Непростой усилитель для наушников

[A.R.]

Так, народ. Я тоже заразился сверхглубокими ООС. Идея принадлежит Sagittarius-у, вариация на тему моя. В теории глубина ООС на 20кГц порядка 80дБ. На практике пока не мерял, только собрал макет. Что могу сказать, муторное это дело, коррекция одновременно на опережение и на запаздывание. В итоге подобрал C12 в районе 100пФ, C17 около 200пФ, но ПХ все еще ужасная, по сравнению с обычным однополюсным усем. И не уверен, что все додавил, на выходе ОУ какие-то мегагерцы, хотя и размахом в микровольты. На днях выложу осциллограммы, пока хвастаться нечем.

UPD: Есть чем похвастаться. Искажения на 20кГц 6.5В пик-пик на 32Ом составили меньше 0.0004%. Эдакий мини-СЛ получился Интересно, что в неинвертирующем режиме "потолок" у lm318 и opa604 составил 0.007-0.008%, по всей видимости из-за перегрузки синфазным сигналом по входу. В пользу этого вывода говорит тот факт, что искажения не падали при увеличении сопротивления нагрузки. А вот OP37 показал себя лучше, его измерения приведены ниже. Это при том что АФЧХ у него почти такая же. А CMR значительно выше, вот и результат.

[Sagittarius]

сумлеваюсь я, что так просто это чудо настраивать, с такой высокой f ед. усиления.

Очень просто. Не сложнее двухполюсной коррекции. Кажущаяся сложность коррекции усей ВВ - просто результат промывки головного мозга.

Допустим ОУ идеальный, с бесконечным PSRR. Замкнем его вход на ноль. На выходе будет некое постоянное напряжение.

Не. Давай не так. Описанный тобой случай имеет место только, если есть ООС с выхода ОУ, привязывающая его потенциал к общему проводу. А тут ООС с выхода ОУ нету. См лучше, я тебе картинку нарисовал. Только не говори, что "не понял", да "режимы по постоянному току не выставляются"

Кроме того, согласно вычислениям на бОмажке, эффект в увеличении Кг в силу проникания помехи от ВК даже в в исходной схеме лежит ниже -110...120 дБ, тогда как я могу промерить Кг только до -100 дБ.

[A.R.]

То есть используемый в схеме ОУ опирается на минусовое плечо, помеха с него выделяется на выходе ОУ синфазно с помехой, приходящей с плюсового плеча на другой конец R8. В итоге оне взаимно подавляются. Правильно я понимаю?

[fakel]

3. Через эмиттер составного транзика второго каскада УН - магистраль. Поскольку можно представить, что реактивное сопротивление корректирующего кондика делится на офигенный АШ21э этого транзика, или частотно-зависмый ток через кондик усиливается этим транзиком с одуревающей силой. Именно поэтому надежды на все эти ЛМ-ки - пустые хлопоты по ЦэМэМээРу.

Виктор, ну зачем так сложно? Имхо, благодаря кондику УН имеет на ВЧ офигенную параллельную ООС по напряжению, что уменьшает его вых. сопро на этих частотах, т.е. притягивает выход УНа к полюсу питания.

[Sagittarius]

Имхо, благодаря кондику УН имеет на ВЧ офигенную параллельную ООС по напряжению, что уменьшает его вых. сопро на этих частотах, т.е. притягивает выход УНа к полюсу питания.

Не путай тёплое с вялым.
Параллельная ООС предусматривает возврат части инвертированного напряжения (тока) на вход каскада (уся) и суммирование его с чистым входным сигналом. Здесь же сигнал помехи подан с питалова в эмиттер Дарлингтона, лично с ним ничто не суммируется и никакой параллельной ООС ниоткуда на этот эмиттер не вижу.

Добавлено через 7 минут

То есть используемый в схеме ОУ опирается на минусовое плечо, помеха с него выделяется на выходе ОУ синфазно с помехой, приходящей с плюсового плеча на другой конец R8. В итоге оне взаимно подавляются. Правильно я понимаю?

Нет. В исходной моей схеме происходит "закоротка" помех с плеча на плечо через R8. (Опять же, утрировано, в железе благодаря блокирующим кондикам и ФНЧ УНа эффект не измеряется на уровне до 0,001% на 30 кГц.) Но если поставить повторитель не на рпр, а на прп-транзике, то эффект и вовсе исчезает.

В принципе, это нехорошо, т.к. для вящего качества нужно знать тип транзика в ОЭ УНа ОУ, да и взаимозаменяемость ОУ на другие типы ограничена. Но зато можно в дополнение к простой схеме ОУ-буфер поставить один транзик и получить дифкаскад с управляемым отношением усиление/линейность. Усь имеет схемотехнику, петлевой Ку и качество ВВ. А разогнутые дифкаскады (УМЗЧ ВВ, СЛ) мне не сильно нравятся. Нелинейные они.

[A.R.]

Нет. В исходной моей схеме происходит "закоротка" помех с плеча на плечо

Шо значит закоротка? Они либо приходят в фазе (компенсируется ток помехи) либо в противо-фазе (ток помехи удваивается). Нет? Заранее пардон за тупость, я не с целью придраться, а с целью самообразования.

В принципе, это нехорошо, т.к. для вящего качества нужно знать тип транзика в ОЭ УНа ОУ, да и взаимозаменяемость ОУ на другие типы ограничена.

Это раз. Многие хорошие ОУ имеют вполне симметричный PSRR. А два, я бы не рассчитывал, что помехи в плечах сколь-нибудь симметричны.

А разогнутые дифкаскады (УМЗЧ ВВ, СЛ) мне не сильно нравятся. Нелинейные они.

Я как-то всегда воспринимал ОБ после ОК в ВВ как просто схему сдвига уровня, и защиту от помехи с плюса. В диффкаскаде предполагается все-таки противофазное возбуждение. Хотя ОК-ОБ одного типа проводимости, конечно, линейнее.

[steel_monkey]

Уважаемый Sagittarius.
Хочу собрать ушной усилитель по схеме
Цель, в основном, сравнить этот усилитель для ИНИ с " семынинской поделкой" , послушать аппарат с глубокой ОООС. К Вам, как к автору, несколько вопросов:
-возможно ли собрать и наладить усилитель не пользуясь осциллографом ( максимум 96 КГц сэмплинг звуковой карты), или это усилитель для "избранных"
-какие компоненты критичны в подборе, критичны ли АД744, или их можно заменить на что-то подешевше, какие выбирать конденсаторы, и где критичны допуски
-стоит ли травить ПП или проще собрать на макетке
-номиналы конденсаторов без запятой это пикофарады?
Заранее спасибо.

[Sagittarius]

Они либо приходят в фазе (компенсируется ток помехи) либо в противо-фазе (ток помехи удваивается). Я бы не рассчитывал, что помехи в плечах сколь-нибудь симметричны.

Пульсации помехи на плюсе и минусе питалова разнесены во времени на полпериода, т.к. плечи Вк работают поочерёдно и равны по амплитуде, т.к. сопротивление нагрузки для обеих полуволн равно. Поэтому когда с одной стороны - пульсация, с другой - относительно чистое питание.

Это раз. Многие хорошие ОУ имеют вполне симметричный PSRR.

Поверю, если увижу это по схеме, и то - конкретного ОУ.

Я как-то всегда воспринимал ОБ после ОК в ВВ как просто схему сдвига уровня, и защиту от помехи с плюса. В диффкаскаде предполагается все-таки противофазное возбуждение. Хотя ОК-ОБ одного типа проводимости, конечно, линейнее.

ОК-ОБ на транзиках разного типа проводимости усиливает сигнал, приложенный меж базами, и не усиливает синфазный. Поэтому.

Но это мелочи. Главное, что сопротивление эмиттера rэ = 25(мВ)/I(мА) входит в формулу Ку = Rн/rэ. Для ДК на транзиках одного типа проводимости токи плеч изменяются противофазно, и сумма rэ постоянна. Для "разогнутого" - токи транзиков изменяются синфазно, и сумма rэ (и Ку в течение периода!) "гуляет" вдвое сильнее, чем даже у ОЭ при том же изменении тока. Зато Ку вдвое меньше, чем у ОЭ.

Добавлено через 16 минут
[QUOTE=steel_monkey;672843]
1. Возможно ли собрать и наладить усилитель не пользуясь осциллографом ( максимум 96 КГц сэмплинг звуковой карты), или это усилитель для "избранных".
Только осциллограф с полосой не менее 5 МГц. Понимаю, это дорого, но...

2. Какие компоненты критичны в подборе, критичны ли АД744, или их можно заменить на что-то подешевше, какие выбирать конденсаторы, и где критичны допуски.
Критично соотношение сопротивлений 9 и 13, остальные допускают +-10%. Резики - МЛТ, кондики - К73-17 или подобные - на входе, остальные - электролиты и керамика. Без запятых - пикофарады.
ОУ можно поставить практически любой, допускающий внешнюю или имеющий внутреннюю коррекцию на единичное усиление, но для проверки получившегося нужен осцилл.

3. Стоит ли травить ПП или проще собрать на макетке.
Зависит от желаемого результата. Всё сразу ни у кого не получается, поэтому нужны будут замены, перепайки... Плата это допускает легко, макетка - нет. Поэтому, чтоб загубить главное - желание, нужно собирать на макетке, а чтоб извлечь пользу - только ПП.

Кстати, в домашних условиях ПП делается очень лёгко: Спринт, распечатка, кернение отверстий шилом, сверление, разводка линий маркером, прорисовка нитрокраской через иглу шприца, сушка, травление соляной кислотой + вода + раствор перекиси водорода (гдроперит) в течение макс 30 мин, полоскание в чистой воде, сушка, циклёвка лезвием безопасной бритвы для снятия краски и окислов меди, покрытие раствором канифоли в спирте.

[steel_monkey]

Спасибо.
С изготовлением платы проблем не возникнет. Возможно использовать поверхностный монтаж (просто больше таких компонетнов, плата получается компактнее и равномернее переводится лазерным утюгом), или для перепаек предпочтительно выводной? Сопротивления 9 и 13 возможно заменить многооборотными резисторами? Возможно отдать нижний слой целиком под землю? Я правильно понимаю, что тип транзисторов, которые 3102/3107, не особенно важен, а выходники надо выбрать по мощности ( ну нет у меня коллекции советских радиодеталей , проще взять пару десятков импортных в СОТ корпусе) ? Стоит ли для ускорения настройки применить в ОС подстроечные конденсаторы?

Кстати, про макетку я имел в виду не новомодную разъемную конструкцию, а стандартную текстолитовую с пятаками.
Ну раз пошла такая пьянка, то 400 МГц полосы должно хватить. Правда на работе и ненадолго.

[Sagittarius]

для перепаек предпочтительно выводной?

Мне - да.

1. Сопротивления 9 и 13 возможно заменить многооборотными резисторами?
2. Возможно отдать нижний слой целиком под землю?
3. Я правильно понимаю, что тип транзисторов, которые 3102/3107, не особенно важен, а выходники надо выбрать по мощности?
4. Стоит ли для ускорения настройки применить в ОС подстроечные конденсаторы?
5. Я имел в виду не новомодную разъемную конструкцию, а стандартную текстолитовую с пятаками.

1. Не надо. Лишнее.
2. Хм... Почему бы нет.
3. Да. Только там хитрость: термодатчик прикреплён к выходнику болтом.
4. Он быстро настраивается. Так что дольше будет те подстроечники ставить/снимать.
5. Смотри по личному комфорту.

[fakel]

Я как-то всегда воспринимал ОБ после ОК в ВВ как просто схему сдвига уровня, и защиту от помехи с плюса. В диффкаскаде предполагается все-таки противофазное возбуждение. Хотя ОК-ОБ одного типа проводимости, конечно, линейнее.

Зато они не могут дать ток больший, чем ток ИТ в их эмиттерах

Добавлено через 35 минут

Не путай тёплое с вялым.
Параллельная ООС предусматривает возврат части инвертированного напряжения (тока) на вход каскада (уся) и суммирование его с чистым входным сигналом. Здесь же сигнал помехи подан с питалова в эмиттер Дарлингтона, лично с ним ничто не суммируется и никакой параллельной ООС ниоткуда на этот эмиттер не вижу.

Смотри! Параллельный стабилизатор знаешь как работает? Например, каскад теплового слежения за смещением ВК. Там тоже никакой ОООС в эмиттер нет. Как ты думаешь, зачем там базу-коллектор кондюком шунтируют?

Добавлено через 16 минут

Но это мелочи. Главное, что сопротивление эмиттера rэ = 25(мВ)/I(мА) входит в формулу Ку = Rн/rэ. Для ДК на транзиках одного типа проводимости токи плеч изменяются противофазно, и сумма rэ постоянна. Для "разогнутого" - токи транзиков изменяются синфазно, и сумма rэ (и Ку в течение периода!) "гуляет" вдвое сильнее, чем даже у ОЭ при том же изменении тока. Зато Ку вдвое меньше, чем у ОЭ.

Во-во! А мою схемку заговнял...

[Sagittarius]

Зато они не могут дать ток больший, чем ток ИТ в их эмиттерах

Вот это и плохо. ОЭ тоже может большой ток дать, и тоже нелинеен. Корреляция нехорошая обнаруживается: как предельный ток неконтролируемый, так и каскад нелинейный.

Параллельный стабилизатор знаешь как работает? Например, каскад теплового слежения за смещением ВК. Там тоже никакой ОООС в эмиттер нет. Как ты думаешь, зачем там базу-коллектор кондюком шунтируют?

Чтобы ток через ёмкость базового провода относительно общего провода, попадающий на базу термодатчика, зависящий от полярности и напряжения сигнала уся (на котором напряжении сидит эмиттер) не модулировал проводимость транзика-термодатчика. Я это не от Зуева узнал. Но это очень глубокий эффект, и не стоило делать усь с глубиной ООС 50 дБ, чтобы узнать, что в таких усях он отнюдь не доминирует. .

А, главное, смысла намёка не понял. Причём здесь тепловая ООС? См. схему, как я это понимаю: здесь ОУ - это Дарлингтон (по Ку - где-то так и есть), база - И-вход, эмиттер - неИ-вход. Скорр образует для сигнала с И-входа инвертирующий интегратор, но для помехи это повторитель. ООС со входа полезного сигнала может это проникание компенсировать, но с ростом частоты всё хуже и хуже из-за интегратора, образованного высоким Rвых токового зеркала в нагрузке ДК и Скорр. Поэтому СэМэМээР на ВЧ падает.

Во-во! А мою схемку заговнял...

Я много чего заговнял, всего и не упомнишь. Приведи её сюда, подумаем, мож, я и неправ.

[fakel]

Вот это и плохо. ОЭ тоже может большой ток дать, и тоже нелинеен. Корреляция нехорошая обнаруживается: как предельный ток неконтролируемый, так и каскад нелинейный.

Имхо, первое все же хорошо. Дает преимущества как у ТОСа - неогр скорость нарастания, легко отрабатывает импульсный сигнал

Чтобы ток через ёмкость базового провода относительно общего провода, попадающий на базу термодатчика, зависящий от полярности и напряжения сигнала уся (на котором напряжении сидит эмиттер) не модулировал проводимость транзика-термодатчика. Я это не от Зуева узнал. Но это очень глубокий эффект, и не стоило делать усь с глубиной ООС 50 дБ, чтобы узнать, что в таких усях он отнюдь не доминирует. .

Вау! Так глубоко я не лазил, всегда думал, что для уменьшения сопротивления шунта на ВЧ, особенно если раскачка ВК производится с одного плеча.

А, главное, смысла намёка не понял. Причём здесь тепловая ООС? См. схему, как я это понимаю: здесь ОУ - это Дарлингтон (по Ку - где-то так и есть), база - И-вход, эмиттер - неИ-вход. Скорр образует для сигнала с И-входа инвертирующий интегратор, но для помехи это повторитель. ООС со входа полезного сигнала может это проникание компенсировать, но с ростом частоты всё хуже и хуже из-за интегратора, образованного высоким Rвых токового зеркала в нагрузке ДК и Скорр. Поэтому СэМэМээР на ВЧ падает.

Все-то ты понял! Тепловая ООС действительно не причем. Я намекал на уменьшение Rвых УН на ВЧ.

Я много чего заговнял, всего и не упомнишь. Приведи её сюда, подумаем, мож, я и неправ.

Темка "Покритикуйте УН", краткое содержание: В сломанном каскоде к ОЭ добавляю ОК, чтобы получился ДК , и зеркало вместо эмиттерного резистора ОБ. Суть - улучшаем линейность ОЭ как преобразователя U в I, а зеркало - чтобы не потерять в усилении.

[Sagittarius]

Имхо, первое все же хорошо. Дает преимущества как у ТОСа - неогр скорость нарастания, легко отрабатывает импульсный сигнал

Мало тупо отработать импульсный сигнал. Нужно линейно отработать. А линейности в этой конфигурации без эмиттерного резика не видать. Одно хорошо - простая схема, ГСТ с обвязкой усложняет больше, чем даёт пользы. В этой ВВ-схемотехнике удачно то, что Ку наивысочайший среди всех иных сущих, и можно пожертвовать "материалом" ради качества - как раз этот резик отношение Ку/линейность определяет. Кстати, у Агеева и Сухова сабжевый ДК не даёт экстратоков: у Агеева - 0...15 мА (симетрично), у Сухова - 0...20 мА (асимметрично). Агеев в спиче против ТОСных схем вменял им нечестную игру с заходом одного из плеч в отсечку, режим АВ, для повышения скорости и соотв. снижение линейности. Линейно, говорил он, ТОСные уси отрабатывают хорошо, если сигнал с 15% максимальной скорости.

Я намекал на уменьшение Rвых УН на ВЧ.

Оно может снизиться только благодаря Сн Ун, и это отнюдь не хорошо. Этот проблема.

В сломанном каскоде к ОЭ добавляю ОК, чтобы получился ДК , и зеркало вместо эмиттерного резистора ОБ.

Приведи лучше схему.

[fakel]

Агеев в спиче против ТОСных схем вменял им нечестную игру с заходом одного из плеч в отсечку, режим АВ, для повышения скорости и соотв. снижение линейности. Линейно, говорил он, ТОСные уси отрабатывают хорошо, если сигнал с 15% максимальной скорости.

Оно может снизиться только благодаря Сн Ун, и это отнюдь не хорошо. Этот проблема.

Приведи лучше схему.

Вот https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=18040

Добавлено через 8 минут
26 пост

Добавлено через 2 минуты
а вот разоблачительный спич Агеева про ТОС

[Sagittarius]

В этой схеме максимальный выходной ток Ку4(10) определяется током Ку9(3). Это уже плохо, т.к. желательно ток Ку4(10) иметь большим в интересах быстродействия и линейности: ток, ответвляющийся в Сн и Rвх ВК (Rвых УН) должен составлять как можно меньшую часть тока покоя. Ток ДК желательно иметь малым - для малошумячести. Большой ток Ку9(3) также противоречит условию малых входных токов ДК.

Усиления тоже много не будет: Rн УН/R5, или 1.000 раз всего. Глубже чем 46 дБ ООС не получишь. А вот если бы ты ввёл ОК меж ТЗ Ку2(12) и эмиттером Ку4(10), то вполне мог бы выиграть в усилении.

Кроме всего, базы ГСТ Ку9 и и ОБ Ку10 опёрлись на один и тот же стаб. Если наступит перегрузка, Ку12 откроется, и напряжение на коллекторе ОБ Ку10 упадёт ниже напряжения на базе, то стаб Д2 будет зашунтирован открытым Ку12, R11 и эмиттерным переходом Ку10. Ток Ку9 уменьшится и Ку4 закрется ещё больше - налицо ПОС. Поэтому нельзя питать второй каскад (каскод) УН и ГСТ ДК от одного стаба.


Поэтому не "обговнял", а предостерёг от затрат.

[fakel]

В этой схеме максимальный выходной ток Ку4(10) определяется током Ку9(3). Это уже плохо, т.к. желательно ток Ку4(10) иметь большим в интересах быстродействия и линейности: ток, ответвляющийся в Сн и Rвх ВК (Rвых УН) должен составлять как можно меньшую часть тока покоя. Ток ДК желательно иметь малым - для малошумячести. Большой ток Ку9(3) также противоречит условию малых входных токов ДК.

Усиления тоже много не будет: Rн УН/R5, или 1.000 раз всего. Глубже чем 46 дБ ООС не получишь. А вот если бы ты ввёл ОК меж ТЗ Ку2(12) и эмиттером Ку4(10), то вполне мог бы выиграть в усилении.

Кроме всего, базы ГСТ Ку9 и и ОБ Ку10 опёрлись на один и тот же стаб. Если наступит перегрузка, Ку12 откроется, и напряжение на коллекторе ОБ Ку10 упадёт ниже напряжения на базе, то стаб Д2 будет зашунтирован открытым Ку12, R11 и эмиттерным переходом Ку10. Ток Ку9 уменьшится и Ку4 закрется ещё больше - налицо ПОС. Поэтому нельзя питать второй каскад (каскод) УН и ГСТ ДК от одного стаба.


Поэтому не "обговнял", а предостерёг от затрат.

Усиление можно поднять, Зуев ведь добился. ОК вводить - полюса плодить ОЭ с ДК дадут НЧ полюс,раньше, чем УН. тогда уж резиком грузить... Но это уже будет Токарев... у него Ку ДК весьма небольшой от того и полюс повыше.
С ПОС согласен, решение вижу в увеличении тока через стаб

[Sagittarius]

Вопрос в том, КАК он добился, и чего.
Полюса - куда от них деваться? - хочешь усиления, придётся с ними мириться.
Токарева отнюдь не позорная схема и Ку повыше.
Разделение стабов. А то как ток не повышай, весь уйдёт в КоЗу.

[electron]

3. Стоит ли травить ПП или проще собрать на макетке.
Зависит от желаемого результата. Всё сразу ни у кого не получается, поэтому нужны будут замены, перепайки... Плата это допускает легко, макетка - нет. Поэтому, чтоб загубить главное - желание, нужно собирать на макетке, а чтоб извлечь пользу - только ПП.

Поскольку начинающий, то я не совсем понимаю. Можно прокомментировать поподробнее?

[Olegyurich]

Поскольку начинающий, то я не совсем понимаю.

Offтопик:
Данного товарисча многие не понимают.
Так что все нормально.
Но прокомментирует он скорее всего не скоро...

[Sagittarius]

Монтаж на плате технологичнее.