Дешевый клон ncore Hypex на ИМС

[sousmanster]

Оптимизированный дизайн прошлой модели усилительного модуля.

Offтопик:
старая ветка https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=75510

Фото первой платы (на ней проводил опыты):



изменения:
-уменьшен размер платы, теперь нет субмодуля модулятора. Все собрано на 1 плате;
-значительно упрощен монтаж. Прижим к радиатору винтом через плату;
-более оптимально разведена силовая часть. Инвертор теперь тоже в 4-слоях;
-на плату установлены разъем питания, выходной и входной разъем, что сильно облегчает подключение;
-оптимизированы номиналы цепей ОС;
-оптимизирована схемотехника, что сократило себестоимость на 30%.



Усилитель основан на топологии UcD. Дополнительный "интегратор" линеаризует параметры.
Глубина обратной связи равномерна в аудиодиапазоне, не менее 55дБ.

Параметры:
размер 50х100мм, высота 39мм (по электролитам питания)

Выходная мощность до 300Вт/4Ом. (тесты на 200В ключах впереди)
Напряжение питания до +/-65В
Ток покоя 60мА
КНИ+ШУМ 20Гц-20кГц (в полосе 40кГц) на мощности до Pmax-3дБ не более0,004%
КНИ+ШУМ 1Вт менее 0,001%
ИМИ 18,5+19,5, 1Вт+1Вт не более 0,0015%, на мощности 0,1Pmax+0,1Pmax не более 0,004%
Ку=26дБ (20раз). При 1В скз по входу - на выходе 100Вт/4Ом.
Поддерживается работа на 2Ом нагрузку.
На борту высоковольтный предстабилизатор +/-15В с возможностью отключения. По желанию можно подавать внешнее питание на ОУ +/- 8-20В. Ток потребления по шине 35мА.
Добавлена защита от постоянного напряжения с отключением выходного каскада.

Схема входной части:


Схема инвертора:


Схема модулятора:


Силовая часть рассчитана на максимальный ток до 10А. (внутренние слои), нужно учесть, что по указанным дорожкам внутренних слоев коммутируются токи с напряжением питания, а преобразование напряжения происходит в выходном фильтре.


Спектр сигнала 100Вт-ной версии, нагрузка 3,3 Ом, 1Вт, питание +/-30В, ключи IRF540Z:


КНИ+ШУМ от частоты, 10Вт:


Спектры на разных частотах и мощностях:Новая папка.zip

Описание усилителя и некоторые рекомендации Файл будет обновляться.Мануал.docx

3D модель 2_0422_042.rar

* Включение усилителя иногда происходит с задержкой, если на входе есть сигнал более 200мВ СКЗ.
**Токовая защита триггерная, для отключения нужно снизить уровень входного сигнал менее 200-300мВ.

[zoog]

Offтопик:

он был в восторге.

Видимо, потому, что не знал, что 95% времени он теряет ~7бит разрешения. Или там громкость была средствами усилителя без потери ДД?

[stan marsh]

кетайские

Исправь!

[sia_2]

Давно продаются кетайские усилители на таком принципе. Не вспомню сейчас название, к сожалению. Несколько лет назад общался с покупателем - он был в восторге.
Цифровой вход и на выходе усиленный сигнал. Никаких АЦП.

Это совсем не то. Без АЦП с выхода - обычный open-loop, известный много лет, т. к. изобразить ШИМ-модулятор в цифре проще пареной репы.

[uriy]

Причем АЦП, поскольку они в петле ООС, нужны еще и очень быстрые в плане полной задержки вход-выход, в чем собственно и была проблема - на "готовых" имеющихся на рынке АЦП такое не сделать.

Ну тогда это не Эскалибур.

Не вспомню сейчас название, к сожалению.

Может FX-Audio D802C? Но в нём нет ос вообще, это безосник.

[zoog]

Ну тогда это не Эскалибур.

Создать чисто "цифровой" усилитель можно было ещё в 80-х (и делали, вроде), но добиться искажений "с нулями" практически невозможно без ОС афаик.

Другое дело, что широкому кругу даже околоидеальные цифровые усилители не дадут "ни кнопочек, ни лампочек, ни супер-удобств" и остануться уделом глубокоизбранных.

[DrModd]

IMD 19-20 того же порядка, плюс фиксированная (в отличие от Hypex) частота переключения, позволяющая прицельно подавить ее остаток в выходном сигнале.

Вопрос: Выходной фильтр вне петли?
Да, и мне кажется нафлудили не по теме, надо просить админа перенести в отдельную ветку, например "Цифровые усилители"

[sousmanster]

Тем не менее именно так оно и сделано.

Круто
Видимо дополнительно нужен драйвер ключей с низкой задержкой, 100нс уже будет много.
В целом получается вундермодулятор.

---------- Сообщение добавлено 14:02 ---------- Предыдущее сообщение было 13:59 ----------

. Никаких АЦП.

Да, но без коррекции ошибки, т.е. без ОС. На резистивной нагрузке все не плохо.

---------- Сообщение добавлено 14:28 ---------- Предыдущее сообщение было 14:02 ----------

"Эскалибур" тоже можно сделать, но все равно где-то в кремниевых кишках будет аналоговый сумматор. Хотя такой путь мне кажется несколько более изящным.
Запилить линейный малосигнальный демодулятор ШИ наверно проще, чем скоростной АЦП+математику. В целом, все запутано

[dyno]

Может FX-Audio D802C?

Да, он.

---------- Сообщение добавлено 15:17 ---------- Предыдущее сообщение было 15:16 ----------

Исправь!

Не, в данном контексте специально так написано.

[zoog]

Offтопик:

Не, в данном контексте специально так написано.

За такое здесь банят. Исправь и скажи Стэну спасибо)

[sia_2]

Вопрос: Выходной фильтр вне петли?

Конечно, в петле. Иначе какой смысл так возиться ?

[dyno]

Offтопик:
stan marsh, спасибо.

[BesPav]

Вопрос: Выходной фильтр вне петли?

В петле. АЦП, на глаз, 12-битный, но их можно параллелить и еще чутка выиграть.

Видимо дополнительно нужен драйвер ключей с низкой задержкой, 100нс уже будет много.

Задержка АЦП заявлена 20 нс, драйвер будет нужен тех же порядков. Тут все оказывается критично к задержке.

"Эскалибур" тоже можно сделать, но все равно где-то в кремниевых кишках будет аналоговый сумматор.

Сумматор аналоговых сигналов, реализованный в цифровом виде.

[zoog]

Offтопик:

АЦП, на глаз, 12-битный

А что при этом с ДД вых. сигнала будет?

[DrModd]

Offтопик:

А что при этом с ДД вых. сигнала будет?

Так этот АЦП должен преобразовывать сигнал ошибки, не весь полезный сигнал.
С моей низенькой колокольни суждения

[zoog]

Offтопик:

этот АЦП должен преобразовывать сигнал ошибки

А кто будет вычитать образцовое напряжение от выходного, чтоб получить ошибку? ЦАПа-то нема.

[DrModd]

Offтопик:

А кто будет вычитать образцовое напряжение от выходного, чтоб получить ошибку? ЦАПа-то нема.

Увы, по молодости туп и глуп)))

[BesPav]

Offтопик:
А что при этом с ДД вых. сигнала будет?

Offтопик:
А как от этого заведомо неверного параметра улучшится понимание у интересующихся?

[zoog]

Offтопик:

А как от этого заведомо неверного параметра улучшится понимание у интересующихся?

Я просто расписался в полном непонимании работы такой топологии( может,кто подскажет, как реальный ДД вых. сигнала может быть проконтролирован столь слабым (кстати, почему? или это т.н. мультибит СД? тогда 12 - это овер до фига) АЦП.

[sousmanster]

Тест лайт версии.
Немного увеличил в ней драйверное напряжение, чуть выше ток ХХ, соответственно чуть ниже искажения чем обычно.

[BesPav]

Offтопик:

Offтопик:
столь слабым 12 АЦП.

Offтопик:
Я ж и говорю, 12 написано намеренно и заведомо неправильно, с учетом только даже:

Естественно, аналоговый вход для совместимости с "традиционным" оборудованием - только через АЦП.