Усилитель на N-канальных полевиках

[Alex Nikitin]

Схема усилителя здесь:

http://www.ant-audio.co.uk/circuits/MOSFET1.gif

Извините за не очень изящный рисунок от руки, но это всё, что я мог сделать в спешке. Потом как-нибудь сделаю в редакторе - или если у кого есть время, то помогите и перерисуйте. Надеюсь, что тем не менее всё понятно и читаемо.

Это переработанный вариант на основе схемы разработанного мной и уже давно снятого с производства усилителя Creek 4330 (выпуска примерно 1997 года) . Почти в точности такая схема у усилителя, который я и сейчас использую дома.

Как видите, схема довольно простая с небольшим количеством деталей.

Выходная мощность при питании +/- 35 Вольт примерно 40 Вт на 8 Омах, 65-70 Вт на 4 Ом.

Не показаны на схеме цепи питания, в том числе питания ОУ ( +/-15В) . Основной блок питания может быть от +/-25 до +/-35 Вольт с ёмкостью сглаживающих конденсаторов от 6800 до 10000 мкФ на два канала, защищённый плавкими предохранителями на 3-4 А ("медленными", с буквой Т) на ВХОДЕ выпрямительного моста, то есть последовательно с каждой половиной вторичной обмотки трансформатора. Выходные транзисторы помещены на теплоотвод с тепловым сопротивлением не больше 1-1,5 градусов на Ватт, закреплены прижимом сверху алюминиевым блоком 10х10х45мм, изоляция ОБЯЗАТЕЛЬНО слюдяная с теплопроводящей смазкой с обеих сторон. Q9 должен иметь хороший тепловой контакт (со смазкой) с теплоотводом выходных транзисторов и лучше всего прямо между ними. Величина R15 определяет крутизну температурной компенсации и может быть слегка изменена для другого типа выходных транзисторов. Теплоотвод желательно заземлить.

В целом рекомендую на выход поставить ещё последовательно цепь из резистора 3Вт 1 Ом параллельно с намотанными на него 10 витками эмалированного провода диаметром 1 мм. Это в целом обеспечит хорошую стабильность на реактивной нагрузке даже при не слишком удачной разводке.

Вот пока и всё.

Алексей

[ISIT_14]

Наконец-то запустил долгострой, пока очень доволен

Где-то в августе начал собирать платы:
https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...postcount=1178

Упаковал в корпус только сейчас, вот что получилось:
Вложение 51308Вложение 51309Вложение 51310
Вложение 51311Вложение 51312

По большому счету осталось только вывести ручку громкости на переднюю панель, тумблер селектора и выключатель питания.

P.S. Больше всего возьни было с радиатором, без станка такой сверлить оказалось достаточно трудоемко (особенно под нарезание резьбы). Радует, что все практически сразу запустилось - был только небольшой косяк в платах защиты, на один канал не подавалось питание, т.к. я забыл протащить на плате дорожку.

P.P.S. Выходной каскад - улучшенный

это прекрасно просто. красотищщщща. блин почему я так немогу....

[gdvcesium]

Да прикололся я! "Характер звучания" - если усилитель не врет, акустика - супер и источник - CD, а не SACD,DVD-Audio или винил, то всегда будут какие-то специфичные,"жесткие" искажения, скорее всего, из-за 16-битного ограничения, т.к. почти всегда из них работают всего-лишь 12-14 бит, остальные - раз на диске, когда кто-нибудь ударит по-сильнее по полковому барабану. Вопрос поставлен изначально абсолютно не корректно.

[UFHBY]

Возможно ли применение ZVP3310A от "DIODES"? По даташиту один в один, но производитель другой. Или они не производят сами? Ещё доступны ZVP3310F в sot23, отличаются мощностью - 0,33 Вт против 0,625, соответственно ток стока тоже в два раза ниже. Выдержат?

ps ВК - улучшенный

[Гриша]

Всем привет!
На днях собрал "Усилитель на N-канальных полевиках" используя рекомендуемые автором замены IRL540N, IRF9610.
Что понравилось: "работает как танк" никаких проблем (после сборки и наладки СЛУМЗЧ Матюшкина, данная конструкция по сложности, больше напоминает гирлянду к новому году), спасибо автору !!!
Что не понравилось: низкая скорость нарастания, я намерил 10-15 В/мкс (автор говорит о 30-45 В/мкс., правда я не понял на каких транзисторах). Пробовал увеличить ток через Q3 уменьшая R11 с 330 до 160, ток увеличился в два раза но скорость не изменилась (при измерениях С1=100 пФ, подключен). Предварительный расчет показывает что при питании +/-35В ток можно поднять до 10 мА, но после проведенного эксперимента (на быструю руку) меня одолевают сомнения .
Вопрос всем КАК УВЕЛИЧИТЬ БЫСТРОДЕЙСТВИЕ желательно не меняя транзисторы ?

Фото прилагается

[Sagittarius]

Нельзя было С1 оставлять. С ФНЧ мерять - ничего не понять. Быстродействие нужно в основном отрабатывать гармоники от выхода, а в цепи ООС ФНЧ нету.

[Alex Nikitin]

низкая скорость нарастания, я намерил 10-15 В/мкс

При включённой R2C1 цепочке на входе она будет определять скорость нарастания на выходе в отсутствие ограничения. Не рекомендую чересчур усердствовать с подачей ВЧ сигналов - можно спалить 10 Ом (R23) на выходе. Лучше смотреть скорость нарастания на прямоугольном сигнале 1 кГц.

Алексей

[Гриша]

Спасибо всем кто отозвался !
Отдельное спасибо Алексей за то что отозвались!
И все же, каким образом можно увеличить скорость нарастания в вашем УМ (желательно привести руководство к действию)? Размышляю о удалении C7, увеличении тока через R4 до 10мА .
Можно ли применять способы приведенные мной выше и какие из них крайне не желательны?
Ответьте пожалуйста и на вопрос о замене "Возможно ли применение ZVP3310A от "DIODES"? По даташиту один в один, но производитель другой. Или они не производят сами? Ещё доступны ZVP3310F в sot23, отличаются мощностью - 0,33 Вт против 0,625, соответственно ток стока тоже в два раза ниже. Выдержат?". У меня также есть возможность их приобрести правда как их установить на плату еще не придумал.
P.S. Человек собравший ваш усь (слушает на EPOS M5 ) утверждает что IRF9610 явно не ровня ZVP3310 особенно в области ВЧ.
Усилитель собран с применением двух P-канальных транзисторов .

[Alex Nikitin]

все же, каким образом можно увеличить скорость нарастания в вашем УМ (желательно привести руководство к действию)?

Нескромный вопрос - а зачем? Эта схема достаточно сбалансирована, хвост потянешь, нос увязнет . Основное ограничение здесь скорее в токе драйвера выходников, надо увеличивать ток ИТ, уменьшать резисторы R18, R20, при этом, разумеется, вырастет рассеиваемая мощность на Q8, Q10... и так далее.

Возможно ли применение ZVP3310A от "DIODES"?

Не знаю, не пробовал (с) . Скорее всего, вполне можно. Вот в SOT23, я думаю, можно только в качестве второго в "улучшенном" варианте - максимальная мощность маловата.

утверждает что IRF9610 явно не ровня ZVP3310 особенно в области ВЧ

В целом да, ZVP лучше, поскольку ёмкости существенно меньше.

Алексей

[Гриша]

Нескромный вопрос - а зачем? Эта схема достаточно сбалансирована, хвост потянешь, нос увязнет . Основное ограничение здесь скорее в токе драйвера выходников, надо увеличивать ток ИТ, уменьшать резисторы R18, R20, при этом, разумеется, вырастет рассеиваемая мощность на Q8, Q10... и так далее...
Алексей

Спасибо, завтра попробую уменьшить R18, R20 до 330 Ом.
P.S. Хотя думается мне что это мало что даст, т.к. емкость IRL540N меньше чем у HUF76639P3 .

[Alex Nikitin]

Хотя думается мне что это мало что даст,

Я надеюсь, Вы понимаете, что на Вашей картинке осциллограмма показывает не максимальную скорость нарастания у усилителя, но только отклик входного фильтра?

Алексей

[Гриша]

Я надеюсь, Вы понимаете, что на Вашей картинке осциллограмма показывает не максимальную скорость нарастания у усилителя, но только отклик входного фильтра?

Алексей

Понимаю.
На приведенной фотографии видно, что фронт занимает 5 мксек., переключатель Вольт/делений стоит в положении 5 Вольт/делений (жаль не видно). Тогда искомая скорость равна 5В/мкс . А я говорил о 10-15В/мкс.
Ниже привожу фото (слева на право)
с входным фильтром;
без входного фильтра:
R11 уменьшен с 330 Ом до 160 Ом;
R11=330 Ом.
P.S. Переключатель Вольт/делений стоит в положении 5 Вольт/делений (жаль не видно), C7=50пФ, остальное думаю видно.

[Alex Nikitin]

Ниже привожу фото

Cтрашновато выглядит .

Вот картинки с моего 4330 - входной фильтр на месте, на входе прямоугольный сигнал 50 Гц с большой перегрузкой по напряжению (примерно 3-4х), так что усилитель в глубоком ограничении. Нагрузка 8 Ом. Скорость нарастания примерно +25/-36 В/мкс . Без нагрузки около +35/-40 В/мкс Транзисторы Philips BUK555-100A .

Такой способ измерения, на мой взгляд, наиболее корректный, поскольку это та ситуация, которая может реально возникнуть при перегрузке входа. Если убирать входной фильтр, то имеет смысл контролировать скорость нарастания входного прямоугольного сигнала - если фронты слишком крутые, то будут возникать нехорошие эффекты, фильтр там не случайно поставлен .

Алексей.

[A.R.]

Вот картинки с моего 4330

Интересное поведение на спаде, видимо характерно для всех асимметричных схем. ООС его исправляет, но все равно как-то нервирует

[Alex Nikitin]

Интересное поведение на спаде, видимо характерно для всех асимметричных схем. ООС его исправляет, но все равно как-то нервирует

ООС здесь уже ничего не исправит - это жёсткое ограничение на выходе. В работе на реальном сигнале это совершенно не проблема.

Алексей

[A.R.]

ООС здесь уже ничего не исправит - это жёсткое ограничение на выходе. В работе на реальном сигнале это совершенно не проблема.

Понятно, условия другие, но точно такую же форму спада я наблюдал, на другом, правда, варианте асимметричного выхода, без ООС. Там до ограничения было далеко, но из-за емкостной нагрузки, видимо, срывалось управление нижним выходником. А введение ООС все исправило.

[Гриша]

Cтрашновато выглядит ...
Алексей.

А я про это и говорю...
К вышесказанному могу добавить что измерения проводились на частоте 20 кГц, на меньших частотах плохо различимы процессы на фронтах из-за невозможности растянуть картинку .
Все измерения проводились без нагрузки.
При ограничении через выходные проходит сквозной ток и усилитель вырубает (предохранители 0,5А)
Пробовал уменьшить сопротивления рекомендуемые вами но получил возбуд, Ку = 33раза (просто не нашел других резисторов с точностью 0,1%).

На данный момент усь не работает (выдает -35В на выходе, все транзисторы вроде исправны, токи через 0,47 Ом около 20 мА и почти не регулируются)

[Alex Nikitin]

На данный момент усь не работает

Как говорится, лучшее - враг хорошего . Посмотрите напряжения в других точках усилителя - в первую очередь на Q3. Что-то явно сгорело или потеряло контакт. Например, R4...

Алексей

[Гриша]

Как говорится, лучшее - враг хорошего . Посмотрите напряжения в других точках усилителя - в первую очередь на Q3. Что-то явно сгорело или потеряло контакт. Например, R4...

Алексей

Напряжение на R4 = 0,6В, а вот на стабилитронах к ОУ 20В и 1В, какой-то "бред" (их я правда не проверял, надоело и батарея на приборе села).
Вопрос: Как легко пробиваются Р- и N- канальные транзисторы, чего следует избегать в первую очередь?

[Alex Nikitin]

на стабилитронах к ОУ 20В и 1В, какой-то "бред"

Это действительно непорядок .

Как легко пробиваются Р- и N- канальные транзисторы, чего следует избегать в первую очередь?

Пробиваются статикой или перенапряжением (на затворе в первую очередь). Если есть местный подвозбуд с резонансом на затворе, то может его пробить. Ну и, разумеется, при перегреве.

Алексей

[Гриша]

Это действительно непорядок .
Пробиваются статикой или перенапряжением (на затворе в первую очередь). Если есть местный подвозбуд с резонансом на затворе, то может его пробить. Ну и, разумеется, при перегреве.
Алексей

Корооооотко-о-о.
Родил я наконец 30-35 В/мкс (ценной 2-х N- и 2-х P- канальных транзисторов). Еле "убрал" возбуждение при ограничении (уменьшением R18, R20 до 330 Ом). Ужасссссс творится в положительной волне, а в отрицательной тишь и благодать.
Фото выложу позже.
Вопрос в вопросе
Как ограничить напряжение на P- канальных транзисторах (почему вылетает 2-й введенный P- канальный транзистор?) ?