И снова УМЗЧ JLH. Тест отечественных транзисторов в выходном каскаде.

Продолжение экспериментов с усилителем JLH.
Тест отечественных транзисторов, которые есть почти у каждого радиолюбителя.
В этом обзоре ещё больше занудства.


Часть 1. УМЗЧ JLH 1969. Транзисторы 2SC5200 vs 2N3055 в выходном каскаде.

Транзисторы, которые были установлены на первом этапе экспериментов:
VT1 — 2N5401
VT2 — TIP41C
VT3, VT4 — 2SС5200 (2N3055)

По причине того, что приходится сидеть дома и есть какое-то количество свободного времени, из закромов были извлечены запасы отечественных транзисторов:

— пара кт864 (отбраковка с низким h21э )
— кт819
— кт808 (из усилителя Орбита-002, когда был выкинут аналог Квад-405; без особых причин, просто так захотелось)
— кт838 (высоковольтные; интересно попробовать, а вдруг… )
— кт829 (составные, т.е. мимо)
— кт805
— кт8101 (в далёком приближении аналог 2sc5200)

Сначала была запаяна пара КТ819ВМ (из одной партии 1984 года выпуска).
Сразу же была получена генерация на выходе.
Целый день (20.11.2020) был потрачен, чтобы победить эту генерацию: всё безрезультатно.

Примечание: в попытках убрать генерация транзистор VT1 был заменён на КТ502В.



На следующее утро, освободившись из объятий музы, снова добрался до паяльника.
Включил JLH от 12 В аккумулятора (обычный аккумулятор 7 А*ч от компьютерного бесперебойника.)
И произошло чудо: генерация исчезла!

Далее мне представлялось два пути продолжения замеров:
— от аккумулятора 12 В
— от классического БП (трансформатор, мост, кучка электролитов)

Пока аккумулятор заряжался (на момент волшебного облегчения включения он был почти разряжен), час времени был потрачен на поиск подходящего трансформатора. Им оказался ТН36 на 30 Вт.
Поигрался с соединением обмоток: удалось получить около 11,6 В при токе 1,5 А.
Конденсатор после моста 10000 мкФ. Оказалось мало: пульсации по питанию были неприемлемы.

Начал перебирать в уме, какие БП водятся в доме:
— зверинец разных 12 В 2 А
— сетевой БП от ноутбука asus 19 В 3,15 А (штеккер оказался стандартным ф5,5 мм )

В порядке эксперимента (чисто на авось) подключил БП от ноутбука к УМЗЧ JLH: на выходе нет никакой генерации, всё чисто.
Поэтому продолжил выполнение замеров именно с ним.

Для проведения замеров усилителя был установлен режим 2 А (напряжение питания 19 В ).
Нагрузка 4 Ом. Синусоида 1 кГц на входе УМЗЧ.

1. Транзисторы КТ819ВM.
Выходное напряжение ~4 В (4 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,75 %

Выходное напряжение ~2 В (1 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,37 %

Фото с места проведения замеров:

На двух радиаторах закреплены кт819 и кт864. Подключена, естественно, только одна пара.

Далее всё рутинно: проводники перепаиваются на следующую пару транзисторов, подстраивается ток на 2 А и 1/2 питающего напряжения (т.е. 9,5 В ) в точке соединения эмиттер VT3 — коллектор VT4 выходных транзисторов.

Обнаружилось, что подстроечный резистор R2 (подстройка 1/2 питающего напряжения) находится почти в крайнем положении (на максимальном значении 100 кОм).
Поэтому резистор R1 был заменён на 100 кОм.

2. Транзисторы КТ864А имели коэффициент передачи по току около 40, поэтому не получилось установить ток 2 А (только 1,2 А). Поэтому замеры с данной парой не проводились (по всей видимости это отбраковка).

3. Транзисторы КТ808АМ.
Выходное напряжение ~4 В (4 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,31 %

Выходное напряжение ~2 В (1 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,12 %

4. Транзисторы КТ838А.
Ситуация с ними была аналогична, как с КТ864А. Но поскольку очень хотелось увидеть хоть какие-то цифры,
был установлен ток 1,2 А.
Выходное напряжение ~2 В (1 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=2,61 %

Выходное напряжение ~1 В (0,25 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=1,27 %

5. Транзисторы КТ805Б.
Выходное напряжение ~4 В (4 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,46 %

Выходное напряжение ~2 В (1 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,11 %

Фото с места событий:


6. Транзисторы КТ8101А.
Выходное напряжение ~4 В (4 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,25 %

Выходное напряжение ~2 В (1 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,11 %

С последней парой (КТ8101А) были выполнены последующие замеры.

7. Выбор блока питания для УМЗЧ JLH.
По этому вопросу сказано достаточно. Тут я частично позаимствую результаты, чтобы сэкономить своё время. ))
7.1 Питание от классического БП (трансформатор, мост, конденсаторы 30000 мкФ).

"… В идеале нужно добавить конденсаторы после диодного моста или же поставить стабилизатор, чтобы уменьшить шум." ©
Словом, 30000 мкФ на канал — этого мало.
Стабилизатор — палка о двух концах: неизвестно, каким боком применение стабилизатора повлияет на субъективное качество (восприятие) звука. Да и в поиске оптимального стабилизатора можно заблудиться надолго. «Не наш метод.» ©

7.2 Импульсный блок питания.

«Практически идеальное питание.» ©

7.3 Питание от аккумуляторной батареи.

«Это идеальное питание для аудиофилов.» ©

8. Аккумулятор vs импульсный БП.
В программе SpectraLab есть инструмент «Total Power». Это что-то типа широкополосного суммирующего измерителя RMS.

Шумовая полка УМЗЧ JLH (вход закорочен, питание 19 В от импульсного ноутбучного БП):

Total Power = минус 78,97 дБ

Далее перестройка режима на 12 В, ток 1,25 А.

Шумовая полка УМЗЧ JLH (вход закорочен, питание 12 В от импульсного сетевого БП):

Total Power = минус 78,7 дБ (среднее значение)

Шумовая полка УМЗЧ JLH (вход закорочен, питание 12 В от аккумулятора):

Total Power = минус 79,2 дБ (среднее значение)

Групповое фото по окончанию экспериментов 21.11.2020г.:

Тут плата усилителя и транзисторы, участвующие в «забеге».

9. И снова 2SC5200. (22 ноября 2020)
Вход УМЗЧ закорочен, питание от ноутбучного БП 19 В, ток 2 А, нагрузка 4 Ом.
Осциллограмма по выходу, чтобы убедеться в отсутствии генерации:

Шумовая полка:

Выходное напряжение ~4 В (4 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,14 %

Выходное напряжение ~2 В (1 Вт на нагрузке):

Коэффициент гармоник Кг=0,05 %
Пруф:


10. Выводы:
— сошли с дистанции: КТ864А (отбраковка) и КТ838А
— в порядке уменьшения Кг (т.е. в порядке улучшения)
КТ819ВМ
2N3055 (TUNGSRAM)
КТ805Б
КТ808АМ
КТ8101А
2SC5200
— по значению Total Power аккумулятор обошёл импульсные БП аж на целых 0,5 дБ (при уровне шумовой полки -120 дБ); имхо, смехотворная разница; поэтому для себя выбираю импульсный БП 19 В
— выбор (проверка на пригодность) импульсного БП — методом прямого перебора (включить усилитель с конкретным БП, посмотреть выход осциллографом и спектроанализатором)

На этом всё. Всем удачных экспериментов.
P.S. Продолжение следует…