Усилитель класса А «JLH» (схема 1969 года)
На Хабре уже были публикации о DIY-ламповых усилителях, которые было очень интересно читать. Спору нет, звук у них чудесный, но для повседневного использования проще использовать устройство на транзисторах. Транзисторы удобнее, поскольку не требуют прогрева перед работой и долговечнее. Да и не каждый рискнёт начинать ламповую сагу с анодными потенциалами под 400 В, а трансформаторы под транзисторные пару десятков вольт намного безопаснее и просто доступнее.
В качестве схемы для воспроизведения я выбрал схему от John Linsley Hood 1969 года, взяв авторские параметры в расчёте на импеданс своих колонок 8 Ом.
Классическая схема от британского инженера, опубликованная почти 50 лет назад, до сих пор является одной из самых воспроизводимых и собирает о себе исключительно положительные отзывы. Этому есть множество объяснений :
Внутренний дизайн
Усилитель начинается с питания. Разделение двух каналов для стерео правильнее всего вести уже с двух разных трансформаторов, но я ограничился одним трансформатором с двумя вторичными обмотками. После этих обмоток каждый канал существует сам по себе, поэтому надо не забывать умножать на два всё упомянутое снизу. На макетке делаем мосты на диодах Шоттки для выпрямителя.
Можно и на обычных диодах или даже готовых мостах, но тогда их необходимо шунтировать конденсаторами, да и падение напряжения на них больше. После мостов идут CRC-фильтры из двух конденсаторов по 33000 мкФ и между ними резистор 0,75 Ом. Если взять меньше и ёмкость, и резистор, то CRC-фильтр станет дешевле и меньше греться, но увеличатся пульсации, что не комильфо. Данные параметры, имхо, являются разумными с точки зрения цена-эффект. Резистор в фильтр нужен мощный цементный, при токе покоя до 2 А он будет рассеивать 3 Вт тепла, поэтому лучше взять с запасом на 5-10 Вт. Остальным резисторам в схеме мощности 2 Вт будет вполне достаточно.
Далее переходим к самой плате усилителя. В интернет-магазинах продаётся куча готовых китов, однако не меньше и жалоб на качество китайских компонентов или безграмотных разводок на платах. Поэтому лучше самому, под свою же «рассыпуху». Я сделал оба канала на единой макетке, чтобы потом прикрепить её ко дну корпуса.
Запуск с тестовыми элементами:
Всё, кроме выходных транзисторов Tr1/Tr2, находится на самой плате. Выходные транзисторы монтируются на радиаторах, об этом чуть ниже. К авторской схеме из оригинальной статьи нужно сделать такие ремарки :
Слесарно-столярное
Теперь о традиционно самой сложной части в DIY — корпусе. Габариты корпуса задаются радиаторами, а они в классе А должны быть большими, помним про 30 Ватт тепла с каждой стороны. Сначала я недоучёл эту мощность и сделал корпус со средненькими радиаторами 800 см 2 на канал. Однако при выставленном токе покоя 1,2 А они нагрелись до 100°С уже за 5 минут, и стало ясно, что нужно нечто помощнее. То есть нужно либо ставить радиаторы побольше, либо использовать кулеры. Делать квадрокоптер мне не хотелось, поэтому были куплены гигантские красавцы HS 135-250 площадью 2500 см 2 на каждый транзистор. Как показала практика, такая мера оказалась немного избыточной, зато теперь усилитель спокойно можно трогать руками – температура равна лишь 40°С даже в режиме покоя. Некоторой проблемой стало сверление отверстий в радиаторах под крепления и транзисторы – изначально купленные китайские свёрла по металлу сверлили крайне медленно, на каждую дырку уходило бы не менее получаса. На помощь пришли кобальтовые свёрла с углом заточки 135° от известного немецкого производителя — каждое отверстие проходится за несколько секунд!
Сам корпус я сделал из оргстекла. Заказываем у стекольщиков сразу нарезанные прямоугольники, выполняем в них необходимые отверстия для креплений и красим с обратной стороны чёрной краской.
Покрашенное с обратной стороны оргстекло смотрится очень красиво. Теперь остаётся только всё собрать и наслаждаться музы… ах да, при окончательной сборке ещё важно для минимизации фона правильно развести землю. Как было выяснено за десятилетия до нас, C3 нужно присоединять к сигнальной земле, т.е. к минусу входа-входа, а все остальные минуса можно отправить на «звезду» возле конденсаторов фильтра. Если всё сделано правильно, то никакого фона не расслышать, даже если на максимальной громкости поднести ухо к колонке. Ещё одна «земляная» особенность, которая характерна для звуковых карт, не развязанных с компьютером гальванически – это помехи с материнки, которые могут пролезть через USB и RCA. Судя по интернету, проблема встречается часто: в колонках можно услышать звуки работы HDD, принтера, мышки и фон БП системника. В таком случае проще всего разорвать земляную петлю, заклеив изолентой заземление на вилке усилителя. Опасаться тут нечего, т.к. останется второй контур заземления через компьютер.
Регулятор громкости на усилителе я не стал делать, поскольку достать какой-нибудь качественный ALPS не удалось, а шуршание китайских потенциометров мне не понравилось. Вместо него был установлен обычный резистор 47 кОм между «землёй» и «сигналом» входа. Тем более регулятор у внешней звуковой карты всегда под рукой, да и в каждой программе тоже есть ползунок. Регулятора громкости нет только у винилового проигрывателя, поэтому для его прослушивания я приделал внешний потенциометр к соединительному кабелю.
Я угадаю этот контейнер за 5 секунд…
Наконец, можно приступать к прослушиванию. В качестве источника звука используется Foobar2000 → ASIO → внешняя Asus Xonar U7. Колонки Microlab Pro3. Главное достоинство этих колонок — это отдельный блок собственного усилителя на микросхеме LM4766, который можно сразу убрать куда-то подальше. Намного интереснее с этой акустикой звучали усилок от мини-системы Panasonic с гордой надписью Hi-Fi или усилитель советского проигрывателя Вега-109. Оба вышеупомянутых аппарата работают в классе АВ. Представленный в статье JLH переиграл всех вышеперечисленных товарищей в одну калитку, по результатам слепого теста для 3 человек. Хотя разницу было слышно невооружённым ухом и без всяких тестов – звук явно детальнее и прозрачнее. Весьма легко, например, услышать различие между MP3 256kbps и FLAC. Раньше я думал, что эффект lossless больше как плацебо, но теперь мнение изменилось. Аналогичным образом гораздо приятнее стало слушать нескомпрессованые от loudness war файлы — dynamic range меньше 5 дБ вообще не айс. Линсли-Худ стоит затрат времени и денег, ибо аналогичный брендовый усилок будет стоить намного дороже.
JLH 1969 сравнение усилителей
Содержание публикации JLH 1969 сравнение усилителей
Существующих в мире вариаций аудио-усилителй огромное колличество. Стало интересно послушать легендарный усилитель по схеме Худа, который меня действительно впечатлил и чуть позже я решил сравнить несколько его модификаций. И так встречайте, на ринге в тяжелом весе:
Для оценки звучания использовались следующие акустические системы: KEF Cresta 10, Dynaudio Contour S 1.4, Contour S 5.4 и колонки Dialog W-203. Даже получилось интереснее тем, что подобралась столь разная по исполнению и ценовому диапазону акустика.
Все из прослушенных усилителей по схеме Hood показали себя практически всеядным к подключению акустики, благодаря линейному усилению и высокой амплитуде сигнала.
Приступаем к сравнению усилителей по качеству звучания:
1969-T6 VS Rusich JLH-215
У Худа 1969-T6 (2 платы) по сравнению с Русич, бас более глубокий, уходящий ближе в бубнеж, не хватает в нем четкости, середина как бы размазана (не ясная), но более яркие верха. Сцена же более узкая у Русич. Зато Rusich имеет софт старт, который защищает акустику от повреждения в случает пробоя и избавляет от сильного щелчка в колонках в момент включения.
Nobsound NS-02G VS Rusich JLH-215
У Nobsound по сравнению с Русич, тоже немного не ясная середина, верха более яркие, возможно сказывается легкий спад на НЧ диапазоне, который у Nobsound менее жирный, а более сухой и мониторный. Русич здесь выигрывает по сцене.
1969-T6 VS Nobsound NS-02G
1969-T6 по сравнению с Nobsound имеет более жирный бас, переходящий в бубнящий, слитную подачу, немного более мутную середину, при этом голос слушается более по-ламповому сладко. ВЧ при этом слышится, но немного не хватает воздуха у 1969-T6, зато сцена шире.
Nobsound в данном сравнении кажется более мониторным и честным. 1969-T6 больше всего напомнил глубокое и мягкое Mosfet-ное звучание ламп. В то же время надо заметить, что теплоту, натуральность и душевность лампы повторить на транзисторе не всем удается.
SA1969 VS Nobsound NS-02G
Оба усилителя имеют одинаковую тональность звучания, которое можно охарактеризовать как мониторное, такой же быстрый и точный бас, хорошо проработанный ВЧ диапазон. Но SA1969 по сравнению с Nobsound имеет более высокое разрешение, больше послезвучий и лучше позиционирование инструментов в пространстве, а также середина слышится более чистой и правильной. Кроме того у Nobsound слышен гул низкой частоты (50 Гц) в отсутствии сигнала, у SA1969 такого вовсе нет. SA1969 имеет софт старт.
В процессе тестирования были сняты и температурные показатели усилителей:
Стоит добавить ещё одно наблюдение. Штатно в студии для раскачки колонок Contour S 1.4 и Contour S 5.4 используется усилитель Parasound A31 и удивило то, что усилители по схеме Худа практически не уступили в качестве звучания довольно дорогому собрату.
Особенно явное превосходство было выраженно при сравнении встроенного усилителся в колонках Dialog W-203 с усилителем Худа. Такое любопытное сравнение показало довольно высокий потенциал самой акустики (держим в уме её стоимость, всего 1000р.) и увы, плохой встроенный усилитель в ней.
Подводя итоги хочется отметить, что гениальная и в тоже время простая схема Джонa Линcли Xудa (Jоhn Linslеy Hоod) 1969 года даже спустя 50 лет восхищает своим великолепным качеством звучания, практически в любом исполнении.
Ссылка с замерами параметров усилителей при помощи программы RightMark Audio Analyzer:
Усилитель для наушников JLH1969
Доброго времени суток, уважаемые читатели сайта.
Данным обзором хочу начать серию обзоров про усилители для наушников.
Все усилители приобретались и собирались в течение полугода, примерно в лета 2016 маленькими частями, ценой до 22евро (без учета доставки). Для объективности, все усилители будут протестированы в стоковом состоянии, без доработок, с использованием только полученных деталей.
В своих обзорах я, как и ранее, постараюсь не использовать сложных терминов, которые часто встречаются на профильных форумах.
Итак, усилитель для наушников, зачем он нужен?
Вроде бы ответ очевиден, но возникает закономерный вопрос: зачем делать наушники, которым нужен еще и усилитель? Не проще ли делать все наушники низкоомными?
Ответ не так прост: чем ниже сопротивление нагрузки (читай — наушников), тем в более тяжелом режиме работает электроника, следовательно тем больше проявляются не лучшие стороны компонентов аудиотракта источника звука.
Данный усилитель уже обозревался на этом сайте уважаемым Alex_74 и даже в таком же корпусе, как у меня. Он уже мелькал в предыдущем обзоре. Целью написания данного обзора, считаю дополнение тестами и измерениями и без того полного обзора с доработкой.
Добралась посылка ко мне за 12 дней. Упаковка стандартная, для товаров такой категории.
Вот уж кто нам не даст скучать — так это китайцы. Квест по подбору корпуса, с нужными посадочными отверстиями, то еще развлечение. Благо есть комментарии покупателей, на фото которых можно увидеть готовые изделия по твоей задумке.
Вообще изначально этот корпус приобретался для другого кита для самостоятельно сборки, и даже был собран, но потом во мне проснулся перфекционист и велел найти пару для усилителя JLH1969 в той же цветовой схеме и того же автора.
В итоге был приобретен корпус как в обзоре Alex_74. Добрался ко мне за 15 дней. Упакован прекрасно: пенопласт + газета с китайскими новостями. Фотографии, к сожалению, не сохранились.
После сборки своего первого усилителя у меня осталась плата софт-старта и защиты от постоянки на выходе. В этот корпус она идеально помещалась, к тому же, защита лишней не бывает. Забегая вперед, скажу, что у меня эта схема единственная, где защита не предусмотрена изготовителем кита. Для ее питания у меня как раз оказался трансформатор с независимой обмоткой, а значит было бы преступлением не воспользоваться данным совпадением.
Из-за близкого расположения трансформатора и платы защиты появился фон. Провод идущий по плате — решение данной проблемы.
Итак, переходим непосредственно к замерам и тестам.
Все типы тестов были проведены в одно время на всех усилителях, с использованием одних и тех же приборов, проводов и компонентов.
Все измерения RMAA были сделаны при одинаковых установках громкости: Выход звука — 100%, Микрофонный вход — 10%. Изменялась лишь громкость на самом усилителе, для установки уровня сигнала в 0-1дБ. Именно с такими установками звука удавалось начать тест с нагрузкой, без нее и саму в себя.
Так как тестов предстояло много, был сделан универсальный кабель, который без пайки и разбора корпуса позволял снимать параметры и изменять нагрузку.
Результаты тестов не претендуют на абсолютную точность, они лишь призваны показать отличия и особенности каждого из усилителей. Вообще, глядя на получаемые цифры, я смело не обращал внимание на погрешность в 5-10%.
Самое важное — определиться с тем, какие параметры нам нужны и важны. Потом уже, как всю полученную информацию систематизировать и сравнить.
Задача усугублялась тем, что после тестирования наушниками еще хотелось пользоваться, а значит длительно давать большой сигнал нельзя, чтобы не сжечь катушки. Это было сложно все делать одному, поэтому многие фото не получились. Для порядку — пара фотографий процесса.
В ходе тестирования было выявлено, что максимально-стабильная величина сигнала, до срабатывания защиты равна 0,72В. Можно поднять и до 1В, но стабильность в этом режиме хромала. Следовательно и мерить будем на нем. В повседневной жизни мы не слушаем синус, поэтому это ограничение не должно быть сдерживающим фактором от покупки данного кита с платой защиты. Например максимальное значение синусоидального сигнала с выхода звуковой карты моего компьютера равно 0.92В. Учитывая это, делаю вывод, что запаса достаточно.
Выводы:
— Выходное сопротивление низкое
— Толерантен к импедансу наушников
— Не любит высокий уровень сигнала
Для чистоты эксперимента были сделаны тесты и на других установках громкости. Старался установить крайние положения для входа и выхода. Приведу результаты в файлах программы RMAA. Если остались вопросы по условиям тестов — пишите в комментариях желаемые условия — проведу дополнительно, при необходимости добавлю в обзор.
На что способен китайский усилитель А-класса JLH 1969?
Главная страница » Мультимедиа » На что способен китайский усилитель А-класса JLH 1969?
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:
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 здесь
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:
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:
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.
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.
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:
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:
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.
