Проект А без ОООС

[Mad optic]

"Зачат" новый проект - усилитель без ОООС. Причины его появления можно посмотреть здесь:
http://madoptic.narod.ru/projects/a-seb_page2.htm

Усилитель построен с использованием схемотехнических решений близких к Проект А с ОООС (https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=59713), но применены, возможно, не совсем традиционные подходы:
1) получение необходимой линейности не за счет использования линейных свойств полевых тр-ров, а применением оных с высокой крутизной (изначально разработаны для работы в ключевых схемах)
2) применение импульсного БП для питания усилителя.
Так как в УМ используется балансный выход с однотактными плечами, то потребляемый ток усилителя ПОСТОЯННЫЙ. Это и определило возможность использования импульсного БП.

Собственно, схема усилителя:



Усиление К=9.7, измерянная полоса пропускания расширилась до 500 КГц по сравнению с 255 кГц у предыдущего УМ. Частота единичного усиления 4.1 МГц. Для небалансного включения (RCA вход) по измерениям искажения на 1 КГц/1W составляют 0.046% для 8 ом. До 0.8W присутствуют только (!) вторая и третья гармоники. На 4 ом искажения очень близки по структуре.
С изменением частоты искажения не меняются. Во всяком случае, на 10 кГц изменений не видно совсем.

Максимальная выходная мощность представленного варианта составляет 10W на 10 ом. При уменьшении номинала нагрузки снижается до 8W/8ом и 4W/4ом.

Схема усилителя может быть оптимизирована под выходную мощность не менее 10 Вт для нагрузок от 4 до 8 ом (15 Вт на 6 ом) с повышением общей линейности усилителя приблизительно на 6 дБ. Сопротивление резисторов R40, 41 становится 750 ом, а R 5, 21 - 62 ом. R32 должен быть 43К. Также изменяются номиналы резисторов в истоковых цепях выходных источников тока М2 и М4 - теперь это сборки из 6 одно ваттных резисторов 3.92 ома. Ток покоя устанавливается резистором R18 3.9К на 2.28А. R2 тоже становится другим - два 2-ваттных резистора по 0.068 ом. Обратите внимание - необходимо применить другой импульсный БП. Теперь здесь можно использовать TRACO TOP 200-124 (C12 в этом случае не ставится).
Дополнительно: входная сборка должна быть FDC3601N (FDS снята с производства); операционники обязательно использовать ОРА1652 или AD823; на выходе применять можно довольно широкий выбор транзисторов, рекомендую FQP50N06L, FQP33N10L. Вместо 2SD1898 можно применить PBSS4240X.

Ниже приведена аппаратная реализация усилителя, она немного отличается от предыдущего усилителя Проект А, но корпус используется того же типа.

Собственно, п/плата усилителя 4-х слойная с металлизацией 105 мкм, размером 203х146 мм и выглядит так:


Вид спереди моноблока: , сзади:
Вид частично разобранного изделия:

Измерения усилителя приведены на сайте (по ссылке выше).

Развитие проекта - усилитель Perfectio (28 W/6 ом):

[Mad optic]

Игорь Гапонов,

Второе, для простоты. Хотя, и с первым не все так просто, если учесть фазовый сдвиг между напряжением на выходе усилителя и ЭДС самоиндукции, то относительно отсутствия "вреда" можно посомневаться.

[jett]

Кстати, у меня пока нет уверенности, что в остальных частях схемы это сработает так заметно.

По моему скромному опыту, для подобного оконечника ОСный пред скорее полезен. Дисциплинирует.

[Mad optic]

для подобного оконечника ОСный пред скорее полезен.

Если имеется в виду ОСный УН, то в данном усилителе выходное сопротивление УН достаточно низко из-за небольшого номинала резисторов нагрузки (например R40, 41 из п.1).

[Игорь Гапонов]

Спасибо за ответ, позицию понял.

[Prophetmaster]

Сам прозрел, к сожалению, совсем недавно и то только после моделирования проникновения противоЭДС.

А подробнее можно об этом? Очень интересно. Не припомню, чтобы кто-либо ранее делал такие исследования.

[Mad optic]

А подробнее можно об этом? Очень интересно. Не припомню, чтобы кто-либо ранее делал такие исследования.

Да не велико исследование. Я здесь уже в ветке об этом писАл (п.337). Все просто - берется модель усилителя с ОООС, коротится вход на землю, к выходу подключается генератор и дальше все очевидно (сигнал на входе выходного каскада наиболее интересен). Аналогичная процедура для усилителя без ОООС дает совершенно отличный от предыдущего результат.

Петля ОООС всегда (!) является проводником сигнала ошибки (назовем так) во входной каскад, особенно при работе на реактивную нагрузку. Для простого понимания, не претендуя на истину в последней инстанции и с учетом большого количества допущений, вот что происходит.

Возьмем многокаскадный УПТ, охваченный ОООС, работающий на ДГ. Усиление без ОООС пусть будет 60дБ, с ОООС пусть 20дБ, крутизна х-ки выходного повторителя (пусть к=1) будет 1 А/В. Т.е. выходное сопротивление усилителя будет около 0.01 ом.
Подаем на вход сигнал (напряжение). На выходе появляется усиленный на 20дБ сигнал. В катушке ДГ появляется ток, она начинает смещаться и приобретает некоторую скорость, согласно которой возникает ЭДС самоиндукции. Она приводит к тому, что ток в катушке должен измениться, скажем, на 1А. Тут или упадет на 1В выходное напряжение, если бы у него выходное сопротивление было 1 ом, но оно у него благодаря ОООС составляет 0.01 ом, или кто-то должен выдать на вход выходного каскада дополнительные почти 1В. Чтобы получить этот 1В, через петлю ОООС во входной каскад приходит необходимый 1 мВ и на выходе восстанавливается справедливость в виде отклонения напряжения на всего 10 мВ, соответствующие выходному сопротивлению усилителя (0.01 ом). Т.е. через петлю обратной связи на входе усилителя с задержкой появляется сигнал, отражающий возникшую ЭДС самоиндукции. НА ВХОДЕ УСИЛИТЕЛЯ ПОЯВЛЯЕТСЯ СИГНАЛ, КОТОРОГО НЕ БЫЛО В ИСХОДНОМ (Данная информация отсутствует в исходном сигнале).

Да, и все это учтено в комплексном импедансе нагрузки.

[теоретизирующий практик]

НА ВХОДЕ УСИЛИТЕЛЯ ПОЯВЛЯЕТСЯ СИГНАЛ, КОТОРОГО НЕ БЫЛО В ИСХОДНОМ

Рассуждая шире, и в безосном усилителе (нейтрализованном от воздействия с выхода на вход) - потребитель нагрузки (реальная акустическая система), будет генерировать на выходных клеммах усилителя сигнал, которого не было в исходном сигнале. Например будет сдвиг фаз токов и напряжений на выходных клеммах УНЧ за счёт напряжения ЭДС самоиндукции ЗК, движущейся в магнитном поле МС.

Возможно что эти явления не лучше (или не хуже), чем сигналы на элементе сравнения глубокоосного УНЧ?

[ИГВИН]

Offтопик:

Возможно что эти явления не лучше (или не хуже), чем сигналы на элементе сравнения глубокоосного УНЧ?

Они по разному воспринимаются на слух, когда мы слышим звук речи, пения, или музыку.
Вообще развитие этой темы ведёт к холивару.
Поскольку на словах доказать преимущество или недостатки обоих решений нельзя.

[Mad optic]

Рассуждая шире, и в безосном усилителе (нейтрализованном от воздействия с выхода на вход) - потребитель нагрузки (реальная акустическая система), будет генерировать на выходных клеммах усилителя сигнал, которого не было в исходном сигнале. Например будет сдвиг фаз токов и напряжений на выходных клеммах УНЧ за счёт напряжения ЭДС самоиндукции ЗК, движущейся в магнитном поле МС.

Возможно что эти явления не лучше (или не хуже), чем сигналы на элементе сравнения глубокоосного УНЧ?

На выходных клеммах усилителя ВСЕГДА будет сигнал, которого не было в исходном. Вопрос в том как усилитель реагирует на то, что генерирует нагрузка. ОСный усилитель "заглатывает" это в себя (через петлю ОООС на вход), усиливает и опять выдает на выход. Безосный этого не делает. В этом основная разница.

Альтернативой ОСному усилителю является безосный с близкими характеристиками (практически всеми). Вопрос линейности решается правильным распределением "избыточного усиления"/местных ОС, присущего усилительному элементу (транзистору, лампе). Даже выходное сопротивление можно получить аналогичное при акценте на этот параметр.

[И. ЗАМОТКИН]

Альтернативой ОСному усилителю является безосный с близкими характеристиками (практически всеми). Вопрос линейности решается правильным распределением "избыточного усиления"/местных ОС, присущего усилительному элементу (транзистору, лампе). Даже выходное сопротивление можно получить аналогичное при акценте на этот параметр.

Можно. Вопрос только какой ценой? Дебаты на эту тему недавно были здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2288452

[Mad optic]

Можно. Вопрос только какой ценой? Дебаты на эту тему недавно были здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2288452

Спасибо! Пропустил дебаты.

Отвечу на ваш вопрос "какой ценой?". Сложностей особых не вижу в цене, которую надо заплатить. Реальное (обращаю внимание!) выходное сопротивление на выходных клеммах усилителей с ОООС (и без ПОС) составляет обычно от 20 до 40 мом. Чтобы сделать его меньше, необходимо убрать и выходные фильтры, и реле защиты. В усилителе Проект А с ОООС (с фильтром и реле) оно, например, 26 мом. В усилителе Perfectio 125 мом, а в усилителе Gaudium (развитие Проекта А без ОООС) оно составит 55 мом. Как видите, разница уже небольшая. При этом специально этот параметр не акцентировался, и может быть зря. Нет никаких проблем сделать его на уровне 20-40 мом.

Что касается дебатов, то, как обычно, все остались при своем мнении. И это нормально. Лично я перешел в лагерь безосников после эксперимента Проект А без ОООС.
Есть очень интересное замечание. Звучание усилителя без ОООС очень напоминает (только напоминает!) звучание доработанного ресивера АХ3 ... с включенной цифровой обработкой, искусственно создающей объем зала. Этот объем хорошо слышен на "правильных" записях в усилителе без ОООС и всяких обработок.
И вообще, переход на усилители без ОООС создал проблемы с записями. Т.е. с проблемами найти не только качественно записанную музыку, но еще и ту, которая нравится. К сожалению все студийные трюки/ обработки стали слишком хорошо слышны.

[sia_2]

К сожалению все студийные трюки/ обработки стали слишком хорошо слышны.

Offтопик:
Проходили.... Собственно, это и рубит на корню смысл "чрезмерного улучшения" аудио.
Намного чаще более приветствуется вариант "сделайте нам красиво, неважно как".

[Rova]

Все эти милиомы мало что меняют. Ведь если речь идет о демпфировании, то оно определяется суммой выходного, кабеля и активного нагрузки.
Для проверки советую попробовать токовое управление (приблизиться к нему) - тупо поставить последовательно с акустикой резистор несколько ом.
У меня сейчас безосный класс А с выходным в пол ома и осный с резистором 10 Ом последовательно с акустикой. Звучат оба здорово, но несколько поразному, и я даже затрудняюсь сказать какой лучше.
Импеданс акустики выронен с 3.5-35 до 3.5-8 Ом, но и до этого пара ом выходного всегда звук улучшала.

---------- Сообщение добавлено 12:38 ---------- Предыдущее сообщение было 12:30 ----------

p.s. Звук субъективно чистится, уходит мусор, больше деталей и расширяется частотный диапазон.

---------- Сообщение добавлено 12:44 ---------- Предыдущее сообщение было 12:38 ----------

p.p.s. Ну а проблема с материалом актуальна тоже. На некоторых фонограммах слышно шумоподавление, даже фон 60 Герц порой. Интернет радиостанции стало сложно слушать, но парочку нашел. С другой стороны стало можно слушать Led Zeppelin - раньше жуткая каша была и списывал все на запись.

[теоретизирующий практик]

в усилителе Gaudium (развитие Проекта А без ОООС) оно составит 55 мом

По блок-схеме в #1 (два балансно-последовательных повторителя на ПТ с постоянным потребляемым током от ИП) выходные транзисторы выбраны с пристрастием . Ну и конечно схемотехника...

[Mad optic]

По блок-схеме в #1 (два балансно-последовательных повторителя на ПТ с постоянным потребляемым током от ИП) выходные транзисторы выбраны с пристрастием . Ну и конечно схемотехника...

В п.1 показана схема первого усилителя Проекта А без ОООС. Он получил название Delitio и имеет выходное сопротивление 0.28 ом. Это была просто проба новых решений.

Схема у Perfectio заметно отличается, а Gaudium будет построен на основе Perfectio (масштабированием).

[Игорь Гапонов]

Offтопик:
Проходили.... Собственно, это и рубит на корню смысл "чрезмерного улучшения" аудио.
Намного чаще более приветствуется вариант "сделайте нам красиво, неважно как".

Offтопик:
Мне кажется, что необходимо стремиться к тракту, позволяющему как можно точнее симулировать/воспроизводить любые возможные электроакустические условия "последней редакции" - финального прослушивания на стороне производителя фонограммы. Т.е. как будто слушатель находится на месте продюсера, самого главного, в момент принятия решения "утверждаю" для конкретного трека/альбома. Это таки заметно отличается и гораздо шире стратегии Хай-Фай.

Offтопик:

... С другой стороны стало можно слушать Led Zeppelin - раньше жуткая каша была и списывал все на запись.

А я вообще из-за цеппелинов стал заниматься электроакустикой. С 15 лет.

[Rova]

Offтопик:
А я вообще из-за цеппелинов стал заниматься электроакустикой. С 15 лет.

Offтопик:
Да я, в общем-то, тоже. Но тут странная вещь - претензий к качеству никаких не было. То ли потому что винил, то ли потому что другая аппаратура, то ли просто потому что трава была зеленее. Со времени появления на CD я просто перестал их слушать - отвратительное качество. И только вот сейчас ренессанс. Качество, конечно, не референсное, но слушать уже комфортно.

[Mad optic]

Offтопик:


А я вообще из-за цеппелинов стал заниматься электроакустикой. С 15 лет.

Offтопик:
Ну раз вы такой цеппелинист, то очень рекомендую Blu-Ray диск Celebration Day (концерт в Лондоне в 2007 г.). Удовольствие непередаваемое.

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

Скрытый текст

Есть ужо . А жена, большая фанатка, даже спецом ездила в Лондон (весь годовой бюджет угрохали, но не жалеем). Даже есть с м-тиви собственная VHS запись с эфира юбилейного анплагта "No Quarter" в момент премьеры в 94 со всеми рекламами. Тогда зеп-викэнд был, много чего нового показали.(сведение и вообще звук, отличается от одноимённого DVDдиска, видел на Крещатике в магазине зимой 95-го LDдиск, пока бегал за баблом, продали).

[свернуть]

[jett]

У меня сейчас безосный класс А с выходным в пол ома и осный с резистором 10 Ом последовательно с акустикой. Звучат оба здорово, но несколько поразному, и я даже затрудняюсь сказать какой лучше.
Импеданс акустики выронен с 3.5-35 до 3.5-8 Ом, но и до этого пара ом выходного всегда звук улучшала.
p.s. Звук субъективно чистится, уходит мусор, больше деталей и расширяется частотный диапазон.

---------- Сообщение добавлено 23:19 ---------- Предыдущее сообщение было 22:56 ----------

Этот объем хорошо слышен на "правильных" записях в усилителе без ОООС и всяких обработок.

В хороших ОООСных усилителях он также хорошо слышен. Проблема в том, что стОят они дорого. Я к тому, что есть как ОСные, так и безОСные высококлассные усилители, адекватно передающие все нюансы записи. Ну и наоборот.
Ну а снижение выходного сопротивления - конечно это плюс, не считая разве что экзотических вариантов, хотя думаю, что несколько сот мОм еще не особо критичны.