Выходной каскад CD проигрывателя на транзисторах п605 — Часть 1

Выходной каскад CD проигрывателя

Выходной каскад предназначен для апгрейда CD проигрывателей Marantz и Philips, выходные каскады которых выполнены на операционных усилителях.

Выходной каскад построен на одних из лучших по звучанию кремниевых ВЧ транзисторах КТ602 включенных по схеме с общей базой. Смещение для КТ602 организованно на транзисторах BC-140 Siemens, а в блоке питания стоят параллельные стабилизаторы на легендарных германиевых транзисторах П605. Между КТ602 и выходным каскадом на таком же, как в блоке питания — германиевом транзисторе П605 прямая связь, без разделительного конденсатора, а выходной — П605 нагружен на дроссель Телефункен или Грюндиг, так как винтажная элементная база достается по случаю, в основном с аукционов. На выходе устройства стоит единственный бумаго-масляный конденсатор немецкого производства, в зависимости от модификации выходного каскада — это может быть RFT, HYDRA, Siemens (Старые конденсаторы восточногерманского производства звучат не хуже продукции Cименс тех же лет).

В выходном каскаде CD проигрывателя применены резисторы Allen Bradley и другие винтажные детали.

Еретический для ламповика вывод

Много лет я уделял повышенное внимание вакуумным приборам и делал в основном ламповые конструкции, хотя в моем активе не один транзисторный усилитель. К примеру — известная среди радиолюбителей разработка Сухова «УМЗЧ высокой верности», которую я не только собрал, но и многократно модернизировал. Также, многие годы ушли на эксперименты с гибридными усилителями, в которых выходной каскад был собран на полевом транзисторе в однотактном включении, однако этот период сменился чисто ламповой тематикой.

Жизнь показала, что в отдельных узлах звуковых устройств применения транзисторов — избежать невозможно. В моих разработках это прежде всего источники питания, которые влияют на звучание, а в цифровой технике они влияют — исключительно сильно. Также актуальны транзисторные стабилизаторы для питания нитей накалов прямонакальных триодов, установленных в каскадах предварительного усиления. Бороться с пульсациями традиционными методами дорого и неэффективно, как по результатам подавления пульсаций, так и по звуку.  Именно свойствами стабилизаторов определяются: микро-динамика, разрешение, тембры и скорость и атака звука. Как я ни сопротивлялся и не доказывал себе, что лучше ламп могут быть только лампы, но в итоге «созрел» до транзисторного тракта, например — от выходного каскада CD проигрывателя до усилителя мощности. С предусилителями корректорами отдельная история, довольно непростая, и она ждет своего развития.

У меня всегда было ощущение, что я могу создать в транзисторной области нечто нетрадиционное, абсолютно непохожее на выпускаемое электронной промышленностью и на популярные экзерсисы самодельщиков. Благо накопился большой опыт по изготовлению «играющих» печатных плат и «музыкальных» стабилизаторов напряжения. Эти наработки были использованы при создании выходного каскада CD проигрывателя.

Самые «музыкальные» транзисторы СССР

В свои гибридные цифро-аналоговые преобразователи я ставлю исключительно параллельные стабилизаторы напряжения на германиевых ВЧ транзисторах п605, признанных, одними из самых музыкальных транзисторов Советского Союза. С «подачи» Игоря Семынина и Сергея Рубцова из Новосибирского «НЭМ» я попробовал в преобразователе ток-напряжение уникальные транзисторы КТ602 в металле, кристалл которых покоится на подложке из чистого золота.

Эти два вида полупроводниковых приборов входят в десятку лучших по звуку из нескольких сотен наименований, выпускавшихся советской оборонкой. КТ602 и П605 проявили себя наилучшим образом в самых разнообразных схемах. И хоть они требуют тщательного подбора, по музыкальным свойствам оставляют позади себя многие зарубежные «звуковые» марки транзисторов.

Наилучший же результат дают комбинации транзисторов, далеко не всегда корректные с инженерной точки зрения. Это связано с окрасками элементов и их сочетанием, что с физической точки зрения не имеет разумного объяснения, а чисто эстетически требует принятия решения, как говорят «на слух».

Так КТ602 подчеркивает высокую певческую форманту 2,5 кГц, и этот момент нужно учитывать при подборе элементной базы.

Если будет использовано много подобных компонентов в связке, каскад будет обладать неприятным звучанием с призвуком железа. Об этом мало кто задумывается и если любители корректируют свои изделия, то чисто интуитивно, опять же «на слух», будучи не в состоянии себе объяснить, по какой причине в той или иной схеме был применен такой компонент.

Из своего опыта скажу, что высокая певческая форманта должна быть уравновешена низкой, в области 500 Гц. Такими свойствами обладают, к примеру, легендарные конденсаторы Black Gate, а вот новомодные Audionote Kaisei, наоборот — подчеркивают высокую певческую форманту.  Разработчик аудиотехники обязан понимать эти вещи!

Первая транзисторная «ласточка»

Был разработан выходной каскад, предназначенный для замены операционных усилителей в популярных у аудиофилов CD проигрывателях.  Наибольший эффект дает его применение в аппаратах фирм Marantz и Philips, которые всегда более отзывчивы к вмешательству с целью улучшения их звуковых качеств.

CD проигрыватели японского производства TEAC, Sony, Pioneer и т.д. менее податливы и сохраняют свой индивидуальный почерк даже после очень глубокого апгрейда.  В японских аппаратах применение такого выходного каскада дает результат в ряде престижных моделей, если они не апгрейдированы производителем изначально. Выходной каскад собран на отобранных винтажных транзисторах производства СССР и позволяет CD проигрывателям раскрыть заложенный в них потенциал. В звуке CD проигрывателей с предложенным выходным каскадом появляется заметная прозрачность, красочность тембров, раскованная динамика и аналоговость.  

Толчок к реализации идеи дали схемные решения Сергея Рубцова. На мой взгляд результат получился не просто хорошим, а ОЧЕНЬ хорошим, и что важно – не дорогим. Цена выходного каскада CD проигрывателя зависит от комплектации, но находится в пределах сотни-двух долларов, что для техники подобного уровня – совсем не много. Элитные ОУ, применяемые в выходных каскадах стоят ненамного дешевле, но звучат всегда менее объемно и музыкально, упрощая звучание натуральных инструментов.

Путь сигнала в предлагаемом выходном каскаде организован так, чтобы быть максимально коротким и простым, без «горбов и ухабов»: Всего два транзистора, но — исключительного качества, резистор, дроссель и конденсатор, плюс обвязка. Все элементы – максимального звукового качества. Электролитические конденсаторы — по бюджету. Лучше всего, разумеется -применить конденсаторы Black Gate серии стандарт или даже ФК.

Если сравнивать этот выходной каскад по звуку с операционными усилителями, стоящими во всех CD проигрывателях, возникает прямая аналогия с глотком горного, хрустально чистого воздуха. После КТ602 и П605 вернуться к маленьким компактным «паучкам» просто — невозможно и немыслимо!

Монтаж выходного каскада предельно прост: Вход, Выход, Питание. Плате нужен силовой трансформатор или две отдельные вторичные обмотки со средней точкой и напряжением 2х12 Вольт.

Выходной каскад с дросселем

Мне не раз задавали вопрос, почему на выходе буферного каскада CD проигрывателя я установил не трансформатор, а дроссель? Одним конденсатором (дорогим бумаго-маслянным) было бы — меньше. С трансформатором у меня не сложилось т.к. он сильно увеличивает стоимость выходного каскада. Трансформатор нужно мотать, а винтажный дроссель (первичка выходного трансформатора от лампового приемника) можно использовать без переделок.

Имеющиеся «кандидаты» из винтажного железа, подходящие по размерам, лучше звучали как дроссель, а кандидатов было не так много. Я не раз сравнивал по звуку трансформатор и дроссель, трансформатор в этой схеме заметно снижал разрешение, поэтому оставил дроссель с конденсатором. Если кому-то потребуется спец версия, я конечно намотаю выходные трансформаторы 1 к 1 на дорогом и большом железе. Например — на ультра хай би, которое применяет Аудионот, но в таком случае – выходной каскад по стоимости будет играть роль «бонуса» к дорогостоящим трансформаторам.

Еще один вопрос, который приходится слышать: не проще ли было поставить вместо дросселя на винтажном железе — резистор, тем более, что резисторов с достойным звучанием гораздо больше, чем хорошего звукового железа?

Проще конечно, но даже с самым лучшим резистором звук выходного каскада упрощается и уплощается, а особенно страдает способность устройства воспроизводить резкие динамические всплески. Примененные в выходном каскаде CD проигрывателя дросселя Telefunken или GRUNDIG, как раз идеально по соотношению цена/качество/размеры. А посадочное место позволяет при случае поставить дроссели на телефункеновском железе 30-х годов, которое все еще можно достать на аукционах.

Ступени роста

Я стараюсь привязываться к компонентам, которые относительно доступны или которые имеются у меня в количестве несколько десятков штук, чтобы хватило на тираж. Когда они заканчиваются, я делаю новое изделие с другими компонентами. Это своеобразные ступеньки роста: Сделал – послушал – обдумал – сравнил… И можно делать следующее устройство, серийный экземпляр всегда под рукой, можно сравнить и сделать выводы.

Такой способ действий исключает то, что я ненавижу больше всего в работе — рутину и однообразие. Творчество, это вечное движение и обновление, поиск и возвращение к пройденному на новом уровне.

В этом году пришлось заняться поиском материала для трансформаторных DAC -ов, так как тонкое железо от выходных трансформаторов Siemens и телефункен уже на исходе и вряд ли его запасы пополнятся в будущем. Я пробовал несколько аудиофильских вариантов железа: М4 и М6, металлгласс, аморф, 50 процентный пермаллой, разной толщины и состава, а также любимый Аудионотом «ультра хай би», о чем напишу отдельную статью.

В принципе, все эти материалы могут быть использованы, если мотать их винтажным проводом. Но так насыщенно, ярко и живо — как старое железо, они конечно не играют и играть никогда не будут. Зато у них есть свои достоинства: тональная чистота, отчетливость тихих звуков, ясность высоких частот.

Забегая вперед, я хочу сказать, что для дальнейшей работы буду использовать ультра хай би, этот материал оказался ближе всего к качеству лучшего винтажного железа. Ведь винтажное железо очень неоднородно по качеству.

Я по-прежнему не наблюдаю прямой, линейной зависимости «чем старше, тем лучше». Есть пики и провалы, пиков больше приходится на 1920-1940, меньше на последующие годы, но дореволюционные провода, по большей части никуда не годятся, на мой вкус. Поэтому буду продолжать двигаться ощупью и без оглядки на сложившееся в этой области поверья и догмы.

Прослушивание

Выходной каскад CD проигрывателя был испытан с разными чипами: TDA1540, TDA1541, РСМ58 и PCM56, РСМ63 и АД1856.

Лучше всего он спелся с микросхемой TDA1540, в паре с которой демонстрирует сочный, энергичный, даже — бархатный саунд. Точнее будет сказать так — некоторая тяжеловесность CD проигрывателей с DAC -ами на микросхемах 1540 была уравновешена легкостью и изяществом нового выходного каскада. Я, признаться, не ожидал такого результата. Как правило, при использовании ламп неопытным пользователем, результат получается гораздо скромнее.

Микросхема TDA1541 демонстрирует примерно то же самое. Полноценное преобразование ток/напряжение без обратных связей вытягивает из TDA1541 более разборчивые и чистые тихие звуки. Музыкальность TDA1541 с германиевым выходным каскадом сохраняется на высоком уровне.

Резюме: Однотактный германиевый эмиттерный повторитель, нагруженный на дроссель телефункен, не оставляет шансов многим ламповым схемам, например — на «дохлых» ЕСС83, которые всегда звучат пресно и вяло. Операционники с предложенным выходным каскадом, тягаться тоже не могут, но уже по другим причинам: Сложная схема, длинный путь сигнала, петля ООС.

По следам этого выходного каскада изготовлены еще несколько типов преобразователей. Например, устройство для самых дорогих моделей CD проигрывателей и DAC -ов, с прямонакальным триодом и выходным трансформатором, или мощный выходной каскад OTL на двойном триоде 6080 (6Н5С, 6AS7G).

Система питания

Можно ли выходной каскад CD проигрывателя запитать от одной, а не от двух обмоток силового трансформатора? Можно, если установить перемычки и использовать два выпрямителя ДППВ как мост со средней точкой.

Настройка транзисторного выходного каскада (и один узел схемы) для разных микросхем DAC -ов отличается: Для РСМ56, РСМ58, РСМ63 устанавливается один набор деталей, для микросхем ЦАП –ов TDA1540 и TDA1541 другой набор деталей, а нюансы я не афиширую чтобы избежать копирования схемы.

Таким образом, схема выходного каскада CD проигрывателя для разных микросхем DAC -ов требует некоторых изменений, и эти изменения вносятся на стадии предварительного заказа устройства.

Напряжения обмоток трансформатора

Можно ли применить обмотки не 12-0-12 или 14-0-14 V, а допустить какую-то вилку, скажем от 11-0-11 до 18-0-18 V.

Вилка напряжений определяется тем что:

При недостаточных значениях напряжения вторичных обмоток параллельные стабилизаторы работают с малым током, что ухудшает подавление пульсаций и собственно — звучание. При излишне больших значениях напряжения, стабилизаторы могут перегреться. Поскольку напряжение питания выходного каскада CD проигрывателя более 10 В, то при недосмотре — мощность, выделяемая на транзисторе П605 запросто может составить порядка 1 Вт, что не просто много, а катастрофически много для германиевого транзистора без радиатора.

Правда есть плюс, транзисторы П605 в параллельных стабилизаторах не горят, а «сваливаются в штопор», ток через них резко возрастает, а напряжение, из-за балластного резистора — падает. Если CD проигрыватель с таким выходным каскадом вовремя не выключить, то балласт — выгорит. Поэтому, желательно соблюдать рекомендуемые режимы как можно точнее, при которых транзисторы стабилизаторов теплые и не перегреваются. В последнее время я приклеиваю на транзисторы специальные радиаторы термоклеем.

С параллельными стабилизаторами выходной каскад CD проигрывателя звучит заметно лучше, глубже и сочнее. Поэтому, нужно создать им комфортные, тепличные условия.

Еще раз обращаю внимание: при заказе следует указывать, под какой чип планируется использовать выходной каскад – соответственно он настраивается под конкретную микросхему. Выходной каскад под DAC –и TDA1540 и TDA1541 нельзя будет использовать с РСМ58 и РСМ56, и наоборот. Настройка выходного каскада для РСМ56 и РСМ58 совпадает.

Параметры

• Выходной уровень 2…4 V эфф (0 дБ);
• Входное сопротивление менее 10 Ом;
• Выходное сопротивление не более 600 Ом.

Внешнее оформление

Выходной каскад – хорошо играющее, бюджетное устройство для проверки возможностей транзисторов, а также для проверки звучания и сбора отзывов. В данный момент буфер использован в серийном устройстве — ДАК 2.0 на микросхеме TDA1541, в дальнейшем планируется применить его в бюджетном ДАК 1.1 на РСМ56.

Требования при установке в корпус CD проигрывателя — хорошая вентиляция, так как транзисторы в стабилизаторах сильно нагреваются. Размер платы 150 Х 160, высота 50 мм.

Цена выходного каскада 148 длр без трансформатора