Усилитель просто с высокими параметрами

[krulfa]

Собственно, сабж. В модели показывал THD около 0.0002% на 20К, 50Вт и 8 Ом.

Выход без реле, поэтому стоит отсекатель на полевых транзисторах. Левее - схема автоматического регулирования тока покоя с кучей транзисторов. Ну а еще левее - собственно усилитель. Коэффициент усиления - 37 дБ, предназначается, чтобы подключать к источнику просто через регулятор громкости. Так и сделано на шасси усилителя Одиссей-010. Глубина ООС на 20 кГц ~73 дБ расчетная.

Избыточность схемотехники есть, задача ставилась, чтобы просто заработало с первоначальной идеей и в той печатной плате, которая была когда-то заказана.

Еще есть стабилизатор напряжения +-37В с плавным включением, стаблизатор на +-60В и схема управления, но к усилителю это не сильно относится.

При прослушивании были успешно переиграны Cambridge Audio Azur 840 и семиканальный Arcam, по внешнему виду, кажется, P777, может быть, предыдущая модель. Источником был небезызвестный CD-плеер Arcam с Ring DAC, колонки Monitor Audio Gold.

Сейчас интересно послушать и сравнить с чем-нибудь еще.

Хронология создания:
Начало в 2005 году - первое моделирование, выбор элементной базы.
Январь 2006 - первый макет. Простой ВК, простой дифкаскад на ПТ. Расчетный КНИ 0.02% на 20 кГц. Макет звучал хорошо и объемно, что сохранилось и впоследствии. Принято решение добавлять усилитель тока на Т3 Т6.
Лето 2006 - готова модель с усилителем тока.
Зима-весна 2007 - начались эксперименты с моделью ВК в классе Super A. Цепь L1 L2 R44 R38 приобрела свои очертания. THD 0.0033%.
Июнь 2007 - совмещенный каскад SuperA и АВ моделирует THD 0.0006%
Август 2007 - появилась схема автоматического регулирования тока покоя. Схема приобрела рабочие очертания.
Лето 2007 - разводка и изготовление основной ПП.
Зима 2008 - сборка одного канала.
Весна 2008 - началась отладка, проверка моделей. Схема управления током покоя переделана с транзисторов на TL431. При нормальной работоспособности на малом сигнале остался один мощный возбуд на большом сигнале, причина которого неясна.
Апрель 2008 - смоделирована зависимость КНИ от тока покоя и эмиттерных резисторов. Найден минимум, который показал несостоятельность совмещения Super A и АВ. Переделано на AB, THD 0.0002%
Октябрь 2008 - найдена причина возбудов ВК. Добавлен двухступенчатый ограничитель D9 D10 D8 D12 LED3 LED4. ВСЕ! ПАШЕТ!!!
Ноябрь 2008 - усилитель собран в корпус и начал эксплуатироваться.
Декабрь 2008 - первое прослушивание (сравнение с Arcam и СА).
Начало 2009 - первые измерения THD (0.002% - 0.007%). Попытка уточнить модели и найти расходжения.
Лето-осень 2009 - усложненная перспективная модель показала 0.00002% на 20 кГц.
Ноябрь 2009 - устранение синфазных подвозбудов, улучшение тепловой стабильности тока покоя, правка входного каскада.
Декабрь 2009 - переделка входных цепей.
Январь 2010 - второе прослушивание.
Февраль 2010 - замена БП.
Март 2010 - попытка улучшить КНИ путем замены каскада УН на биполярный Шиклай и включения плавающего каскода во входном каскаде.
Май 2010 - третье прослушивание прослушивание показало проблемы с объемом звучания. Вернулся к первоначальной схеме входного каскада без плавающего каскода, заменил УН на составной источник тока. Убраны все "железяки" из путей прохождения сигнала на выходные клеммы. Результат - звук супероткрытый, эмоциональное впечатление перестало зависеть от уровня громкости.
Июнь 2010 года. Измерил КНИ, график и некоторые спектры приложены: правый канал 3 кГц под нагрузкой 50 Вт (0.00071%) и без нагрузки (0.00046%), правый канал IMD 14+15 кГц (0.00022%) и левый канал на 50 гЦ, чтобы посмотреть очаровательную гребенку помех от БП (0.0032% из-за этого).
P.S. Спектры не показывают реальный КНИ; так как использовалась измерительная приставка, их нужно читать: уровни гармоник и шумовую полку уменьшать на 24 дБ, т.к. уровень основной гармоники около -16 дБ
19.06 Вернул обратно следящий каскод входного ДК, но по другой схеме - звучит лучше.
17.07 Усилитель получил имя - Mont Blanc (или Монблан по-русски) по имени высочайшей горы Европы, находящейся в Альпах.
24.10.10 Уменьшил индуктивность выходного дросселя, добавил цепь Цобеля, изменил включение снабберной цепочки в ВК. Прослушивание выявило значительное влияние на звук процессов внутри БП, поэтому дальнейшие работа по доводке данного экземпляра усилителя прекращаются.


Жертвы:
Два стабилитрона на 6.8В, один на 15В и одна TL431 (два КЗ щупом по питанию и неправильный монтаж). Один 2705 и 315 (сгорели при КЗ щупом в схеме управления током покоя). Резистор на 1 Ом (погиб при испытании схемы защиты). Два транзистора в стабе 37В (КЗ крышкой уся на корпус при надевании). Транзистор управления реле сигнала (КЗ на выходе). Два BS250 в разное время в одном месте (причина неясна, возможно КЗ щупом). LED4 (перегрелся после выхода BS250). Резистор на 3 Ом (погиб при просмотре формы тока нового транса). Последнее КЗ соплей припоя унесло T14, а вместе с ним - и весь стаб на -60В, что меня удивило, так как последний был защищен самовосстанавливающимся предохранителем.

Федор Круль.

[ИГВИН]

krulfa, только учесть что внутренние слои лежат почти один на другом.

[krulfa]

krulfa, только учесть что внутренние слои лежат почти один на другом.

А в чем именно особенность? Погонную емкость и волновое сопротивления я собирался учесть. Или напряжение держать не будет?

[ИГВИН]

Offтопик:

Или напряжение держать не будет?

Будет, куда ж оно денется. Но два рядом расположенных слоя (один вероятно будет земля) надо как-то приложить в голову - я думал делать четырехслойку. И подумал, может даже трехслойка была бы лучше. Это немного другой способ мышления при разводке. Как при разводке наслаивающимися полигонами, надо мыслить иначе, чем обычными дорожками.
Может я поэтому так говорю, что так и не собрался сделать четырехслойку.

[Prophetmaster]

Вчера опять собрались у меня и послушали наши усилители на моих новых АС. После описанных выше доработок усилитель Федора сильно прибавил в звучании, слушать его стало просто удовольствием. Федор еще находит какие-то, слышные и известные только ему недостатки в звучании своего усилителя, но мне очень нравится У него теперь есть все - и мягкость и высокое разрешение во всем звуковом диапазоне и отличная динамика и сцена и точная передача эмоций! Одного только нету - утомляемости от звука
Если сравнить то, что я слышал вчера с тем, что услышал при первом знакомстве с этим усилителем в прошлом году, то разнца велика как огромная пропасть.
Что могу сказать? Могу только поздравить!!!

[ИГВИН]

Могу только поздравить!!!

Присоединяюсь!

[Prophetmaster]

Присоединяюсь!

Если эту схему собрать, со всеми доработками, в хорошем конструктиве и с двойным моно, то будет чумовой аппарат!

[krulfa]

В этот раз я наконец-то был полностью удовлетворен прослушиванием. Мой аппарат определенно дружит с 8 Ом акустикой, и особенно хорошо - с АС от Клячина, это второй раз и модель АС другая, но попадание снова 100%. Уши на прослушивании были совершенно расслаблены, любую музыку хотелось слушать еще и еще.

[Prophetmaster]

В этот раз я наконец-то был полностью удовлетворен прослушиванием. Мой аппарат определенно дружит с 8 Ом акустикой

Да, все предыдущие прослушивания твоего усилителя, на которых я присутствовал, были с АС 4 Ом, но мне кажется, что дело в основном не в этом, а в сделанных доработках и в частности, в добавлении фильтра по питанию 220 В. Кстати, акустический кабель был тот же, что не заиграл у тебя - может просто он не очень подходит к твоим АС?

особенно хорошо - с АС от Клячина, это второй раз и модель АС другая, но попадание снова 100%.

Мой УМ тоже с ними дружит, но не со всеми моделями одинаково

[krulfa]

На досуге исправлял дефект сборки усилителя - плохую пайку и решил отслушать изменение включения силового трансформатора. Теория предсказывает, что если отключить среднюю точку трансформатора от общего провода схемы, то уменьшится уровень интермодуляционных помех от обмоток от взаимодействия мгновенного тока нагрузки с частотой сети. Будут только интермодуляционные помехи между огибающей звукового сигнала и частотой сети.
В моем случае совсем отключать среднюю точку нельзя, так как потребление о положительного и отрицательного источника отличается. Поэтому я ее развязал мощным резистором 100 Ом. На нем на постоянке падает около 2 В, и такой перекос питающих напряжений вполне допустим.
Припаяв резистор и параллельно ему тумблер на проводочке, я сел за слепое прослушивание - не выясняя, в каком положении резистор закорочен, а в каком нет.
Предпочтение выявилось быстро, и на разных записях уверенно проявилось преимущество варианта, когда резистор в схеме и средняя точка развязана. А именно:

- уменьшились артефакты на ВЧ, "крикливость" некоторых вокальных ходов на верхней середине;
- увеличилась слитность и глубина вокала;
- уменьшились послезвучия после резких громких звуков, расчистилось пространство;
- стал более выразительным бас, увеличился субъективно воспринимаемый динамический диапазон;
- улучшилась локализация источников в пространстве;
- улучшилась естественность и чистота звучания слабых звуков;
- звучание стало более легким, менее напряженным, "ненатянутым";
- улучшилась "повторяемость" тембров инструментов - тембры лучше сохраняются во времени на фоне других звуков;
- увеличился субъективный уровень громкости;

хотя и до этого звучало неплохо. Глубина изменений - чуть больше, чем от замены, например, межблочных кабелей.

Что можно условно считать ухудшением:

- помехи от трансформатора ушли в область низких частот, на слух ниже 300-400 Гц, и там, возможно, несколько усилились;
- субъективно ВЧ стало меньше, запись мягче

В следующей реализации буду делать БП с трансформатором без средней точки - для симметрирования напряжений хватит гасящих резисторов. Защита от появления "постоянки" на выходе такой схеме не нужна, но нужна защита от перекоса напряжений на конденсаторах, иначе при аварии один из них может зарядиться до двойного напряжения. Схема защиты идентична, только сигнал ей нужно брать со средней точки между конденсаторами, а не с выхода, вот и все.

[fakel]

Схема защиты идентична, только сигнал ей нужно брать со средней точки между конденсаторами, а не с выхода, вот и все.

Тогда защите не нужен входной ФНЧ!