First watt sit-3 amplifier review

Against the Linear Tube Audio ZOTL 10 Mk. 2 ($3200)

Anyone who happened to read my recent review of the Linear Tube Audio ZOTL 10 Mk. 2 output transformer-less amplifier will see that I consider it to be something of a reference for providing fast, uncluttered, and harmonically true sound with minimal audible distortion. The fact that the amp’s sound is so truthful to the recording might actually leave some audiophile types somewhat nonplussed. Even though the ZOTL 10 employs lots of vacuum tubes, it really doesn’t sound like a tube amp at all. It doesn’t sound like solid state either; it just sounds uniquely like itself, where “itself” approaches stark, uncolored reality. This is an amplifier that I feel folks will either love or hate.

Indeed, the ZOTL amp was more “in your face” sounding than the SIT-3, as in more up-front and harmonically lean. The soundstage seemed more pushed forward and perhaps a bit flatter than the SIT-3’s more laid back and three-dimensional presentation. The clarity of the LTA amp is breathtaking thanks to that amp’s low noise floor and lack to total distortion. However, the SIT-3’s ability to retrieve tiny musical details was not far behind, while offering up a more tonally rich and dense aural experience. Interestingly, the piano at the beginning of the cut “Guman” from Charles Lloyd’s album Sangam sounded veiled and oddly distorted through the ZOTL amp, but much clearer and more natural via the SIT-3. This seems to be an oddity I can’t quite explain, but thought worth mentioning. Perhaps a vagary in the recording that the LTA amp picked up that the SIT-3 happily ignored? Who knows… In short, I found the ZOTL amp to be considerably closer to the First Watt J2 in overall flavor, while the SIT-3 and F7 seemed to find more common ground with each other.

OK, Will the Real SIT-3 Please Stand Up?

Is the First Watt SIT-3 the right amp for you? I’ll let Nelson Pass answer that question via his First Watt website in response to the question “Do I want one of these?”. His response: “Perhaps you don’t…These amplifiers are all out of the mainstream, reflecting quality in simplicity and intrinsic linearity, often with little regard for the usual performance specifications. I presume a subset of audiophiles will appreciate them.” Like all low-powered amps, the SIT-3 will have its operational limitations, and it will be up to the end-user to determine if the amp will play nice in his/her system within those limitations. My findings are that if you can find that sweet spot for an amp such as this, you may well be rewarded many times over.

I’ve come away from this reviewing experience with the distinct impression that Nelson Pass and First Watt have upped their game again by designing yet another eminently musical and enjoyable amplifier. In the right system, I believe the new SIT-3 can provide a nearly perfect balance of open, dimensional, enjoyable harmonic beauty coupled with sufficient extension and control to keep matters well in hand at the frequency extremes. I was particularly impressed with the satisfyingly robust sound I got from the SIT-3 driving my large (and expensive) ATC SCM 100 passive monitors while also coaxing superb performance from my budget-minded Zu speakers. First Watt has had a long history of providing a very favorable sound quality to price ratio, which I have found to be seemingly ever more favorable with each subsequent design Nelson Pass puts out. There must be something in the secret sauce over there at Sea Ranch. Or … maybe Nelson is getting a little bit of help from his “friends”. Has anyone thought to check the backyard for debris from that crashed flying saucer?

Specifications

• 18 watts per channel/8ohms; 30 watts per channel/4ohms
• Input impedance:  200 kohms
• Gain:  11 dB non-inverting
• Damping factor:  30
• Frequency response:  10 Hz-50 kHz (-3dB)
• Retail Price (US): $4,000

Корпус усилителя

• Радиаторы тут 4 штуки 45x150x200 мм, анодированные – черненные.
• Алюминиевая основа 10x220x330 мм, покрытая порошковой краской.
• Алюминиевая лицевая панель 15x330x220 мм, фрезерованная поверхность и анодированная также.
• Задняя часть 3x220x195 мм алюминий.
• Верх 3x333x220 мм, перфорированный лист.

Усилитель перед использованием должен быть настроен, для этого два потенциометра на плате имеются. Корректировка предварительная лучше всего выполняется примерно через 1 час после включения, а точная – через 2 часа. Приблизительно после двух недель использования проверьте, поддерживается ли настройка, которая может измениться в результате так сказать “прогрева” транзисторов.

После двух часов прослушивания на уровне громкости, который считается средним, усилитель достигает температуры 45 C. Поэтому смысла увеличивать этот радиатор в будущем нету.

Установлено напряжение в соответствии с рекомендациями разработчика по резисторам R11 и R12, оно должно составлять 0,6 В, и что более важно, надо контролировать постоянный ток на выходе, потому что можно установить 0,6 В двумя способами, получая разные значения напряжения на выходе. Тут удалось достичь 8 мВ и 14 мВ на обоих каналах при падении U на резисторах 0,58 В

Рекомендуется использовать трансформатор 2×17 В 2×8 A, будет примерно 6 A постоянного тока на канал и 10 A на пике. Приблизительно 60 Вт тепла идет в радиатор для каждого канала, что в сумме дает почти 150 Вт, измеренное потребление мощности 155 Вт без входного сигнала.

Усилитель звучит настолько красиво, что слышно разницу между CD и DVD аудио дисками, чего на обычном УМЗЧ не было и в помине.

Against the First Watt J2 ($4000)

Firstly, it was immediately apparent that the “powerhouse” J2 has more gain than the SIT-3 based on the position of the preamp’s volume control. After spending a good day listening to the J2, that amp seemed to me to be detailed, neutral, and a bit harmonically lean compared to the SIT-3. It’s not that the J2 didn’t get the music tonally or harmonically correct, it’s just that the SIT-3 emphasized these characteristics more, providing a richer, more illuminated tone in general. The J2 seemed a bit faster as well, nimbly catching the transients of notes while never hanging on too long. The SIT-3 has a lovely sense of liquidity with just enough viscosity to never be in an excessive hurry. If a note were truly beautiful, the SIT-3 didn’t mind hanging on to it for those last few micro-moments as it decayed lazily away to nothingness.

These differences were laid bare while listening to Charles Lloyd’s live album “Sangam” (ECM, 44.1 kHz file streamed via Tidal). This album has a definite Indian/Eastern flavor rife with dynamic percussive bursts, interesting chant-like vocal inflections, and lots of lovely woodwind playing. For example, in the cut “Guman” we hear Lloyd playing flute and singing in a mystical chanting style, which lets me really home in on the harmonic textures of the recording. Here, I was exceptionally impressed with how well the SIT-3 fleshed out the male voice, providing it with realistic body, weight and tonal color. The complex harmonic richness of the flute was deftly rendered as well. To the J2’s credit, that amp had an easier time handling and conveying the sharp dynamic contrasts offered up by the percussion while also providing a sense of transient detail that allowed me to better hear that millisecond contact of flesh with flesh as the hand struck the drum skin.

Another interesting difference I noted between the two amps is that while the J2 seemed to probe a bit deeper into the bass, the SIT-3 appeared to be tighter and more controlled in that region. I checked the damping factors for the two amps, and indeed the SIT-3 has a larger value which may well explain what I was hearing.

Схема высококачественного УНЧ Нельсон Пасс

• УНЧ имеет очень широкую полосу пропускания до 1 МГц.
• Конденсаторов нет нигде в цепи сигналов, да и вообще в схеме.
• Усилитель имеет высокий входной импеданс – 100 кОм и высокий коэффициент демпфирования (~ 40).
• Искажения очень низкие, до 0,001% при 1 Вт.
• На выходе очень тихо, шумы около 60 микровольт.

Электроника. Розетка IEC с предохранителем, выключателем и фильтром. Тороидальный трансформатор 300 Вт 2×17 В, два диодных моста 25 А, 4x 22000 мкФ / 35 В. Резервный источник питания (трансформатор 3 Вт, 12 В) включает реле, управляемое от селектора входов. Там 3 селектора входа на реле, управляемые поворотным переключателем.

Потенциометр – ступенчатая сборка сопротивлений. Усилитель мощности собран в соответствии со схемой из документации, без изменений.

Что такое симистор и как он выглядит — кратко

Словосочетание «симметричный триодный тиристор» на английский язык переводится как symmetrical triode thyristor. Его же именуют triode for alternationg current (триод для переменного тока). Или сокращенно — triac (триак).

Все эти названия общеприняты, они встречаются в технической литературе. Вы можете столкнуться с любым из них.

Показываю фотографиями наиболее типичные конструкции корпусов, с которыми выпускаются эти полупроводниковые приборы.

На фото любого из них хорошо видно три контактных вывода. Они совместно с устройством корпуса изготавливаются под мощность номинальной нагрузки, которую должны передавать и коммутировать в режиме ключа.

Что такое ключ в электронике и электрике — образное пояснение

Сравним его работу с устройством входной двери, закрытой на замок.

Человек без ключа не сможет через нее пройти: замок надежно закрыт. Владелец квартиры и его доверенные люди имеют ключ, открывают дверь, свободно проникают в помещение.

Точно так же работают ключи в электрике, пропуская нагрузку. Только они управляются по команде и бывают трех типов:

1. Механическими.
2. Электромеханическими.
3. Электронными.

Электрический ток совершает работу, например, освещает помещение. А ключ позволяет человеку управлять этим процессом за счет использования определенных технологий. Они разрешают коммутировать силовые контакты и даже выполнять дополнительные действия.

Таблица: как работает электрический ключ

Основным недостатком механических и электромагнитных ключей является переключение силовых контактов, вынужденно разрывающих цепь нагрузки.

При этом возникает электрическая дуга, выжигающая поверхность контактирующих металлов.

Она же может стать причиной пожара или взрыва горючих сред.

На предприятиях энергетики введена обязательная процедура: ежегодный внутренний осмотр всех реле, контакторов и пускателей с чисткой поверхностей контактов и прожимом контактных соединений.

Электронные ключи работают без дуги. Они имеют уменьшенные габариты, удачно вписываются внутри корпусов электроприборов.

Особенности PAM8403

• Стереоусилитель max 3 Вт (динамик 4 Ом, питания 5 В)
• Напряжение питания от 2,5 до 5,5В
• Защиты: тепловая защита и защита от короткого замыкания
• Возможность отключения звука (mute) (потребление тока 3,5 мА)
• Возможность выключения модуля (shutdown) (энергопотребление ниже 1мкА)
• Требуется небольшое количество внешних компонентов
• Низкая цена модуля
• В зависимости от версии модуля дополнительные выводы (отключение звука, выключение модуля) или потенциометр для регулировки громкости

Примечание

Создавая макет FM-радио при более высоком уровне управления усилителем у меня появилась вибрация в динамике (6 Ом, 7 Вт). Я не решил проблему полностью. С одной стороны я ограничил уровень входного сигнала, а с другой — добавил конденсатор большей емкости по питанию.

Из принципиальной схемы видно, что есть конденсатор емкостью 470 мкФ. Глядя на имеющийся у меня модуль, мне сложно поверить, что использовался конденсатор именно такой емкости.

Минусы выходов динамиков (-OUT_L и -OUT_R) это не то же самое, что минус питания микросхемы и поэтому их нельзя соединять вместе. Это означает, что к выходу не удастся подключить наушники, потому что они имеют общую массу.

Тем не менее, в теме «Экономичное решение при использовании PAM8403 в качестве усилителя для наушников» на сайте electronics.stackexchange.com есть интересная модификация, которая допускает такое подключение.

Короче говоря, наушники через конденсаторы емкостью 10 мкФ подключены плюсами к положительным выходам модуля (+ OUT_L, + OUT_R) с одной стороны и заземлению схемы с другой. Отрицательные выходы модуля остаются не подключенными.

Я хотел бы добавить от себя информацию о возможности управлять системой (например, по шине I2C). Я имею в виду настройку громкости, отключение звука, выключение модуля или запоминание последнего уровня громкости. Недостающую функциональность (кроме запоминания последней установленной громкости) предлагает описываемый мной регулятор громкости на PT2257.

Помимо описанного здесь модуля PAM8403, на AliExpress можно найти еще «более сильные» варианты усилителей звука. Фото двух, которые у меня есть, я разместил выше. Это:

PAM8406 (слева)

• Мощность 2×5Вт
• Напряжение питания 2,5-5В

PAM8610 (справа)

• Мощность 2×15Вт
• Напряжение питания 6 — 12В

Портативный паяльник TS80P
TS80P- это обновленная версия паяльника TS80 Smart, работающий от USB…

Подробнее

Как работает регулятор мощности на симисторе: самая простая схема из пяти доступных деталей и поясняющее видео

Сразу замечу, что новичка может ввести в заблуждение общепринятое слово «регулятор». Технически правильнее назвать сие изделие «ограничитель».

Симисторные и тиристорные модули работают за счет уменьшения величины номинальной мощности. Они не способны ее повышать, ибо банально срезают часть синусоиды.

Схем, работающих на этом принципе, разработано очень много. Они используются, как в промышленности, так и при самостоятельном изготовлении. Дальше предлагаю ознакомиться с одной из простейших.

Такую конструкцию можно собрать своими руками новичку для получения практических навыков, поместить ее в небольшую коробочку. Она при размещении на теплоотводящем радиаторе позволяет управлять нагрузкой до 5 киловатт.

В работе схемы участвует всего 5 деталей:

1. Симистор BTA-41600B (продается в Китае).
2. Динистор DB3 можно найти в энергосберегающих лампах или в интернет магазине.
3. Резистор 500 Ом с мощностью рассеивания тепла от 1 ватта.
4. Конденсатор 0,1 микрофарада с допустимым напряжением от 250 вольт.
5. Переменный резистор с сопротивлением от 200 до 500 килоом.

Конструктивно регулятор можно выполнить простым навесным монтажом или разместить на монтажной плате. Это не принципиально, деталей мало.

Эта конструкция позволяет регулировать:

• температуру паяльника, нагревателей резистивного типа;
• обороты вращения коллекторных электродвигателей (пылесосы, стиральные машины, дрели, болгарки, перфораторы, шлифовальные машинки, электролобзики;
• свет от лампочек накаливания;
• ток зарядки автомобильных аккумуляторов;
• силу тока на первичной стороне трансформатора, но при этом создается искаженный сигнал, который несколько ухудшит процесс трансформации — электромагнитных преобразований.

В принципе это обычный диммер. Подобные изделия продаются в магазинах для ламп накаливания. Только он отличается небольшими доработками, упрощениями, не подходит к светодиодным и энергосберегающим источникам. Возможно их мерцание.

Схема не обеспечивает сохранение мощности на валу двигателя: при увеличении нагрузки, например, усиленном вдавливании резца в обрабатываемую деталь, обороты ротора падают.

Она вполне рабочая, но упрощена до минимума деталей. В ней даже трудно выделить все 4 основных узла, присущих подобным регуляторам. А это:

1. частотно задающая RC цепочка;
2. формирователь импульсов для отпирания симметричного управляющего диода;
3. силовой элемент — сам симистор;
4. демпферная RC цепочка (защищает триак от помех, возникающих на индуктивной нагрузке — электродвигателе).

Against the First Watt F7 ($3000)

Some full disclosure here: I make no bones about admitting that the 20 watt per channel F7 is one of my all-time favorite amplifiers. It’s a natural go-to for pretty much all of the speakers I keep on hand. I’ve waxed poetically before about how well it has driven my various ATC speakers in spite of its relatively low power output. It’s also the unabashed bargain in the First Watt line.

Squared off against the SIT-3, the F7 held its own quite nicely. This comparison was much less of a yin vs. yang situation than one of closely related blood brothers. There’s no denying that these two amps share similar DNA. I could say that the F7 lies tonally somewhere between the J2 and the SIT-3, but I’d have to admit that it positions itself somewhat closer to the SIT-3 than to the J2. Present in the F7’s sonic signature is much of that same fleshed out, musky, realistic, you-are-there midrange that is offered up by the SIT-3. Perhaps the F7 is a tad more angular and responsive, paying a bit more attention to leading edge transients while exhibiting a bit less tonal opulence in the middle part of the spectrum. It’s a close call though, and differences may open up more with speakers more revealing than the Zu Omen Dirty Weekends.

Bass on the F7 goes nicely deep, and with good definition thanks to its large damping factor (>100). Even so, there’s something uncannily organic about the SIT-3’s bass that perhaps the F7 just misses by a hair.

Listening to both Charles Lloyd’s Sangam and Arvo Part’s classic album Tabula Rasa (ECM, 44.1 kHz file streamed via Tidal) seemed to indicate that the SIT-3 was ever more effective at discerning a deeply layered front-to-back soundstage with perhaps a bit more dimension and body to the performers within that stage, whereas the F7 seemed a bit “flatter” in comparison.