Сборка усилителя JLH 1969.

Сборка ещё одного усилителя, выполненного по схемотехнике JLH 1969.
Обзор рассчитан на подготовленного читателя.

1. Мой комплект плат был ещё в пути, а послушать хотелось.
«Готовый к употреблению» усилитель был предоставлен сотрудником, который увлекается звуком очень активно:



Усилитель собран из модулей с Али.
У Люси можно купить спаянные ПП.

А здесь можно купить только ПП без деталей.

В предоставленном на прослушивание усилителе установлены именно такие ПП.
Несмотря на монструозность конструкции, выходная выходная мощность всего 1 Вт на канал.
У владельца усилителя акустика высокой чувствительности на широкополосном динамике, поэтому достаточно.

Прослушивание проводилось с акустическими системами Heco Victa 601.
Нам (двоим участникам прослушивания) звук понравился.
Поэтому было решено собрать свой экземпляр усилителя из модулей с Али (ссылка в топике; в три раза дешевле, чем у Люси).

2. О тепловом режиме JLH 1969.
Бытует мнение, что усилитель в классе А должен быть горячий.

В прослушанном усилителе режим выходного каскада: питание всего 12В, ток 1А (т.е. 12 Вт тепловыделения на канал).
При избыточной площади радиаторов прогреть его так и не получилось. )
Он так и остался едва тёплым.

В наличии радиаторы от Амфитона-А1-01 (площадь каждого 1160 кв.см)


Формулы для расчёта площади радиатора:


Для начала буду ориентироваться на режим 19В 2А (т.е. 38 Вт).
Расчётный температурный режим:
So = 1160/38 = 30,5 (кв.см/Вт)
dT = 1200/30,5 = 39 (К)

3. Платки усилителей благополучно приехали с Али.
Поскольку изолировать корпуса ТО-220 транзисторов TIP41C не очень удобно, была выполнена замена на 2SC5200.
На этапе перепайки транзисторов.


Испытания канала:



При рассеиваемой мощности 38 Вт температура радиатора достигла 50 град.С (температура в комнате +22 град.С).
dT= 50 — 22 = 28 (K)
Радует то, что ошибка в расчётах была в худшую сторону. ))
Но это замер, когда радиатор открыт. Что будет в корпусе усилителя пока трудно предсказать.

18.12 приехала посылка с конденсаторами 4700 мкФ*35В.
Замена выходных конденсаторов 2200 мкФ на 4700 мкФ:

Второй канал был настроен на ток 1,6А при питании 17В:

Тепловой режим мне понравился больше, чем при 19В и 2А.

4. Проверка трансформатора.
Я почему то думал, что в моих закромах есть пара трансформаторов Unitra, но оказалось, что всего один. (


Заявлено 80 Вт. Это несколько усложнило задачу: двойное моно сразу же пролетает, как фанера над Парижем.
И следом вопрос. Потянет ли один такой трансформатор два канала в классе А (2*38Вт)?

Если точнее, интересовал нагрев трансформатора при 100% нагрузке и его акустический шум (гул).
Трансформатор был нагружен резистором ПЭВ-7,5 5,6Ом (17,3В под нагрузкой, т.е. 53Вт). Чтобы резистор не сгорел при испытаниях, пришлось охлаждать его в кружке с дистиллированной водой. Когда вода начала парить, пришлось добавить вентилятор:


Короче, температурный режим трансформатора в норме. ))

А вот после добавление диодов и конденсатора меня поджидал сюрприз: гул значительно увеличился, хотя мощность нагрузки была уменьшена.
«Гирлянда» из резисторов ПЭВ около 12 Ом, напряжение после выпрямления около 21В, т.е. всего около 40 Вт.

Тогда был добавлен резистор 0,1 Ом, чтобы увидеть реальные токи:


Броски тока 5А!

Чтобы снизить броски тока, вместо резистора 0,1 Ом был установлен резистор 1 Ом (далее он же был использован как измерительный)

Броски тока уменьшились до 2А (2В/1Ом):


5. Стройка продолжается (19.12.2020).
Теперь пришла очередь подключить к временному БП один канал и послушать, какой же фон 100Гц получился в АС.

39 дБ(А)
В то же время шум трансформатора 33,5 дБ(А), т.е. примерно на 6 дБ тише.

Если кому непонятно, сколько это 33 дБ(А), поясню «на пальцах»: шум такого уровня слышно, если поднести ухо вплотную к источнику.
Кстати, бытовые шумомеры, как на фото выше и все аналогичные приборчики на базе электретных микрофонов, не способны измерять шум слабее, чем 30 дБ(А). Т.е. при отсутствии шума этот прибор всё равно показывает около 30 дБ(А).
А ухо здорового человека преспокойно различает шумы порядка 16..22 дБ(А), естественно в тихой обстановке.

Смысл сего эксперимента предельно простой: нет смысла уменьшать 100Гц фон в АС, если трансформатор будет гудеть так же или громче.
А пока что понятно следующее: надо минимум 20000 мкФ для каждого канала. Естественно, чем больше, тем лучше.

6. Замеры.
БП всё тот же временный, нагрузка 4 Ом, питание 17В, ток выходного каскада 1,6 А.
Клиппинг на уровне 5,96 В RMS

Вблизи порога клиппинга 5,7В:

Т.е. 8 Вт на канал — предел. Имхо, достаточно для класса А.

Коэффициент гармоник 0,12% при 4 В (т.е. 4 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник 0,05% при 2 В (т.е. 1 Вт на нагрузке):

И вишенка на торте.
Скорость нарастания по переднему фронту 10 В/мкс:

Скорость нарастания по заднему фронту 20 В/мкс:

Вот так «древний» JLH 1969 утёр нос серийным Амфитонам с их скоростью около 5 В/мкс. )))
С места событий:


7. Надо срочно разжиться конденсаторами большой ёмкости.
А где их взять?
Пришлось облегчить героя недавнего обзора.
Пара часов потраченного времени, и вот две банки по 33000 мкФ:

Фильтрация 100 Гц пульсаций — два Г-образных ФНЧ (0,33 Ом и 33000 мкФ), соединённых последовательно.
Один керамический резистор 0,33 Ом начал темнеть и пованивать. Странно.
Заменил на 0,22 Ом.

Включение двух каналов одновременно:

Жёлтые кругляшки — самовосстанавливающиеся предохранители (СВП) на 2,5 А (по одному на каждый канал).
Падение напряжения на каждом около 90 мВ при 1,6 А.
Дал каналам прогреться, подстроил токи по резисторам 0,1 Ом в цепях питания.

8. 20.12.2020
Что мне показалось недостаточным охлаждение диодов (каждый П-образный радиатор — по 32 кв.см ).
Достал ведро с Д242А, выбрал две пары одинаковыми пороговыми напряжениями, чтобы обойтись без выравнивающих резисторов.
Пересобрал выпрямитель:

Полегчало. ))

За одно применил бесхозные конденсаторы 2200 мкФ*35В, оставшиеся после замены на платах:


Сборка в корпусе усилителя Амфитон-А1-01 — то ещё удовольствие.
Таки собрал:

Передняя «морда» в полусобранном виде:

Естественно, все крутилки — бутафория.

Используются только кнопка вкл\выкл и пара светодиодов (индикация наличия питания после СВП по каждому каналу).
Последний замер напоследок:
АЧХ на нагрузке 4 Ом (розовый шум, 1/6 октавы)

Нижняя частота по уровню -3 дБ около 10 Гц.

9. Прослушивание и выводы.
Звук мне очень понравился. Да, он отличается от звука усилителя Амфитон-У-101М.
Сцена стала глубже, меньше «размазывание» источников на сложных композициях.
НЧ достаточно. «Удар в грудь», как у УМЗЧ по 100 Вт и более в канал, от JLH 1969 мы, естественно, не получим.
Так что любители мощи не оценят JLH 1969. ))

На чём хорошо раскрывается JLH 1969:
— гитара, аккордеон, саксофон
— вокал
— фортепьяно

По поводу теплового режима: всё-таки в закрытом корпусе он получился адский.
Тут бы в пору пошутить и встроить вовнутрь красно-оранжевые мерцающие светодиоды для имитации пламени.
Неизвестно, сколько вытерпят 2SC5200 в таком режиме. Надеюсь, СВП сработают, если дойдёт дело до пробоя.
Или перекину усилитель в другой корпус. Время покажет.

А пока будем слушать, встречать НГ и получать удовольствие от звука.

Всем удачных запусков усилителей!

Дополнение от 26.12.2020.
Установлены теплопроводящие керамические прокладки для транзисторов 2SC5200


Дополнение от 16.04.2021.
С целью унификации усилителей по коэффициенту усиления (прижилось значение 20дБ) заменены резисторы R4 (согласно схемы ниже) на 300 Ом

Таким образом, режимы по постоянному току остались без изменений,
а усиление снизилось до Ку=10 (т.е. до 20дБ).
THD снизился со значения 0,1 %

до 0,085 %


В результате все три усилителя (в доме) имеют одинаковый Ку=10, что позволяет выполнять корректные сравнения.
После ротации JLH-1969 вместо усилителя Амфитон-У-002-2021
субъективно стало больше НЧ (для чистоты эксперимента саб 100л был отключен).
Почему так? Не могу объяснить.