A V-FET-es rail-lifting (tápfeszültség-utánhúzás) olyan megoldás, amely alapjaiban változtatja meg a Sanken SI-1050G működését. A rendszerben két nagy teljesítményű SIT tranzisztor (Sony 2SK82 és 2SJ28) sorosan kerül a pozitív és negatív tápsínbe, és így a modul feszültségellátását dinamikusan modulálják — mindig a zenei jel igényeihez igazodva.
A kapcsolás egyszerűsége mögött kifinomult fizikai hatások és rendkívül tudatos mérnöki koncepció húzódik meg.
A fejezet célja ennek a működésnek a teljes feltárása.
7.1 A teljes rendszer áttekintése
A kapcsolást három nagy részre lehet bontani:
-
Sanken SI-1050G hibrid modul (alaprendszer)
kvázikomplementer NPN végfok
egyszerű VAS
fix belső kompenzáció
50 W / 8 Ω kimeneti teljesítmény
vastagréteg ellenállások és ragasztott chipstruktúra
-
V-FET rail-lift fokozat (Tunerman innovációja)
felső rail: 2SK82
alsó rail: 2SJ28
mindkettőt egyedi áramgenerátor vezérli
teljesen analóg, triódás jellegű moduláció
-
JFET-es áramgenerátorok (referenciaáram)
stabil hőfüggés nélküli áram
precíz IDSS tartomány
biztosítják, hogy a SIT-ek lineáris tartományban működjenek
A V-FET-ek NEM a jelútba kerülnek — ez döntő fontosságú.
A jelút tiszta marad, a rail-lift teljesen kívülről segíti a hibrid modult.
7.2 A pozitív ág: a 2SK82 működése mint rail-emelő tranzisztor
A 2SK82 egy nagyteljesítményű N-csatornás SIT, amely alaphelyzetben teljesen vezet (depletion-mode).
Tunerman kapcsolásában a SIT a következőképpen kapcsolódik:
Source → + főtáp (pl. +45 V)
Drain → SI-1050G + rail bemenet
Gate → JFET-es áramgenerátor által szabályozott referencia
A működés lényege:
A SIT-en eső feszültség dinamikusan igazodik a jel igényéhez.
Kis amplitúdón alig esik rajta feszültség.
A jel csúcsain többet ejt, így megemeli a rail-t egy kis mértékben.
Ez a plusz 3–8 V headroom az, amitől a SI-1050G nem fut telítésbe.
A SIT soha nem kapcsol be/ki, nem PWM —
egy analóg feszültségemelő modulátorként viselkedik, ami a triódákhoz hasonló módon működik.
7.3 A negatív ág: a 2SJ28 mint tükrözött rail-emelő
A 2SJ28 működése a 2SK82 tükörpárja:
Source → negatív főtáp (–45 V körül)
Drain → SI-1050G – rail
Gate → saját JFET-es áramgenerátor
A negatív félhullám csúcsain:
a 2SJ28-en eső feszültség nő,
így a negatív rail is „lemegy” néhány volttal,
a SI-1050G alulról is több fejteret kap.
Ez azért kritikus, mert a kvázikomplementer kimenet a negatív félhullámban torzít a leginkább.
A 2SJ28 ezt a hibát szinte teljesen kiegyenlíti.
Eredmény:
a hang pozitív és negatív félperiódusa szimmetrikussá válik
a kemény H5, H7 komponensek eltűnnek
a hangkép sokkal puhább, természetesebb lesz
7.4 A JFET-es áramgenerátorok szerepe
A JFET-ek kritikus elemei a kapcsolásnak:
ők határozzák meg a SIT-ek munkapontját
biztosítják, hogy a SIT-ek lineáris tartományban működjenek
stabil IDSS miatt hőfüggetlen referenciaáramot adnak
Mit ad ez a rendszernek?
-
Stabil rail-lift viselkedést
A SIT nem sodródik el a munkapontjáról.
-
Csendes működést
A JFET áramforrás elektronikus zajszintje alacsony.
-
Linearitást
A rail-lift nem kapcsolgat, hanem analóg módon modulál.
-
Töretlen stabilitást
Sem a SIT, sem a Sanken modul nem kerül oszcillációba.
Ez a fajta lineáris áramgenerátor választás teszi lehetővé, hogy a rail-lift tökéletesen csendes és stabil legyen.
7.5 A V-FET-ek és a SI-1050G együttműködése – dinamikus headroom helyreállítás
Ez a rendszer lényege.
Amikor a jel csúcsa közeledik a SI-1050G belső headroom-határához:
-
A VAS hibajele nő (küzd a tápfeszültség közelében).
-
A rail-lift SIT-en több áram folyik.
-
A SIT-en eső feszültség nő.
-
Ezáltal a tápsín effektív értéke megnövekszik.
-
A VAS ismét lineáris tartományba kerül.
-
A visszacsatolás újra teljes mértékben működik.
-
A torzítás drasztikusan csökken.
-
A csúcsok nem lapulnak le, a jel hű marad a bemenethez.
Ez egy önszabályzó analóg hurok, amely teljesen a zenei jelre reagál.
Nem kell aktív vezérlés, műveleti erősítő vagy PWM —
a SIT és a Sanken modul fizikája végzi el a munkát.
7.6 Miért stabil ez a rendszer? Miért nem gerjed soha?
A stabilitás több tényező tökéletes együttállása:
• A SIT-ek alacsony kapacitású, lineáris eszközök
Ez nem okoz HF visszacsatolási problémát.
• A rail-lift analóg és lassú moduláció
A rail nem 20–200 kHz-en változik, hanem pont a zene frekvenciáin.
• A SI-1050G belső kompenzációja elnyomja a felharmonikus rail-modulációt
A modul eredendően lassú kompenzációjú, így a rail-liftet nem „látja HF zavarásként”.
• A SIT-eket állandó árammal hajtják
Ez eltávolítja a munkapont-ingadozás és a termikus gerjedés problémáit.
• A Sanken modul jelútja és táplálása teljesen el van választva
Ez a galvanikus szétválasztás biztosítja, hogy a rail-lift ne befolyásolja a jelutat közvetlenül.
A végeredmény:
A V-FET-es rail-lift hihetetlenül stabil, gerjedésre gyakorlatilag képtelen.
7.7 Munkapontok és kritikus csomópontok
A következő munkapontok jellemzők Tunerman mérései és számításai alapján:
2SK82 (felső SIT)
ID ≈ 80–120 mA
VDS ≈ 2–6 V dinamikusan modulálva
VGS ≈ –0.5…–2 V tartományban
2SJ28 (alsó SIT)
ID ≈ 60–100 mA
VDS ≈ 2–6 V
VGS ≈ –1…–3 V
A JFET-ek (tipikusan J112–J113 tartomány):
ID ≈ 5–10 mA referenciaáramot biztosítanak
stabilak, hőfüggésük minimális
terhelést nem adnak a Sanken modulra
A SI-1050G működése:
kis jel esetén → a SIT-ek alig dolgoznak
nagy jel esetén → a SIT-ek többfeszültségű rail-liftet adnak
csúcsoknál → a rail-lift akár 4–6 V headroomot ad
Ennek hatása:
a modul teljesen lineáris marad 50 W-ig, nem torzul, nem keményedik.
7.8 Miért működik ez jobban, mint bármely más bootstrap?
A hagyományos bootstrap (ellenállás + kondenzátor) csak a kisjelű feszültségerősítő fokozatot emeli.
Tunerman megoldása:
A TELJES tápsínt emeli
gyorsabban
nagyobb tartományban
torzítás nélkül
triódás karakterrel
Ez az oka annak, hogy:
a SI-1050G sokkal tisztábban szól,
eltűnik a kvázikomplementer keménysége,
a hang csöves jellegű lesz,
a teljes harmonikus torzítás nagyságrenddel csökken
7.9 Hangzásbeli eredmények – mit hall a fül?
Tunerman mérései és hallgatási tesztjei alapján:
A mélyek kontrolláltabbak
A magasak levegősebbek
A tér nagyobb és mélyebb
A csúcsdinamika tisztább
Nincs keményedés nagy hangerőn
A hangkép „csöves”, de tranzisztoros erővel
Ezt sem bipoláris, sem MOSFET, sem opamp-alapú rail-lift nem tudná produkálni.
A V-FET-ek egyedi karaktere adja a különbséget.
7.10 Összefoglalás – Mit ad a V-FET-es rail-lift?
A rendszer összesített előnyei:
extrém torzításcsökkenés
nagy fejterű működés
valós analóg rail-emelés
stabilitás, gerjedés nélkül
csövekhez közelítő hangkarakter
a Sanken modul teljes újraértelmezése
minimális alkatrészszám
nagyfokú megbízhatóság
lineáris, tiszta, gyors dinamika
Egyszerűen:
Tunerman V-FET bootstrap megoldása a SI-1050G-t a saját kategóriáján túlra emeli:
vintage modulból high-end erősítővé formálja.
A cikk még nem ért véget, lapozz!