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):

[Latvian]

Наверное опоздал, а что если в качестве ИТ использовать depletion mode mosfet ,не знаю как ето по рюски?
Схема сильно упростится, ведь нужен всего один резистор.

[Semigor]

Mad optic, смотрится красиво.
Это результаты компьютерного моделирования, или графики сняты уже с живого макета?

[Mad optic]

Наверное опоздал, а что если в качестве ИТ использовать depletion mode mosfet ,не знаю как ето по рюски?
Схема сильно упростится, ведь нужен всего один резистор.

Думаю, что вопрос с термостабилизацией там тоже актуален, поэтому реально упростить схему вряд ли удастся. Да и разве жалко одной микросхемки на благое дело?

---------- Сообщение добавлено 18:26 ---------- Предыдущее сообщение было 18:22 ----------

Mad optic, смотрится красиво.
Это результаты компьютерного моделирования, или графики сняты уже с живого макета?

Да, это моделирование. Вообще, не макетирую никогда, схема сразу идет на п/п, когда появляется уверенность, что все ОК. Вопрос в качестве/тщательности моделирования и количестве затраченных на это часов. Моделирую все и вся, по частям и полностью, включая пуск схемы и возможные варианты отклонения номиналов элементов (это тоже помогает избежать решений, хорошо выглядящих в симуляции, но в жизни не работающих).

[киса]

Mad optic, Выбор типа транзисторов в выходном каскаде обусловлен низким зарядом затвора у FQP50N06L макс. 41 нКл против макс. 81 нКл у IRFZ48NL или из других соображений?

[Mad optic]

Mad optic, Выбор типа транзисторов в выходном каскаде обусловлен низким зарядом затвора у FQP50N06L макс. 41 нКл против макс. 81 нКл у IRFZ48NL или из других соображений?

Если сравнивать FQP50N06L и IRFZ48, то кроме того, что Ciss и Crss у тр-ров Vishay существенно больше, у них заметно меньше крутизна (gfs), что для целей данного применения существенно.

Тр-ры от IR IRFZ48NL не обнаружены в приемлемых корпусах (ТО220 или ТО3), поэтому не рассматриваю.

[киса]

Если сравнивать FQP50N06L и IRFZ48NL, то ....

меньше крутизна (gfs) у FQP50N06L типовое значение 22, а у IRFZ48NL минимальное значение 24. Может у меня даташит старый от 03/12/01, но IRFZ48NL только ёмкостями Ciss и Crss уступает претенденту, а крутизной нет.

---------- Сообщение добавлено 21:30 ---------- Предыдущее сообщение было 21:16 ----------

Понятно. Вопрос снят.

[Mad optic]

По моим данным среднее значение крутизны у FQP50N06L составляет 40 при 26А. Вы смотрите данные на FQP50N06, a это совершенно другой транзистор.

[киса]

Вы смотрите данные на FQP50N06, a это совершенно другой транзистор.

Вы правы смотрю именно FQP50N06. Сейчас заценю с L. Боюсь, что ёмкости уже сравняются.

---------- Сообщение добавлено 21:50 ---------- Предыдущее сообщение было 21:39 ----------

Ёмкости подросли, но не сильно.
Теперь больше всего волнует воплощение в железе. Когда увидим фотки новорождённого? Как назвать хотите? (Это не сарказм, это живой интерес) Приостановлю пока реализацию своего проекта.
С уважением, Юрий.

[Mad optic]

Теперь больше всего волнует воплощение в железе. Когда увидим фотки новорождённого? Как назвать хотите? (Это не сарказм, это живой интерес) Приостановлю пока реализацию своего проекта.
С уважением, Юрий.

Уважаемый Юрий,
Платы "придут" в начале марта, корпус есть, но пока без передней и задней панелей (будут готовы в середине марта). Таким образом, в марте будет активная фаза сборки изделия и надеюсь к концу марта выложить измерения и поделиться впечатлениями от сравнения двух усилителей.

[hjvf]

платы так же многослойные?

[Mad optic]

платы так же многослойные?

пост #62

[Mad optic]

Платы получены.

[Mad optic]

Плата, как и ранее, концентрирует в себе практически весь усилитель. Никаких проводов межблочной коммутации - только подвод питания от сети, вход аудио и выход на АС. Короткие и выверенные связи позволяют обеспечить высокую помехозащищенность и устойчивость схемы.

Фото плат:

[Mad optic]

Постепенно идет сборка строго по последней представленной схеме. Промежуточный этап (выходные тр-ры еще не установлены, т.к. ждут радиаторы):

[Prophetmaster]

Постепенно идет сборка строго по последней представленной схеме. Промежуточный этап

ИБП прямо на плате УМ будет? Он же еще и в эфир излучает, а у Вас на плате такие антенны хорошие есть, в виде емкостей. Или планируется глухой экран на ИБП?

[Mad optic]

ИБП прямо на плате УМ будет? Он же еще и в эфир излучает, а у Вас на плате такие антенны хорошие есть, в виде емкостей. Или планируется глухой экран на ИБП?

Ну да, как видите, стоит прямо сверху платы. При этом верхний слой печатной платы представляет собой экран (подключен к корпусу и защитному заземлению). Дополнительно, один из внутренних слоев является аналоговой землей. Толщина медного слоя 0.105 мм. В зависимости от реальных наводок на выходе при тестировании будет приниматься решение об экранировании ИБП. На самом деле, не ожидаю заметной помехи. Например, есть достаточно много CD и DVD плееров с ИБП без экрана и без проблем. Тот же ЦАП Musical Fidelity M1 DAC тоже не имеет никакого дополнительного экранирования и весьма неплохо измерялся.

[Prophetmaster]

верхний слой печатной платы представляет собой экран (подключен к корпусу и защитному заземлению).

Это я увидел на платах, но в БП есть трансформатор, который излучает и магнитную составляющую помехи, а медь ее практически не задерживает.

есть достаточно много CD и DVD плееров с ИБП без экрана и без проблем.

Там ИБП, обычно, стоит в левой стороне корпуса, а основная плата с правой стороны. Расстояние получается приличное. В моем Адкоме, к примеру, от ИБП питается только привод и цифра, на все аналоговые цепи работает линейный БП на торе. Не просто так, наверное.

[Mad optic]

...излучает и магнитную составляющую помехи, а медь ее практически не задерживает.


...от ИБП питается только привод и цифра, на все аналоговые цепи работает линейный БП на торе. Не просто так, наверное.

В общем, я не против классического трансформаторного ИП. Предыдущий усилитель так и сделан. Но здесь попытка посмотреть применимость импульсного ИП по следующим причинам:
- Спектр излучения от него достаточно жесткий, но он находится в основном на частотах выше 100кгц. В классических трансформаторных ИП как его не экранируй следы наводок и сетевых гармоник в полезном сигнале все равно видны на выходе УМ.
- Импульсный ИП, думаю, покажет плохие результаты в аудио там, где потребление хоть в какой-то мере зависит от полезного сигнала. Для схем с постоянным потреблением считаю (пока не увижу обратного) импульсный ИП с высокой частотой преобразования лучшим вариантом.

Ведь даже если в схеме присутствуют ОУ без принудительного перевода их выходного каскада в класс А, то это уже потенциально "опасная" схема для питания импульсным ИП. Может поэтому в Адкоме аналоговую часть и питает обычный тор.

[Semigor]

Mad optic, а ИБП какого типа? Схема есть?

[Mad optic]

Mad optic, а ИБП какого типа? Схема есть?

Официальной схемой не располагаю. Делал частичный reverse engineering для понимания. Судя по всему это резонансная импульсная полумостовая схема.