Single-Ended Push-Pull hybride-versterker.

[mtb]

We gaan uit van dit ontwerp uit de jaren 50/60:

Het is een klasse-A (SE) versterker met een AB-PP-boost en EL86 (niet de EL84!) of P(of U)L84 buizen.
Rechts zie je mijn simulatie en die klopt aardig met de opgave van Philips.
Met een MOSFET wordt het een stuk beter:

- 9Wuit @10% THD i.p.v. 4W5 met behoud van de buizenklank!
- 1Vin i.p.v. 5V4.
- goedkoper!
De PL84 is de beste koop en voor T1 kan je elke N-MOSFET gebruiken met ca. 3Vgsth, Vds>300V, Id>1A en Pd>10W, bijv. de IRF820.
Er zijn geen 1kΩ-luidsprekers meer, dus hebben een audio-trafo'tje nodig bijv. de ELA-100V:

Op de 0-10W aansluiting is de impedantie 1kΩ (100V²/10W) bij de opgegeven secundaire luidspreker-impedantie.
Je hebt wel 20% ohms-vermogensverlies door de trafo, maar dan komt er toch nog 7W@10%thd uit:

Ik heb een JFET-voorversterker toegevoegd, zodat je voldoende versterking hebt voor slimme aansluiting van je audio-bronnen, zie http://zelfbouwaudio.nl/forum/viewtopic.php?f=7&t=30121.
De 2N5484 (of BF245A) is nu zeldzaam/duur, maar er zijn nog genoeg J113.
Met R12 kan je CFB (Cathode/current Feed Back) instellen, die de versterking en vervorming verlaagt en de bandbreedte vergroot.
Cyaan is zonder CFB met 40dB(100x) versterking en een -3dB-bandbreedte van 70Hz-14kHz, groen is met 9dB CFB dus 31dB(35x) versterking en een bandbreedte van 30Hz-30kHz.
Met de Omnitronic-T10 zou je meer/vlakker laag kunnen krijgen bij minder CFB, want ze geven 30Hz (i.p.v. 50Hz bij de ELA-100V) op, maar ik heb het niet gecontroleerd.
De vervorming bij 1W is maar 0,2% en dat is goed voor een buizenversterker!
De ca.150Vh heb je nodig voor aansluiting van de gloei-spanning, maar daarover later meer.

[Shadow]

Bijzonder wat je weer verzint zo nu en dan

[OWC]

Dat is toch gewoon een SRPP schakeling?

Wat betreft UGT's , kun je maar zoveel kwijt in een bepaalde mechanische constructie.
Dus ik verwacht niet dat de andere ineens heel veel lager kan.
Dat gaat dan automatisch ten koste van de max hoeveel output power.
Visaton TR 10.16 is ook een goede kandidaat.

[Ah!buis]

Liever de buis vanonder, ben je van de R10 af die parallel op de uitgang zit.
Anne

[mtb]

R10 is R7 in het startschema, met de buis onderin heb je R6 die net zo erg is!
Verder heb je minder versterking en hoe schakel je de MOSFET bovenin in SRPP?

[OWC]

hoe schakel je de MOSFET bovenin in SRPP?

Met een depletion mode MOSFET (of een jfet)
Ingangscapaciteit is meestal wel echt een probleem bij die dingen.
Dus meestal worden ze in cascode gebruikt met een fet met lagere DS-spanning.

[molekuul]

Met een mosfet aan de bovenkant wordt het een mu volger. Zoals hier beschreven

http://www.fetaudio.com/wp-content/uplo ... -Stage.pdf

[erikdebest]

Ik moest nog aan deze denken, https://audioxpress.com/article/The-SPP-Amplifier , vooral het gebruik van de kleine trafo als smoorspoel voor de G2 voeding.

Erik

[mtb]

Geschikte depletion-MOSFETs voor bovenin zijn de DN2535 en DN2540.
Dat werkt goed, maar je blijft zitten met de geringe versterking/uitsturing van de PL84 onderin!
Het kan ook op laagspanning zonder UGT volgens het zelfde principe:

De spanningen zijn 12,5 maal lager en de stromen 12,5 maal hoger en de impedantie dus 12,5²=156 maal lager.
Het blijft een klasse-A versterker met SRPP-boost en gebruikt vrijwel hetzelfde bij nul- als vollast, hier ca. 20W.
Dus ideaal voor een SMPS, bijv. de RS-50-24 voor stereo.
Er komt ruim 10W@6Ω bij 10% THD uit en bij 1W is de vervorming onmeetbaar!
Voor een zo groot mogelijke uitsturing gebruik ik bovenin een Sziklai en onderin een N-MOSFET, allebei met 2V verlies.
Zo heb je een 'zuinige' buizenachtige klasse-A versterker, want het scheelt ook nog eens 9W(of 18W) gloeivermogen!

[OWC]

Er is alleen weinig hybride meer aan?

[mtb]

Ik heb 'm nog zuiniger/beter gemaakt en dat werkt goed bij alle gebruikelijke LS-impedanties:

De ruststroom is 0A5 en het nullastvermogen dus 24W voor strereo en kan je de goedkopere en beter verkrijgbare LRS-35-24 gebruiken.
Het uitgangsvermogen is Vp²/2LS en dus maximaal 9²/8=10W@4Ω bij 3%(-30dB) THD en 10²/16=6W@8Ω.
Om de spreiding van de J113s op te vangen, maak je R5 instelbaar voor de ruststroom en R8 voor 12Vs.
Het kan ook geen kwaad om gemiddelde (of betere) J113s te nemen, zie viewtopic.php?t=27160.

[Ah!buis]

Wel leuk om mee te spelen.
Ik dacht dat de waarde van R6 afhangt van de steilheid van het geheel T2-T4-T5.
Met 0,5Ω zou dat dan 2A/V (ofwel 2S) zijn voor max uitgang. Verandert de steilheid niet teveel met de stroom ? Maw, hoe ben je aan die ½Ω gekomen.
Anne

[mtb]

Om meer uitsturing naar beneden te krijgen @4Ω LS.

[Ah!buis]

Om meer uitsturing naar beneden te krijgen @4Ω LS.

Dat zie ik toch niet zitten. De versterker levert een max stroom van 2x de ruststroom aan de belasting.
De spanning kan 9V op en neer. Stel een ruststroom van ½A dan komt er max ½ x ( 9 x 2 x ½) = 4,5W uit en daarvoor is dan een belasting van 9 / ( 2 x½ ) = 9Ω nodig.
Minder dan 9Ω geeft een kleinere uitgangsspanning en meer dan 9Ω minder stroom. In beide gevallen minder vermogen.

De stroom door de J113 wordt voornamelijk bepaalt door R5, voor 0,6V en 50Ω is dat 12mA.
Om die 12mA te krijgen moet er een spanning over R6 vallen die de fet daarvoor nodig heeft.
Maar R6 zou ook gelijk moeten zijn aan 1/S van de topschakeling voor een symetrische max uitgangsstroom.
Wordt dus maar een benadering.
Bij de EL86 is de nodige kathodeweerstand voor de ruststroom en de steilheid mooi uitgekiend met 120Ω en een kleine 9mA/V.
Anne

[mtb]

Dat klopt voor het oude buizenontwerp, maar niet voor dit verbeterde FET-ontwerp:

De maximale uitgangsstroom is ruim 4x de ruststroom, dankzij de tegenkoppeling en FETs onderin.

[Ah!buis]

Tja, geeb buis te bekennen en nu ook nog geen klasse A meer, een soort lelijke AB
De negatief gaande uitgangsstroom is nog redelijk proportioneel met de sturing.Maar positief, eenmaal de voorbij de A-toestand, gaat snel omhoog totdat de Idss van de J-fet (maal de stroomversterking van de transistors) is bereikt.
De tegenkoppeling heeft heel wat glad te strijken
Anne