Улучшенный усилитель Василича

    В отличие от предыдущей версии усилителя Василича с N-канальным выходным каскадом Никитина в новой схеме я отказался от блока питания с плавающей средней точкой. Это позволило значительно улучшить качество воспроизведения низкочастотного диапазона ЗЧ и исключить возможную генерацию на ультранизких частотах при сложной нагрузке. Также мною был модернизирован усилитель напряжения (я отказаться от токового зеркала Вилсона в пользу схемы с плавающим каскодом), что значительно увеличило скорость нарастания выходного напряжения. В связке с новым усилителем напряжения работает, хорошо себя зарекомендовавший, улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q9-Q14) В качестве выходных транзисторов использован IRLZ34N (N-канальный MOSFET с пороговым напряжением на затворе +1...+2В). Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

   Основные технические характеристики усилителя мощности:

Номинальная выходная мощность (Вт) — 45 (при Rn = 4 Ом);

Полоса пропускаемых частот (кГц)  -  0,01...100;

Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) - 0,001

Номинальное входное напряжение (В ) - 2;

Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;

Ток покоя выходного каскада (мА ) –75…150.

   Ток покоя задается резистором R23, мною был использован многооборотный резистор номиналом 100 Ом. Рекомендую выставлять не менее 75 мА, уже при этом значении искажения оконечника Никитина в текущей реализации не превышают 0.1% и имеют короткий, быстро спадающий спектр гармоник. Усилитель охвачен токовой обратной связью. Коэффициент усиления равен отношению резисторов R2 к R8. Изменяя номинал переменного резистора R7 устанавливаем выходное напряжение равное 0. В одном из вариантов усилителя в качестве транзисторов Q6 и Q7 мной использовались соответственно 2N5401 и 2N5551. В последнем варианте установлены BD140 и BD139. Под последние транзисторы разведена и плата.  

   В случае каких-либо неисправностей данная схема может быть не безопасна для акустической системы, так как на выходе усилителя может появиться постоянное напряжение, которое выведет из строя АС. В связи с этим рекомендуется все регулировки (установку тока покоя и нулевого напряжения на выходе) производить на подключенную вместо акустической системы активную нагрузку (мощное сопротивление номиналом 4 Ом, 10 – 25 Вт). Данный усилитель желательно использовать вместе с блоком защиты АС (возможные схемные решения этой проблемы будут представлены позже).

Для питания стереофонического усилителя собран блок питания по следующей схеме.

    Тороидальный трансформатор, мощностью 120 Вт имеет 4 вторичные обмотки по 18 В. В качестве выпрямительных диодов может использоваться диодный мост, с предельным напряжением 80 – 100 В и током 10 А. Электролитические конденсаторы (С18 – С19) — 10000 мкФ х 35 В. Трансформаторов может быть два, каждый мощностью по 60 — 80 Вт. Электролитические конденсаторы рекомендуется зашунтировать пленочными.

   Со временем для данного усилителя был изготовлен более качественный блок питания по новой схеме

Плата усилителя спроектирована с помощью программы Sprint-Layout. Ее размер 78 х 58 мм. Виды со стороны деталей и дорожек смотри ниже. 

           

   Плата усилителя изготовлена по ЛУТ-технологии. SMD  компоненты запаяны со стороны дорожек.

  

 

Фотографии собранного УМЗЧ.

    В качестве Q1, Q2, Q5 в рабочем варианте были примененеы оригинальные транзисторы Toshiba 2SA970 (будьте внимательны, их распинока отличается от BC560). Также в качестве Q1 отлично себя показал мосфет ZVP4424A. С ним можно вообще отказаться от разделительного конденсатора C1 на входе усилителя. В качестве Q6, Q7 можно установить 2SA1208/2SC2910, 2SA1380/2SC3502, BD139/BD140. На место Q11 можно установить BD140. На место Q10/Q12 лучше всего подойдут ZVP2110A или ZVP3110A.

 


Результаты измерений на резистивную нагрузку в 20 Вт. 

     Субъективно, при прослушивании усилителя, отмечается более глубокий бас, чистый вокал и очень прозрачный и в тоже время мягкий звук. 

    Желаю успехов в техническом творчестве!

  

Дробыш И.В.

Вложение 1: V-N(2).zip 508,89 KB , (Скачиваний: 507)

Вложение 2: V-N_v_admin.lay 146,62 KB , (Скачиваний: 448)

Вложение 3: V-N v_aka_elfnt.lay6 165,20 KB , (Скачиваний: 322)

Похожие статьи

64 комментария

Усилитель просто супер! Пока собран один канал, но уже сейчас ясно, что JLH будет заменен им! Мягкость звучания подобна усилителю класса А, но блин разрешение невероятное, и все это при халявном тепловыделении. 

Кто будет собирать подключайте через лампочики от авто, а то сам затупил, транзиля неправильно впаял, растроился было и забросил, но седня косячки свои поправил и вот оно счастье, усиль завелся, сижу балдею)))

Когда собирал тоже чуть не случился казус, так как начал было запаивать транзисторы прямо по фото собранного усилителя из статьи ))), да не тут то было, у автора вперемешку в УН использованы 2N5401/2N555, bc560/bc550, 2sa970 — расположение выводов у них разные.  Смотрим лай, распиновка точно совпадает для bc560/bc550 как указано в схеме и будет все ок.

PS усилитель тоже очень понравился.

Доброго времени суток! Скажите а как этот усилитель в сравнении с усилителем ВВ Н.Сухова? Или с другими известными усилителями. В своё время каких только схем не повторял и подача звука многих из них отложилась в памяти. Звучание некоторых схем можно «предсказать» с учётом топологии и элементарной базы, но такую схему не собирал и потому интересует её звучание.
IRL540 можно на выходе поставить?

На выходе можно поставить IRL540, даже при этом можно увеличить напряжение питания усилителя до ± 34 В  (Q10/Q12 поставить ZVP2110A или ZVP3310A) и соответственно снять большую выходную мощность. Но на мой слух звучание усилителя с ними получается менее прозрачным, все дело в большой входной емкости.

IRLZ34N — Ciss  880p — оптимальны по звуку.

IRLZ24N — Ciss 480p — отличные вч, но есть проблемы с басом на низкоомной нагрузке, и уже не выдерживают  малейщего кз на выходе. 

К сожалению, с ними приходится ограничивать питание усилителя в пределах ± 25 В.

Я так понимаю на схеме опечатка в названии выходников?

У оригинальных  Никитинских выходников Ciss  вообще равен 2400 ))

Почему такая высокая входная емкость?

Спасибо за найденную в схеме опечатку. У меня в собранном усилителе стоят IRLZ34N. IRL_I_Z идут с изолированым корпусом.

Так почему же все таки такая высокая входная емкость? Если я правильно посчитал, то даже с емкость 1мкф на входе, частота среза ФВЧ составлят порядка 1.5 Гц. Из каких соображений применяно 10 мкф?
Согласен, 1 мкф в этой схеме более чем достаточно. 10 мкф использовались мною в переходной версии усилителя с блоком питания с плавающей средней точкой при проверке возможной генерации усилителя на ультранизких частотах. По факту в собранном усилителе установлена емкость 2,2 мкф. «Также в качестве Q1 отлично себя показал мосфет ZVP4424A. С ним можно вообще отказаться от разделительного конденсатора C1 на входе усилителя.» Но тогда желательно установить зашитные стабилитроны на входе.
Подскажите, где брали  ZVP2106/10A или ZVP3310A?

ZVP2106/10A покупал на farnell, а ZVP3310A брал здесь http://www.ebay.com/itm/10x-ZETEX-ZVP3310A-MOSFET-DMOS-100V-P-CH-E-LINE-FET-TO-92-NEW-/230962104294?hash=item35c66a07e6  У этого продавца есть и zvp2110A. Наименьшие искажения были получены с ZVP2110A.

Также в ходе экспериментов пробовал вариант с биполяром (bc560) в качестве Q10 и перемычки  вместо Q12. Ток покоя пришлось увеличить до 150мА. Качество звучания получилось на удивление весьма комфортным, уровень искажений усилителя примерно в 4 раза выше, чем в окончательном варианте с двумя ZVP.

Подскажите, эти полевики похожи на оригинал, хотябы внешне?   www.ebay.com/itm/ZETEX-ZVP2106A-TO-92S-PC-3C-3-20-SKT-PLUG-/221585477905?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item3397861111

Да, внешне похожи на оригинал.

А как у усилителя обстоят дела с постоянкой на выходе? Ведь у Никитинского выхода она была достаточно большая и для её устранения был применен интегратор.
Выставляется 0 многооборотным резистором R7, сначала на открытом стенде настроил 0 и далее плавала порядка 60мВ, когда запихнул в тесный корпус все сместилось и пришось заново настраивать и подкручивать с учетом прогрева усилителя в корпусе. Получилось настроить так, что на старте постоянка ~180 мВ, потом с прогревом падает до 0~80 мВ. Один канал лучше, второй хуже установился. Вообще была мысль растянуть или переделать в печатке часть УН, чтоб выходной каскад был подальше от второго, и чтобы качественный электролит влазил на место С5 (ничикон KZ уже не лезет). Но уже спаял на авторской печатке и переделывать не стал, проблем нет, играет отлично (с июня слушаю), да так, что свой токовый усилитель забросил — лень доделывать. У себя для уменьшения нагрева снизил токи второго каскада R13 и R14 увеличил до 68 Ом, а R9 поставл 1 Ком.
Я так понимаю, глядя на печатку и фото усилка, в качестве Q9 использован BD140 как датчик температуры для тока покоя? На схеме расположения деталей он Q8, около выходников(небольшая очепятка). 
В качестве датчика температуры для тока покоя действительно использован имевшийся в наличии BD140 (на схеме Q9).  На рисунке платы со стороны деталей он ошибочно обозначен как Q8.  Спасибо за найденную опечатку.
Ещё вопросик, насколько критичен цвет светодиодов? Где-то на форумах попадалась инфа, что красные шумят меньше, нужно ли их шунтить кондёрами?
Цвет светодиодов не критичен. Они должны быть обычными (не сверх яркими). Зеленые и красные светодиоды импортного производства имеют практически одинаковые параметры (1.8-2.2 В на переходе). Как показала практика, их шунтирование конденсаторами не требуется. В случае использования низковольтных стабилитронов (2.0 — 3.3 В) шунтирование конденсаторами желательно для предотвращения возможной паразитной генерации.
Изменил печатку немножко, вывернул наизнанку питание предкаскада, в итоге избавился от перемычек(нелюблю их), осталась одна между Q6,Q7(необходимое зло), если автор позволит, выложу.
Выкладывайте еще один вариант печатной платы, я не возражаю. Любые усовершенствования усилителя только приветствуются!
Посмотрите, кидайтесь помидорчиками, может где-то наплужил.
Красивая плата получилась, я бы еще рекомендовал для полного совершенства учесть авторский недочет и входной транизстор Q1 постараться вынести из окружения Q8/Q3/Q2 вперед, так будет меньше температурный дрейф 0. Еще обратие внимание на R16  там не хватает второго отверстия для перемычки.

Угу, понял, покручу-поверчу транзисторы, по результату отпишусь. По поводу R16, там R20 мешает уйти влево(он 0.5Вт), наверно придётся в одно отверстие и перемычку и ножку R16 :((, что не есть хорошо, хотя — мож что-то придумаю, для себя же любимого делаю.

 

Вот, что получилось, жду критики.
Красота, мне нравится. Если только совсем чуть критики, и если не критичны размеры по длине, то можно разве что  вытянуть УН немного, чтоб не мельчить в области Q2 / Q3 / Q8, особенно Q8 отдалить, из них он самый теплый.
Ну размер я не хочу увеличивать, нужна компактность, корпус небольшой. Насчёт Q8, его можно отодвинуть вверх, согнув базу в другую сторону, примерно так, как выложил, ещё можно Q2 влево повернуть на 90 градусов, дорожки на К и Э сократятся, что скажете? Руки уже чешутся начать.
Я б повернул Q1 еще на 90 гр, чтоб зеркально с Q2 был думаю так еще удобнее по разводке будет.
Какие полевики собираетесь применить, если не секрет?
С полевиками проверил, с ними ( 2sj74  / 2sj103) в этой схеме получется большой дрейф 0, буду пробовать еще варианты — интегратор. Пока могу их рекомендовать только в схеме с виртуальной 0 точкой (это предыдущий вариант, ну разумеется принять меры для защиты полевика от статики, стабилитроны или диодами), я у себя применял 2sj74  / 2sj103,  уже так несколько месяцев играет.
Да, так будет лучше, по поводу поворота полевичка Q1, он у меня ZVP4424А.

С мосфетом ZVP4424А на входе в этой схеме меньше проблем, чем с jfet, с ними тоже пробовал и слушал долгое время именно это вариант усилителя с фиксированным 0 (их применение не треубет изменеия схемы, 0 с ними держится более менее нормально, но плывет всеж больше чем с биполяром, емкость входную можно выкинуть вообще, R9 с ними рекомендую увеличить до 820 Ом — 1 кОм, будет более оптимально для них по режимам и гармошки чуть меньше, и r14/r13 лучше увеличить до 68 Ом).

Сейчас после обсуждений на форуме cxem.net был эксперимент применить jfet ( 2sj74  / 2sj103) с попыткорй убрать емкость С5, но замена на них требует некоторых изменеий в схеме и не все гладко получилось с 0, по звуку мне ( 2sj74  / 2sj103) показались поинтереснее, но для них надо менять схему.

Ок, буду собирать. По результату отпишусь.Тут надо что-то с питанием думать, или торик мотать иль ИБП, надо ещё банки прикупить 10000.0 х 35в.
А может у кого лишний комплектик полевиков завалялся по схеме из шапки темы?
Вадимка, брал под завязку в http://www.rcscomponents.kiev.ua, вродь недорого, но долго -3 недели ZVP летели авиапочтой.
Предлагаю использовать схему термостабилизации из схемы, нарытую на форумах.По схеме RP1 выставляем на R28, отвечающего за степень термокомпенсации падение 1,1в, с помощью RP2 выставляем ток покоя 75мА, Q11\12 имеют тармосвязь, в качестве датчика температуры — Q10.Никитин вродь одобрямс, что скажете? И ещё вопрос, низкоомные истоковые резисторы должны быть проволочными?

С проблемой термостабилизации в этом усилителе не сталкивался, у меня ток покоя наоборот при нагреве совсем немного снижается. А вот 0 на выходе при нагреве  слегка уплывает, думаю, интегратор если ставить jfet на вход точно стоит взять на вооружение.

Вопрос интересный, металопленочный при долгом кз успевает обуглиться и сгореть, особеннно если с предохранителем не расчитать (а предохранитель при больших банках нужен с запасом), т.е. после кз надо менять еще и резисторы, транзисторы IRLZ34N выживают, а IRLZ24N как повезет ((. По звуку, конечно, лучше ставить неиндуктивный,  лучше поискать неиндуктивные проволочные, они намного более живучие, если нет таких, то можно ставить металопленку, только учитывать, что при кз их вероятно придется менять. По хорошему не помешало бы сгородить в схеме сразу защиту от кз. Сейчас вот думаю собирать очередную версию, с виртуальной 0 точкой и jfet на входе (этакий гибрид между этой и придыдущей версией Василича + с некоторыми своими доработками), в ней защиту добавил,  вобщем мысли по схеме пока такие:

 

 

Чтоб над резиками не издеваться, во время КЗ, есть и термо и постоянка и от передоза тока защита тоже тов.Никитина.

Как думаете, интегратор получится в нашу схему завести?
Добрый день. Применить интегратор к схеме усилителя можно. Его выход нужно заводить после R1. Я бы рекомендовал сначала настроить ноль на выходе усилитля без интератора, а уже только потом подключить выход интегратора на R1. Также целесообразно на входе ОУ интегратора поставить 2 защитных диода, включенных встречно-параллельно.
Я поставлю всётаки на место Q11 IRF9610 с резистором в гейте 10-47 Ом, так будет думаю лучше, чем просто BD140 т.к. ZVP2106G что-то не могу нарыть ;-((, как думаете?
Да, в место Q11  можно ставить IRFP9610.  Я также пробовал  вместо ZVP2106G ставить IRFL9110 (почти тоже самое что и IRFP9610, только в корпусе SOT-223). Разницы в звучании усилителя не замечено.
У меня проблемы… винт, там, где всё было… :(((, буду пытаться восстановить, извините — не по теме :((( 
Вопрос к тем кто уже собирал этот усилитель. Как звучит он в сравнении с Nataly или Ланзаром? 
Вы как то не совсем корректно приводите соперников для сравнения. Ланзар — усилитель начального уровня. По такой схемотехнике выпускаются автоусилители. А вот Натали достойный соперник.
На счет Ланзара — согласен! Если Натали достойный соперник — то как «От Василича» звучит? Какие ваши ощущения после прослушивания?

Добрый день, Натали не слышал, но была возможность сравнить усилитель в одном сетапе с другими конструкциями.

Расположил субьективно от лучшего к худшему, хочу сразу отмеить, что качество любого усилителя во многом зависит от применяемых компонент, и грамотности исполнения.

1) Линкс 17  в оригинальном исполнении (у себя держу еще другой ТОС-ник похож на Линкс PA72) 

2) «Оплеуха микрухам» 2012

3) Усилителем ЭА Лайкова v.6

4) Акулининева с глубокой ООС

Акулиничев порадовал приятными ВЧ, но невнятным НЧ диапазоном, у него баса просто нет.

Лайков дает добротный транзисторный звук (причем звук сильно зависит от применяемого ОУ, слушал с АD845, можно поискать и лучшие варианты, это замечание, думаю, будет справеливо и к Натали — звук сильно определяется выбором ОУ). Имхо без ОУ на входе добротный тосник (типа линкса) звучит интереснее композита. Оплеуха показалась более прозрачной чем Лайковский, но всеравно звучит менее интересно на фоне Линкса и Василича. 

Сравнивал правда немного измененную версию Василича, схему выше выкладывал (с полевиком на входе и плавающей средней точкой, емкости по питанию по 30тыс. мкф. поэтому проблем с басом нет никаких). Я б поставил Василича на 1-2 место, все зависит от жандровых предопчтений и снимаемой мощности. Звучит мягко и приятно, особенно нравится в его исполении вокал но все это до мощносить 25 — 30Вт. Линкс более детальный и дает больше драйва, рок в его исполнении бесподобен, но и более колючий что-ли, т.к. очень требователен к источнику звука, все огрехи записи на ВЧ как на ладони.

Для небольшой комнаты, если нужен теплый звук Василич самое то, что нужно. 

Я слушаю оба, в спальне поставил Василича, а в гостинной тосник типа Линкса PA72.

Думаю, Натали (да и Линкс 17) намного мощнее, это другая весовая категория. Если иногда возникает желание раскочегарить аккустику на полную, тут главное чтоб соседи не прибежали(((,  то тогда лучше собирать их, но это и по деньгам много дороже.

Доброго времени суток.

Подскажите, транзистр Q9(TO-92) на радиатор надо цеплять? Если да, то может его можно заменить на что нибудь в ТО-126 ?

И еще вопрос, можно без замены номиналов обвязки заменить Q1, Q2, Q4, Q5, Q9 на 2sa970. А Q3 и Q8 на 2sc2240 ?

Как выше писали, в качестве Q9 использован BD140, он в корпусе ТО-126.

А по поводу Q10, Q12 кто нибудь пробовал ставить аналоги не ZVP ? Их  только с и-бея могу заказать, а это время((

2sa970/2sc2240 отличные транзистры их можно смело применять,  только придется ножки подгибать у них распиновка совсем другая. Вместо Q9 смeло ставим bd140, печатка именно под него и разведена (его обязательно на радиатор). Вместо Q10 можно поставить временно биполяры (типа bc560 или 2sa970 с учетом распиновки),  а вместо Q12 поставить перемычку между D и S. 

Понял.

Спасибо за подробный ответ!

Здравствуйте. Как считаете, будет ли лучше, если в ваш блок питания после кондеров поставить стабилизатор кр142ен22а? У меня есть транс 20в, после выпрямления 28в. Вот и думаю  3 вольта на стабилизаторе оставить. Что посоветуете?
И еще вопрос, какие элементы нужно поменять и какое питание, для раскачки 70 ваттного 8 омного динамика? Заранее благодарен!
Кто нибудь сравнивал услилок Василича с The end of millenium? Что то измерения в rmaa у Миллениума не впечатляют)

Добрый день!

Возникли несколько вопросов по схеме, если кто ответит буду благодарен.

1. Есть возможность поставить на место Q11 — ZVP2110G(сейчас стоит bd140), на слух разница есть или только при измерении заметна разница?

2. Такой же вопрос по Q1(сейчас стоит — 2sa970) заказывать zvp4424 или разница в звучании минимальна?

3. Какое входное сопротивление усилителя, на сколько ом ставить регулятор громкости? Хочу заказать ALPS.

4. 10000uF в плечо на один канал хватит или нужно больше? Сколько оптимально?

Вроде пока все. Заранее благодарю если кто ответит))

P.S. Собрал 2 канала и защиту от постоянки(по схеме от ivan'а), правда еще не запускал, занимаюсь трансом и БП.

Q11 — замена ZVP на BD140 никак не отражается на качестве и характере звука.

2SA970 дает лучшие результаты при изверениях гармоник, при этом звук более холодный в сравнении с полевиком. С биполяром также лучше повторяемость схемы.

В качестве регулятора громкости оптимально использовать потенциометр номиналом 10 Ком. Также рекомендую R9 увеличить до 820 Ом — 1 кОм, а R14/R13 — до 68 Ом.

В блоке питания 10000 мкФ в плечо вполне достаточно для данной схемы усилителя с фиксированной землей.

И снова здравствуйте)) есть пару вопросов. Большой ли разброс параметров у выходных транзисторов? Нужно ли подбирать пары? И еще, почему многие меломаны тащатся от лампового звука? Хотя искажения гораздо выше чем у транзисторных усилков. Неулежели, четные гармоники с высоким уровнем так прекрасно звучат? Так как времени мало, хочу определиться что все таки собирать, Василича или ламповый усилитель. Нужен совет. Заранее благодарен!

Для получения максимального качества выходные транзисторы желательно подобрать близкими по параметрам. Из практики, при покупке транзисторов из одной партии разброс их параметров не превышает 20%, чего вполне достаточно для данного усилителя. 

«На вкус и цвет товарищей нет». Мне больше нравятся усилители с полевыми транзисторами в тракте. 

Подскажите, а какая скорость нарастания выходного напряжения у вашего усилителя?
Скорость нарастания сигнала на выходе усилителя составляет не менее 50В/мкс. Субъективно звучит на много прозрачнее усилителя на LM3886, имеющего скорость нарастания выходного сигнала 8…19 В/мкс.
Ребята подскажите пожалуйста почему кондеры на плате  С14 и С15 (100мкф) такие же по диаметру как и С8 и С9 (1000мкф)? И еще зачем с8 и с9 шунтируются керамикой на 100 нф и пленкой на 100нф? Я просто в схемотехнике не силен. Заранее благодарен!
Какую из трех печаток посоветуете воспроизвести?
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.