Audiophile Meeting Point > nové okno 

Teorie & Praxe Zesilovač (praxe)


Vladimír Kojecký: 
Jak jsem stavěl ALEPHa

Věčná nespokojenost lidská mě dohnala k rozhodutí. Postavím si nový zesilovač. A pořádný. Musí mít fantastický zvuk, jednoduché, vyzkoušené zapojení, nízkou cenu - prostě zázrak.

Amatér, který zabrouzdá po internetu, nabude dojmu, že jediné zesilovače, stojící za zmínku, patří třídě A. Eliminují přechodové zkreslení, mají nejvhodnější spektrální rozložení vyšších harmonických, nejlepší barvu zvuku a já nevím co ještě. Dozví se, ze nejlepší vyráběné zesilovače světa jsou jen a pouze třídy A. Jaké "áčko" je pro amatéra nejlepší - na to nám internet odpoví taky.
Největší popularitu získal jednostupňový zesilovač Zen, Nelsona Passe (www.passdiy.com). S výsledkem byli stavitelé vždy velmi spokojeni. Jejich hodnocení sahají od pochvalného very good až nadšené wonderfull. Ať k Zenovi připojili cokoliv.
Pokud se na zapojení a jeho parametry ( 10W/8 ohm) podíváme nezaujatě, musí vzniknout pochybnosti o všeobecném nadšení. Není možné, aby jeden tranzistor dokázal totéž jako výkonnější, vícestupňový zesilovač, především do nízkoohmové zátěže. Konec konců Nelson Pass v jedné z posledních vět návodu k Zenu uvádí:"Jak to hraje? Se správnými reprosoustavami jednoduše nádherně". Asi mají všichni doma správné soustavy. Nedostačující k řízení nízkoohmových soustav bude nejspíše i vylepšená verze Zenu, využívající dynamické regulace klid. proudu. Variací na téma jednostupňového zapojení jsou různé sledovače - např. A.Cuifolliho (www.geocities.com/ResearchTriangle/8231), Pavla Macury (www.pha.inecnet.cz/macura). Dalším kultovním zesilovačem je 15W Hoodamp, J.L. Hooda. Původní zapojení je přes 20 let staré. Výkon má jen mírně vyšší než Zen. Zajímavý je Death of Zen Rodda Elliota (http://www.sound.au.com/) se sinusovým výkonem kolem 25W/4 ohm. Své kouzlo má Cousins of Zen, single ended MOSFET zesilovač R. Hoffmanna (viz obr).

Udávaný výkon ( 35W/8 ohm) je slibný. Uchladit takový stroj bez zničení koncových tranzistorů (75W/3A na pouzdro) je heroický výkon ( doporučený tepelný odpor chladiče jen 0.2oC/W). Ve stejné době se v českých zemích objevil prototyp
dvojstupňového SE zesilovače třídy A Pavla Dudka (schéma bylo přechodně uveřejněno na jeho webových stránkách). Existují složitější a výkonnější zapojení, postarší A75 N. Passe (The Radio Amateur 4/92), Citation 12 (The Radio Amateur 2/1981), N channel MOSFET amplifier (http://www.aussieamplifiers.com/), "Le Monstre" Jeana Hiragy a další (www.gmweb.btinternet.co.uk/index.htm).

Všichni tvůrci na webu hrdě předvádí obrázky svého díla. Jak jim zesilovače hrají, jsem nebyl schopen zjistit. Tedy, jak jim to
"objektivně" hraje. Každý svůj výtvor barvitě chválil. Výsledky měření neuvedl téměř nikdo.
Na stránkách (www.passdiy.com) věnovaných DIY (Do It Your self) N. Pass publikuje schémata výkonových zesilovačů serie Aleph. Je to jednoduchý 2 stupňový zesilovač, jehož nejméně výkonná verze je schopna dodat až 60W/4ohm (1%THD). Oproti předchozím, má tento zesilovač několik výhod - jde o prověřenou konstrukci, seriově vyráběnou ( po koupi licence firmou Volksamp byl upraven na symetrickou verzi Aleph 3O). K dispozici je množství profesionálních i amatérských recenzí, které až nekriticky chválí barvu, čistotu zvuku i podání prostoru Alephem. Internet se hemží fandy stavícími tento stroj. Ve speciálních diskuzních forech (www.diyaudio.com/forums), lze najít odpověd na jakkoliv problém se stavbou zesilovače. I sám Mistr Pass, se zde někdy ukáže.

Abych to shrnul - volba nakonec padla na Aleph 30.


Pokud se chcete dát do výroby "Áčka", neodpustím si pár "dobrých rad". Dostatečně dimenzovaný zdroj a chladič jsou základ. Tady nic neošidíte. Tyto dvě věci jsou taky na Áčku nejdražší. Komerčně prodávaná výkonná trafa jsou drahá. Kupodivu je lacinější (a nejlepší) si jej nechat udělat na míru ( např. www.tronic.cz) nebo je při dávce štěstí nalézt v bazaru. Ještě dražší jsou chladiče. Na výkon cca 50W je nutno počítat u Alepha se ztrátou přes 100W/kanál. Kupovat velké,
už hotové chladiče u specializované firmy je zboudilost. Mnohem levněji vyjde tažený Al profil, koupovaný na váhu. Firmy ( např. Alufinal) nabízí velký výběr různých tvarů. Filtrace ve zdroji. Doporučované filtrační kapacity se pohybují kolem 30
až 60mF na kanál. V rámci úspor lze použit pí článek. Nejelegantnějším řešením je použití kapacitního násobiče. Sám jsem však měl při jeho zapojení pocit zhoršeného zvuku. Dobré počtení o konstrukci zdroje je na www.tnt-audio.com/clinica/ssps1-e.htm . Velmi vhodné je k zesilovači doplnit obvod zpožděného připojení (a odpojení) repro soustav. Proudový náraz při zapnutí a vypnutí zesilovače není nevýznamný.
Vlastní elektronika je nezáludná. Zesilovač funguje opravdu na první zapojení. Zaskočeni můžete být velikostí DC offsetu. Pohybuje se kolem 100mV i více. Recenzenti se často rozplývali, že po hodině provozu klesl až na 5OmV. Sám Nelson Pass toto nepovažuje za významné. No nevím. Za rozumnější považuji nahrazení pevného odporu proudového zdroje odporovým trimrem a dostavení jeho hodnoty podle minimálního offsetu ( lze nastavit hodnoty do 10mV).

Zapojeno. Trafo bzučí, tranzistory vedou , chladiče se hřejí. Jak mi to hraje ? Very good až wonderfull. Tedy na první dojem a ve srovnání s věží Aiwa. Souboj s domácím zesilovačem Thule Audio ( repro ALR Jordan Take 2) až tak jednoznačný nebyl. Jak opadlo prvotní nadšení, dostavil se pocit zklamání, především v podání prostoru i celkové čistotě zvuku. Jako každý správný bastlíř, jsem se k analýze problému dostal později. Jeden kanál kmital ( opomenutí při úpravách desky), toto ale
příčinou nebylo. Celkové harm. zkreslení při 15W (4 ohm) činilo cca 0.8% (obr.3), což je mnohem víc než udává měření originálu (0.2%, Stereophile, 4/97). Proč? Nevím. Vyprovokovalo mě to k řadě úprav.
Aleph je kouzelný v možnosti téměř nekonečného "hraní si" při tweakingu. Hodnoty součástek byly změněny na verzi Aleph3. Vyzkoušel jsem proudové zrcadlo vstupního MOSFET diferenciálu (obr)

zkreslení klesne na polovinu, úprava je bez slyšitelného vlivu, zato vyřeší problém DC offsetu), ovlivnění stupně modulace klidového proudu koncovými tranzistory ( zkreslení ovlivňuje velmi významně v desetinách %, zvýšením modulace klesne na kmitočtech nízkých, stoupne na vysokých, je nutno nalézt kompromis podle konkrétní reprosoustavy), měnil jsem klidový proud vstupním diferenciálem (dle předpokladu se zvýšením zkreslení klesá obr.5 23mA, obr.6 40mA),nahradil jsem vstupní MOSFETy bipolárními tranzistory (pokles harmonického zkreslení téměř na 1/10 původní hodnoty).

Multimetr na uvedené úpravy nestačí. Potřebujete minimálně tónový generátor (s nízkým zkreslením), osciloskop, měřič zkreslení. Kde to chudý  "sváteční" amatér vezme? Při troše nadhledu vám postačí domácí CD přehrávač a počítač se zvukovou kartou. Internet nabízí ke stažení řadu programů umožňujících generovat nf signály různých průběhů, např. PAS Frequency generator (http://www.audio-software.com/), Audiotester ( www.sumuller.de/audiotester). Podle typu zvukové karty lze
signál simultánně generovat i analyzovat. Můžete si jej taky vypálit na CD-R a přehrávat ze standardního CD přehrávače. Velký výběr je i v programech analyzujících signál. Programy umí simulovat funkci osciloskopu, např. Oscilloscope 2.5 (K.Zeldovich), Osci ( www.sumuller.de/audiotester). Z vlastní zkušenosti, ve spojení se standardní kartou,toto doporučit nemohu. Vzorkovací frekvence (obvykle max. kolem 48kHz) je příliš nízká k pokrytí signálů o vyšších frekvencí a krátké kmity nezachytí. Stačí jen ke sledování signálů do stovek Hz. U nesinusových průběhů je výsledek limitován kvalitou převodu. Existují "osciloskopické" PC karty pokrývající pásmo přes 100kHz. Přesto si nejsem si jist, zda není lepším řešením levný, starší, analogový osciloskop. Přes omezení, která karty mají (linearita, zkreslení), nám pomohou při měření zkreslení a spektrální analýze. Při správné kalibraci ( stačí na 50Hz multimetrem) není výsledek ani na vyšších frekvencích (signál 1 kHz)
příliš zavádějící a rozhodně lze, takto zesilovač úspěšně nastavit.
V software je výběr velký. Nejraději mám SpectraPlus (http://www.tbeach.com/), solidní je Audiotester, Microlab, aj.

 
S Alephem jsem si s chutí hrál přes rok. Lecos jsem se naučil. Se zvukem zesilovače to ale neudělalo nic. Ani opěvované "zahoření" u něj nefungovalo. Pavel Dudek měl pravdu.

Ve skříni mi leží zdroj a krásné chladiče.
Asi si něco postavím.
Nějaké áčko.
PM-A1 Pavla Macury.

Na závěr poděkování všem, kteří mi byli nápomocni v dokončení tohoto bohulibého díla - Vladimír Punčochář, Pavel Macura, Petr Holub, Martin Havlan, Pavel Dudek, Nelson Pass a další z fora na Lopuchu.

 Vladimír Kojecký,

[ Zpět ] 01/2003