Усилитель на германиевых транзисторах

[12943]

Когда глаза слезятся, изображение размывается и наступает кайф. Бля, да это же отрицательная обратная связь.

[-serg-]

Ab ovo (лат)
Hung Chang Lin, усилитель на основе патента RCA ISL lab 1956 года.
Технологичный вариант для тех у кого были основания такое собрать.

Схема соединений.

Жирным выделена силовая земля, коричневым сигнальная.

Печатная плата в формате Sprint-Layout (файл на облаке Mail.ru)


Предлагается вариант умеренной мощности 2 - 3 Ватт, с напряжением питания 12 - 16 Вольт.
Перед установкой на плату подстроечный резистор 200 Ом установить в положение минимального сопротивления, 68 кОм посередине хода.
Усилитель имеет хорошую повторяемость и начинает работать сразу. Входной контроль германиевых транзисторов строго обязателен.
Благодаря низкому входному сопротивлению не чувствителен наводкам и помехам, но требует подключения к источнику сигнала с выходом на головные телефоны.

Рабочий макет.

[-serg-]

Тестовый запуск усилителя.
Питание 12,4 вольт, ток покоя 25мА, источник сигнала USB DAC на PCM7205.



Соединения компонентов макета на клеммах WAGO.

[kentgaryk]

Транзисторы на общем радиаторе через прокладки - для германия это плохо. Радиатор надо распилить, а прокладки выкинуть!

[-serg-]

Теплопроводящие, изолирующие прокладки вырублены из резинок под транзисторы в корпусе TO-247.



Теплопроводность современных "резинок" лучше чем у старых слюдяных изоляторов.
Площадь сопряжения днища П214 с радиатором просто огромна.
Мощность при 16 вольтах питания не превышает 3 ватт, транзисторы совершенно холодные.

В данном случае абсолютно годное решение.

[kentgaryk]

На 3Вт прокатит конечно, но усь способен на большее. У всякого китайского номакона теплопроводность херовая, так же как и у слюды. Хороша всякая керамика на основе алюминия или бериллия, но она стоит дороже транзисторов. Я использовал ее для изоляции от радиаторов ТДА7293, вот она да, практически как без прокладки.

[ssc]

Мощность при 16 вольтах питания не превышает 3 ватт, транзисторы совершенно холодные.

Раз холодные, тогда нахрена им такие радиаторы..?..

И еще мне интересно, все германофиллы собирают такие дебильные схемы, когда ВК едва ли раскачивается на 60% своего потенциала каскадом УН иже входным и делает он это ну очень через силу, борясь с жесточайшими искажениями, которые изначально заложены туда схемотехнически..?

..секрет для меня, блин..

[As]

Предлагал на форуме RT20 воспользоваться в ГЕРМАНИЕВОЙ схеме идеями из усилителя Сапожникова (короткий тракт! Дифкаскад, УН по схеме с ОБ...) - чуть не прибили, хотя для медленного германия это может быть интереснее, чем фантазии на тему усилителя с двумя дифкаскадами...

[ssc]

УН с ОБ хорошо работает на тройку (у Сапожникова, помнится, там двойка с Хауксфордом) - все-таки входное сопротивление дает себя знать - падает Кп каскада и начинает уходить вниз первый полюс при смене нагрузки с 8 на 4 Ом - первый признак того, что у ВК падает усиление по току, уменьшается входное сопротивление из-за зависимости h21/Ik - Rin=1+(h21eRe), т.е, ВК начинает подгружать каскад УН..с другой стороны, у двойки лучше происходит разряд входной диффузионной емкости - первоисточник сквозных токов в ВК..так что тут лучше - хер его разберешь..лучше просто никогда не делать такой каки.. ..в принципе, можно попробовать нагрузить ДК каскодом, как, к примеру, в Веге-10У-120, а в УН заюзать какой-нибудь шустрый геманёвый транзюк с боле-менее приличным Uk-e, к примеру, ГТ321. Если правильно выбрать режимы и номиналы, можно попасть в стык полюсов (миллер УН накроет ДК и коррекция по опережению будет всего-то какая-нить мелкая пикушка, или же попробовать двухпетлевую ОС, задавшись выбросом на переходной 0,7..0,8, ну или, чуть больше..)

Но все надо пробовать, а наши германёвые друзья уперлись рогом в 1956г и упорно наступают на старые грабли..

[-serg-]

Я предложил вменяемую печатную плату всем кто пытается осилить, к примеру, «Бестрансформаторный УНЧ» Б. Иванова «Радио» №2 за 1970 год. (А это немногим менее чем все, кто задумал собрать усилитель на германиевых транзисторах.)
Применённый радиатор (из под вентилей компьютерного БП) допускает известную широту экспериментов с напряжением питания и током покоя.
При работе такого рода усилителей, даже от современных источников сигнала, звуковая программа окрашивается в тона "бабушкиного радио". Что известным образом навевает, и в некотором смысле погружает. (Разумеется для тех кто регулярно слушал то радио, что у бабушки).

[Vilsi]

да ёмоё! даже в 56м таких усилителей не строили. у него как минимум не хватает ещё одного каскада впереди. без него это игрушка из раздела "сделай сам". причём игрушка вполне работоспособная, если этот каскад приделать. дефект в том, что усилитель имеет очень малое входное сопротивление, а потому его к-т усиления зависит от выходного сопротивления предыдущего каскада.
из-за этого при работе от компа у него может быть усиление в 15 дБ и дикая АЧХ, а при работе от генератора с низким выходным сопротивлением усиление в 40 дБ и вполне себе нормальная АЧХ. в первом случае характеристики задаются достаточно большим выходным сопротивлением компа, во втором - малым выходным сопротивлением генератора, которое отключает все обратные связи. но понять это будет совершенно невозможно, поскольку такую фигню невозможно измерить приборами.
мало того, измерения проводить, собстно, никто и не собирается. впрочем. оно само по себе, кажется, должно звучать отменно. это ж германий!

[-serg-]

Всё так оно и есть.
Приемлемым источником будут mp3 плееры, смартфоны, планшеты (устройства с выходом на головные телефоны). В моём случае USB AudioDAC на PCM2705 (с допустимой нагрузкой 30 - 100 Ом).
Скачал старый выпуск детского музыкального радио спектакля, атмосфера при воспроизведении получилась довольно сходной с прежними ощущениями (при этом без характерного для отечественной аппаратуры, шипения и низкочастотного гула питающей сети).

[RA83]

SSC, если бы вам захотелось собрать усилитель с двойкой на нормальных деталях, то какую схему бы выбрали?

[Povelitelkasapov]

[uquote="Vilsi",url="/forum/viewtopic.php?p=3862875#p3862875"]да ёмоё! даже в 56м таких усилителей не строили. у него как минимум не хватает ещё одного каскада впереди. без него это игрушка из раздела "сделай сам". причём игрушка вполне работоспособная, если этот каскад приделать. дефект в том, что усилитель имеет очень малое входное сопротивление, а потому его к-т усиления зависит от выходного сопротивления предыдущего каскада.
из-за этого при работе от компа у него может быть усиление в 15 дБ и дикая АЧХ, а при работе от генератора с низким выходным сопротивлением усиление в 40 дБ и вполне себе нормальная АЧХ. в первом случае характеристики задаются достаточно большим выходным сопротивлением компа, во втором - малым выходным сопротивлением генератора, которое отключает все обратные связи. но понять это будет совершенно невозможно, поскольку такую фигню невозможно измерить приборами.
мало того, измерения проводить, собстно, никто и не собирается. впрочем. оно само по себе, кажется, должно звучать отменно. это ж германий![/uquote]
Повторюсь для тех кто в танке и не знает что к аудиовыходу компьютера можно подключить наушники.Как это для некоторых не удивительно но к компу запросто можно подключить наушникии И вряд ли какой то банальный повторитель на транзисторе имеет выходное сопротивление ниже чем аудиовыход компа.

[ssc]

SSC, если бы вам захотелось собрать усилитель с двойкой на нормальных деталях, то какую схему бы выбрали?

Никакую.

Суть ВК - преобразователь напряжение/ток. Важнейший параметр такого преобразователя - коэффициент преобразования и то, как постоянство этого коэффициента сохраняется во всем диапазоне мощностей.

Двойка не способна обеспечить вменяемые характеристики. Даже на современных т-рах с малой зависимостью коэффициента усиления от тока коллектора. Причем, чем мощнее усилитель, тем тройка актуальнее.

Скажу больше - при мощностях 30 Вт и выше даже тройка не супер-пупер. Приходится ее умощнять параллельным включением. Причем, это справедливо как для оконечных ступеней, так и для драйверов.

да ёмоё! даже в 56м таких усилителей не строили.

Эт точно..

у него как минимум не хватает ещё одного каскада впереди

Кирпича у него не хватает..с двух сторон - на один положить, другим прихлопнуть..

дефект в том, что усилитель имеет очень малое входное сопротивление, а потому его к-т усиления зависит от выходного сопротивления предыдущего каскада.

Я даже могу по-скорому прикинуть - при таком способе подачи ООС входное сопротивление будет практически таким же, как и сопротивление постоянному току. Оно складывается из суммы прямого сопротивления эмиттерного перехода германиевого т-ра, резистора в цепи эмиттера т-ра первого каскада и параллельно включенного резистора (нижнее плечо) во входной цепи первого т-ра, т.е если обозначить сумму сопротивлений т-ра и резистора в эмиттере Rm, а резистора в делителе R, то получим RmR/(Rm+R), т.е входное сопротивление вряд ли будет больше 500Ом..

Повторюсь для тех кто в танке и не знает что к аудиовыходу компьютера можно подключить наушники.Как это для некоторых не удивительно но к компу запросто можно подключить наушникии

К аудиовыходу компа СОВСЕМ БЕЗБОЛЕЗНЕННО НЕЛЬЗЯ ПОДКЛЮЧИТЬ НАУШНИКИ. Точнее, подключить-то их можно, и ничего не сгорит, ибо выход ЗК - интегрированных и внутренних, в конечном счете это ОУ, который имеет защиту "от дурака" - последовательно включенные резисторы в несколько сотен Ом...

Большинство ОУ регламентированы по импедансу нагрузки значением 2кОм, многие допускают экстремальное снижение оного до 600Ом, но при этом на несколько порядков увеличиваются нелинейные искажения, достигая внушительной цифры. Скажу больше - в линейках ОУ некоторых производителей есть такие, у которых защита ВК начинает ограничивать ток в нагрузке начиная примерно с 3..5мА..этим грешат, к примеру, некоторые из TL082 от TI.

Но мы-то хотим подключить не наушники, а вход усилителя, и поэтому нам желательно иметь эти самые искажения возможно меньше..

Так что если юзер в ссоре с здравым смыслом - ветер в харю, втыкай - что мешает..

p/s -

1)..на многие звуковые карты регламентирован импеданс нагрузки, как правило, минимальное его значение - 1..2 кОм.
2)..опять таки, на современных ЗК есть выход на наушники - вот туда их и надо втыкать..
3)..в подавляющем большинстве ЗК ОУ интегрирован в чипсет, так что есть весьма не иллюзорная возможность поджарить карту.. ..вот будет прикол - поджарить звуковуху за 20к.р каким-то сраным германиевым усилителем..

[Povelitelkasapov]

Еще для очень тупых танкистов не понимающих с 3 раза повторюсь-аудиовыход компа поддерживает абсолютно безболезненное подключение наушников потому что он для этого предназначен.Не надо приплетать TL082 и другие подобные к аудиокартам-не применяются они там.И не надо талдычить мантру про 2 ком и 600 ом.Вот к примеру как выглядят возможности подключения на одном из мох компов. Подключай что тебе надо,ставь галочку и пользуйся .

Добавлено after 10 minutes 15 seconds:
https://headphone-review.ru/?p=11736 Один из сайтов где можно узнать как подключить наушники.

[Vilsi]

[uquote="ssc",url="/forum/viewtopic.php?p=3862934#p3862934"]Я даже могу по-скорому прикинуть - при таком способе подачи ООС входное сопротивление будет практически таким же, как и сопротивление постоянному току[/uquote]не, не так. сопротивления по постоянному току и переменному, если можно так сказать, направлены навстречу друг другу. поэтому и возникают проблемы с определением параметров такого каскада.
если к-т усиления каскада составляет 60 дБ (обычно так) и имеет резистор с коллектора на базу, то по Миллеру входное сопротивление этого резистора составляет R/1000=10кОм/1000=10 Ом. входное сопротивление базы - порядка 500 Ом, зависит от бэта транзистора. итого - сопротивление по входу - 10 Ом.
для управления таким каскадом необходимо сформировать токовый сигнал. обычно для этого ставится либо резистор последовательно со входом. либо управляемый источник тока.
в 56х и даже 75х последовательно со входом включали резистор, во много раз больший 10 Ом, формируя ток, необходимый для управления каскадом и организации глубокой ООС (правда, глубокой ООС не получали, потому как на той элементной базе это приводило к неустойчивости усилителя). если этот резистор будет сравним с 10 Ом, то перераспределение токов между базой и резистором ООС нарушается, так как каждый получает свой ток, определяемый входным напряжением. ООС перестаёт работать. получается тот самый германевый звук. ну ещё можно упомянуть, что резистор ООС в этом случае фактически подключается параллельно нагрузке. если она обычно составляет 10кОм, то к-т усиления каскада потеряет 6 дБ за счёт уменьшения нагрузки из-за этого сопротивления.
поэтому имея один такой усилитель и несколько источников сигнала с разными выходными сопротивлениями вы будете иметь набор разных усилителей с разными АЧХ, усилением. переходными характеристиками, искажениями... и чё там ещё?
вы его даже померять не сможете, потому что это будет другой усилитель относительно вашего реального источника сигнала. хотя оценить качество можно и на слух. прозрачность верхов, глубину низов.
[uquote="Povelitelkasapov",url="/forum/viewtopic.php?p=3862946#p3862946"]Подключай что тебе надо,ставь галочку и пользуйся[/uquote]да это мы так, не подумав, у меня когда-то на ISA ещё висела карта с 2х2 ватта. представляете, как она бы орала на этом усилителе?

[As]

Подключение наушников, действительно, выдержит любая ЗК - вопрос в другом, на сколько возрастёт уровень искажений на низкоомной нагрузке?!

[-serg-]

Для подключения усилителя Лина использовал вот такой делитель.

На видео маленькая платка регулятора громкости.
При подключении смартфон, DAC всё отлично - звуковая карта ПК норм.

[As]

Для подключения усилителя с большой глубиной ООС к цифровому источнику сигнала простой RC-цепочки маловато, нужно бы полноценный фильтр с высокой крутизной спада... (или - просто хороший предварительный усилитель с той же целью... )