Интеграл. Двойной.

[bukvarev]

Обычно, освоив интегрирование, переходят к двойным интегралам..

Ниже - концепт усилителя, являющегося дальнейшим развитием "Интеграла".
Основная идея - сделать оригинальный усилитель с использованием простых и доступных компонентов.
Можно сделать на дешевом ОУ (например, КР544УД2), можно - только на транзисторах.
Диапазон напряжений питания схемы при должном выборе транзисторов может достигать значения +- 80В.

Принцип работы основан на использовании высоколинейного буфера со слежением, который нагружен на электронную индуктивность ("интегратор").

Буфер (VT1..VT4) выполнен по типовой схеме, которая использовалась в ряде серийных микросхем.
Буфер имеет слежение, и обеспечивает очень малые искажения даже при работе от высокоомного источника сигнала.
Такая реализация позволила без боязни увеличить разностное напряжение усилителя до уровня -70 дБ на 20 кГц, и обеспечить высокую перегрузочную способность, а также выполнить делитель ОООС на относительно высокоомных резисторах. R1 планируется установить номиналом 10 кОм.

"Интегратор" - ранее описанная цепь, имеет выходной транзистор VT5, и может быть выполнена как на транзисторах, так и на ОУ. В последнем случае напряжение питания ОУ целесообразно взять от источника тока I6, разделив его на два источника и стабилизаторы параллельного типа.

Усилитель напряжения - типовой.
Выходной каскад - любой по вкусу.

Вместо источников тока I1..I5 в простейшем случае можно использовать обычные резисторы.

По сути, эта схема очень похожа на типовой преобразователь "напряжение-ток" за исключением того, что нагрузка входного буфера подключена не к общему проводу, а выполнена таким образом, что ток сливается на минусовую шину питания.
Усилитель можно выполнить и с инвертирующим УН. Для этого выход на УН нужно взять с коллекторов VT5 и VT6.
Также можно взять выходной сигнал и с коллектора VT4, и с коллектора VT5.
Но в данном случае, считаю, что показанная схема достаточно проста, и дополнительное усложнение не приведет к значительному улучшению характеристик.

На схеме не показаны элементы антиклипа, и частотной коррекции. Единственное, показан источник ограничителя минимума (I3).

По уровню искажений пока не скажу, буду попробовать на макете.

Транзисторы VT1, VT2 - MBT6429 (BC847C), VT3 - 2SC3324 (BC846B), VT6 - 2SA1312 (BC856B), VT4 - KSC3503 (2N5551), VT5 - KSA1381 (2N5401), VT7, VT8 - BC857C.

[misha88]

При питании и источника и усилителя от переменки 220В. В те давние времена такая схема деления было оправдана и в некотором смысле - оптимальна. Однако прошло время, изменились экономические, технические условия, требования к "высокой верности". Но народ, как потребители, так и разработчики, в силу консерватизма так и следуют этой, откровенно устаревшей "схеме деления".
Именно этот примитивный консерватизм и является главным истоком упомянутой "неликвидности". Что в свою очередь тормозит качество получаемого звучания даже за неоправданно высокую цену.

Спор насчёт того, какой БП лучше для "высокой верности", пошёл по неправильному пути. "Схема деления" в части питания во всех аналоговых усилителях и в большинстве цифровых не менялась и не поменяется никогда, т.к. источником энергии здесь являются конденсаторы (и их качество важно), а БП (без разницы, просто на трансформаторе или через импульсный преобразователь) их просто постоянно подзаряжает (ведь из-за наличия выпрямителя в любом БП энергия выдаётся импульсно), соответственно если тот или иной вариант БП выдаёт нужный ток зарядки без перегрузки, то такой БП никак на "высокую верность" не влияет. А что касается излучения помех от любого БП, то это вопрос решаемый, если не экономить на размерах корпуса.

P.S. Хочу напомнить, что мощность трансформатора нормируется для нагрузки на резистор, поэтому для ёмкостного выпрямителя правильно выбирать трансформатор с максимальной мощностью как минимум в 2.5 раза больше, чем максимальная потребляемая мощность усилителя (если для "высокой верности"). Импульсный БП позволяет уменьшить размеры и вес БП, но никак не улучшит качество звука по сравнению с правильно выбранным трансформатором.

[VladimirV]

и не поменяется никогда

С чего это такой прогноз? У меня давно поменялась - и отлично работает!

т.к. источником энергии здесь являются конденсаторы (и их качество важно)

А чем они лучше LiPo? Тем, что придуманы 100 лет назад, а LiPo - всего лишь 20 лет назад?
Так 20 лет - срок недостаточный для слома устаревших взглядов?
Какой-то прям "стремительный" прогресс!

[misha88]

У меня давно поменялась - и отлично работает!

И какой это новый вариант питания усилителя?

А чем они лучше LiPo?

Не проблема поменять конденсаторы на батареи (которые в принципе тоже конденсаторы), но принцип питания остаётся тот же, усилитель постоянно берёт энергию от конденсаторов или батареек, а последние подзаряжаются от БП.

[VladimirV]

И какой это новый вариант питания усилителя?

Разнесенный по полосам. Не секрет, что пиковая мощность, как впрочем и средняя, сосредоточены в том спектре фонограммы, где от УМ не требуется высокая скорость нарастания. Соответственно, там можно уверенно ставить УМ с глубокой ООС, которая сводит к нулю влияние небольших колебаний питающего УМ напряжения на выходной сигнал. А в тех участках спектра, где требуется высокая скорость нарастания - там не требуется высокая мощность и токи - там и конденсаторы вполне справляются. Так что на особенности требований к питанию "схема деления" влияет самым радикальным образом.
А традиционный подход эквивалентен попытке в одном автомоблие удовлетворить одновременно требования к карьерному самосвалу, пропашному трактору и гоночному болиду. Героическими усилиями совместить многие пыжатся, но результат то получается заведомо ущербен.

---------- Сообщение добавлено 11:52 ---------- Предыдущее сообщение было 11:51 ----------

но принцип питания остаётся тот же

Требования меняются! Вместо упомянутых выше 40 ампер в пике от ИИП хватит вполне 2-х ампер. Неужели разницы не видно???

[misha88]

Разнесенный по полосам.

Это дело очень правильное, у меня и самого так сделано (моноблоки с тремя усилителями, каждый на свою полосу, правда я сэкономил, только два БП, один на ВЧ и один на СЧ и НЧ).

[vladimir sim]

Cмешные вы все, форумные мудрецы. Все лисопед изобретаете , цитируя каковато Пауля Шкритека, который ничего практического не сделал,а только компилировал да теоретизировал. Ну чо с физрука,ой,прастити - с препода взять? Начинать надо не с 57 Ампер, а с обзора- а чего уже есть на эту тему, в смысле SMPS для аудио- а есть Lab Gruppen FP c впечатляющей динамикой, с субьективно качественным басом, есть Linn Climaх , крошечного размера, 500Вт, есть компактные усилители M-drive с SMPS, 15 кВт, на ток до 300 А, для управления линейными драйверами фирмы Powersoft. Для домашнего усилителя с SMPS проблема одна - где найти пару банок 4700-10000 мк 63В с предельно низкой ESL, со штыревыми выводами, такие видел у китайцев, чтобы не связываться с дешевыми гирляндами мелких кондюков, которые необратимо испортят бас.

[minimalman]

линейный выходной пиковый ток.

А как это - линейный? Линейность вых. импеданса имеется в виду? Отсутствие ООС?

в отличие от трансформатора с банками, способных отдать в импульсе очень много.

А какая разница, ток идёт напрямую от банок или от приведённого к первичке 470мкФ*400В?

Шкритек.

По-моему он сильно ошибается. Миф о "просадке" импеданса пошёл вроде как от статьи Оталы, в которой утверждалось, что мгновенные значения тока (и напряжения) через АС иногда бывают в 4 раза больше чем те, что были бы на активной нагрузке. Ну так очевидно, что на любой сколь-либо реактивной нагрузке отношение напряжение/ток м.ь. и бесконечность и отричательное число. Запас по току т.о - миф, нужен лишь запас по СКЗ и кратковременной мощности для транзисторов ВК. СИ писал именно об этом. Запас по току и ёмкости - нужен был лишь для уменьшения просадок питания. В ХЭ усилители поставить х5 трансформатор получается выгоднее, чем терять 20..40% мощности.

С учетом практически буферного использования их ресурс - многие многие годы.

Я слышал, аккумуляторы рассчитаны только на режим разряд-заряд, при постоянном напряжении они деградируют. Или Вы предлагаете автоматом подключать их на пиках?)

Offтопик:

Тогда и ИИП не нужен с запредельными токами - вполне хватит среднего потребляемого!
Дарю идею!!!

Можно и обычный БП сделать без банок, догадаетесь, как?)

[Malinovsky D]

Шкритека читал. Раздел УМ в свое время был залистан до дыр.

Может кто-нибудь пояснить на примере АС с импедансом 4 Ом, как может ток подняться до уровней 57 А?
Если минимум импеданса у нее, к примеру, 3,5 Ом?

[minimalman]

с дешевыми гирляндами мелких кондюков, которые необратимо испортят бас.

За счёт чего? Дурной пример микросхем, ворующих "виртуальную глубину"?;)

Может кто-нибудь пояснить на примере АС с импедансом 4 Ом, как может ток подняться до уровней 57 А?

Миф о "просадке" импеданса пошёл вроде как от статьи Оталы, в которой утверждалось, что мгновенные значения тока (и напряжения) через АС иногда бывают в 4 раза больше чем те, что были бы на активной нагрузке.

[sia_2]

Шкритека читал. Раздел УМ в свое время был залистан до дыр.

Может кто-нибудь пояснить на примере АС с импедансом 4 Ом, как может ток подняться до уровней 57 А?
Если минимум импеданса у нее, к примеру, 3,5 Ом?

Формула для максимально возможного в пике тока в ветке по СЛ была приведена. Причем, для линейного режима работы усилителя (без клипа) и нагрузки с одним выраженным внутренним резонансом, это немногим меньше, чем результат деления размаха от пика до пика на Zmin. Если усилитель загоняется в клип - это ещё примерно +30%. Zmin у более-менее нормальных "четырехомных" АС, как правило, от 2.3 до 3.5 Ом. Но есть реальные примеры АС с Zmin в 0.7 и даже 0.53 Ома.

[deemon]

Zmin у более-менее нормальных "четырехомных" АС, как правило, от 2.3 до 3.5 Ом. Но есть реальные примеры АС с Zmin в 0.7 и даже 0.53 Ома.

Ну ничего себе ... а что же это за колонки такие ? Откуда у них такое низкое сопротивление ? И что ещё интересно - это в стационарном режиме , или из-за резонансных явлений в фазоинверторе ?

[vladimir sim]

minimalman, если ты глухой- поговори сам с собой, ничего разжевывать не буду. Нащот виртуальной глубины- это к Сухову или как его там. Есть одно простое правило- не параллелить компоненты без нужды. А еще есть методичка для троллей- требовать обоснования всего, что попадется под руку, хотя есть аксиомы, часто недоказуемые формальными методами.

[BesPav]

Обратноход??

Как бы это ни было тяжело признавать, но - да, они справились с этим.
Причем у азиатов есть ещё более монструозный аппарат - FP20000q, там 2 таких БП, я даже когда-то выкладывал фотографии этого дела.

заодно и электролиты выкинуть

Никуда от них не деться, энергию где-то надо запасать.
Плюсы импульсников в том, что конденсаторы в них на выпрямленное напряжение сети и даже по формуле с напряжением в квадрате должны быть очевидны преимущества.

[VladimirV]

Откуда у них такое низкое сопротивление ?

Как откуда? От кроссовера, конешно! В триампинге этого маразма нету в принципе.

[BesPav]

Не проблема поменять конденсаторы на батареи

Проблема, скорости реакций чутка разные.

[VladimirV]

Я слышал

Врут.
У меня ноутбук больше 11 лет с постоянным питанием от сети. Батареи целы.
Ноут, а не десктоп просто потому, что я все делаю с ним лежа. Сидеть не люблю.

[BesPav]

И конденсаторы не нужны!

Нужны, нужны.

[VladimirV]

Проблема, скорости реакций чутка разные.

Отличная, на самом деле. Только надо брать имменно LiPo на 40С или 50С разрядного тока. А не хилый LiIon.

---------- Сообщение добавлено 13:56 ---------- Предыдущее сообщение было 13:55 ----------

Нужны, нужны.

Токо емкости на порядок меньшей.

[Валет]

если тот или иной вариант БП выдаёт нужный ток зарядки без перегрузки, то такой БП никак на "высокую верность" не влияет.

+1

пиковая мощность, как впрочем и средняя, сосредоточены в том спектре фонограммы, где от УМ не требуется высокая скорость нарастания.

Бред. Реальный сигнал не является моночастотным. Например, для двухчастотного сигнала при пиковой мощности может требоваться и высокая скорость нарастания. Пиковая мощность в этом случае определяется, в основном, НЧ составляющей сигнала, а требуемая скорость нарастания – ВЧ составляющей.

Миф о "просадке" импеданса пошёл вроде как от статьи Оталы, в которой утверждалось, что мгновенные значения тока (и напряжения) через АС иногда бывают в 4 раза больше чем те, что были бы на активной нагрузке.

На самом деле максимум вдвое. Этот максимум теоретически достигается на меандре в момент смены полярности, т.к. к напряжению на входе АС добавляется ЭДС/напряжение (равное в максимуме входному), генерируемое на динамике от движения звуковой катушке по инерции,.

Если усилитель загоняется в клип - это ещё примерно +30%.

Если усилитель загоняется в клип, то перед выходом из него диффузор практически остановлен и дополнительная ЭДС отсутствует. Поэтому увеличения тока потребляемого АС не происходит. При входе в клип напряжение, генерируемое на звуковой катушке динамика, от движения по инерции, наоборот, уменьшает ток АС.

[VladimirV]

Реальный сигнал не является моночастотным.

Тупость: при чем тут сигнал, если УМ работает на излучатель? Который (при хорошем качестве) не бывает всеполосным.