Ланзар ТС- термостабильный доработанный Ланзар

[finn32]

Ланзар ТС- термостабильный доработанный Ланзар

Некоторое время назад, в процессе доводки очередного проекта, был опробован термоузел с двумя транзисторами, включенными по схеме Шиклаи. Тогда выяснилось, что для решений, в которых ток покоя выходного каскада УН не задан жестко с помощью ГСТ (несимметричная схема) или не завязан на дополнительные термостабилизирующие элементы (симметричная схема), применение простого однотранзисторного двухполюсника смещения чревато сильным плаванием тока покоя ВК от изменения температуры каскада УН и дрейфа его тока покоя соответственно. Термоузел на транзисторах Шиклаи имеет гораздо меньшую зависимость изменения падения на нем от протекающего тока, а, следовательно, и намного лучше стабилизирует ток покоя ВК при изменении температуры каскада УН. Тогда же возникла мысль применить данное решение для доработки существующего усилителя мощности Ланзар, как усилителя с довольно низкой термостабильностью, но пользующегося довольно большой популярностью у начинающих радиолюбителей из-за простоты схемы. Также было решено поставить, наконец, в УН нормальные транзисторы, обычно применяемые для этих целей, с низкими межэлектродными емкостями и хорошими частотными и усилительными свойствами, ибо сколько можно юзать драйверы в УН?
Задачи что-то кардинально улучшать не стояло, а была задача минимальными доработками повысить термостабильность типового Ланзара до приемлимой в домашних условиях при работе с большими токами покоя ВК и УН.

Как видно, от типового Ланзара он отличается незначительно: добавлено 3 элемента в термоузле, немного снижено усиление УН, для еще бОльшей термостабильности. Убрано нагромождение конденсаторов на входе и в цепи ООС. Туда же добавлена цепочка встречно-параллельных диодов для защиты конденсатора от пробоя. Электролитический конденсатор в цепи ООС может быть применен неполярный, но я рекомендую полярный полимерный, для компьютеров. Они обладают низким ЭПС на звуковых частотах, долговечные и имеют очень малую утечку. К тому же на звуке их применение сказывается положительно.

Ток покоя ВК УН, при применении транзисторов Т5, 6, как указано в схеме, составляет 7.5-10 мА, чего вполне достаточно для работы на двойку ЭП, выполненных на современных импортных транзисторах с хорошей бетой и широкой ОБР. Возможные замены транзисторов УН приведены на схеме. Нужно учитывать, что "драйверные" и пограничные транзисторы типа 649/669 и 340/350 применять в УН следует в крайних случаях, на полном "безрыбье". Также следует воздержаться от применения в каскаде УН транзисторов типа BD139/140 ввиду их невысокого напряжения К-Э и посредственных частотных свойств, а так же повышенных межэлектродных емкостей. К тому же, звук с шустрыми транзисторами в УН отличается в лучшую сторону, в этой схеме слышно отчетливо.

Все указанные на схеме замены транзисторов УН были проверены мной непосредственно в схеме, гарантия, что работать будут без проблем. Также следует понимать, что с разными транзисторами УН ток покоя их будет тоже разный, соответственно и нагреваться они будут по-разному при прочих равных. Поэтому эксплуатация усилителя без радиаторов для транзисторов УНа очень нежелательна.

Схема была собрана на макете, старая плата Колобка.

Испытания подтвердили низкую и плавную зависимость ТП ВК от ТП УН. При относительном изменении ТП УН на 40%, ТП ВК изменяется на 12%. Резкое изменение температуры платы на 15-20°С (интенсивный обдув холодным воздухом) приводит к увеличению ТП ВК всего на 15-20 мА к исходно установленным 120 мА на пару.

Под обновленную схему мной была трассирована простенькая двухслойная плата под завод с правильной трассой земли, точкой снятия ООС и без детских болячек в виде огромных контуров питания.

Цобель на выходе не нужен, усилитель устойчив и без него. RL цепочка на выходе необходима, как и в любом другом транзисторном УМЗЧ.

Размер платы 115*55 мм. Минимальная высота радиатора для установки 70 мм.

Если кто-то решит трассировать сам, то очень не рекомендую делать однослойную плату, делайте хотя бы псевдодвухстороннюю, с верхним слоем под землю. Это избавит от многих проблем и значительно упростит и оптимизирует трассу в целом.

Питание для двух пар задирать выше 50 В на плечо не рекомендую, ОБР никто не отменял.

Характеристики не отличаются от таковых у стокового Ланзара в соседней теме.

Про звук тоже писАть смысла нет, он известен всем неофитам во все времена.



Пару графиков на 20 кГц.

 

[Focus 016]

А транзисторы в УН , может стоить разгрузить, добавив ЭП? Параметры должны стать лучше.

 

[finn32]

Конечно. Но это просто термостабильная версия обычного Ланзара. С хорошими параметрами усилителей хватает.

 

[finn32]

Есть Симметрон, Ланзар на максималках.

 

[Сергей НСО]

архива с ПП не будет?? ))

 

[finn32]

Не, слишком много халявщиков,желающих заработать чужими руками и мозгами.

 

[valeran1952]

интерес чисто академический, а заработок на этом, на уровне веры в светлое будущие.

 

[gluxon]

Не, слишком много халявщиков,желающих заработать чужими руками и мозгами.

Согласен. Одного товарища с похожими принципами недавно ушли отсюда

архива с ПП не будет?? ))

Есть рисунок верхней стороны ПП. Думаю что для Вас не составит особого труда нарисовать нижнюю сторону

 

[Fisher]

Одного товарища с похожими принципами недавно ушли отсюда

Похоже Митрон ещё долго икать будет. :hohot:

 

[Focus 016]

А при таком питании, не будет избыточным использовать две пары столь мощных выходников? Или нагрузка предполагает быть 4ом и меньше ?

 

[finn32]

интерес чисто академический, а заработок на этом, на уровне веры в светлое будущие.

Какой бы ни был. Нечистые на руку и на совесть халявщики, сами не умеющие трассировать платы, тупо их крадут и продают на том же Авито. То, что они заработают- это еще ладно. Но они ломают рынок мне или тем людям, которые так же, как и я, трассируют платы сами и живут своим умом. Меня такое положение дел не устраивает, поэтому и платы свои я в народ перестал выкладывать. Ценник я предлагаю вполне гуманный, а тем, кому жалко вместо попить пивка, купить платы, я всегда говорю, что схема без ошибок, трассируйте сами, никто же не запрещает.

Решение рабочее, я его нашел и предложил улучшенный вариант Ланзара, с которым многие любители мучались уже пару десятков лет и я в том числе, по первости когда собирал. Доработки не сложные, вполне можно омуществить и на народной плате из сети. Хотя та плата очень хреновая по ряду причин.

 

[finn32]

А при таком питании, не будет избыточным использовать две пары столь мощных выходников? Или нагрузка предполагает быть 4ом и меньше ?

При таком питании в самый раз 3 пары. Особенно учитывая, что на выходе биполярная двойка. Дело ведь не только а мощности, а в максимально линейном режиме работы транзистора как усилителя тока с заданными частотными свойствами.
Первое- это входное сопротивление УТ, повторителя Дарлингтона. Оно чем больше,тем лучше, ведь нагрузка на УН и девиация его тока- фактор искажений.
У двойки ВК, при хороших транзисторах предвыхода и выхода, общее усиление будет в лучшем случае 150*70=10500. А у тройки уже 200*150*70=2100000. Но Ланзар максимально прост, на выходе двойка и 2 пары ВК. Что мы имеем с таким выхлопом? Бета любого транзистора зависит от тока через него. Соответственно, с ростом тока, бета падает, причем как предвыхода, так и выхода. И, вместо идеальных 10500 мы получаем, что с каждым Ампером в нагрузке входное сопротивление повторителя падает, а после определенного тока через транзистор, вообще очень быстро и нелинейно. Растет нагрузка на УН, растут искажения, приходит транзисторный звук во всей красе.
Второе- это частотка. Зависимость граничной рабочей частоты транзистора от тока коллектора тоже довольно резкая и нелинейная. Т.к. частота замыкания петли ОООС у нас может быть до 5 и даже 10 МГц, то ситуация, когда частота работы прибора меняется в широких пределах от тока через него, нас не очень устраивает, ведь это приводит к колебаниям фазы и задержкам в петле ОООС, что может вызвать вспышки генерации или подзвон на сложных нагрузках.
Третье- квазинасыщение. Этот эффект наблюдается у дешевых выходников типа Тошибы, Кеков, бюджетных Санкенов и их различных клонов. Смысл эффекта в том, что при снижении напряжения К-Б выходных транзисторов в следствие просадки питания на больших токах, бета падает настолько, что транзистор превращается в кирпич. Он квазиоткрыт и квазинасыщен, приращения тока в нагрузке не происходит, хотя истинного насыщения еще нет. Транзистор "сдувается"С этим эффектом можно бороться несколькими способами. Самый простой- применять мощные санкены или он семи со сниженным эффектом квазинасыщения. Санкены в МТ-200 сейчас практически недоставаемы, а ОН Семи про серий максимально дороги. Другой способ- раздельное повышенное питание УН и ВК. Но тут возникают другие подводные камни. Третий способ,самый логичный и доступный- увеличение количества выходников и снижение локальной токовой нагрузки.
Помножим все вышесказанное на тот факт, что импеданс многополосных АС довольно сложный и , при номинале в 8 Ом, часто падает до 4-х и ниже на определенных частотах, а в 4-х Омных падает бывает и до 2-х Ом и понимаем, что 2 пары ВК- это в принципе необходимый минимум для более-менее нормальной работы нашего усилителя на большинство бытовых АС.
Но есть еще ложка дегтя: бездумное увеличение количества выходников приводит к нагрузке на драйвер из-за роста суммарной емкости, которую тому нужно быстро перезаряжать, желательно не выходя из режима А. Получаем необходимость высокого тока покоя предвыхода.
Резюмируя: 2 пары выходников для Ланзара- минимум, а лучше 3. Этим мы снизим девиацию тока УН, локальную токовую нагрузку на каждый выходник и колебания его беты и частоты, а также отодвинем момент квазинасыщения. Для нормальной работы Ланзара на 3 пары выходников можно оставить одну пару предвыхода, но выбрать им ток покоя 80-100 мА, что гарантирует нахождение драйверов в классе А и обеспечит относительно легкое управление гирляндой ВК.
Оптимальная формула ВК для высококачественного усилителя с выхлопом на биполярных транзисторах- это тройка по схеме 1-2-4. Т.е. 1 пара первой ступени, 2 пары второй и 4 пары ВК.
Для примера усилитель Евгения Букварева "Тройной Интеграл". Питание всего +-30. Обратите внимание, как организован ВК.
ПыСы: надеюсь не зря писАл и кому-то пригодится.

 

[valeran1952]

надеюсь не зря писАл и кому-то пригодится.

Надежда умирает последней, реально исходить из того, что делаешь исключительно для себя любимого в первую очередь и этого более чем достаточно, остальное как карты лягут. Спасибо, хорошо написано .

 

[finn32]

Не люблю карты- это рандом.
Люблю понимать, что делать и как делать, и контролировать процесс.
Вот, иногда пытаюсь с другими поделиться, чему сам научился у умных людей, настоящих инженеров, а не любителей, как я. Кто-то внемлет, а кому-то не интересно и он по сотому разу спаяет старую схему из журнала и будет ее мусолить на форуме до второго пришествия. На развитие тоже нужны моральные силы, я понимаю. А иногда так хочется в свой уютный кокон и ничего не слышать и не видеть.
Без обид, просто жизненные наблюдения.

 

[prima]

ПыСы

Пысы дальше аффтар )
Довольно глубокий анализ, о некоторых аспектах не задумывался раньше.

 

[звуколюб]

Спасибо за глубокий анализ и откровенность. Не очень часто такое встретишь. Мне это познавательно и полезно.+100000 Получилось плюсануть в карму на этот раз.

 

[Fisher]

Получилось плюсануть

А мне так и не дал.