LESART_композит

[SAPR]

Когда-то уже выкладывал схему_1 - для иллюстрации возможностей композита.
Но "громоздкость" усилителя меня самого отпугнула + переклинило (почти на год) на короткий тракт в режиме А .
Сейчас решил опять поднять эту тему (схема_2) - несколько упростив усилитель - применив на выходе латералы и изменив оконечный каскад УН. (сумм. ток покоя = 300 мА)
Основная особенность УМ - плавающее (следящее) питание всего УН и несколько необычное распределение местной и общей ОС.
В результате УН работает практически в режиме покоя - девиация мощности и тока через все транзисторы УН ничтожна, напряжение на них постоянно.
Кроме того, применение частотно - зависимой местной ОС (полюс чуть выше 20 кГц, ноль в районе 200 кГц = увеличение глубины местной ОС на частотах выше 20 кГц) сильно обрезает "хвосты" искажений - потому спектр гармоник слабо зависит от частоты.
Привожу спектр гармоник на частоте 1 кГц и ампл. 28 В (50 Вт\8 Ом).
Естественно, искажения менее -160 дБ - это пока в симуляторе - и нужно сильно постараться, чтобы приблизиться к ним в железе. Но все же ...

Добавил СХЕМА_3.
В отличие от СХЕМА_2 следящее питание УН организовано не по входу, а по выходу усилителя - цепь R25, R26, D1, D2 (15 В), Q11, Q12.
Это позволило обойтись без источников тока во входной цепи УН.
Изменена точка подключения корр. конденсаторов С2, С3.
Спектр гармоник практически не изменился (-160 дБ на 1 кГц и -140 дБ на 10 кГц, 50 Вт\8 Ом).

[audiomun]

Естественно, искажения менее -160 дБ - это пока в симуляторе - и нужно сильно постараться, чтобы приблизиться к ним в железе. Но все же

Здорово, конечно, реально показатель Кг вызывает большие сомнения в силу исходной нелинейности, сам вроде писал, что не веришь компьютерным приблудам. Слишком сложная получится схема все равно со всякой обвеской питания и т.д. - хотя, сделал, и сделал, вопрос личного дела. Сомнение вызывает правильность включения Q15, Q16 - нестабильность тока покоя при колебании напряжений питания, и проникновение помех и интермодуляции из шин питания в выходной каскад, или ошибаюсь? Вячеслав

[krulfa]

Q12 Q13 ток покоя около 0.75 мА? Маловато с точки зрения линейности и скорости нарастания, чревато DIM.
Делать плавающее питание входного каскада через Q1 Q2 от входного сигнала - плохая идея для звука, так как влияет на источник. Если вообще делать следящее питание, то только забирая с выхода усилителя через делитель, равный по коэффициенту делителю ОООС.

На первый взгляд, -160 дБ на 1 кГц должно придти к -120 на 10 кГц, при заявленной структуре коррекции. По современным симуляторным меркам - очень средний результат. Схема сырая, с сомнительным потенциалом, со множеством компромиссов и огромной трудоемкостью доводки до конечного результата. Который на первой итерации будет -100 дБ искажений, а не -160.

ИМХО интереснее композит, рассмотренный здесь.

---------- Добавлено в 13:38 ---------- Предыдущее сообщение в 13:08 ----------

Вместо местной ООС C3 R26 R27 я бы применил индуктивную коррекцию - RL последовательно с R25. И не нужна вторая петля ООС совсем.

[audiomun]

ИМХО интереснее композит, рассмотренный здесь.

Извини, но эти еще более кривые грабли, винегретом собранные из параллельного УМЗЧ Агеева, шунта Акулиничева, композита из 2-х ОУ со сдвигом фазы на грани генерации - за что автор и был раскритикован в своей теме по полной, вдобавок - половину темы его хором убеждали, что схема инвертирующая, авторитетом и образцом назвать нельзя. Вячеслав

[audiomun]

Вместо местной ООС C3 R26 R27 я бы применил индуктивную коррекцию - RL последовательно с R25.

Примененная автором темы местная ООС все-таки более быстродействующая, чем индуктивная, подавление гармоник будет эффективнее.

И не нужна вторая петля ООС совсем.

Согласен в этой части, тоже являюсь сторонником одной ООС, хотя никакого криминала при грамотном применении многопетлевой ООС и сохранении достаточной устойчивости не вижу, вопрос личного приоритета. Вячеслав

[SAPR]

Q12 Q13 ток покоя около 0.75 мА?

Не вопрос, легко увеличить.

Делать плавающее питание входного каскада через Q1 Q2 от входного сигнала - плохая идея для звука, так как влияет на источник

Непонятное утверждение - а может звуку лучше станет?

На первый взгляд, -160 дБ на 1 кГц должно придти к -120 на 10 кГц

Ответ во вложении.

По современным симуляторным меркам - очень средний результат

Да, да, видел такие усилители с полосой пропускания (с замкнутой ОС) под 10 мГц - работают только в симуляторе.
Я намеренно ограничил полосу пропускания с замкнутой ОС (коррекцией) чуть выше 1 мГц - хотя мог разогнать и до 10 мГц - и получить еще более низкие искажения.

Схема сырая, с сомнительным потенциалом, со множеством компромиссов и огромной трудоемкостью доводки

Жизнь покажет

Вместо местной ООС C3 R26 R27 я бы применил индуктивную коррекцию

Можно, но будет хуже.

Сомнение вызывает правильность включения Q15, Q16 - нестабильность тока покоя при колебании напряжений питания

Согласен, их коллекторы - лучше на шины питания.

[ViktKors]

Offтопик:

Композит вполне работоспособен,какой там заход фазы? График кажет совсем иное.

Там в Вашей ветке сообщение..

[audiomun]

Делать плавающее питание входного каскада через Q1 Q2 от входного сигнала - плохая идея для звука, так как влияет на источник.

Влияние на источник сигнала здесь будет минимально, поскольку Q1, Q2 включены эмиттерными повторителями, вдобавок, вход симметричный, поэтому Rвх определяется разностью токов баз этих транзисторов и очень велико. Похожее схемное решение со следящим питанием первого каскада было применено в промышленном усилителе Форум - 001 во входном повторителе напряжения. Вячеслав

[fakel]

По схеме 2: не ясен смысл включения Q15-Q18, если в нагрузке - огромная емкость затворов. Учитывая малое сопротивление R21 R24, теряется смысл в ЭП Q15 Q16. Последнее также верно и для схемы 1. А вот Q18 Q20 (сх 1) можно оставить, если уменьшить Скорр=89пФ. С такой емкостью можно и простой каскод (неплавающий) применить.

[krulfa]

Влияние на источник сигнала здесь будет минимально, поскольку Q1, Q2 включены эмиттерными повторителями, вдобавок, вход симметричный, поэтому Rвх определяется разностью токов баз этих транзисторов и очень велико. Похожее схемное решение со следящим питанием первого каскада было применено в промышленном усилителе Форум - 001 во входном повторителе напряжения. Вячеслав

Я смотрю цепь, как сигнал и искажения вместе с ним приводятся ко входу. Выходным сигналом для первой половины усилителя является выходной ток Q11 Q14. Он приводится ко входу через цепь Q11, Q3 и Q1 с меньшим ослаблением, чем через Q12, Q9, Q7, Q4, Q1 - разница в два транзистора или ~80...100 Дб.

[fakel]

ООС С1 С2 можно снимать с эмиттеров Q9 Q10

[audiomun]

Я смотрю цепь, как сигнал и искажения вместе с ним приводятся ко входу. Выходным сигналом для первой половины усилителя является выходной ток Q11 Q14. Он приводится ко входу через цепь Q11, Q3 и Q1 с меньшим ослаблением, чем через Q12, Q9, Q7, Q4, Q1 - разница в два транзистора или ~80...100 Дб.

В том, что ты имеешь ввиду, думаю, разница на самом деле еще больше, поскольку, первое - со стороны Q3 транзистор Q11 сигнал по напряжению ослабляет, второе - разница не в два, а в три транзистора, усиливающих напряжение(Q4, Q7, Q12+Q11), где основное усиление дает Q7. Вячеслав

[krulfa]

Прорисовывается следующая структура.
Если пренебречь базовыми токами Q1 Q2, то "черный ящик" входной половины усилителя имеет условно два "входа" и два "выхода".

Первая пара "вход - выход" (по Кирхгофу) упоминалась выше: ток входит через R22 R23 и почти целиком выходит через Q11 Q14. Небольшая часть в виде базовых токов выходит через Q3 Q6, но как я отмечал, ко входу она приводится с весьма впечатляющим ослаблением.

Вторая пара "вход-выход" намного интереснее. "Вход" здесь точка ОООС R8 R9, далее ток рассасывается через С1 С2, Q7 Q8, через нагрузку в лице Q9 Q10 и всякие паразиты. В конце концов этот ток уходит тоже через Q3 и Q6, но важно отметить, что в этой цепи его доля больше, чем доля, уходящая в нагрузку. По другому и не получится, коррекцию все равно нужно делать.

Зачем этот ток нужен? - главным образом для создания напряжения на базах Q12 Q13 относительно точки суммирования местной ООС, чтобы сигнал мог идти дальше. Но, очень важно, этот ток желательно сделать как можно меньше, так как, во-первых, он приводится ко входу с меньшим ослаблением - только два транзистора Q1 Q3 и параллельно Q1 Q4, а во-вторых, этот ток непосредственно определяет нелинейнось усилителя, так как берется из цепи ОООС.

Ток этот будет минимально возможным, если раскачка транзисторов Q7- Q13 будет минимальной относительно точки местной ОООС R25 К26 R27. Так как входной каскад плавает под напряжением сигнала, нужно, чтобы и в точке местной ОООС было бы то же напряжение. То есть, если оставить R25 как 50 Ом, то R27+ R26 должно быть 12 кОм. Это потребует дополнительной коррекции, но здесь как раз можно применить индуктивную коррекцию совместно с емкостной.

Все неплохо, просматривается весьма весомое преимущество схемы даже перед трехкаскадным Линном, если оставить выходную часть идентичной. А двухкаскадный Линн (с одним ДК) отдыхает очень далеко. Конечно, ценой многократного увеличения количества транзисторов.

---------- Добавлено в 13:35 ---------- Предыдущее сообщение в 13:27 ----------

На результирующие искажения существенное влияние будет оказывать местный УН Q7 Q8.

[SashaNetrusov]

Естественно, искажения менее -160 дБ - это пока в симуляторе

Можно просимулировать с простейшей моделью источников питания на диодных мостах?

[SAPR]

Ток этот будет минимально возможным, если раскачка транзисторов Q7- Q13 будет минимальной относительно точки местной ОООС R25 К26 R27. Так как входной каскад плавает под напряжением сигнала, нужно, чтобы и в точке местной ОООС было бы то же напряжение. То есть, если оставить R25 как 50 Ом, то R27+ R26 должно быть 12 кОм.

Не 12 к, а 1.2 к. krulfa - но ведь оно так и есть в схеме ! Условие R48/R47 = ( R27+R26)/ R25 выполняется . Выше 20 кГц начинает работать С3 (0.01 мкФ):

применение частотно - зависимой местной ОС (полюс чуть выше 20 кГц, ноль в районе 200 кГц = увеличение глубины местной ОС на частотах выше 20 кГц) сильно обрезает "хвосты" искажений

---------- Добавлено в 19:48 ---------- Предыдущее сообщение в 19:30 ----------

На результирующие искажения существенное влияние будет оказывать местный УН Q7 Q8.

В первоначальных эксперементах на этом месте стоял более "взрослый" каскад. Но, как оказалось, из-за следящего питания (когда весь УН находится как-бы в режиме покоя) достаточно и такого простого каскада - к росту искажений это практически не ведет.

[krulfa]

Не 12 к, а 1.2 к. krulfa - но ведь оно так и есть в схеме ! Условие R48/R47 = ( R27+R26)/ R25 выполняется.

Отлично, значит, это я номинал просмотрел.

[SAPR]

Кстати:

следящее питание, то только забирая с выхода усилителя через делитель, равный по коэффициенту делителю ОООС.

Вместо местной ООС C3 R26 R27 я бы применил индуктивную коррекцию - RL последовательно с R25.

Порылся в компе - с чего все начиналось (вложения)
Вариант_3 (индуктивная коррекция) лег в основу мощного (200 Вт\8 Ом) АВ поторителя с вертикальными ПТ. Но это отдельная тема...

[krulfa]

Порылся в компе - с чего все начиналось (вложения)

Мне идеологически ближе Вариант 1, но если оба моделируются с похожими результатами, новый вариант имеет право быть. Итак, кто рискнет собрать?

[SAPR]

Итак, кто рискнет собрать?

Собирать пока рано - такие усилители макетировать на "проводочках" не получится - нужно на печатке. Но лично у меня есть еще некоторые сомнения, поэтому пока симулятор (по крайней мере для меня ).

[Анатолий Тимофеев]

Offтопик:
а проекты LES7 и LES9 не заморожены?