Усилитель КЛАСС А с компенсацией искажений

[теоретизирующий практик]

Схема сформировалась в результате обсуждений по https://forum.vegalab.ru/showthread....й-нелинейности

ВЫХОДНОЙ УСИЛИТЕЛЬ . Рис1
Конфигурация схемы сходна с каскодной схемой ОИ (Т3) - ОБ (Т4), но ток Т3 увеличен по отношению к току выходного транзистора Т4 за счет схемы источника тока на Т5, питающегося от низковольтного (3В) источника напряжения. Подключение эмиттера Т4 к верхнему плечу R 12 реализует управляемый режим источника на Т5, и, соответственно, повышает общий Ку. Результирующая крутизна Т3-Т4-Т5 составила более 60 А/В.
Снижение НИ (и повышение Ку) реализуется за счет неполного размаха тока сигнала в Т3 и Т5, а так же противофазным изменением переменной составляющей в Т3 и Т5. Исходный КНИ с выключенной ООС - около 2%
При желании УМ можно использовать без предварительного усилителя( Вход 1). При этом КНИ около 0,04%. Так же можно снижать глубину ООС , переключив нижние выводы С3, и R8 к движку подстроечника R18

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ. Рис2
Выполнен по простейшей схеме, обеспечивающей минимум искажений, и большое выходное сопротивление. Транзисторы подобраны по равенству В (В= 500).

СТАБИЛИЗАТОР 27 В. Рис3
Постоянная времени цепи С1 - R2 подобрана экспериментально, минимальной, при которой уже не прояаляются переходные процессы при включении в сеть, могущие привести к аварийному увеличению тока выходного транзистора УМ. Акустика или её эквивалент должны быть в момент включения сети подключены к выходу УМ. В схеме предусмотрен электромеханический автоматический выключатель на отсечку 6А, защищающий устройство при включении в сеть без нагрузки.

СТАБИЛИЗАТРЫ 5В, и 3В - стандартные схемы на микросхемах, усиленных проходными транзисторами. Стабилизатор 3В включен последовательно за стабилизатором 5В, так, что оба расчитаны на ток не менее 3х А. Питание стабилизаторов от отдельного выпрямителя 9В.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ.

Так как звук очень приятен на слух привожу некоторые объективные параметры.

Выходная мощность на нагрузке 8 Ом : 28 Вт
Частотный диапазон при неравномерности 3% : от 20 Гц до 70 кГц
Выходное сопротивление : 0,025 Ом
Чувствительность : 0,35 В
Глубина ООС выходного УМ более 300 (50 дБ)
КНИ от 0,003% при мощности 1,75 Вт до 0,016% при 28 Вт. Рис 4,5,6.
Коэффициент интермодуляционных искажений 0,01% при напряжении 12 В Рис7.
Скорость нарастания выходного сигнала 20 В/мкс
Не взвешенный шум на выходе : 0,15 мВ (-100 дБ)
Время выхода на рабочий режим после включения в сеть - 60 сек.

В усилителе полностью исключено появление щелчков и шума при включении в сеть, а при выключении наблюдается негромкий щелчек с преобладанием мягкого инфранизкого толчка тока в АС.

Анатолий Шувалов.

PS Не умею расположить картинки по порядку.

[fakel]

Входной усилитель сильно критичен к величине напряжения питания и к его чИстоте.
С3 лучше убрать, местная ООС не повредит. Застабилить режим по пост току помогут резики, кинутые от баз к противоположным концам эмиттерных резиков.
А еще лучше - последовательно с этими кинутыми резиками поставить по диоду (либо транзистору в диодном включении)
А вообще лучше собери сломанный каскод ОЭ-ОБ. Ему пофиг на частоту и напряжение питания

В БП собери повторитель по схеме Шиклаи, у него выше Кст.

По основному усилителю
R7 - 33к слишком много. Не понятна запитка R16 D10 - и R12 от стока Т3

[PMCF]

По опыту наладки многочисленных Зенов, включение С10-С11 в петлю обратной связи благом не считаю (сильно вопреки традиционному мнению). Также граничная частота транзистора ТК235 всего 4МГц. Интересно указать модуль выходного импеданса на частоте 20Гц. Интересно услышать результаты сравнения по СЧ ВЧ с референсным ламповым однотактником и с Зен9.

Fakel, такая запитка вероятно есть модуляция ИТ сигнальным током, для улучшения того-то и того-то.

[теоретизирующий практик]

Входной усилитель сильно критичен к величине напряжения питания и к его чИстоте.

Дык питаеся от стабилизированного ИП всетаки, да и RC фильтр по ходу.

С3 лучше убрать, местная ООС не повредит

Стратегия требует от преда большое выходное сопротивление, ну типа ИТУН по модному сленгу. Полагаю, что при небольшом сигнале и большой местной ОС по эмиттерам искажения не проявятся.

А вообще лучше собери сломанный каскод ОЭ-ОБ. Ему пофиг на частоту и напряжение питания

Усложнение, для получения ИТУНА.

В БП собери повторитель по схеме Шиклаи, у него выше Кст.

Пульсации на + 27В меньше миливльта, шум со всеми помехами на выходе УМ 0,15 мВ, надо предусмотреть плавный запуск.... Думаю и так ОК. (Подходить к нему уже неохота)

R7 - 33к слишком много.

Да он там стоит для технологических замеров. Его влияние приближается к нулю, можно закоротить, но при разных авариях хоть элементов меньше погорит. Схема то экспериментальная.

Не понятна запитка R16 D10 - и R12 от стока Т3

Т5 - источник тока, Д10 стабилизатор (даже чуть термокомпенсированный) для задания смещения Т5 при установке тока (3А) R12 - элемент стабилизатора тока на Т5. Если эмиттер Т4 подключить прямо к стоку Т3 - классический каскод. Но при подключении к истоку Т4 Т4 становится управляемым истчником, и дополнительно усиливает сигнал. Токи от R15 и д10 это милиамперы на фоне амперов Т3 -Т4-Т5, и никак на режимах транзисторов не скаэываются.

Анатолий.

---------- Добавлено в 13:50 ---------- Предыдущее сообщение в 13:38 ----------

включение С10-С11 в петлю обратной связи благом не считаю

Именно такое подключение ОС напрягло в смысле обеспечения безаварийного переходного процесса включения, и устойчивости на инфранизких, но "сбылась мечта идиота, мелкие осложнения преодолены", в результате выходное сопротивление на НЧ не отличается от 1 кГц, на 20 кГц выходное сопротивление процентов на 30 увеличивается, замерял но не помню, значит некритично изменяется.

Интересно услышать результаты сравнения по СЧ ВЧ с референсным ламповым однотактником и с Зен9.

К сожалению в нашем населенном пункте это нереально.

Кстати, какова ориентировочная скорость нарастания у Зен9?

Анатолий

---------- Добавлено в 14:25 ---------- Предыдущее сообщение в 13:50 ----------

Также граничная частота транзистора ТК235 всего 4МГц

Да, но включен он по схеме с ОБ.

[PMCF]

Кстати, какова ориентировочная скорость нарастания у Зен9?
Анатолий

Как раз у Зен9 скорострельность невысокая, ниже чем у Зен4, при 40кГц меандр уже существенно скруглен. Если оценить по памяти, для 50Вт версии Зен9, на нагрузке 4 Ом,
1 период при 40кГц это 25мкс
нарастание фронта от значений 2В до 42В (ток покоя выходного каскада 5А) (дельта U = 40В) за 2,5мкс
Итого ориентировочно 10-15 В/мкс.

На выбор номинала корректирующего конденсатора в цепи обратной связи влияла конструкция и монтаж выходного сборного конденсатора, и всякие переходные картинки на меандре также зависели от этого фактора. Это сильно нехорошее обстоятельство, хоть и подавляет рост выходного сопротивления на НЧ. Рост выходного сопротивления на 20кГц на 30% - это типа как в Зен9, не очень хорошо. Эти 30% хорошо бы иметь при 100кГц.

---------- Добавлено в 16:48 ---------- Предыдущее сообщение в 16:32 ----------

С Т4 ОБ вероятно спасает, но раскачивать емкость затвора Т3 плюс входная емкость Д3 (вероятно в сумме 2-3нФ) от повторителя с током покоя 5мА выглядит некошерно.
Несмотря на критические слова, схема оригинальная и интересная.

[Audiomaniac]

К сожалению в нашем населенном пункте это нереально.

А не надо никаких "референсных ламповых однотактников", это только голову себе морочить.
Оценить качество усиления можно очень просто и достоверно.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1340187

[Роман М]

А не надо никаких "референсных ламповых однотактников", это только голову себе морочить.
Оценить качество усиления можно очень просто и достоверно.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1340187

Offтопик:
Совершенно некорректный тест.

[теоретизирующий практик]

С Т4 ОБ вероятно спасает, но раскачивать емкость затвора Т3 плюс входная емкость Д3 от повторителя с током покоя 5мА выглядит некошерно.

Кошерно кошерно, учитывая мизерное напряжение раскачки (30 мВ) и токи раскачки измеряются в микроамперах. Здесь ограничение по току повторителя исключается, вот может по сопротивлению эмиттерного перехода..., хотя при 5 мА это сопротивление гдето около 5 Ом. Про Д3 может быть... нигде не встречал собственную емкость этих стабилитронов, для перестраховки полезно заменить его на КД512А катодом на +5В. Если биться за скорость нарастания (зачем?) то конечно, надо поставить связку из двойного ЭП с выходом чтото типа КТ 904А. Вообще здесь затруднительно на промокашке просчитать полюса скатов АЧХ уся без ОС, чтобы оптимизировать цепи коррекции.

Анатолий.

[Audiomaniac]

Offтопик:

Совершенно некорректный тест.

А доказать сможете?

[Wired]

Илья, чот я наверное недопонял по твоей методике оценки качества усилителей.
Смотри, усилитель наверняка вносит некое запаздьівание по фазе, нет?
Например у Акулиничева в его статьях про сверхглубокую ООС в усилителях, тоже для оценки качества используется похожий метод, но в схему внесеньі компенисирующие фазосдвигающие цепи.
Так что же сльішишь тьі?

[Wired]

Не, тут другое. Я же наушники не между входом и выходом включаю, а по-очереди - то туда, то сюда.

Понял, вопрос снят.

[PMCF]

Илья, очень жалко портить нормальную ветку флеймом. Но усилители надо сравнивать в условиях работы на комплексную электро-механическую нагрузку, коей является акустика, а не на резистор 1кОм. Свой эксперимент дополни абсолютно заглушенной комнатой, в которую через уплотнительный ввод идет кабель от усилителя к акустике.
Усилители начинают реагировать очень по разному, когда через них начинают гулять амперные токи, и лезут в обратку токи ЭДС динамика.
Если говорить про сравнение на слух, то сравнивать надо в условиях конечного потребителя. А твой эксперимент можно заменить численным сравнением двух сигнальных форм, взятых в цифровом виде со входа и выхода. Только такой подход зачастую упирается в конечный динамический диапазон измерительной аппаратуры.

[Vjumajlo]

Я же наушники не между входом и выходом включаю, а по-очереди - то туда, то сюда.

И насколько беспристрастна такая оценка? Имеется ли полное отсутствие "режима ожидания"?
Почему нельзя воспользоваться методикой(ками) инструментальной оценки ошибки, вносимой усилителем? Или слух настолько совершенен?

---------- Добавлено в 23:02 ---------- Предыдущее сообщение в 22:58 ----------

Свой эксперимент дополни абсолютно заглушенной комнатой, в которую через уплотнительный ввод идет кабель от усилителя к акустике.

Тоже не совсем понятен ход мыслей. При чём здесь глухая(слепая, хромая) комната с акустикой и уплотнением в дырке, если оценка производится из "уха" в ухо.

[Wired]

И насколько беспристрастна такая оценка? Имеется ли полное отсутствие "режима ожидания"?
Почему нельзя воспользоваться методикой(ками) инструментальной оценки ошибки, вносимой усилителем? Или слух настолько совершенен?

Мне кажется, для бьістрой експресс оценки результата, метод вполне пригоден и не исключает инструментальную составляющую.

[PMCF]

Тоже не совсем понятен ход мыслей. При чём здесь глухая(слепая, хромая) комната с акустикой и уплотнением в дырке, если оценка производится из "уха" в ухо.

Чтобы условия работы были реальными, но звук АС не мешал слушать наушники.

[теоретизирующий практик]

Несмотря на критические слова, схема оригинальная и интересная.

Плод коллективного разума, однако. (см начало первого сообщения)

[Vjumajlo]

Мне кажется, для бьістрой експресс оценки результата, метод вполне пригоден

Ну, да. Ухи/мозх - конечно, конечный потребитель. Только маленький нюанс - этот потребитель не способен в А отличить гармошки в 0,003% от 0,03%, 20В/мкс от 30-ти. Либо кто-то феноменально феноменален.
А если во время такой оценки от счастья давление подскочило, или пукнуть захотелось? Тогда уж лучше заняться рисованием стрелок на проводах.

Чтобы условия работы были реальными, но звук АС не мешал слушать наушники.

О какой реальной АС разговор?

[Mepavel]

Если бы ты хоть раз пробовал это делать, ты бы такое не писал.. Я-то пробовал.

Offтопик:
Я пробовал

Искажения усилителя мощности вполне можно оценивать при помощи наушников и, как показывает практика, эту разницу прекрасно слышит даже неподготовленный человек. К слову, звук даже классического усилителя с глубокой ООС сильно меняется в зависимости от того, что подключено к выходу (резистор, АС или эквивалент нагрузки).

а так же противофазным изменением переменной составляющей в Т3 и Т5.

Можно узнать конкретно на каком выводе транзисторов рассматривается переменная составляющая?
P.S. По-моему каскад на T6 не очень-то будет красиво звучать при перегрузке. В целом УМ заслуживает внимания, а вот входной усилитель на мой взгляд просто ужасен (используются ошибочные и неудачные схемотехнические приёмы).
P.P.S. Усилитель рассчитан на работу с охлаждением проточной водой?

[PMCF]

Offтопик:
Я пробовал

Искажения усилителя мощности вполне можно оценивать при помощи наушников и, как показывает практика, эту разницу прекрасно слышит даже неподготовленный человек. К слову, звук даже классического усилителя с глубокой ООС сильно меняется в зависимости от того, что подключено к выходу (резистор, АС или эквивалент нагрузки).

Направление с наушниками не получает развития, потому что ему свойственны те же трудности и особенности слуховой экспертизы, что и с акустикой. Нужно понимать возможности конкретного типа наушников и уровень подготовки слушателя-эксперта, уровень остальных компонентов тракта.
Наушники очень разные, Сенны 595 (у меня) - это очень начальный уровень, по сравнению с акустикой PMC EB1i они упрощают восприятие фонограммы, "съедают" много низкоуровневых деталей. На них наверное все что выше по уровню LM3886 будет звучать одинаково с LM. Наушники Денон 7000 намного более разрешающие, топовые от Аудиотехника тоже.
Если наушники действительно высокого уровня, то они покажут разный звук между выходом и входом, для "усилителя" состоящего из куска медного провода. Ведь каждый дополнительный контакт очень вполне слышим. Говорю это не абстрактно, а вполне уверенно, по опыту закорачивания реле селектора входов в ламповом однотактнике от НЭМ. В итоге, имеем все те же знакомые "грабли".

[PMCF]

Не стоит засорять ветку спором "детей в песочнице". Ну смешно же полагать, что ЛМ3886 не прослушивали и сравнивали вдоль и поперек, всеми возможными способами. При базе сравнения Зен4 и ЛМ на сенны535 делать выводы о непревзойденности ЛМ ? Олицетворять свойства одного начального однотактника со всем семейством?
Это как раз способ успокоить себя самого, что в жизни достигнуто нечто великое. То что Зен4 звучит более замутненно, чем ЛМ, никто ведь не спорит. В зен4 несколько конденсаторов в пути сигнала, никаких принципов обеспечения уровня звучания не выдержано, только и всего, что принадлежит по топологии к однотактникам. А говорить автору любого нового однотактника, что он обречен быть лузером, потому что у Ильи ЛМ звучала лучше, это слегка по хамски.
Никакой "однотактной" окраски однотактники не создают, они не создают кроссоверных искажений, и одноактник хорошего уровня затыкает ЛМ в любых тестах, в т.ч. на наушники (сравнивали на Денон 7000).