Вы здесь: Главная » Самый простейший усилитель своими руками

Самый простейший усилитель своими руками

Закрыть ... [X]

Казалось бы, ничего нового и сложного тут нет: бери полевик, включай по схеме с общим стоком, известной под названием "истоковый повторитель" и вот вам предусилитель. Увы, как-то не так всё просто получилось. Идеологию, или "почему HotFET" - можно почитать здесь.

Простейший предусилитель: истоковый повторитель

Хотя конечный дизайн и вполне аскетичен, потребовалось-таки помучить калькулятор, да помакетировать/померить всласть. Увы, весь путь в деталях пересказать уже не справлюсь. Означу лишь основные моменты.

Классический истоковый повторитель, на входе имеем разделительный конденсатор и регулятор громкости. Увы, довольно-таки проблемная схемка: смещение на выходе гарантировано, следовательно большой разделительный конденсатор просто необходим. Относительно заметные искажения. Немалое выходное сопротивление, если только не использовать мощный J-FET транзистор (где такие берут нынче?).

Вместо резистора ставим идентичный каскад в нагрузку - и получаем то, что уважаемый Нельсон Пасс выпустил в массы под названием "The First Watt B1 Buffer Preamp". При условии, что применена согласованная пара транзисторов, останется пренебрежимо малое смещение на выходе и весьма приемлимый уровень искажений. Несущественное отличие от варианта B1 здесь - двухполярный источник питания и отсутствие проходного конденсатора на выходе. Ну да это уже дело вкуса разработчика: HotFET preamp можно использовать в различных конфигурациях.

Повторитель с источником тока в нагрузке

Прикидки по рассеиваемой мощности обсуждались уже в статье по идеологии "тёплого" усилителя. Итак, добавляем МДП-транзисторы в каскодном включении. Для простоты источники смещения для каскодов пока изображены схематически.

HotFET Pre: схема-идея

Полная схема "тёплого" предварительного усилителя.

HotFET Pre (c) - схема
  • R1 - 50 KOhm
  • C1 - 3 uF
  • C2, C3 - 0.1 uF
  • C4, C5 - 220 uF 10 V
  • R2, R3 - 91 KOhm
  • R4 - 1 MOhm
  • R5...R8 - 604 Ohm
  • R9, R10 - 22 Ohm 0.1%
  • VD1...VD6 - green LEDs 1.7 V 20 mA
  • VT1, VT3 - IRF610 (matched by Vgs(th) @ 30 mA)
  • VT2, VT4 - J310 (closely matched by Idss)

Хотелось частоту среза по НЧ получить пониже. 1/(R1C1) = 7 Герц - уже неплохо. Есть мнение, что имеет смысл понижать частоту среза вплоть до 0.5 Герца. Как-нибудь попробуем, но не сейчас, хорошо?

Там, где точность номиналов важна - это указано. Остальные компоненты выбирались из того, что было или что больше нравилось 🙂

По сравнению со схемой-скелетиком, в окончательном варианте добавились резисторы в истоках J-FET'ов. Это важно. Это увеличивает глубину местной, так называемой "дегенеративной" обратной связи. Да, я не оговорился - именно увеличивает, ибо она там есть всегда, хотя бы благодаря сопротивлению и индуктивности выводов. А ещё добавление этого резистора позволяет нам выбрать рабочую точку так, как мы того пожелаем. Сильно улучшается термостабильность всей конструкции. Увеличение выходного сопротивления незначительно. Зато, повторитель теперь отвязан от ёмкости нагрузки, что предотвращает паразитную генерацию в случае ну очень больших нагрузочных емкостей - кто знает, какой эзотерический межблочный кабель придётся "прокачивать" этому предусилителю...

В качестве источников опорного напряжения для подобных решений я предпочитаю добрые старые зелёные светодиоды. Три штуки в аккурат позволяют получить чуть больше пяти вольт. Можно было бы и парой синих обойтись. Но слишком уж много мне попадалось современных трёх-вольтовых светодиодов, которые вели себя нестабильно на малых токах. Чаще всего это выражалось в резком уменьшении падения напряжения, как будто что-то там пробивается. Если кто знает объяснение данному эффекту - буду очень признателен, если поделитесь информацией!

Резисторы в затворах транзисторов необходимы для исключения паразитной генерации. Если их, резисторы эти, опустить, возможно всё будет работать как должно, а можно и очень удивиться замерив токи/напряжения в схеме. Причём скорее всего, на осциллографе ничего подозрительного разглядеть не удастся - слишком высока частота, слишком паразиты те зависят от паразитных/случайных/привнесённых емкостей.

Источник питания подойдёт практически любой двухполярный, вырабатывающий напряжение от 15 до 20 Вольт и выдающий не слишком много пульсаций в нагрузку при токе в районе 30мА на канал. "Не слишком много" здесь весьма условно, так как схема сама по себе является "примерной нагрузкой" - качественным источником тока и нечувствительна к помехам по питанию.

Я не стал использовать гигантские электролитические конденсаторы в 15К микрофарад, как это нынче модно. Как следствие этой моей "скаредности", пики тока заряда накопительных конденсаторов менее "ударные", создают меньше помех как в питающую сеть, так и в сторону схемы. Резисторы последовательно с диодами также способствуют растягиванию пиков зарядного тока и, следовательно, снижению помех. Все номиналы рассчитывались под конкретный дизайн, и применять данный источник с другими или дополнительными нагрузками следует только произведя соответствующие несложные прикидки токов, падений и пульсаций напряжений.

HotFET Pre (c) - источник питания

Трансформатор самый обыкновенный, маленький, с двумя вторичными обмотками на 12 Вольт, можно со средней точкой, главное - чтобы выходной ток по паспорту был не менее 120мА. В моём "сетевом" конструктиве трансформатор, даже самый маленький, не поместился в корпус и был вынесен в отдельную коробочку с сетевым фильтром в придачу.
Диоды в выпрямителе - желательно Шоттки. Я использовал 10BQ060 от IR и результатом доволен.
Дроссель намотан на ферритовом колечке в полтора сантиметра диаметром - от фильтра компьютерного блока питания. Провод где-то 0.21mm, 3 проводка враз с одного челнока. У меня получилось 15 витков виток-к-витку.

Возможные вариации. Серьёзно подумывал о применении схемы повторителя Уайта. Скорее всего, схема Уайта позволила бы ещё больше повысить линейность повторителя, снизить выходное сопротивление и увеличить диапазон выходных токов. Но такое решение будет чувствительно к помехам по питанию и, возможно, потребует стабилизированного источника. Предлагаемое же простое решение обеспечивает очень хорошие показатели как есть, и отличное подавление помех от источника питания (PSRR).

Измерения - HotFET Pre в вопросах и ответах.

Как оно звучит - я не мастер перечислять специальные хвалебные слова из глянцевых журналов. Хорошо звучит, очень хорошо. Инструменты все расселись по своим местам; на знакомых дисках, даже отслушанных уже не раз в наушниках, вдруг проявляются ранее незамеченные детали...

Вместо заключения: правильный повторитель необходим в тракте. Никакой пассивный "предусилитель" не обеспечит должного согласования с нагрузкой. Даже если нагрузка исключительно высокоомная вроде лампового усилителя, всё равно остаются ещё соеденительные кабели. И если мы хотим слушать музыку, а не "отслушивать" искажения на соединителях от производителя XYZ - источник сигнала должен иметь весьма низкий импеданс, чтобы справиться со всем этим.

Где купить? Если заинтересовало - напишите мне, пожалуйста, оставьте комментарий. Есть мысль подготовить к продаже набор для самостоятельной сборки.

Добавлено 2012.02.13 - Скоро!
HotFET Pre+  элитная версия данной схемотехники с использованием МДП транзисторов, работающих в режиме обеднения.

  • Вдвое меньшее количество компонентов.
  • Такие же бескомпромиссные характеристики, или даже чуточку лучше.
  • Наилучший твердотельный аудио предусилитель-буфер, который только можно купить или собрать за деньги! (Покуда не доказано обратное) 😉

--- Следите за обновлениями 😉

моё, выстраданое. без согласия автора перепечатывать любыми способами - нельзя. ссылаться - можно 🙂
=== (с) MyElectrons.com === 

Вам было интересно? Напишите мне!

Друзья мои, собратья по интересам! Пишу и буду развивать этот блог - идей море и опыта уже накоплено предостаточно - есть чем поделиться. Времени как всегда мало. Что было бы интересно лично Вам?

Спрашивайте, предлагайте: в комментариях, или в личку. Спасибо!

Всего Вам доброго!
- Сергей Патрушин.


Источник: http://myelectrons.ru/hotfet-pre-j-fet-preamp-schematic/


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Простая антенна для цифрового телевидения DVB-T2 своими руками Сварить гараж своими руками

Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками Самый простейший усилитель своими руками

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ