Мой новый УМЗЧ

[Slava!!!]

Данный усилитель был разработан для использования в составе триампинга для замены моего существующего усилителя на микросхемах. Для испытания был собран стереомакет с предусилителем и регулятором громкости.

Важным пунктом ТЗ, следующим из предназначения для триампинга, являлась возможность работы всех каналов УМЗЧ от одного блока питания. Обычно в радиолюбительских многоканальных УМЗЧ на каждый канал делается свой БП, что позволяет избежать образования земляных петель. Однако такое решение представляется неоправданно громоздким ( минимум 6 трансформаторов, а с учетом питания кроссовера и вспомогательных цепей может быть и больше).

В макете оба канала УМЗЧ и предусилитель питаются от одного двухобмоточного трансформатора. (пред - через параллельный стабилизатор). Для ликвидации земляных петель на УМЗЧ предусмотрен балансный вход.

Сам УМЗЧ выполнен с входом на ОУ AD823, выходом на полевых транзисторах. Усилитель напряжения выполнен в виде комбинации развернутого дифкаскада а-ля Сухов/Агеев и каскада ОЭ с миллеровской коррекцией, нагруженного на генератор тока. Ток покоя каскада ОЭ выбран равным 25 мА, что позволяет раскачивать выходной каскад без дополнительного эмиттерного повторителя. Миллеровская коррекция представляет собой местную частотозависимую ООС, что снижает выходное сопротивление и увеличивает линейность на высоких частотах, где усилителю напряжения необходимо обеспечивать перезарядку входной емкости выходного каскада.

УМЗЧ питается от +- 35 - 40 В. Выходная мощность - 30 Вт. Заметно значительное недоиспользование напряжения питания, вызванное применением повторителя на полевых транзисторов на выходе и особенностями схемотехники усилителя напряжения. Тем не менее меня такая мощность устраивает. При необходимости можно поднять мощность, подав на усилитель напряжения отдельное повышенное питание.

На выходе УМЗЧ установлена цепочка из параллельно включенных дросселя и резистора 8 Ом, а также снабберная цепочка с выхода на массу из резистора 8 Ом и конденсатора 0,1 мкф (на схеме не показаны).


Предусилитель выполнен по композитной схеме на ОУ AD823 и AD826. Громкость регулируется потенциометром ALPS RK27 50 кОм.

Защита и софтстарт макета особенностей не имеют.

Замерить нелинейные искажения имеющимся оборудованием не удалось. Имеющаяся у меня звуковая карта E-MU0204USB в режиме прямого соединения входа с выходом дает 0,006% НИ (замерено Спектраплюсом). Заметного отличия спектрограмм при прямом соединении входа и выхода карты и при подключении усилителя с резистивной нагрузкой 8 Ом обнаружено не было. Таким образом, гармоники усилителя меньше таковых для примененной звуковой карты.

Тест на IMD дал аналогичный результат - собственная нелинейность карты превысила нелинейность усилителя.

В настоящее время макет прогревается и отслушивается. Пока заметных на слух недостатков не выявлено.

Схемы и платы.rar

Критика приветствуется

Добавил модель в Микрокапе

[Slava!!!]

Можно и больше при тех же деталях. Лишний каскад усиления заставляет дико "задавливать" усил

Лишний буферный повторитель, которым пришлось бы дополнить УН ОБ (как у Сухова), тоже добавил бы своей кривизны в АФЧХ петлевого усиления и заставил бы увеличивать корректирующую емкость.

Насчет "дикого задавливания" - его позволяют избежать форсирующая цепочка R7C2 и коррекция в цепи общей ООС. И Сухов, и Агеев останавливались на данном вопросе достаточно подробно.

Еще один недостаток УН типа Суховского - высокое выходное сопротивление. Лечится добавлением на выход шунта (как правило, комбинации R и C), который представляет собой дополнительную нагрузку на УН, увеличивает размах выходного тока УН и тем самым линейности не добавляет.

Выходное сопротивление каскада ОЭ может быть уменьшено добавлением местной ООС через корректирующую миллерову емкость, которая не только снижает выходное сопротивление, но и, как всякая ООС, повышает линейность каскада.

[ntechmen]

Cвх = (Crss+Ciss*(1-Ку))*4.

где Ку=Vout/(Vout+Vgs), а вот передаточная характеристика полевого транзистора



Изменение емкости от тока вк для одного транзистора посчитаете.

[audiomun]

входная емкость каскада-повторителя не равна сумме входных емкостей входящих в него транзисторов.

Ты прав, у истокового повторителя входная ёмкость меньше будет.

[Slava!!!]

где Ку=Vout/(Vout+Vgs),

Изменение емкости от тока вк для одного транзистора посчитаете.

Откель формула?

[fakel]

C7 на выход бы подключить...

[ntechmen]

Откель формула?

Классическая академическая литература...


соответственно Uвых=Vout, а Uвх =|Vout+Vgs| для истокового повторителя, где Vgs определяется передаточной характеристикой конкретного транзистора.
Поэтому прямое включение, выходных полевых транзисторов на каскад усиление напряжения где ку>1, прямой путь к генерации линейных и не линейных, а также динамических искажений.
Тут парни в соседней ветке целую научную методу придумали как такие искажения вылавливать.

[audiomun]

Откель формула?

Да нормальная формула, равносильна ещё более короткой Ку = Vout/Vin .....

[Slava!!!]

Классическая академическая литература...


соответственно Uвых=Vout, а Uвх =|Vout+Vgs| для истокового повторителя, где Vgs определяется передаточной характеристикой конкретного транзистора.

Согласен, если перед всеми обозначениями напряжений поставить знак "дельта".

---------- Сообщение добавлено 21.55 ---------- Предыдущее сообщение было 20.58 ----------

C7 на выход бы подключить...

Это можно попробовать. На дальнейших разработках.

[Semigor]

Допустимое напряжение база эмиттер и BC557 и 2SC2655 равно 5В, а AD823 способен выдать почти 15В.

[audiomun]

Зачем такой большой ток - более 30 мА - стабилитрона VD2, через резисторы R17,R18.

[fakel]

Вообще С7 надо в базу ДК подавать (VT2). Или подавать сигнал с ОУ в базу VT1, а VT2 убрать. Сейчас же VT2 бесполезен. На НЧ ток через него мизерный, а на ВЧ он нагружен на параллельную ООС.

[audiomun]

Вообще С7 надо в базу ДК подавать (VT2).

Сейчас C7 опирается на низкоомное входное сопротивление со стороны эмиттера VT1, что практически сводит на нет его линеаризующую функцию.

[Slava!!!]

Сейчас C7 опирается на низкоомное входное сопротивление со стороны эмиттера VT1, что практически сводит на нет его линеаризующую функцию.

Это собственно почему?

В усилителях с ТОС ООС также заводится на низкоомный вход. Тем не менее она успешно линеаризует усилитель.

---------- Сообщение добавлено 15.39 ---------- Предыдущее сообщение было 15.26 ----------

Вообще С7 надо в базу ДК подавать (VT2). Или подавать сигнал с ОУ в базу VT1, а VT2 убрать. Сейчас же VT2 бесполезен. На НЧ ток через него мизерный, а на ВЧ он нагружен на параллельную ООС.

Согласно даташиту усиление AD823 существенно падает при работе на низкоомную нагрузку (см. fig.11). Следовательно, буфер на выходе полезен, несмотря на то, что выходной ток значительно меньше максимального. Если С7 присоединить к базе VT2, то и форсирующую цепочку C2R7 придется установить между выходом ОУ и базой VT2. Тогда нагрузка ОУ на ВЧ составит 30 Ом.

AD823.pdf

Если подавать сигнал с ОУ в базу VT1, появляется философский вопрос - куда землить холодный конец R6? Через него протекает ток величиной до нескольких мА, для сигналов с высокой скоростью нарастания имеющий вид острых импульсов. Пускать такой ток по сигнальной земле нежелательно. Пришлось бы тянуть отдельную дорожку на "мекку".

[fakel]

Если С7 присоединить к базе VT2, то и форсирующую цепочку C2R7 придется установить между выходом ОУ и базой VT2.

Убрать форсирующую цепочку.

Если подавать сигнал с ОУ в базу VT1, появляется философский вопрос - куда землить холодный конец R6?

Перевернуть VT2 (включить с ОЭ) как в Кводе

---------- Сообщение добавлено 18.32 ---------- Предыдущее сообщение было 18.31 ----------

Пришлось бы тянуть отдельную дорожку на "мекку".

Не на мекку а на холодную клемму АС

---------- Сообщение добавлено 18.40 ---------- Предыдущее сообщение было 18.32 ----------

Ну хотя бы С7 переключить на нижний затвор ВК, чтобы межзатворный резик оказался в петле ООС по ВЧ

[audiomun]

В усилителях с ТОС ООС также заводится на низкоомный вход. Тем не менее она успешно линеаризует усилитель.
Тогда нагрузка ОУ на ВЧ составит 30 Ом.

Здесь ведь не ТОС..... Посчитай, какая часть выходного сигнала(20 кГц) попадает на эмиттер VT1. По нагрузке ОУ - да, она действительно будет низкой - для частот выше 7 мГц.....

[Slava!!!]

Здесь ведь не ТОС..........

Здесь именно ТОС. Посчитай входное сопротивление каскада ОБ на транзисторе VT1.

---------- Сообщение добавлено 17.21 ---------- Предыдущее сообщение было 17.18 ----------

Убрать форсирующую цепочку

Угу. Затем увеличить номинал С7, чтобы сохранить устойчивость. И получить жутко тормознутый усилитель с соответствующим качеством звучания.

---------- Сообщение добавлено 17.24 ---------- Предыдущее сообщение было 17.21 ----------

Перевернуть VT2 (включить с ОЭ) как в Кводе

Квод - совсем другая схема. Всю коррекцию придется пересчитывать. И не факт, что получится лучше.

---------- Сообщение добавлено 17.27 ---------- Предыдущее сообщение было 17.24 ----------

Не на мекку а на холодную клемму АС

И не на клемму, а на ту точку на плате усилителя, куда приходит провод от указанной клеммы. И еще ряд других проводников, в связи с чем ее и называют "меккой"

[fakel]

Мекка - это для аудиопортальцев и прочих удифилов. Для остальных есть контуры тока и эквипотенциальные точки. Курим Хоровица с Хиллом

[Slava!!!]

Мекка - это для аудиопортальцев и прочих удифилов. Для остальных есть контуры тока и эквипотенциальные точки. Курим Хоровица с Хиллом

Смотрим плату. Там что-то не так?

[misha88]

Offтопик:
дороговато, если опят у корейцев искать

Offтопик:
Может Вам стОит приобрести Semelab ALF08NP16V5?

[Vjumajlo]

Может Вам стОит приобрести Semelab ALF08NP16V5?

Offтопик:
Может быть.
Когда мне приспичит, я к Вам обязательно обращусь за советом.