Новый Усилитель Зуева

[Konstantin]

Начало - статья "УМЗЧ с параллельной ООС", ж. Радио, №2-4, 2005 г.

Модификации

1. Модификация 2008 г.

Комплект схем с подробной инструкцией по наладке находятся во вложенном архиве "UM_VL.rar".
Файл "Параметры.pdf" - технические характеристики этой модификации.
Файлы плат УМ и схемы защиты: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1957943

Для этой модификации Вадимом Вязниковым (renovator) было разработано несколько вариантов конструктивного исполнения, и собрана небольшая партия полностью законченных усилителей.
На вложенных фотографиях показан разработанный Вадимом вариант полного усилителя с тремя RCA и одним XLR входом, с использованием регулятора громкости и селектора входов:
https://forum.vegalab.ru/showthread....-ДУ-от-antecom

Второй, разработанный Вадимом, вариант конструктивного исполнения:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1580149
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1580205

Еще несколько примеров хороших конструкций:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=529392&viewfull=1#post529392
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=647169&viewfull=1#post647169
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=1233619&viewfull=1#post1233619
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=1232007&viewfull=1#post1232007
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1491245
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1488588
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1563224

Прослушивание:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=65035

Часть прошлых ссылок (включая информацию по выбору разъемов и проводов) перенесена в текстовый файл "Полезная информация по сборке и наладке".

2. Модификация 2014 г. (LZ_VL_v2.0) на новых платах Владимира Лепехина



Полный комплект схем с перечнем элементов находятся во вложенном архиве "LZ_VL_v2.0.rar".
Тема по заказу плат и КИТов: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=68869

Фотографии сборки усилителя MAXIM_A: https://forum.vegalab.ru/album.php?albumid=759

В архив "LZ_VL_v2.0.rar" добавил вариант с регулятором громкости: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=48665, вариант с предварительным усилителем и часть инструкции по наладке, относящуюся к схеме защиты.

Доработка этой модификации: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2432470
Архив с изменениями: https://forum.vegalab.ru/attachment....7&d=1515168082

[Л. Зуев]

Нижняя схемка. Это Белкин правильный интегратор. Введён отдельный делитель для него, R3, R18, R19. Все остальные элементы, как на оригинальной схеме.

Всё. Интегратор больше слышно не будет. Немного возрастёт постоянка на выходе (ну 10-15 мВ) Но это совершенно не критично.

С низким (для постоянного тока) выходным сопротивлением источника сигнала постоянная составляющая входного напряжения будет усиливаться почти так же, как полезный сигнал, что, как мне кажется, не всегда хорошо.

С разделительным конденсатором на входе такой интегратор скомпенсирует токовую составляющую входного смещения усилителя, а напряжение входного смещения будет усилено почти так же, как и без интегратора, - в (R18+R19)/(R5+R1+R3) раз.
Если смещение на входе будет 5...10 мВ, на выходе с таким интегратором появится напряжение 87...174 мВ другого знака. Это уже многовато.

Я бы оставил исходный вариант интегратора.
Защитные диоды на его входе, вносящие искажения на НЧ, можно убрать, поставив такой ОУ, которому они не нужны, или сделав им обратное смещение величиной до 6...8 В (например, с помощью последовательной цепочки из 3-х резисторов, включённой между выводами питания ОУ).

Теперь искажения из за разных типов интеграторов. То есть о том, что вы реально слышите на басу.

Сомневаюсь, что слышно именно это, учитывая сильную в таких условиях нелинейность НЧ звена АС, способных разместиться в жилой комнате.

Искажения (пролаз через интегратор) классического интегратора из усилителя Зуева:

Это с защитными диодами на входе интегратора или как нарисовано на схеме в #7197 ?
Если все элементы в схеме идеальные (линейные), что там такие искажения вносит?

[belka]

С низким (для постоянного тока) выходным сопротивлением источника сигнала постоянная составляющая входного напряжения будет усиливаться почти так же, как полезный сигнал, что, как мне кажется, не всегда хорошо.

Да, наконец у нас получился нормальный УПТ.

С разделительным конденсатором на входе такой интегратор скомпенсирует токовую составляющую входного смещения усилителя, а напряжение входного смещения будет усилено почти так же, как и без интегратора, - в (R18+R19)/(R5+R1+R3) раз. Если смещение на входе будет 5...10 мВ, на выходе с таким интегратором появится напряжение 87...174 мВ другого знака. Это уже многовато.

И тоже в точку. Поэтому я и пишу про резистор R14 на моей схеме. Токовая составляющая входн. см. сильно не меняется - выгреб один раз постоянку на выходе уся и забыл про проблему.

Я бы оставил исходный вариант интегратора.

Я догадывался, что реакция будет таковой, поэтому предложил Володе развести на плате оба варианта. Никаких проблем - не нравится, не делайте.

Защитные диоды на его входе, вносящие искажения на НЧ, там можно убрать, поставив такой ОУ

Поставьте два транзистора, коллекторные их переходы и закройте проблему с этими диодами навсегда. Также в том месте шикарно смотрятся два светодиода. И красиво и не искажают .

Это с защитными диодами на входе интегратора или как нарисовано на схеме в #7197 ?
Если все элементы в схеме идеальные (линейные), что там такие искажения вносит?

Вы по спектру не видите, что это спектр фильтра глазами Мультикапа? Это работа вашего интегратора. Любое возмущение на входе усилителя ваш интегратор хочет обратить в ноль на выходе. Он буквально падает от усталости пытаясь это сделать, соответственно начинает искажать форму выходного сигнала усилителя. На низких частотах, так как быстро он это делать не умеет. Соответственно на стационарном сигнале мы имеем такую специфическую (спадающую вверх по частоте) картинку, а на случайном, то есть на музыкальном - он превращает всё в кашу, в месиво из искажений.

[ViktKors]

Вы по спектру не видите, что это спектр фильтра глазами Мультикапа? Это работа вашего интегратора. Любое возмущение на входе усилителя ваш интегратор хочет обратить в ноль на выходе. Он буквально падает от усталости пытаясь это сделать, соответственно начинает искажать форму выходного сигнала усилителя. На низких частотах, так как быстро он это делать не умеет. Соответственно на стационарном сигнале мы имеем такую специфическую (спадающую вверх по частоте) картинку, а на случайном, то есть на музыкальном - он превращает всё в кашу, в месиво из искажений.

Только, наверное, вместо "Любое возмущение на входе усилителя ваш интегратор хочет обратить в ноль на выходе"
должно быть "Любое возмущение на выходе усилителя ваш интегратор хочет обратить в ноль на выходе"

Про усталый интегратор и кашу-месиво смачно сказано
Линейная каша, надо полагать?
Или всерьез предлагается озаботится искажениями ОУ интегратора на уровнях ниже -100 дБ на 30Гц? Ну так сделать так, чтоб эти искажения были поменьше (элементарно-же разменять их на пределы регулировки), сохранив способность УНЧ нормально не реагировать на постоянку нормальных источников (если они УПТ, там обычно сколько-то то водится, ради этого разделительный конденсатор?).



Немного арифметики:
пределы регулировки +/- 15 мВ означают, что сигнал с выхода ОУ интегратора присутствует на выходе УНЧ ослабленный на 60 дБ. То есть, если ОУ интегратора дает искажения -80 дБ, на выходе УНЧ будет -140 дБ. Правда интегратору нужно очень постараться наискажать столь сильно, на входе-то (на 30 Гц) максимум сотня-другая милливольт.
Причем оценка для простейшего интегратора, без RC цепи на выходе. при наличии такой цепи (как в сабже) даже считать неловко (ну или пределы регулировки можно делать по-желанию).
Хотя, конечно тут простор для ухудшанческого творчества вполне есть, можно и кондесаторы поставить замечательные и про их ЕСР забыть, и резисторы разные бывают, а уж про наводки..

[belka]

Линейная каша, надо полагать?

Конечно, на стационарном сигнале вполне себе линейная, даже Мультикап это показывает ниспадающим спектром. На музыкальном что начинает происходить, ну не знаю, интегратор обычно слышно.

Немного арифметики:

Вот этого не нужно. Инсинуаций этих ваших вокруг темы. Никто за искажения оу интегратора нигде не писал. Писалось за проблемы создаваемым интегратором как цельным узлом, дефективным априори тудыть его в качель.
Предложено добавить 2 резистора и более ничего не менять, чего же более ещё? У вас нюансы есть, большие или маленькие, не суть важно, ставим 2 резистора и нюансов нет.
Нет, так Хай-ЭндЪ мы никогда не построим.

[MELOXRONIK]

Линейная каша, надо полагать?

Наверное "сглажиание" специфики басов.

[ViktKors]

Тут несколько моментов

Конечно, на стационарном сигнале вполне себе линейная, даже Мультикап это показывает ниспадающим спектром. На музыкальном что начинает происходить,

У "линейной" спектр был бы ограничен одной гармоникой - первой (она-же единственная), АЧХ/ФЧХ/усиление - другой вопрос.

, интегратор обычно слышно.

Бесспорно, значит надо делать (скорее даже реализовывать в железе) его внимательно, чтоб такого не случалось, и проверять на слух по готовности.

У вас нюансы есть, большие или маленькие, не суть важно, ставим 2 резистора и нюансов нет.

а) ньюансов нет в симуляторной теории, в железе - как получится
б) есть один огромный ньюанс - необходимость разделительного конденсатора, вот как раз учитывая количество сломанных об него копий

Хай-ЭндЪ мы никогда не построим.

Вот этого не нужно. Инсинуаций этих ваших вокруг темы.

Наверное "сглажиание" специфики басов.

А инсинуация простая. Убедится, что на выходе интеграторного ОУ в звуковом диапазоне нет ничего нелинейного по уровню, ну скажем, -80 дБ (на выходе УНЧ это будет дополнительно ослаблено на порядки). После чего попытаться послушать разницу с/без интегратора (например закорачивая конденсатор выходной RC цепи интегратора). Мне (безотносительно сабжа) при срезе петли интегратора на миллигерцах (это к степени "сглаживания") не слышно, хотя, конечно-же это не значит ничего, так.. инсинуация..

П.С. это не для спора, скорее в порядке дискуссии

[belka]

а) ньюансов нет в симуляторной теории, в железе - как получится

У КОГО КАК получится. За меня переживать не нужно.

есть один огромный ньюанс - необходимость разделительного конденсатора, вот как раз учитывая количество сломанных об него копий

Тут как раз всё в порядке. Вспомнить сколько конденсаторов стоит в питании и по ним движется сигнал - не нужно переживать.
Я вам одну вещь скажу, только вы не обижайтесь. Как убрать конденсатор, раз он вам так не по душе, я тоже знаю.

---------- Сообщение добавлено 03:26 ---------- Предыдущее сообщение было 03:25 ----------

У "линейной" спектр был бы ограничен одной гармоникой - первой (она-же единственная), АЧХ/ФЧХ/усиление - другой вопрос.

Вы умные, думайте. А я как-нибудь о своём.
С ув.

[ViktKors]

У КОГО КАК получится. За меня переживать не нужно.

Как раз за Вас я спокоен, но ведь ветку еще и читают, а тут такое смущение умов - интегратор неправильный, что-ли. Несогласный я.

Тут как раз всё в порядке. Вспомнить сколько конденсаторов стоит в питании и по ним движется сигнал - не нужно переживать.

Да, только вот ведь эти все конденсаторы (в отличие от..) - "внутри" петли ОС (по меньшей мере, в тематике данной ветки), что здорово меняет дело.

Как убрать конденсатор, раз он вам так не по душе, я тоже знаю.

Способов много разных есть, но если задача (неслышимисть) решается в лоб, чего заморачиваться..


Еще раз, я просто предлагаю слушать (мерить - тоже вариант), и перед тем как решать, выяснить существует-ли вообще проблема.
А так-то накосячить возможностей - масса, даже просто геометрическая дополнительная "раскидистость" суммирующей точки УНЧ - уже потенциальный источник проблем.

[belka]

просто геометрическая дополнительная "раскидистость" суммирующей точки УНЧ - уже потенциальный источник проблем.

Где? Что я там предложил изменить?

---------- Сообщение добавлено 03:57 ---------- Предыдущее сообщение было 03:54 ----------

Например о том, что предложенный "интегратор" поддерживает постоянное дополнительное смещение на входе УНЧ. Настраиваться "продвинутый интегратор" должен так, чтоб поддерживаемое смещение компенсировало таковое у УНЧ.

А вы не делайте входы усилителей из говн, ой, пардон. Ставьте На-5002 и всё будет стабильно.
Вообще всё это не вопрос.
Относительно предварительного макетирования - полностью согласный.

Я вообще не думал, что вы ставите интегратор для того, что бы конденсатора на входе усилителя не было. Честно говоря это вообще за рамками моего понимания. А как быть с щёлкающим - скрипящим регулятором громкости от DC?
Ладно, спать.
Мой интегратор лучше.

[ViktKors]

Где? Что я там предложил изменить?

Нет конечно, просто если возникают соменения работы обычного интегратора, есть масса мометов, которые стоит проверить до того..

Мой интегратор лучше.

Спорить не стану, но "мой" тоже

[Л. Зуев]

С разделительным конденсатором на входе такой интегратор скомпенсирует токовую составляющую входного смещения усилителя, а напряжение входного смещения будет усилено почти так же, как и без интегратора, - в (R18+R19)/(R5+R1+R3) раз.
Если смещение на входе будет 5...10 мВ, на выходе с таким интегратором появится напряжение 87...174 мВ другого знака. Это уже многовато.

И тоже в точку. Поэтому я и пишу про резистор R14 на моей схеме. Токовая составляющая входн. см. сильно не меняется - выгреб один раз постоянку на выходе уся и забыл про проблему.

Я говорил о входном смещении УМ, а не интегратора. Именно его доработанный интегратор (из #7197) усилит в (R18+R19)/(R5+R1+R3) раз. Это видно на вложенной картинке.

Вы по спектру не видите, что это спектр фильтра глазами Мультикапа? Это работа вашего интегратора. Любое возмущение на входе усилителя ваш интегратор хочет обратить в ноль на выходе. Он буквально падает от усталости пытаясь это сделать, соответственно начинает искажать форму выходного сигнала усилителя. На низких частотах, так как быстро он это делать не умеет. Соответственно на стационарном сигнале мы имеем такую специфическую (спадающую вверх по частоте) картинку, а на случайном, то есть на музыкальном - он превращает всё в кашу, в месиво из искажений.

Уменьшение уровня гармоник со скоростью -6 дБ на октаву вижу, но откуда берутся сами высшие гармоники в схеме с идеальными линейными элементами и синусоидальным сигналом на входе, не понимаю.
Такой "неправильный" интегратор должен вести себя как обычный ФВЧ (с частотой среза около 0.05 Гц в верхней схеме из #7197), не создающий нелинейных искажений, если не учитывать мизерные искажения ОУ (многократно меньшие, чем на Вашем спектре), работающего с небольшими, медленными изменениями входного напряжения.

[quinine]

Защитные диоды на его входе, вносящие искажения на НЧ, можно убрать, поставив такой ОУ, которому они не нужны,

Леонид, а есть пример такого ОУ?

[Л. Зуев]

Леонид, а есть пример такого ОУ?

Хорошо подходит, например, AD8610. Правда, он слишком дорогой для этих целей.

[Nick-nack]

в интегратор, чтоб дёшего и сердито и с защитными диодами можно применить Ad8510 (замена Ad711)
Конечно не 8610, зато и цена 1/3

[yan]

откуда берутся сами высшие гармоники в схеме с идеальными линейными элементами и синусоидальным сигналом на входе

В симуляторе не просто установившийся синус,
а сначала нулевой сигнал для времени меньше нуля, по которому идёт расчёт режимов по постоянному току.
После нуля времени идёт резкий переход от покоя к синусу, что даёт апериодическую реакцию цепи.
Апериодическая составляющая даёт погрешности расчёта гармоник мультикапом.

[bukvarev]

Доброго дня .
По поводу интегратора.. У меня был определенный опыт, с отслушкой. По такой схеме (компенсатор разности):

Наблюдал идеальный меандр 1 Гц разных уровней, по искажениям (замеры на двухтоновых сигналах) - ничего не добавляет. Уж на уровнях -110 дБн - точно .
Однако на звуке - "гадит", и динамику НЧ (очень слабо искажает), и в области СЧ. На выходе сервисного ОУ при этом переменная компонента - микровольты.

Возможные причины:
Ненулевое выходное сопротивление буфера (попадание на его выход сигнала с выхода усилителя через цепь R7R8),
Подключение R8 не к выходу усилителя (конструктивно было реализовать очень неудобно),
Влияние нелинейности выхода сервисного ОУ.

В результате из схемы был выкинут интегратор, а позднее - и буфер .
Понятно, что весь разговор веду для эффектов очень малого порядка заметности, но все же...
Может, информация окажется полезной.

[ViktKors]

Я говорил о входном смещении УМ, а не интегратора. Именно его доработанный интегратор (из #7197) усилит в (R18+R19)/(R5+R1+R3) раз. Это видно на вложенной картинке.

Я так понимаю, "продвинутый интегратор" в оригинальном сабже (из первого поста) может рассматриваться только как прикол.
"Продвинутый интегратор" вполне себе работает, если считать, что вход закорочен на землю по постоянке (через источник, который, кстати, могут и отсоединить..).
Но тогда нужно беспокоится о постоянке, приходящей с этого самого входа, и Белка советует ставить разделительный конденсатор.
А с разделительным конденсатором "продвинутый интегратор" не работает (ну то есть не умеет компенсировать дрейф смещения УНЧ). Значит разделительный конденсатор ставить нельзя. Почти замкнутый круг получается

Так что, фактически, такой "продвинутый интегратор" автоматически требует наличия буфера на входе УНЧ (с разделительным конденсатором на входе буфера). Это конечно не катастрофа, но ведь получается совсем другой усилитель.

Или буфер уже наличествует, а я это просто упустил?

[belka]

Или буфер уже наличествует, а я это просто упустил?

Разумеется буфер присутствует. Иначе как громкость регулировать в инвертирующем усилителе с к.у.20, реальным ходн. током и входным сопротивлением до 10 ком? Всегда при расчёте нужно принимать, что выходное сопротивление рег. громкости будет изменяться в пределах 0-3 ком (ординарный случай). Отсюда обязательный буфер.
На регулятор громкости не должно попадать постоянное напряжение с источника - отсюда обязательный разделительный конденсатор или другие техн. приёмы, на которые я пока акцент не ставил.

---------- Сообщение добавлено 12:47 ---------- Предыдущее сообщение было 12:40 ----------

Подключение R8 не к выходу усилителя (конструктивно было реализовать очень неудобно),

Понятное дело - это ошибка.

[ViktKors]

Разумеется буфер присутствует.

Понятно, спасибо за пояснение, упустил.

[belka]

Такой "неправильный" интегратор должен вести себя как обычный ФВЧ

Леонид, меня уже не интересует поведение классического интегратора. Вы на приведённой мной схеме эффект отсутствия (точнее уменьшение на 100-120дБ) искажений видите? Да или нет?

Теперь подсказка, откуда берутся искажения.
Через интегратор, любой, сочится сигнал. Немного, но пролазит. Что мы имеем на выходе интегратора? По амплитуде совсем не много, но главное не в этом. Главное, что оно сдвинуто по фазе. То есть имеет место быть разное время задержки прихода сигналов по цепи ООС и цепи интегратора в точку суммирования как раз в басовом дианазоне. Что бы мы не предпринимали, каких бы фильтров не городили - эффект будет иметь место. Будет пролазить немного и со сдвижкой по времени. Далее просто, разное время прихода одинаковых (и не только) сигналов в точку суммирования - изменения в спектре. Без нюансов, вы достаточно образованы, что бы это знать.
Мой интегратор. Он на вход полезного сигнала почти не получает. Он получает постоянную составляющую, гармоники, и дБ на 100-120 (зависит от точности построения делителей) ослабленный полезный сигнал. Ну вот. Всё далее тоже самое, что и в обычном интеграторе происходит, только влияние интегратора ослаблено дБ на 100-120.

Итак, ключ к пониманию вопроса - временной сдвиг по цепи интегратора.
Вроде всё.

Всё разъяснил относительно полевых ОУ, интегратора и применения их в УНЧ. Нет, упрямость и отрицание... Моя схема и ОР07 за рубель уделают любой, даже самый дорогой ОУ в данном применении. И дрейфов никаких не будет, если правильно всё сделать.

Дополнено позже, мной лично.
Очень сомнительные утверждения. Надо всё перепроверять и делать лабораторную работу.