Простой усилитель для наушников на ОУ с буфером

[A.R.]

Вот, дошли руки обмерять макет, который у меня на рабочем столе валяется где-то год. Надо бы в корпус запихнуть, да все ленился. Что это такое: ушной усилитель на ОУ, охваченный общей ООС, неинвертирующий. Выходной каскад -- параллельный повторитель, с током покоя около 30мА. Для смещения выходных транзисторов применены диоды, как у Андрея anli Гайденко в "народном усилителе". При некотором увеличении искажений низших порядков, такое смещение дает мягкое переключение выходных транзисторов и обеспечивает "экономичный А" в достаточных, для ушного усилителя, пределах выходных токов. Ниже приведена схема, фото макета и результаты измерений разностным методом. Желтым показан сигнал ошибки, синим -- опорный сигнал для сравнения. К сигналу ошибки применен ЦФ с частотой среза 1МГц. На 10кГц при выходном напряжении 1.8В п-п искажения составили 7/244/1000 * 100% = 0.003%. На 20кГц, соответственно 15/244/1000 * 100% = 0.006%. Нагрузка в обоих случаях -- резистор 33Ом. Для измерения пришлось изменить Ку усилителя до 3.5, поэтому можно ожидать, что реальные показатели чуть лучше. По звуку усилитель достаточно нейтральный, из осциллограмм видно, что на малом сигнале, в основном, искажения состоят из второй гармоники.

Небольшое обновление. Перевел усилитель в инверт, так как искажения в неинверте подозрительно не зависели от выходной мощности, а только от уровня сигнала. Номиналы в цепи ООС составили 10к/47к. В реальном усе имеет смысл сделать Ку 2-3, больше не требуется. Разностный сигнал выделял на подстроечнике с компенсацией фазы. Ниже приведены осциллограммы разностного сигнала, увеличенного в 1000 раз. Первые две на 4В пик-пик на 32Ом, вторые -- 8В пик-пик, 32Ом. В первом случае не удалось подстроить разностный сигнал до конца, по крайней мере он не хуже, чем 15/1210/1000 * 100% = 0.0013% Во втором случае хорошо виден характер искажений, это вторая гармоника. В процентах 144/2430/1000 * 100% выходит порядка 0.006%.

Последняя осциллограмма -- напряжение между базой и эмиттером выходного транзистора верхнего плеча. Синус 20кГц, амплитуда 8В пик-пик, на нагрузку 32 Ом. Уровень выходного тока выбран специально, чтобы граница, где заканчивается запас тока покоя (30мА), проходила примерно посередине полуволны. Видно, что смещение выхода диодами дает плавное изменение Vbe, без выбросов и заходов в отрицательные напряжения, характерных для режима AB. Амплитуда изменения Vbe около 0.1В, что для амплитуды выходного тока 120мА соответствует изменению выходного сопротивления плеча примерно на 0.8Ом за полупериод.

Обновление от 19.06.2009:
Финальная версия усилителя, рекомендуемая к повторению, вот здесь: https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=134
Примерная печатная плата и список деталей для нее -- здесь: https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=135
Схема для выделения искажений разностным методом -- здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=25364

[A.R.]

Собс-но фотки и осциллограммы.

[dekko]

и где ж схема?

[A.R.]

и где ж схема?

Пардон, забыл. В первый пост добавил.

[dekko]

на фото синфазник для чего?

[A.R.]

на фото синфазник для чего?

Питание искажометра.

[Iliya20]

Как Вы думаете этот усилитель лучше чем с буфером BUF634T?

http://web.telecom.cz/macura/buffer_en.html

[A.R.]

Как Вы думаете этот усилитель лучше чем с буфером BUF634T?

http://web.telecom.cz/macura/buffer_en.html

В принципе аналогичен. Мне просто было лень заказывать 634 и хотелось опробовать выходной каскад с мягким переключением. Мне думается у 634 третья гармоника будет доминировать, он интегральный и транзисторы подобраны. И могут появиться артефакты от режима АБ.

[sia_2]

Тема уже всплывала, я где-то тут описывал "проверенный временем" вариант на связке ОУ 5534 - он лучше и схемотехнически компактнее, особенно в SMD исполнении.

[A.R.]

Тема уже всплывала, я где-то тут описывал "проверенный временем" вариант на связке ОУ 5534 - он лучше и схемотехнически компактнее, особенно в SMD исполнении.

5534 пробовал, равно как и 318. Лучше всех искажения получились у 318-й, но мне не нравится довольно высокое смещение на выходе у обоих. Да и у 5534 входное сопротивление довольно низкое, порядка 30кОм, если не ошибаюсь.

[anli]

Offтопик:

у Андрея anli Гайденко

Наверное, несправедливо про эти диоды так говорить, так как впихнутыми в аналогичное место они были Алёшиным, а я только использовал эту впихнутость для своих целей

[A.R.]

Offтопик:
Наверное, несправедливо про эти диоды так говорить, так как впихнутыми в аналогичное место они были Алёшиным, а я только использовал эту впихнутость для своих целей

У Алешина, если не ошибаюсь, была еще местная ООС, поддерживающая определенное напряжение Б-Э у выходного транзистора. Мне это не нравится, введение ООС в этой точке дает "жесткое" переключение, хоть выходники и не закрываются.

[4alexey]

5534 пробовал, равно как и 318. Лучше всех искажения получились у 318-й, но мне не нравится довольно высокое смещение на выходе у обоих. Да и у 5534 входное сопротивление довольно низкое, порядка 30кОм, если не ошибаюсь.

У 5534 в соике смещение очень маленькое, а в дипе мне тоже с большим попались.

[A.R.]

У 5534 в соике смещение очень маленькое, а в дипе мне тоже с большим попались.

Спасибо, буду иметь ввиду, как вариант. В принципе, подстроечником можно отбалансировать, но он добавляет габаритов.

[anli]

A.R.,

А не пробовал коллекторы маломощных биполяров посадить на эмитеры противоположных выходников?

[And$er]

Тема уже всплывала, я где-то тут описывал "проверенный временем" вариант на связке ОУ 5534 - он лучше и схемотехнически компактнее, особенно в SMD исполнении.

А схему можете скинуть?

[A.R.]

A.R.,

А не пробовал коллекторы маломощных биполяров посадить на эмитеры противоположных выходников?

Вживую нет, а в симуляторе как-то не очень понравилось. Меня любая ПОС нервирует, возможно зря.

[anli]

Вживую нет, а в симуляторе как-то не очень понравилось. Меня любая ПОС нервирует, возможно зря.

Ну там ПОС какая-то отдалённая, "о малое" по величине, и ещё умножается на малость Эрли. Хотя, внутри цепи ОООС я такое включение не пробовал, только на голом входе с мелким кондюком с баз на землю.

[Nikolav]

Offтопик:

А схему можете скинуть?

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=18983

[Sagittarius]

Я как-то собирал усь для навушников на ОУ с УН на трёх транзиках: ОК, ОБ + ГСТ, умощнённый трёхкаскадным ВК (как для низкоомной нагрузки). На удивление простая схема имела на 20 кГц наихудший в звуковом диапазоне Ку 500.000 раз, и, соотсно, глубину ООС 100 дБ. Искажения, само собой, измерению не подлежали, но, несмотря на это, звучала великолепно.))) Где-то выкладывал УН, как бы не в УМЗЧ ВВ-2008. Если порыться, могу найти полностью.