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.

[sousmanster]

Регулировкой ДТ этого нельзя добиться? Или там дискретно?

Можно, но переход на 25нс ухудшит параметры значительно сильнее, особенно на ВЧ и интермодуляцию

---------- Сообщение добавлено 12:26 ---------- Предыдущее сообщение было 12:23 ----------

Это я могу допаять прямо поверх платы. С21,22 надо уменьшать с 560 до 360 пик?

Да, я сам сейчас паяю 22пФ поверх.
по поводу уменьшения емкости конденсаторов- пожалуй я бы не стал заморачиваться, на стадии сборки обосновано.

[Juzzy]

Можно, но переход на 25нс ухудшит параметры значительно сильнее, особенно на ВЧ и интермодуляцию

Да, я сам сейчас паяю 22пФ поверх.
по поводу уменьшения емкости конденсаторов- пожалуй я бы не стал заморачиваться, на стадии сборки обосновано.

Переделал конвертер на 12В, вернул минимальное ДТ на место, внес доработку (конденсаторы тоже заменил)
Визуально все хорошо, кроме помехи от БП. Сделаю фильтр-сплиттер, тогда еще раз посмотрю. Второй канал доработаю аналогично. Спасибо!

[Ryogo]

sousmanster,
а можно комментарий на предмет того насколько влияет на итоговый результат:

Да, я сам сейчас паяю 22пФ поверх.

эта доработка.
А также новый (безконденсаторный) буффер?

Замеры до/после проводились?

[sousmanster]

С конденсатором незначительно лучше измеряется на больших уровнях, думаю из-за отсечения ВЧ помех

Безконденсаторный буфер тоже кое-какое улучшение по шуму дает, но очень малозаметное, это скорее концептуальный девайс.

[Juzzy]

Доделал сплиттер, провел измерения. Получились такие цифры (+-55V, 4Ohm):
THD
1W 0.001%
20W 0.005%
100W 0.01%
250W 0.02%
300W 0.2%, дальше резкий рост и клип.
IMD в районе 0.002% (19-20kHz)
Оба модуля меряются одинаково. Шум и фон практически отсутствуют (район шумовой полки ЗК). Никаких посторонних палок на спектре нет.
Вопрос- это нормальные параметры для этих модулей, или я где-то что-то сделал не так? Просто озвучены были немного другие цифры по искажениям, вот я и засомневался.

[sousmanster]

Нет, что-то плоховато
На 15-20Вт минимум искажений
До 17В СКЗ должно быть менее 0,0015
Рост искажений на мощности 150-200Вт.

---------- Сообщение добавлено 19:23 ---------- Предыдущее сообщение было 19:08 ----------

Если вы измеряете картой типа E-MU 0204
то делитель подключайте не с нагрузки а прямо с выхода, а еще лучше прямо припаяйте делитель к плате.
Ну и https://forum.vegalab.ru/attachment....4&d=1586331027
если нету, желательно добавить.

[Juzzy]

Нет, что-то плоховато
На 15-20Вт минимум искажений
До 17В СКЗ должно быть менее 0,0015
Рост искажений на мощности 150-200Вт.

Если вы измеряете картой типа E-MU 0204
то делитель подключайте не с нагрузки а прямо с выхода, а еще лучше прямо припаяйте делитель к плате.
Ну и https://forum.vegalab.ru/attachment....4&d=1586331027
если нету, желательно добавить.

Делитель подцеплен к выходу. измеряю e-mu0404usb
В спектре преобладают нечетные гармоники. ставил подстроечник на место R22- реагирует, есть подстройка линейности в некоторых пределах, потом срыв и ухудшение параметров. можно даже вытянуть 0.02% на 300вт. вроде все как и должно работать, но цифры.. смущают.
22пф ставил- уменьшаются и без того невеликие четные гармоники. Нечетные остаются на прежнем уровне.
Остаток несущей выглядит нормально, ключи сильно не греются.
я уже склонен остановиться на этом, но любопытно, почему так. Патент WO/2019/110152 скурил от корки до корки
как еще можно убедиться в работоспособности интегратора? коррекция ошибки его задача, как я понял

Еще- Оптимум R22+R23(24+25) у меня по искажениям получается в районе 8700 ом. +-55вольт питание. не маловато это?

[sousmanster]

R22- реагирует, есть подстройка линейности в некоторых пределах, потом срыв и ухудшение параметров. можно даже вытянуть 0.02% на 300вт. вроде все как и должно работать, но цифры.. смущают.

R22 нужно вместе со второй веткой крутить -с R25
Но это будет влиять только на момент отключения интегратора, когда шумовая полка резко становиться на -100 и , соответственно, изменять поведение в клипе. Для вашего напряжения питания оптимум будет 6,2+4,7К в ветках.
На петлевое усиление это влияния не оказывает.
Чтобы убрать гармонику 3 можно увеличить Rg, либо повысить Vdr, но и помех переключения будет больше
Скиньте фото платы мне на какой-нибудь месенджер, напомнить что как.
Если вы брали готовые платы, то все они проверяются перед отправкой тремя тестами
КНИ+ШУМ на 1К,6К и ИМИ . Если бы там было 0,005% на 20 Вт я бы такое не отправлял. Lite версия лучше измеряется.
Кстати, попробуйте замкнуть R1 на время измерений.

В целом, такие платы попадались, мне было интересно, почему так. В итоге менял все подряд, но дал результат только замена ключей, либо индивидуальный подбор Rg или Vdr

Но все равно, все эти телодвижения с настройкой нужно делать если точно уверены, что измерительный стенд исправен.
Так как сам лично наблюдал у себя кучу нюансов, когда из-за петли через землю карты лезет 2 или 3 гармоники.
Для измерения лучше всего использовать балансный вход E-MU, тем не менее, между заземленным входом АЦП и землей делителя можно дополнительно добавить резистор несколько Ом, потому как не смотря на инструментальную схему балансного входа E-MU все равно что-то там через схему карты лезет. Короче, муторное это дело.

[Juzzy]

R22 нужно вместе со второй веткой крутить -с R25
Но это будет влиять только на момент отключения интегратора, когда шумовая полка резко становиться на -100 и , соответственно, изменять поведение в клипе. Для вашего напряжения питания оптимум будет 6,2+4,7К в ветках.
На петлевое усиление это влияния не оказывает.
Чтобы убрать гармонику 3 можно увеличить Rg, либо повысить Vdr, но и помех переключения будет больше
Скиньте фото платы мне на какой-нибудь месенджер, напомнить что как.
Если вы брали готовые платы, то все они проверяются перед отправкой тремя тестами
КНИ+ШУМ на 1К,6К и ИМИ . Если бы там было 0,005% на 20 Вт я бы такое не отправлял. Lite версия лучше измеряется.
Кстати, попробуйте замкнуть R1 на время измерений.

В целом, такие платы попадались, мне было интересно, почему так. В итоге менял все подряд, но дал результат только замена ключей, либо индивидуальный подбор Rg или Vdr

Но все равно, все эти телодвижения с настройкой нужно делать если точно уверены, что измерительный стенд исправен.
Так как сам лично наблюдал у себя кучу нюансов, когда из-за петли через землю карты лезет 2 или 3 гармоники.
Для измерения лучше всего использовать балансный вход E-MU, тем не менее, между заземленным входом АЦП и землей делителя можно дополнительно добавить резистор несколько Ом, потому как не смотря на инструментальную схему балансного входа E-MU все равно что-то там через схему карты лезет. Короче, муторное это дело.

Платы брал запаянные с одной стороны.
С измерительным стендом все в порядке, да, балансное соединение, все остальные меры тоже приняты. если только делитель? там 1к цементные резисторы, да вроде как на малом сигнале тоже такого быть не должно.
Ключи все из одной партии, от нормального поставщика. Попробую поднять питание драйвера обратно до 14-ти вольт, сейчас 12.
Фотографии скину

---------- Сообщение добавлено 17:06 ---------- Предыдущее сообщение было 17:05 ----------

Вот такое на 100W

[sousmanster]

Как раз есть две платы под рукой. Сейчас гляну. Все как на ваших.

---------- Сообщение добавлено 17:55 ---------- Предыдущее сообщение было 16:09 ----------

Ну вот как у меня:

[Juzzy]

Переделал измерительный делитель на более высокоомный. проверил измерительную ЗК в петле по аналогу-норма.
Измерил обе платы-результат тот же, Кг 0.01% на 100вт.
Увеличение Rg до 6.8ом привело только к увеличению искажений на больших мощностях.
Проверил даже искажения входного буфера, и на предмет возбуждения посмотрел, ну мало ли. ничего.
Окончательно запутавшись, увеличил сопротивление нагрузки до 8ом. И внезапно случилось чудо искажения резко упали. Непропорционально мощности.
Устройство почему-то не желает нормально работать на 4 ома? импеданс колонок падает и ниже

[sousmanster]

У меня на 8 Ом чуть хуже параметры, чем на 4

[Juzzy]

У меня на 8 Ом чуть хуже параметры, чем на 4

остаются только ключи. у меня стоят IRFB5615. и конденсаторы. 4x Wima MKS2 0.47 100V, 0.68 были недоступны.
но судя по форме несущей, вроде все в порядке
одинаковый непропай на двух платах сразу случиться не может. в мистику я не верю устройство не настолько сложное, чтобы получить на одинаковых заводских платах из (практически уверен, что) не контрафактных деталей так сильно отличающийся результат.
и вопрос про Rg. Действительно ли его увеличение должно так сильно увеличивать искажения на больших мощностях? может ли быть проблема с режимами работы ключей какая-то?

[sousmanster]

Нет, в нормальной ситуации увеличение Rg только улучшает параметры.
Попробуйте еще допаять 100-200нФ на выход, там как раз есть еще посадочное место свободное, и, как отдельный вариант-C 14 увеличьте до 2,7нФ.
Если с ключами проблема- у вас бы срабатывала защита на 150Вт макс, так что ключи не нужно трогать. С большой вероятностью, что-то с интегратором.
В

[Juzzy]

Нет, в нормальной ситуации увеличение Rg только улучшает параметры.
Попробуйте еще допаять 100-200нФ на выход, там как раз есть еще посадочное место свободное, и, как отдельный вариант-C 14 увеличьте до 2,7нФ.
Если с ключами проблема- у вас бы срабатывала защита на 150Вт макс, так что ключи не нужно трогать. С большой вероятностью, что-то с интегратором.

Попробовал C14->2700pf, +100n,+200n на выходе. Никакого эффекта.

---------- Сообщение добавлено 14:03 ---------- Предыдущее сообщение было 14:01 ----------

если я выпаяю С14 вообще, интегратор ведь должен, по идее, сломаться? и если параметры не изменятся, то он и не работает, так?

[sousmanster]

если я выпаяю С14 вообще, интегратор ведь должен, по идее, сломаться? и если параметры не изменятся, то он и не работает, так?

На НЧ будет работать, там разница фаз между входным и выходным сигналом не высокая. На ВЧ будет много искажений.

Покажите полную схему вашего делителя.
попробуйте полярность по входу делителя сменить, все таки мне кажется, проблема не в плате.
Так как таких плат я собрал 24 штуки без замены каких-то номиналов.

---------- Сообщение добавлено 12:12 ---------- Предыдущее сообщение было 12:08 ----------

С14

Нужен для сведения фазы сигнала ОС с выхода и входного в точке вычитания, он имитирует задержку по фазе, аналогичную той, что в UcD из-за выходного фильтра.

[Звук]

В проссе запайки деталей, появились мысли: "Как реализовывать фильтра на входе для поканального подключения", "возможно реализовывать задержки временные"? Есть формула для расчета, применимо к Вашему проекту (3 канала, где по НЧ 1 канал с срезом по ВЧ в районе 100- 250 гц), подстроечные для настроики среза?

[sousmanster]

Купить процессор

[Звук]

ADAU 1701 и поканально... думал о них, с другой стороны, зачем посредник в тракте, можно на входе же резать (частоту для поканалки)? На ОУ очень громозко и затратно. Или резать на фильтрах цапа (7 шт минимум на ОУ) и дифференциальное подключение на сумматор уся? Крутилку 4 позиционную до уся. С фильтрами более менее понятно, можно резать и на ОУ выхлопа ЦАП. Задержки временные можно организовать в Ваших проектах, не копал еще глубого, да и поиски начальные (гугл) не привели к результату.

Пауза возникла с задержкой деталей, занимался питанием, в т.ч. "электронный конденсатор" для +- 15в. Есть рабочая симка и схема.

[ditter]

можно на входе же резать

ну вот жеж соседняя тема : https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=72933