сказывается на амплитудно-частотной характеристике и качестве переходной характеристики звуковоспроизводящей системы. Напомню, что коэффициент демпфирования – это отношение импеданса телефонов к выходному импедансу усилителя.
Недостаточный коэффициент демпфирования приводит к подчеркиванию паразитных резонансов в области низких частот, искажению амплитудно-частотной характеристики как в области наибольшей чувствительности слуха (1…5 кГц), так и на высоких частотах. При подключении по схеме резистивного делителя можно разочароваться в любых стереотелефонах, даже с великолепными техническими характеристиками!

Хотя стандарты DIN и указывают минимальное значение этого параметра, равное 1/3, на практике влияние выходного сопротивления усилителя перестает сказываться при коэффициенте демпфирования более 4…10.
С улучшением качества наушников возникла потребность в отдельном усилителе, позволяющем в полной мере реализовать возможности этих звуковоспроизводящих устройств.
В настоящее время на смену низкоомным телефонам (4, 8 или 16 Ом) пришли высокоомные головные телефоны (встречаются 32, 64, 100, 200, 400, 600 Ом и более), ранее выпускавшиеся исключительно для применения в профессиональной аппаратуре. Нетрудно подсчитать, что с учетом максимально допустимого для нашего слуха звукового давления 120 дБ требуется выходная мощность порядка сотни милливатт (напряжение 2…8 В на нагрузке 32…600 Ом соответственно).
Известно, что наибольший прогресс в звуке наблюдается при переходе к усилению в классе А, что в первую очередь обусловлено особенностями работы выходного каскада.
Существуют три основных разновидности искажений в выходном каскаде:
1) переходные искажения,
2) искажения переключения и
3) искажения на большом сигнале.
Класс А устраняет первые два из трех основных механизмов возникновения искажений. В самом деле, в выходном каскаде, работающем в классе А, ток непрерывно протекает через выходные транзисторы на протяжении всего периода сигнала, и на всем участке транзисторы не выключаются, поэтому переходные искажения и искажения переключения принципиально невозможны.
Рассеиваемая каскадом мощность остается постоянной независимо от уровня сигнала, поскольку напряжение питания и ток покоя не изменяются.
При максимальном уровне сигнала КПД выходного каскада в классе А приближается к 50%. Здесь возможен третий вид искажений на пиках музыкального сигнала.
Для обеспечения гарантированной отработки музыкальных пиков максимальный уровень сигнала должен быть уменьшен, что приводит к необходимости повышения рассеиваемой мощности выходного каскада.
В этом случае выходной каскад в классе А может, например, рассеивать 2,4 Вт для подачи 0,8 Вт на стереотелефоны. При этом номинальный уровень прослушивания не должен превосходить половину этой мощности, т.е. 0,4 Вт.
Для усилителей в классе А необходимо субъективное прослушивание, поскольку довольно часто случается, что возникающие искажения динамического диапазона более заметны на слух, чем обычные уровни переходных искажений усилителей классов В и АВ.

Усилитель JLH на базе клона китайского клона «JLH Class A Headphone amplifier PRE AMP KIT DIY»

Китайпром предлагает несколько вариантов клона. Есть недорогой вариант – кит JLH Class A Headphone amplifier для самосборки. Есть подороже – собранный усилитель JLH Class A Headphone amplifier с модным трансформатором R-Core и бесплатной доставкой.
Просматривая форум датагорского портала, я наткнулся на обсуждение этого усилителя, скачал печатную плату и изготовил конструкцию, внеся в нее минимум изменений (в основном связанных с приобретенной элементной базой) .

Как видно из фото, оба канала усилителя и блок питания смонтированы на единой печатной плате.
Принципиальная схема одного канала усилителя (для определенности, левого) показана на рис. 2, а схема блока питания – на рис. 3.
Рис. 2. Схема левого канала усилителя для наушников. Схема правого канала идентична, использована нумерация элементов со штрихом.
Обратите внимание на полярность конденсатора С8! По Сети гуляет схема с ошибкой
Рис. 3. Схема блока питания усилителя
Схема, приведенная на рис. 2, повторяет известную схему Джона Линсли Худа (John Linsley Hood — JLH) образца 1969 года . Ее основой служит фазорасщепляющий каскад, работающий на выходной усилитель мощности в классе А (рис. 4).
Рис. 4. Принцип работы выходного каскада усилителя JLH
Все транзисторы VT1 — VT3 функционируют в активном режиме и охвачены местной ООС в каскаде на VT1, возникающей из-за шунтирования перехода база – эмиттер VT3 резистором R1.
Выходной каскад даже в таком виде, без охвата общей ООС, обладает высокой линейностью, термостабильностью и коэффициентом гармоник менее 0,1%. Убедиться в этом на практике позволяет, например, конструкция нашего уважаемого согражданина Михаила Сапожникова . Смотрите также форум датагорского портала .

Исходная схема JLH

Обратимся теперь к схеме усилителя для наушников, размещенной на сайте, посвященном схемотехнике усилителей Джона Линсли Худа, и увидим их довольно высокое сходство (рис. 5).
Рис. 5 Оригинальная схема усилителя для наушников JLH
Отличий немного, большинство из них призвано улучшить потребительские свойства усилителя. Во – первых, в схеме набора увеличено входное сопротивление усилителя до 220 кОм против 47 кОм у оригинала.
Во – вторых, введена регулировка потенциала средней точки, для чего установлен стабилитрон VD1 и подстроечный резистор R2. Сопротивление резистора R4 уменьшено до 2,2 кОм по сравнению с 3,3 кОм у оригинала.
В – третьих, наряду с использованием оксидных конденсаторов с низким ESR, выполнено их шунтирование полипропиленовыми или поликарбонатными конденсаторами. Хорошие результаты дают металлизированные полипропиленовые конденсаторы серии CBB21, металлопленочные полиэтилентерефталатные конденсаторы серии CL21, или миниатюрные металлопленочные серии CL21X.
У меня были опасения, что входное сопротивление усилителя 220 кОм, определяемое резистором R1, сделает его восприимчивым к помехам, наводимым во входном кабеле и к внешним электромагнитным полям трансформатора блока питания. Но в силу низкого выходного сопротивления источника сигнала и экранированному входному кабелю этого не произошло.
Поскольку на входе усилителя установлен регулятор уровня, желательно, чтобы результирующее входное сопротивление оставалось на уровне 10 кОм. Поэтому сопротивление резистора R1 может лежать в диапазоне 100…220 кОм.
Технические характеристики усилителя:
Рекомендуемая нагрузка — минимум 8 Ом, номинальная 32 Ом и выше;
Частотный диапазон: 12 Гц-50 кГц (0/-1 дБ); 12 Гц-120 кГц (0/-3 дБ);
Коэффициент усиления: 21 дБ;
Соотношение сигнал/шум: 101 дБ;
Скорость нарастания сигнала: более 35 В/мкс;
Напряжение питания (AC): ± 12 В;
Потребляемый ток: 260 мА;
Ток покоя каждого канала усилителя: 125 мА
Размеры печатной платы: 122х108 мм.

Детали, монтаж и налаживание

Звуковой потенциал усилителя достаточно высок, поэтому я подбирал детали, как по качеству, так и по параметрам.
Сначала я установил 11 перемычек из медного луженого провода диаметром 0,7 мм, затем постоянные резисторы и диоды, потом конденсаторы, транзисторы, и, наконец, разъемы, сдвоенный переменный резистор, транзисторы и микросхемы, размещаемые на радиаторах. «Прошел» по всем резисторам и убедился в соответствии их номиналов схеме.
Первое включение прошло не так гладко, как бы хотелось. Оказался бракованным стабилизатор отрицательного питания, который сильно грелся и выдавал -1,8 В вместо положенных -12 В. Замена микросхемы 7912 исправила положение.
Ноль на выходе устанавливается подстроечным резистором R2 (R2′) после 15…20 минутного прогрева и от включения к включению усилителя держится на уровне ±4…6 мВ, что нормально. Все налаживание собственно и сводится к установке нуля и проверке тока выходного каскада по падению напряжения на резисторе R12 (0,64 В).
«Погонял» усилитель от синусоидального генератора звуковой частоты на эквивалент нагрузки – резистор 33 Ом, 2 Вт. Никаких следов самовозбуждения и неустойчивой работы усилителя нет.
При подаче треугольного сигнала на вход усилителя и медленном увеличении входного напряжения ограничение выходного сигнала на экране осциллографа происходит симметрично.

Материал для прослушивания

сформировался почти стихийно и состоял из 10 компакт – дисков:
1. Dire Straits. Communigue. Vertigo 800 052-2.
2. Pink Floyd. The final cut. CDP104.
3. Robert Plant – 1993. If I Were Carpenter (Fontana, 858 091-2, CD Single).
4. Roger Waters. The Pros And Cons Of Hitch Hiking. CK 39290.
5. Валерий Ободзинский. Эти глаза напротив. MEL CD 60 00351.
6. Владимир Кузьмин. Небесное притяжение. SZCD 0373-95.
7. Мусоргский М. Картинки с выставки. Дирижер Евгений Светланов. SUCD 10-00139.
8. Аудио Магазин. Тест – CD1. DL-024.
9. ABBEY ROAD NOW!
10. Faith No More — Introduce Yourself. Slash, Rhino, R2 79940, USA
Последние два диска из приведенного списка скачаны из Интернета в losless формате, в ознакомительных целях :yes: .

Аппаратура

Проигрыватель компакт – дисков (ПКД) Marantz CD5003, внешний ЦАП (DAC) Cambridge Audio DacMagic100, датагорский внешний USB Hi-Fi Audio DAC Goldsmit на PCM2702 (Игорь «Datagor», спасибо!) и ноутбук Toshiba Satellite A200.

Прослушивание и вердикт

Чувствительность усилителя избыточна для нынешней радиоаппаратуры.
Для современных аудиоисточников с уровнем выходного сигнала 0,775…2 В достаточен коэффициент усиления Ku=4…10 (R8=510 Ом…1,6 кОм).
При подключении к бытовой аудиоаппаратуре с выходным напряжением 0,25…0,775 В чувствительность можно повысить, установив коэффициент усиления Ku=10…32 (R8=150…510 Ом). При этом если сопротивление резистора R8 обратной связи окажется менее 470 Ом, целесообразно увеличить емкость конденсатора С8 до 330 мкФ.
Вначале подготовил усилитель для наушников Питера Смита к корректному сравнению. Поскольку единственное различие между классами усиления выходного каскада А, АВ или В заключается в значении тока покоя, увеличил его с 15 мА до 75 мА и перешел от класса АВ к классу А.

Прослушивание превратилось в занимательное занятие по перебору вариантов комплектации системы звуковоспроизведения:
• ПКД CD – дисков;
• ПКД CD – дисков + внешний ЦАП;
• ПКД DVD– дисков + внешний ЦАП;
• Компьютер + внешний ЦАП и др.
С ходу сделать выводы о явных отличиях рассматриваемых усилителей сделать не удалось. Каждый из вариантов системы звуковоспроизведения имел свои нюансы звучания, но полностью меня устраивал.
На вопрос, стоит ли собирать данный усилитель, ответ однозначен – собирать! Реализация качественного усилителя для наушников не требует больших затрат.

Объект сравнения – усилитель для наушников от Питера Смита

Немного об усилителе для студийных головных наушников, разработанным Питером Смитом, рис. 6. Он предназначен для эксплуатации с 32-омной нагрузкой (200 мВт при коэффициенте гармоник 0,001% и динамическом диапазоне 120 дБ), но при необходимости может работать на любые телефоны сопротивлением от 8 до 600 Ом, обеспечивая выходную мощность 575 мВт на 8 Ом, 700 мВт на 32 Ом и 130 мВт на 600 Ом.
Рис. 6. Усилитель для наушников Питера Смита
Основа усилителя – микросхема ОУ OPA2134 в неинвертирующем включении с умощнением на двухтактном комплементарном эмиттерном повторителе VT2, VT4.
Начальный ток коллектора умощняющего каскада выбран на уровне 15…20 мА, для его стабилизации используются генераторы тока на транзисторах VT1, VT3 и светодиодах красного свечения, формирующих напряжение смещения на базах источников тока. Диоды VD1 — VD4 ограничивают токи коллектора транзисторов VT2 и VT4 на уровне 300 мА, выполняя функцию защиты от коротких замыканий в нагрузке.
Коэффициент усиления задается резисторами R1 и R2:
KU=1+R2/R1=2 (6 дБ).
Цепь Зобеля (10 Ом, 47 нФ) и элементы Буше (4,7 мкГн, 47 Ом) на выходе не допускают самовозбуждения при значительной реактивной составляющей сопротивления нагрузки.
Все детали усилителя размещены на печатной плате размером 134х103 мм.

Файлы по усилителю JLH

Желающие могут взять печатную плату усилителя JLH в layout:
▼ part_1.zip 🕗 23/03/16 ⚖️ 61,57 Kb ⇣ 167

Заказываем клон JLH он-лайн!

• Заказать собранный наушниковый усилитель JLH Class A Headphone amplifier с модным трансформатором R-Core. Бесплатная доставка.
• Заказать полный кит для самостоятельной сборки JLH Class A Headphone amplifier.Бесплатная доставка.

Список цитируемых источников

1. Smith P. Studio Series – Stereo Headphone Amplifier. A Top – Class Unit For Audio Enthusiast! // Everyday Practical Electronics, 2008, №3, p. 12 – 20.
2. Носов В. О «вредном звуке» // Радио, 2001, №11, с. 14, 15.
3. JHL Class A Headphone amplifier — Радиофорум у Датагора
4. Усилитель JLH класса А для наушников
5. Васильев В.А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. – М.: Радио и связь, 1982. – 96 с. (с. 14 – 16).
6. Дайджест // Радиохобби, 2004, №3, с. 12, 13 (Памяти Джона Линсли Худа. Усилитель образца 1969 года).
7. Простой усилитель для наушников на КТ315Б. Датагорская статья.
8. Усилитель JLH низковольтный. Форум у Датагора.

Дополнения

Схема соединений усилителя для наушников
Чтобы помочь начинающим избежать типичных ошибок, привожу схему подключения платы усилителя (рис. 7). По сравнению со схемой, предложенной на нашем форуме, здесь имеется фильтр защиты от электромагнитных помех EMI Filter, снабберный конденсатор C1, входы подключены экранированным кабелем с двумя сигнальными проводами.
Рис. 7. Схема соединений усилителя для наушников
Фильтр защиты от электромагнитных помех — фабричный, например, типа EMI Filter 03 ME 3D, 110/220V, 3A, 50/60Hz. Снабберный конденсатор 0,033 мкФ на рабочее напряжение 250V типа MKP X2. Его можно заменить на 0,033/1kV К78-2 или 0,033/1,6kV К78-2.
Для монтажа входных цепей рекомендую экранированный аудио кабель 2х2×0,14 Shielded Flat Cable OFC.
Конструкцию желательно разместить в металлическом экранирующем корпусе из дюралюминия или стали.

Камрад, смотри полезняхи!

Владимир Мосягин (MVV) Россия, Великий Новгород Список всех статей Профиль MVV Радиолюбительством увлекся с пятого класса средней школы.
Специальность по диплому — радиоинженер, к.т.н.
Автор книг «Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником», «Секреты радиолюбительского мастерства», соавтор серии книг «Для прочтения с паяльником» в издательстве «СОЛОН-Пресс», имею публикации в журналах «Радио», «Приборы и техника эксперимента» и др.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх