Úvod

Po článku HQQF-55-507W nejvyšší řada zesilovačů Topologie Federmann s IXYS MegaMOSFETy je čas představit hotový modul.

Proč 1000W?

1000Wattová 10párová verze HQQF-55-507W nejvyšší řady zesilovačů Topologie Federmann je nutným a dlouho očekávaným doplněním chybějícího sortimentu na trhu s Hi-Fi zesilovači. Většina Hi-Fi zesilovačů disponuje jen několika sty watty a pro vyšší výkonu je nutno si pořídit zesilovač, který není analogový ultralineární, ale digitální pracující nejčastěji ve třídě D, který se třídě Hi-Fi již výrazně vzdaluje.

1000Wattový HQQF-55-507W Topologie Federmann se tak rázem stává jediným možným řešením Hi-Fi zesilovačů pro větší výkony. 1000W se může někomu zdát mnoho, ale jak bylo popsáno v článku Jak měřit Hi-Fi zesilovače a jejich pracovní oblast, nejde o nikterak zázračné výkony, ale spíše ve spojení se současnými 90dB reproduktorovými soustavami o výkony nutné, jinak bychom museli opravdu kvalitní nahrávky poslouchat s hlavou mezi reproduktorovými soustavami.

Nemáme však jenom 90dB reproduktorové soustavy, dnešní snaha o rovnou charakteristiku jde tak daleko, že se již vyrábí i reproduktorové soustavy s ubohou citlivostí pouhých 80dB, jako například uvedu VMA III od VMaudio, kde pro kvalitní poslech musíme být opravdu velmi blízko reproduktorovým soustavám či je mít již jako sluchátka a ani několika set wattový zesilovač nám již nemůže stačit. Porovnáme-li 80dB VMA III s běžnou citlivostí 110dB a vyšší Hornových zařízení, docházíme k potřebnému výkonovému rozdílu zesilovače více jak 1000:1 a pak se divíme jak takový 5W elektronkový zesilovač dokonale ozvučí místnost.  

 Tajné či veřejné zapojení

Předchozí verze HQQF-55-506W se ukázaly jako velmi velká konkurence pro zesilovače od CustomWorks a BV_Audio, Dudkovy DPA nevyjímaje, které jsou neustále obzvláště na fórech předhazovány jako něco obvodově dokonalejšího, ale jejich zapojení se záměrně tají. Nelze tedy nic srovnávat, ba naopak je možno zaznamenat, že právě takové tajené zapojení, je jen zástěrkou k postupnému přebírání prvků Topologie Federmann, mění se pracovní body a mění se tranzistory za rychlejší a rychlejší, jak již bylo zaznamenáno i v článku PA300SSE zesilovač od BVaudio.

Diskuse

Úvod

Po již dlouhé sérii článků Tranzistorový zvuk, najde se konkurence pro HQQF? Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, první záříový týden Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, rekapitulace posledního srpnového týdne Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, poslední srpnový týden. Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, víkend 26. srpna Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, Hradiste pod Vratnom bez HQQF? Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, Hradiste pod Vratnom Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí 11÷22. srpna 2012 Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí, měření HQQF vs. HYPA Plně symetrický předzesilovač HQQF-55-550K Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí 21÷22. července 2012 Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí 14÷15. července 2012 Řízené připojování a odpojování reproduktorů HQQF-55-220 Limitace, saturace a způsob jejího řešení Tranzistorový zvuk, čas otázek a odpovědí věnované problematice Hi-Fi zesilovačů v provedení HQQF Topologie Federmann a velmi dlouhé řadě neveřejných testů, se konečně dostáváme k poloveřejnému poslechu.

Testovací víkend 15. 6. 2013

V malém prostoru nedaleko Dunajské Stredy proběhla malá poslechová akce, kde bylo co poslouchat a co hodnotit, vše se neslo v duchu srovnání Elektronka vs. BJT vs. MOSFET s následovným obsazením.

• 1. Elektronková, 300B Roxana
• 2. BJT, BV Audio PA 300xxx
• 3. MOSFET, HQQF
• 4. další komponenty

Elektronková, 300B Roxana

Velmi pěkné provedení elektronkového zesilovače, kde oku lahodící pohled prozradí více než mnoho řádek textu.

BJT, BV Audio PA300xxx

Výrobce uvádí: "PA300SSE je najnovšou verziou typu PA300 v plne diskrétnom prevedení, bez integrovaných obvodov v signálovej ceste . Použité sú najlepšie dostupné bipolárne tranzistory od špičkových svetových výrobcov SANKEN, Onsemi, Fairchild a iných. Moderné obvodové riešenie s maximálnym využitím možností použitých súčiastok, hlavne extrémne rýchlych a lineárnych koncových tranzistorov, zaručuje špičkové parametre, výrazne vyššiu rýchlosť prebehu a minimalizáciu všetkých dynamických skreslení. Dva predimenzované 300VA toroidné transformátory s minimálnym roztyľovým poľom poskytujú prebytok energie aj pre najnáročnejšie dynamické signály. Robustný koncový stupeň so všetkými ochranami zaručuje vysokú spoľahlivosť a dlhú životnosť, pritom je schopný pracovať aj do záťaže s poklesmi impedancie až na 2ohmy. Obvodové riešenie v plne diskrétnom prevedení s bipolárnymi tranzistormi poskytuje verný, presný a neunavujúci zvuk súčasne s výbornými technickými parametrami. Minimalizácia všetkých druhov skreslení a vynikajúci odstup rušivých signálov ho približuje k audiofilskému ideálu tzv. „drátu so zosilnením“. Výsledkom je priezračný transparentný zvuk, neunavujúci ani po dlhej dobe počúvania aj pri vyšších hlasitostiach. Zosilňovač bez problémov zvládne aj náročnejšie, menej citlivé reproboxy a je mimoriadne stabilný pri každej záťaži. Použité sú len symetrické vstupy, ktoré umožňujú prenos signálu z preampu s najlepšou kvalitou a minimálnu degradáciu vplyvom rušení z okolia. Pripojenie nesymetrického zdroja signálu do symetrických vstupov je možné s jednoduchou externou redukciou, ktorú je možné na požiadanie dodať. V spojení s kvalitným zdrojom signálu a predzosilňovačom je výsledkom zvuk mimoriadny v tejto cenovej kategórii. Je ideálnou voľbou pre skúseného, náročného poslucháča , ktorý preferuje verný a neutrálny zvuk bez akéhokoľvek zafarbenia."

MOSFET,  HQQF prodejní verze

Ilustrativní pohled na možnou prodejní verzi zesilovače HQQF, který je vždy sestavován na zakázku dle přání zákazníka,  jak jej zachytila kamera při kompletaci.

Výsledné hodnocení a závěr

Jak již bylo v úvodu zmíněno, jel jsem na setkání za účelem porovnání Elektronek, BJT a FET. Na místě samotném mne čekali velmi příjemní lidé a pěkné prostředí, celé testování se neslo v duchu jazzu, při připojení HQQF se jednu chvíli zdálo, že výrazně narostl šum a objevili se při zpěvu sykavky, což u Elektronky a BJT nebylo patrné. Brzy se ukázalo, že šum i sykavky pochází z méně kvalitního zdroje signálu, jehož název zde raději neuvedu, HQQF tyto zvuky jen věrněji reprodukoval. Při výměně za kvalitnější DAC sykavky zmizely a šum byl patrný jen při běžícím DA převodu a jen u některých nahrávek. 

BJT BV Audio PA 300xxx jsem slyšel již před rokem, 12. srpna 2012 jsem měl možnost jej porovnat s HQQF na jiném hudebním žánru, kde se mi zdály rozdíly výraznější, přesto byly rozdíly mezi BJT BV Audio PA 300xxx a MOSTET HQQF i na jazzové hudbě značné.

Elektronková 300B Roxana se svým výkonem nemohla MOSTET HQQF rovnat, proto měl na konci spodního pásma MOSTET HQQF více energie, přesto se Elektronková 300B Roxana jevila velmi příjemně a poradila si defakto se vším a jen velmi těžce se hledal rozdíl. Při testech se ukázalo, že je možné na těchto dvou zesilovačích rozpoznat i výměnu reproduktorových vodičů, ale k vodičům se nechovaly zesilovače či výsledný zvuk stejně. 

Jednoznačný závěr z tohoto setkání je, že BJT čili proudem řízené tranzistory nejsou moc schopny konkurovat prvkům řízeným polem, jako je Elektronka či MOSFET, zde má HQQF stále ještě prostor pro posunutí hranice dokonalosti, pro zlepšení samotného vstupu a budiče, kde je stále použit BJT. Ukázalo se, že nastolená cesta spojení HEXFETového konce a elektronkového předzesilovače je ta správná cesta, obzvláště když si uvědomíme, že jde o řešení Topologie Federmann tentokráte bez ZV.

Diskuse

Psáno pod čarou

Je trochu na škodu Fi-Fi v ČS prostoru, že sovanet zjevně opakovaně nezvládl vzájemnou nenávist a emoce svých diskutujících a namísto věcné diskuse a hledání stále věrnějšího zvuku, se někteří ubírají právě takovou cestou, jaká je k vidění v odkaze.

Slovanet již řadu let žije ve svém vlastním virtuálním prostou, kde někteří organizátoři cíleně vytváří fikci neexistence či nefunkčnosti HQQF, až jí nakonec sami bezmezně věří a jakýkoliv jiný názor či dokonce fakta jsou nemilosrdně všemi prostředky potlačovány.

Úvod

Jak již bylo napsáno v článku HQQF-55-507W nejvyšší řada zesilovačů Topologie Federmann, "zesilovače řady HQQF-55-506W se již staly základem mnoha špičkových Hi-Fi sestav vybraných Hi-Fi příznivců a posluchačů kvalitního zvuku a věrné hudby. Konec světa s koncem Mayského kalendáře nenastal, naopak byla představena koncepce HQQF-55-506W_SULN, aneb ultra rychlé a nízko šumové provedení zesilovače řady HQQF-55-506W.

Součástková základna pro Hi-Fi zařízení se nevyvíjí příliš rychle, přesto lze vždy nějaký posun zaznamenat a není tomu jinak ani na počátku roku 2013. Prvky Topologie HQQF-55-506W_SULN posloužily ke vzniku dalšího kvalitativního kroku k dokonalosti, jímž je nepochybně Topologie Federmann v provedení řady HQQF-55-507W"

Tento článek bude zaměřen na další detaily Topologie Federmann, na její možnosti a hlavně přednosti, budou prozrazeny detaily o kterých se konkurenci ani nesnilo.

Napájení

Jak již bylo zmíněno v článku HQQF-55-507W nejvyšší řada zesilovačů Topologie Federmann je výkonová část co se týče zapojení totožná s řadou 506, změny zapojení se dotkly jen všech napájení.

OZ má v napájení namísto odporů a zenerových diod, konstantní zdroje proudu a schunt regulátory, což krom lepší stabilizace umožňuje dodat potřebné napětí pro OZ již při výrazně nižším napájecím napětí, čímž se zvýši rozsah pracovních napětí a hlavně zlepší stabilita při zapnutí a vypnutí zesilovače, krom toho lze napětí nastavit zcela libovolně od 2,5V výše, přičemž kladné a záporné napětí nemusí být stejné, stejně jak proudy protékající konstantními zdroji proudů. Výkonové a napěťové dimenzování polovodičů umožňuje nebývalý rozsah použitých hodnot a jejich nastavení.

V napájení rozkmitového stupně přibyl pro mnohé velmi těžce pochopitelný LC filtr, popsaný v článku Topologie Federmann část XIV, aneb napájecí zdroje pro Hi-Fi přístroje, čímž se výrazně zlepší odstup od síťových složek, je vhodné přidat filtr popsaný v článku http://www.federmann.cz/index.php/zdroje/57-zdroje/508-siovy-filtr-hqqf-55-207a-pro-hi-fi-zesilovae.html i do hlavního napájení.

Použitý OZ

Řadu 507 bude možnost osadit OZ OPA132, LT1028 ale i LMH6624 nebo jinými. Právě dosud nezveřejněná varianta s OZ LMH6624, jehož šířka pásma je neuvěřitelných 1,5GHz při šumovém napětí pod 0,92nV/√Hz skýtá další nebývalé možnosti, více bylo napsáno v článku Vliv rezervy zisku na zkreslení.

Výkonové tranzistory včetně IXYS MegaMOS^TMFET

Další významná změna je v použitých tranzistorech, typicky je použit komplementární pár HEXFETů IRF240/IRF9240, což jsou tranzistory se závěrným napětím 200V a povoleným ztrátovým výkonem 150W. Nově je možno zajistit i tranzistory se závěrným napětím 500V a povoleným ztrátovým výkonem 300W IXTH21N50/IXTH11P50.

Plošný spoj

Plošný spoj doznal nepatrných změn, krom již popsaných změn nutných v napájení OZ a rozkmitového stupně, byl zvětšen prostor pro kondenzátory v napájení, kde původně bylo možno v řadě 506 osadit kondenzátory o průměru 18mm, v řadě 507 je možno osadit kondenzátory o průměru 19mm, které se poslední rok objevily v nabídce společností vyrábějící kondenzátory. Další změnou řady 507 je možnost osadit výkonové tranzistory jak seshora tak zespoda plošného spoje, když řada 506 byla předurčena pro osazení tranzistorů jen zespoda plošného spoje.

2-5-10párová verze

Plošné spoje budou vyráběny pro 2-5-10párovou verzi, což umožní osadit téměř libovolný počet párů výkonových tranzistorů. Výkonově od 1páru 150W tranzistorů až po 10párů 300W tranzistorů, tedy výkonové dimenzování tranzistorů od 300W až po neuvěřitelných 6kW, vše pro dimenzování napájecího napětí do 200V (±100V) či do 500V (±250V), za tímto účelem bylo nutné i zvětšit izolační mezery na plošném spoji, který má rozměry 320x50mm pro 10párovou verzi, 220x50mm pro 5párovou verzi a 160x50mm pro 2párovou verzi.

Závěr

Moduly zesilovačů HQQF-55-507W, nejvyšší řady zesilovačů Topologie Federmann, jsou svou konstrukcí naprosto unikátní a vykrývají celý prostor od jednopárových zesilovačů až k zesilovačům s 10páry výkonových tranzistorů, které nemají na trhu žádnou obdobu ani konkurenci, obzvláště pokud se použijí jako výkonové tranzistory, 300Wattové IXYS MegaMOSTMFETy.

Moduly zesilovačů HQQF-55-507W jsou naprostým technicky dosažitelným vrcholem zesilovačů se zpětnou vazbou, stejně jak je tomu u zesilovačů bez zpětné vazby, kde je naprostým technickým vrcholem hybridní zesilovač tvořený elektronkovým předzesilovačem a HEXFETovým konecem.

Diskuse

Topologie Federmann, část XIII. Proč OZ

Pro vysvětlení a výpočet stačí umět počítat na prstech:

1. T₁ = U/I převodník I=(U-U_BET1-U_BET2)/R₁ (vstupním napětím řízený konstantní zdroj proudu, T₁ pracuje do emitorového odporu R₁)
2. T₂ = napěťový posuv ke kladnému pólu (T₂ pracuje do kolektorového R₂ a paralelní kombinace emitorového odporu T₃, který je záporný, tento stav se jeví pro T₂ jako nulový odpor)
3. T₃ = Proudová negace (I´=I_k-I), Ik=(V_a-U_BET3)/R₂ (napětím Va řízený konstantní zdroj proudu a současně obdoba diferenciálního stupně, T₃ pracuje do výstupního odporu R₄, kolektorový odpor T₄ se mu jeví jako nekonečný)
4. T₄ = konstantní proud I´´=(V_b-U_BET4)/R₃ (napětím Vb řízený konstantní zdroj proudu, T₄ pracuje do výstupního odporu R₄, kolektorový odpor T₃ se mu jeví jako nekonečný)
5. R₄ = I/U převodník I_v=I´- I´´, U_v=I_v*R₄, celkový přenos je pak dán vztahem U_v/U=R₄/R₁

Neboť se jedná o čistou třídu „A“, kde je podmínka pracovního bodu uprostřed charakteristik, pak pro klidový stav platí I=I´=I´´ a zároveň I_k=I+I´=2*I

POZOR někomu může dělat problémy zapojení realizovat, neboť na místě OZ lze použít OZ s běžnou rychlostí přeběhu 1,5kV/µs, rychlost tranzistorů je rovněž v řádu stovek MHz, navíc u T₁ a T₂ se moc nemění kolektorové napětí a náboje vnitřních kapacit, výsledkem pak je značná rychlost, a při nesprávné prostorové topologii to může pěkně kmitat, proto mé konstrukce nelze tak jednoduše a hlavně bezhlavě kopírovat.