SEVEN OF NINE: PASS ALEPH CLONE
(2 September 2006)
Unaprijed se ispričavam manjini koja će se naći iznenadjena i uvredjena, ali moram reći da mi se iz iskustva čini da je svaki DIY-er koji drži do sebe napravio barem jedno Passovo pojačalo (ili pretpojačalo). Ono što Passova pojačala čini osobito privlačnima za samograditelje je, s jedne strane, jednostavnost njihove izrade, dostupnost materijala i obilje informacija na brojnim forumima na kojima entuzijasti iz cijeloga svijeta razmjenjuju svoja iskustva i, s druge strane, dobivena kvaliteta reprodukcije, koja je višestruko veća od industrijskih pojačala slične cijene. Tome je uistinu teško odoljeti.
Ovdje je prikazana izvedba jednog malog pojačala, koje je po svojoj topologiji jednako Passovom Alephu 3, ali uz ponešto izmijenjene karakteristike. Pri njegovoj izgradnji želio sam koristiti dijelove koji su mi u tom trenutku bili pri ruci kako bih izbjegao iole veća ulaganja, što je također donekle utjecalo na određena odstupanja od izvornog projekta. U originalnoj izvedbi, radi se o dvostupanjskom pojačalu u klasi A, snage 30W. U mojoj izvedbi, snaga je smanjena na 15W, a napon napajanja s +/-24V na +/-18V. Za ovakav sam se pristup odlučio iz nekoliko razloga.
Jedan razlog je smanjenje disipacije pojačala sa 100W po kanalu na prihvatljivijih 60W. Disipacija ovakvih pojačala jedan je od najvećih izazova za projektante, od veličine transformatora za napajanje i hladnjaka koji trebaju svu tu toplinu isijati u prostor do samih dimenzija uređaja i pitanja suživota u ljetnim mjesecima. Svaki vat snage kod pojačala A klase ima svoju, ne baš zanemarivu, cijenu. Drugi je razlog željena snaga pojačala. Naime, poznavajući vrstu glazbe koju uglavnom slušam, prosječnu glasnoću slušanja te veličinu prostora i efikasnost zvučnika, zaključio sam da mi je snaga od 15W sasvim dovoljna i da bi sve povrh toga bilo bespotrebno razmetanje hipertrofiranom muskulaturom.
Shema pojačala prikazana je na slici 1.
Slika 1
Jedina razlika u odnosu na izvornu izvedbu su drugi izlazni tranzistori, i to 2SK135 umjesto IRFP240 jer sam 2SK tranzistore imao pri ruci i jer su ionako nešto kvalitetnije rješenje. Na žalost, ti se tranzistori više ne proizvode pa im je cijena na crnom tržištu visoka (i do 10-ak puta veća od IRFP-a). Struja mirovanja svakog tranzistora iznosi približno 1A, što znači da disipacija iznosi približno 65W, razdijeljena na četiri izlazna
I, kolika je na koncu snaga ovoga pojačala? Pojačalo može dati maksimalan napon od oko Vrms=12V te struju Irms=4A. Snaga na većim impedancijama tereta bit će ograničena naponom, a na manjim impedancijama strujom. Dok će snaga na 8oma biti oko 15W, na 4oma i manje popet će se na iznad 30W. Sukladno tome, pojačalo će biti poprilično neosjetljivo na promjenu impedancije zvučnika na različitim frekvencijama, što ne može biti loša
Shema ispravljača prikazana je na slici 2. Radi se o standardnom, nestabiliziranom ispravljaču koji daje simetričan napon +/-18V pri opterećenju od 2 do 4A.
Slika 2
Na slici 3 prikazani su mjerni rezultati pojačala.
Slika 3
Frekvencijski opseg pri 15W/8ohma ravan je u čitavom mjernom području (i daleko iznad njega). Izobličenja za 1W/8oma iznose oko 0,1% i jednaka su za čitav opseg. Izobličenja pri maksimalnoj snazi od 15W/8oma iznose oko 0,3% i približno su jednaka za čitav opseg. Ovdje valja primijetiti da izobličenja nemaju tendenciju rasta s povećanjem frekvencije, kao što je to slučaj kod izvorne Passove izvedbe, što je najvećim dijelom zasluga 2SK tranzistora. Izobličenja kod opterećenja od 4oma pri 30W izlazne snage veća su na niskim frekvencijama, zbog veće valovitosti napona napajanja i neželjene modulacije strujnog izvora (oko 0,7%), dok na srednjim i višim frekvencijama ta izobličenja padaju na približno 0,3%.
Osnovne karakteristike pojačala
Tip pojačala | A klasa, SE, monoblok |
Izlazna snaga | 15W/8oma uz THD=0,3% max u području 20Hz-20kHz |
Frekvencijski opseg | 10Hz-250kHz, +-0,1dB |
Damping faktor | 50 za Z=8oma |
Ulazna impedancija | 10Koma |
Naponsko pojačanje | 20dB |
Maksimalni izlazni napon | 32Vpp |
DC ofset na izlazu | manji od 100mV |
Odnos signal/šum | veći od 65dB, mjereno bez korekcijskih krivulja |
Radna temperatura | 25 degC iznad temperature ambijenta |
Ispravljački kondenzatori | cca 100.000uF za jedan monoblok |
Potrošnja struje | max. 150VA |
Dimenzije | 360 x 90 x 200 |
Pojačalo je napravljeno u monoblok izvedbi, što je bilo uvjetovano, između ostalog, dostupnošću materijala u trenutku gradnje (od transformatora do hladnjaka). Osim toga, htio sam realizirati prednosti koje monoblokovi obično imaju u odnosu na stereo inačice. U prvom redu mislim na separaciju kanala, koja je u pojačalima A klase jedan od najugroženijih parametara. Druga prednost je mogućnost boljeg smještaja pojačala u odnosu zvučnike (kraći zvučnički kabeli itd.).
Kutije monoblokova napravljene su od aluminijskog lima, na čijim se bokovima nalaze integrirani hladnjaci. Na svakom hladnjaku nalaze se po dva izlazna tranzistora. Na lijevom su tranzistori strujnog izvora, s prikladnom pločicom na koju su smješteni pripadni elementi (slika 4), a na desnom hladnjaku smješteni su tranzistori pojačala i dvije pločice (ulazno diferencijalno pojačalo i pogonski stupanj), prikazani na slici 5.
Slika
4
Slika 5
Iza prednje ploče nalazi se pločica sa zaštitnim sklopom, koji s određenom vremenskom zadrškom uključuje zvučnik nakon uključenja pojačala te isključuje zvučnik ako se pojavi prevelik istosmjerni napon na izlazu pojačala (slika 6). Osim toga, ova pločica sadrži i pogonsku elektroniku za pokazivač snage, koji je smješten na prednjoj ploči (slika 7). Pokazivač se ispostavio iznimno korisnim instrumentom za demistifikaciju razine snage potrebne za normalno slušanje. Kazaljka pokazivača otkriva da se, u prosjeku, pojačala u kućnim uvjetima slušaju pri snazi od oko 1W, dok u "crveno" ulijeću tek kada je, recimo, Zarathustra u pitanju.
Slika
6
Slika 7
Na stražnjoj strani pojačala nalaze se svi potrebni priključci i preklopnici (slika 8). Ovdje je smješten i jedan mali ventilator (s Hallovim sondama, bez kolektora i četkica), spojen na manji napon (i broj okretaja) od nominalnog, koji se po potrebi može uključiti. Kada radi, ventilator je vrlo tih, gotovo nečujan. Služi prvenstveno za upuhivanje zraka u pojačalo i, u određenoj mjeri, hlađenje transformatora i elektrolitskih kondenzatora. Sekundarna mu je svrha da poboljša hlađenje hladnjaka, tjerajući zrak kroz rupe između rebara hladnjaka. Svaki monoblok ima i reverzibilni termo-prekidač, koji odspaja napon mreže s transformatora ako temperatura hladnjaka prijeđe 70oC (slika 9). Na stražnjoj strani pojačala nalazi se i kip-prekidač, kojim se može odspojiti audio masa od mase-uzemljenja mreže.
Slika
8
Slika
9
Slušni dojmovi
Projekt datira još iz 2002. godine, ali sam ga sada odlučio izvući iz "naftalina" i predstaviti na stranici. U međuvremenu sam napravio i odslušao još dosta različitih pojačala i zvučničkih sistema (kao što se donekle može zaključiti i iz sadržaja stranice) te već i zaboravio na ovaj uradak. Igrom slučaja, nakon dugo vremena, ponovno sam "kante" izvukao iz ormara i spojio ih u sustav, čisto iz znatiželje, da bih na vlastito iznenađenje došao do zaključka da to uopće ne svira loše. Čak dapače. Ovi monoblokovi sviraju uistinu dobro, usprkos mojim ušima zaljubljenima u cijevi. Monoblokovi se iznimno dobro nose s malim i neefikasnim Molosima, kontrolirajući ih začudno uspješno u svim aspektima i na svim frekvencijama. Detaljnost, preciznost, širina i dubina zvučne slike odlični su, valjda zbog izvrsne separacije među kanalima. Dinamika posebno dolazi do izražaja, premda ovdje moram reći da se nakon određenog vremena glasnijeg slušanja javlja lagan zamor uha, što se kod cjevaša, primjerice, nikada ne događa. Ipak, nakon nekoliko dana "treniranja" uha, taj zamor gotovo nestaje. Zvuk je, u svakom slučaju, toliko uzbudljiv da me natjerao da do dugo u noć slušam stare CD-e, kao da ih čujem prvi put. Upravo zato sada o njemu pišem, jer mislim da pojačalo to zaslužuje, pa makar i post festum. Uz njega jednostavno morate zavoljeti jazz i klasiku, a ako pritom još nemate zvučnike gladne poput pasa iz Ralja X i nije vam u životu osobito bitno što snaga klade valja, ha, možda je ovaj klon baš za vas.
U idealnom slučaju, svaki bi ozbiljan audiofil trebao imati neko pojačalo poput ovoga i još nekog "cjevaša" sa zdravih 10W. Namjerno se ne želim opredjeljivati za ovu ili za onu stranu. Kao i uvijek, stvar je u dobrom poznavanju karakteristika pojedinih komponenti audio sustava. Kvalitetne pojedinačne komponente same po sebi nisu jamac dobrog zvuka već valja odlično poznavati karakteristike svakog elementa audio lanca i znati ih tako uskladiti da se međusobno ne potiru. Pristojan se sustav, sasvim logično, može složiti kako s dobrim tranzistorskim pojačalom tako i s dobrim cijevnim, pri čemu neprovjerene, neutemeljene (dis)kvalifikacije ovoga ili onoga sasvim sigurno nisu dobar pravac u željenome smjeru već samo linija manjeg otpora. I to je to. (-v)