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.

[Prophetmaster]

ВАЛЕРИЙЙ,

И фонограмма тоже

Естественно.

И нас таких мало,1% может наберется...

Ну да, согласен - остальные слушают МР3

Я тоже различаю усилители на слух, но до такой степени - не верю

У Вас все еще впереди, наверное

Добавлено через 3 минуты
Sagittarius,

А нет поставить компенсатор (всего и вся) сопротивления кабелей АС, и более не париться? Ведь штука работает изумительно и должна быть установлена на всех мало-мальски качественных усях.

И на без ОС-ных тоже? А вообще, любой компенсатор всего и вся идеально работает только в несуществующих идеальных условиях.

[krulfa]

А нет поставить компенсатор (всего и вся) сопротивления кабелей АС, и более не париться?

В предложенном усилителе при реализации в виде "двойное моно" с раздельной землей можно попробовать взять сигнал "низкочастотной" петли ООС вместе с "землей" прямо с клемм акустических систем коаксиальным кабелем. Тогда компенсатор не понадобится.
Посоветуйте материалы по параметрам акустических кабелей, а то рекламных материалах почти не бывает электрических характеристик - я на досуге посмотрю, срастается ли ООС в таком варианте.

[Sagittarius]

Прощей всего именно компенсатор.
Электрических параметров кабелей, наверное, нет ни у кого. Предположительно, это коаксиал из драгмета, т.к. на ём нарисовано пресловутое направление сигнала, а по сути - указано, с какой стороны заземлять экран.

[krulfa]

Потратил несколько дней на то, чтобы проверить модели транзисторов, с целью ликвидировать расхождения модели и реальной схемы. Нашел общую ошибку в величинах проходных емкостей – упустил момент, что симулятор берет заданную емкость при нулевом напряжении на переходе, а при подаче напряжения ее уменьшает. Разница как раз и получилась в требуемые 3 раза.
После этого заново проверил параметры модели. Усиление просело примерно на 10 дБ, пришлось вводить в строй последние резервы – уменьшать резисторы в истоках транзисторов входного каскада. Еще выявился момент – большие искажения (0.002% - 0.005%) из-за модуляции проходной емкости входных ПТ при большом сопротивлении источника сигнала. Убрал, зафиксировав потенциал стоков переключением конденсатора C3. Но поскольку эти искажения «теплые», только вторая гармоника, буду слушать оба варианта.
Других правок немного – изменил номинал и схему подключения С19B, немного увеличил R136, а еще схема любезно позволила уменьшить С19A до 22 пФ (элементы пока не перенумеровываю, чтобы не заблудиться на печатке).
Результат прицеплен.
OPenB – АЧХ глубины ООС в разомкнутом виде, снято в разрезе верхнего по схеме вывода R40. Чтобы получить величину петлевого усиления, нужно прибавить к графику 37 дБ.
В нужную точку схема не вышла, нужно еще 7-9 Дб усиления. Тогда петля замкнется на 5 МГц, а сейчас около 2 МГц. Будем ставить Шиклаи во входной каскад.
CloseB – АЧХ до выхода с замкнутой ООС.
THDB – искажения на нагрузке 8 Ом.
TranB – переходные процессы. Красная кривая – выходной ток. Оранжевый и зеленый – токи одной пары транзисторов верхнего и нижнего плеч соответственно.
И, наконец, синий – сигнал искажений, полученный вычитанием выходного сигнала из входного для компенсации основной гармоники. Получилось около 4.8 мкВ пп, что есть около 0.00062% от амплитуды входного сигнала.
CompareB – сравнение АЧХ реальной схемы и модели. Здесь усиление – отношение выходного напряжения к току через резистор R7 – то, что можно удобно и безопасно измерять. На концах все равно осталась разница порядка 6 дБ.
В плане на ближайшие 1.5 месяца – впаять все корректировки, отслушать два варианта включения C3 и, если все Ок, то аккуратно измерить КНИ.

[Prophetmaster]

krulfa,

В нужную точку схема не вышла, нужно еще 7-9 Дб усиления. Тогда петля замкнется на 5 МГц, а сейчас около 2 МГц. Будем ставить Шиклаи во входной каскад.

Вы все это с моделью проделываете, а потом, по достижению нужного результата, будете в железо внедрять изменения?

[krulfa]

krulfa
Вы все это с моделью проделываете, а потом, по достижению нужного результата, будете в железо внедрять изменения?

Да. "Семь раз отмерь, один раз отрежь". Не хочется рискованных вмешательств, когда усилитель закрыт, завинчен и используется каждый день.

В имеющийся экземпляр Шиклаи внедрять не буду, там слишком плотный монтаж - еле спаял. Только номиналы заменю. Буду обязательно второй экземпляр собирать.

А вообще резервы схемы еще не исчерпаны. В следующей версии в качестве T3, T6 появятся дарлингтоны, что должно добавить до 40 Дб внизу и хотя бы 10-15 Дб на 20 кГц.

[Prophetmaster]

krulfa,

В имеющийся экземпляр Шиклаи внедрять не буду, там слишком плотный монтаж - еле спаял.

Вот я и подумал, как Вы туда все это внедрять будете

А вообще резервы схемы еще не исчерпаны. В следующей версии в качестве T3, T6 появятся дарлингтоны, что должно добавить до 40 Дб внизу и хотя бы 10-15 Дб на 20 кГц.

Главное, чтобы от такого увеличения глубины ОС, звук не испортился - параметры то лучше станут, скорее всего.

Добавлено через 2 минуты
krulfa,

Не хочется рискованных вмешательств, когда усилитель закрыт, завинчен и используется каждый день.

В начале ветки Вы писали, что у этого УМ существуют непобежденные "подвозбуды" - что Вы имеете в виду под этим термином?

[MAXIM_A]

При пробном измерении получилось 0.0015% - 0.0019% на 20 Вт.

А картинки можно посмотреть?
И чем измеряли?

[Бока]

Забавно наблюдать, как одни конструкторы транзисторных усилителей идут по пути максимального упрощения схемы, другие - по пути максимального усложнения и диких наворотов(вероятно, чтоб было с чем бороться потом) .И все думают что правы и уж их-то аппарат будет звучать лучше всех ...
Данная схема кроме содрогания и ужаса никаких других чувств не вызывает.
Мне по душе - вот такие штучки.Инженер из Калифорнии Анатолий Лисовский сочинил.

[ИГВИН]

Посоветуйте материалы по параметрам акустических кабелей

Электрических параметров кабелей, наверное, нет ни у кого. Предположительно, это коаксиал из драгмета...

Коаксиал на акустику - мягко говоря - зачем?

Забавно наблюдать, как одни конструкторы транзисторных усилителей идут по пути максимального упрощения схемы, другие - по пути максимального усложнения и диких наворотов(вероятно, чтоб было с чем бороться потом) .И все думают что правы и уж их-то аппарат будет звучать лучше всех ...

Саша, всё имеет право на жизнь. (Пусть расцветают все цветы... )
Как будет звучать - слышно будет в сравнении.
Кстати, krulfa, с чем эксплуатируется уже сделанный усилитель?

[krulfa]

Кстати, krulfa, с чем эксплуат ируется уже сделанный усилитель?

С одной стороны - Denon 2910, с другой - B&W 604. Менять местами пока не пробовал ;)
...
P. S. Спасибо.

[dekko]

Менять местами пока не пробовал

а ты попробуй

[Prophetmaster]

krulfa,

АЧХ при настройке пришлось опускать, и еще остались мелкие подвозбуды.

усилитель закрыт, завинчен и используется каждый день.

Мне это не понятно: если ву Вас шумов нет, Кг - 0.0015% - 0.0019% на 20 Вт, а УМ смело подключен к источнику и АС, то о каких возбудах речь идет?

[Sagittarius]

Коаксиал на акустику - мягко говоря - зачем?

Из-за наводок на провода, вот, мягко отвечая ))), зачем. Изза энтих наводков Агеев ставил синфазные трансформаторы, но ведь это решение правильное, но не универсальное - не подходит к готовым усям и не позволяет сбить с лохов ушастых сотни бакс за элементарную фигнюшку.

Добавлено через 10 минут

Мне по душе - вот такие штучки.Инженер из Калифорнии Анатолий Лисовский сочинил.

ИМХО, А. Лисовский говно, а не инженер. Достаточно только глянуть на довольно нелинейную схему с высоким выходным сопротивлением, постоянную времени цепистабилизации положения рабочей точки с Сразд (0,047 мкФ) на входе уся с параллельной обратной связью, то бишь - с низким входным сопротивлением. Забавно наблюдать данные схемы, но кроме презрения, содрогания и ужаса никаких других чувств они не вызывают.

Добавлено через 3 минуты
Кстати, 3.000 раз на 20 кГц - это вполне типичный Ку для всех усей с простой коррекцией. Однозначно, не 50...160.000@20kHz, как в ВВ-2008, и не 500.000@20kHz, как в усилителе для головных телефонов.

[ИГВИН]

Коаксиал на акустику - мягко говоря - зачем?

Из-за наводок на провода, вот, мягко отвечая ))), зачем. Изза энтих наводков Агеев ставил синфазные трансформаторы, но ведь это решение правильное, но не универсальное - не подходит к готовым усям и не позволяет сбить с лохов ушастых сотни бакс за элементарную фигнюшку.

Да-да-да, усь с глубокой ООС...
На параллельно расположенные проводники наводится критическая наводка.
А вот на коакс нет.

Скажи, а что делать людям, у которых нет коакса на акустику?
Тихо плакать Агееву в жилетку?
Уж если конструировать усилитель, то такой, чтобы он штатно работал с любыми кабелями...
Если он не работает без синфазников - он потенциально неустойчив. Какие бы цифры измерения не казали. И о качественном звуке в этом случае можно уже не беспокоиться.

[stalke-z]

Если он не работает без синфазников - он потенциально неустойчив. Какие бы цифры измерения не казали. И о качественном звуке в этом случае можно уже не беспокоиться.

вы немного извратили смысл ...
никто и не говорил о неспособности работать без него ...

[ИГВИН]

stalke-z, работает - хорошо.
Я его не собирал, моё замечание просто вслед словам Sagittarius*а.

Вообще же если усилитель (неважно какой) нуждается в особых кабелях, с ним что-то не то.
Я только об этом.

[Walter]

Тихо плакать Агееву в жилетку?

Пропустить пару-торйку витков кабеля через бид подходящего размера.
Ну, или как вариант, тихо плакать. Кто ж спорит то.

[ИГВИН]

Walter, вот я ж и говорю - коаксиал там нафиг не уперся.

[krulfa]

Скажи, а что делать людям, у которых нет коакса на акустику?

Я планирую попробовать использовать витую пару. 5, лучше 6 категории, содиняя параллельно 12-25 пар. Тогда получается кабель с волновым сопротивлением 8-4 Ом, небольшими перекрестными искажениями, предсказуемыми емкостью и индуктивностью, приемлемым общим сечением и доступной ценой. По крайней мере, для ВЧ секции АС показано.