Вариант простенького усилителя на Дарлингтонах

[Hennady]

Схема данного усилителя была промежуточным вариантом в конструировании усилителя для дома, аналогичный набор деталей только с комплиментарным выходом и взвешенным смещением, участвовал в сравнительном прослушивании с ламповым усилителем, где показал себя весьма не плохо....
Схему восстановил по памяти, возможно позже соберу в железе...
работала она в паре со стереодрайвером, но из-за конструирования макапов АС постоянно чтото переделывалось добавлялось и убиралось (в частности ООС в стереодрайвер, биванинг и т.д. т.п... )

схема Hennady 2009

Скрытый текст

*схема использует внутреннюю структуру сборки Дарлингтона, именно поэтому Rвх порядка 7ком,
* коэффициент усиления определяется соотношением R2/R3=10 (20dB)
* половина питания выставляется при помощи резистора R4 (после регулировки начального тока, также подрегулировать половину питания)
* начальный ток выставляется R7, меряется милливольтметром - 182 миливольт на резисторах R8 и R9
*от нестабилизированного БП в АС слышался "легкий" фон как впрочем от ламповика также был легкий "фон" если ухо приложить к динамику было слышно - (какая именно схема БП была реализована сейчас не вспомню, но все же предпочитаю стабилизированный БП)...
*транзистор VT1 устанавливается на небольшой радиатор...

P.S. начальный ток выставлялся различный, самый оптимальный получился 182мА, причем такой ток становился после "прогрева" усилителя
P.S2. все ж таки в БП похоже был диод, который потом поменял на стабилизатор (вложение подправил)
именно с таким током усилитель и участвовал в сравнительном прослушивании...

[свернуть]

схема Hennady 2010/1 (FURIOUS domestic amplifier) со следящей Обратной Связью

Скрытый текст

*входной каскад УН позаимствован у усилителя 2009, т.к. отсутствуют электролитические конденсаторы на входе)
* благодаря следящей обратной связи Rвх 35кОм,
* с добавкой С4 в генератор - Нижняя граница частоты 6Гц
*топология симметрична по току: транзистор УН и аналогична ему нагрузка на транзисторе, который работает как генератор
* симметричность по напряжению на выходе схемы настраивается подбором резистора R19
* генератор "разгоняет" усиление УН без нагрузки до 58дБ, нагрузка в виде симметричного токозадающего делителя эммитерного повторителя ослабляет усиление УН до 20дБ
* выходной конденсатор "сидит" именно на "земле"
* катушка индуктивности на выходе снижает искажения выше 20кГц
* вторичка трансформатора 57 Вольт минимум 1.2 А для одного канала
* на выходе стабилизатора принципиально отсутствует конденсатор
* Тау стабилизатора ослабляет/устраняет щелчки при включении выключения питания - позже была установлена RС -"гирлянда"
* выходное сопротивление усилителя 0.8 Ома
* выходная мощность при нагрузке 8Ом = 25Ватт
* искажения на максимальной выходной мощности THD=0.75%, номинально THD=0,35%

[свернуть]

Схема Hennady 2010/2
*после СРПП в 2010 попробовал вариант со взвешенным питанием...(вложение)

Схема ИТУН Hennady 2010/3

Скрытый текст

*(вложение )
* R вх = 5кОм
* мощность и Rвых не мерял
*подбором проволочного R6 регулировался начальный ток
*цепь смещения перемещена в эмитерные цепи, и ток через эммитерные резисторы "давит" 1.5А
*начальный ток самих транзисторов порядка 150mA
*в качестве термостабилизации применил также Дарлингтон
*схема работает только с широкополосником и желательно ИМХО с механическим демпфированием(закрытая малогабаритная АС)
*К усиления схемы на нагрузке 8 Ом = 21dB, без нагрузки = 54dB
*вместо С1R1 пробовал подключать входной трансформатор - звучание вполне Ок...

[свернуть]

Схема Hennady 2011(см. вложение №5)

Скрытый текст

* это работающий усилитель, очень прилично "раскачивающий" трехполоску 80литров с фазоинвертором
* питание выходного каскада взвешенное однополярное, диодный мост - шоттки
* питание буферного(скорее бустерного) каскада также взвешенное стабилизированное однополярное, диодный мост - шоттки
* начальный ток бустерного каскада составляет 3,5mA, выходного 90...100mА
* коэффициент искажений 0,24%
* Входное сопротивление 220кОма
* на входе стоит регулятор громкости 22кОм с логарифмической функцией
* выходная мощность на нагрузке 8Ом 30ватт
* выходное сопротивление 0,35 Ома
* К усиления = 20дБ
* U макс ~2 вольта
* схема собирается навесным монтажом, эмалированный медный провод диаметром 0,6-0,7мм, в теме выложена 3Д схема объемного монтажа

[свернуть]

P.S. если есть какие вопросы замечания - пишите...

[35101]

Как отразится различие h21 Q5 и Q6 на параметры усилителя?

[fagos]

Непонятно о какой схеме вопрос, но, предполагая разные плечи двухтактного повторителя, скажу, что разбаланс по бетте даст худшую сшивку плеч и возрастание гармоник. Вопрос только насколько и будет ли различимо на слух. Но в любом случае в безООСниках лучше проводить отбор по параметрам, чтобы избежать подобного.

[35101]

Непонятно о какой схеме вопрос, но, предполагая разные плечи двухтактного повторителя, сказажу, что разбаланс по бетте даст худшую сшивку плеч и возрастание гармоник. Вопрос только насколько и будет ли различимо на слух. Но в любом случае в безООСниках лучше проводить отбор по параметрам, чтобы избежать подобного.

Схема последняя из поста 417

[fagos]

Поскольку Геннадий на данный момент не может опубликовать свои результаты, то это сделаю я по его просьбе.


1)добавил генераторы на полевых транзисторах 2SK170BL в затворы вместо высокоомного резисторного делителя с местной следящей связью, т.е. избавился от двух конденсаторов.
По сути остается только общая следящая связь (ОСС).

это позволило расширить частотный диапазон снизу, и исключить частотную зависимость усиления от величины выходного сопротивления предыдущего каскада, и снизить искажения для слабого сигнала в 5 раз, т.е.
для сигналов уровня Uin(rms) ~10mV, THD составляют 0,008%
полоса частот с неравномерностью +/-0,5дБ составляет 10Гц....140кГц

P.S. при переделке сравнивались два канала, доработанный вариант звучал более "естественно", за счет более "низкого" нижнего регистра...

2)Добавлена Параллельная ООС по току , путем введения проволочного резистора R28 в 1 Ом последовательно нагрузке, и подключения входного резистора R2 в точку соединения этого резистора и нагрузки с выходным конденсатором.
характеристики усилителя для нагрузки 4 Ом приведены в вложении.

Сама схема Furious представляет собой каскадное соединение ИТУН (УН) нагруженный на резистор и ИНУТ (ВК), которое дает по итогу ИНУН, параллельная ООС по току для УН (ИТУН) уменьшает входное сопротивление , но выходное сопротивление УН при этом увеличивается, для ВК эта Обратная связь преобразуется в параллельную ОС по напряжению, что приводит к уменьшению выходного сопротивления ВК , что подтверждается симулятором.

Если верить симулятору, то введение Параллельной ОС по току исключила действие ПОС ниже 10Гц при росте импеданса нагрузки, т.е. на слух его использование определить сложно, но вот внутренние органы на низкие частоты стали "реагировать"))).

[35101]

Поскольку Геннадий на данный момент не может опубликовать свои результаты, то это сделаю я по его просьбе.


1)добавил генераторы на полевых транзисторах 2SK170BL в затворы вместо высокоомного резисторного делителя с местной следящей связью, т.е. избавился от двух конденсаторов.
По сути остается только общая следящая связь (ОСС).

это позволило расширить частотный диапазон снизу, и исключить частотную зависимость усиления от величины выходного сопротивления предыдущего каскада, и снизить искажения для слабого сигнала в 5 раз, т.е.
для сигналов уровня Uin(rms) ~10mV, THD составляют 0,008%
полоса частот с неравномерностью +/-0,5дБ составляет 10Гц....140кГц

P.S. при переделке сравнивались два канала, доработанный вариант звучал более "естественно", за счет более "низкого" нижнего регистра...

2)Добавлена Параллельная ООС по току , путем введения проволочного резистора R28 в 1 Ом последовательно нагрузке, и подключения входного резистора R2 в точку соединения этого резистора и нагрузки с выходным конденсатором.
характеристики усилителя для нагрузки 4 Ом приведены в вложении.

Сама схема Furious представляет собой каскадное соединение ИТУН (УН) нагруженный на резистор и ИНУТ (ВК), которое дает по итогу ИНУН, параллельная ООС по току для УН (ИТУН) уменьшает входное сопротивление , но выходное сопротивление УН при этом увеличивается, для ВК эта Обратная связь преобразуется в параллельную ОС по напряжению, что приводит к уменьшению выходного сопротивления ВК , что подтверждается симулятором.

Если верить симулятору, то введение Параллельной ОС по току исключила действие ПОС ниже 10Гц при росте импеданса нагрузки, т.е. на слух его использование определить сложно, но вот внутренние органы на низкие частоты стали "реагировать"))).

Каково влияние VT8, VT9 на приведенные характеристики?

[fagos]

VT8 VT9 увеличивают быстродействие выходного каскада за счет следящей обратной связи, на симуляторе это видно по уменьшению уровня нечетной 3-й гармоники (меньше в 2 раза) на сигналах ниже номинального уровня (от 60mV и выше) т.е. в пределах выходной мощности примерно около 1 ватта...

[humbl]

Вызывает сомнение величина Rout=0.35 Ohm при наличии ООС по току нагрузки.

[fagos]

Ответ от Hennady

в предыдущем посте я на это акцентировал внимание:

Сама схема Furious представляет собой каскадное соединение ИТУН (УН) нагруженный на резистор и ИНУТ (ВК), которое дает по итогу ИНУН, параллельная ООС по току для УН (ИТУН) уменьшает входное сопротивление , но выходное сопротивление УН при этом увеличивается, для ВК эта Обратная связь преобразуется в параллельную ОС по напряжению, что приводит к уменьшению выходного сопротивления ВК , что подтверждается симулятором.

мало того, выходное сопротивление практически не зависит от частоты, например в варианте ВК DDA низкое выходное 0,015 Ом сопротивление оказалось только в пределах частоты в 1кГц, на краях диапазона (20Гц и 20кГц) выходное сопротивление получилось много больше.

[humbl]

В железе выходное сопротивление измерялось?

[fagos]

Hennady
нет,в железе не мерял, сама схема в этом виде с полевиками и ОС перепаял только неделю назад (08.10.2017)
P.S. по самим замерам пока так и не дождался приглашения на обмер - очевидно занят...

[Hennady]

В железе выходное сопротивление измерялось?

перемерял сопротивление, которое в принципе не может быть меньше сопротивления R28, поэтому правильное выходное сопротивление 1,35 Ома

и поэтому вот это утверждение:

параллельная ООС по току для УН (ИТУН) уменьшает входное сопротивление , но выходное сопротивление УН при этом увеличивается, для ВК эта Обратная связь преобразуется в параллельную ОС по напряжению, что приводит к уменьшению выходного сопротивления ВК

на практике не совсем верно, т.к. влияние этого ОС по напряжению уменьшено во много раз, и оно практически никак не отражается на уменьшении выходного сопротивления в данной реализации...



в качестве доработки ВК Фуриоуса добавил еще каскад (обвел голубым цветом):




такая добавка уменьшила в два раза уровень нечетных гармоник при сигналах, близких к максимальному уровню.


схема в макрокапе спектр и искажения при нагрузке 8Ом( токовый резистор R28=1 Ом) и Uвх = 100mV:


---------- Сообщение добавлено 21:39 ---------- Предыдущее сообщение было 21:07 ----------

в основной схеме при уменьшении R25 и R26 до 200 ом, можно существенно (раза в 3) снизить искажения до 0,04% против 0,12%, но тогда получившемуся параллельному ВК для слабого сигнала необходим будет небольшой радиатор. на сигналах высокого уровня разгрузку параллельному ВК делает уже ВК на Дарлингтонах...

получается вот так:

[fagos]

С возвращением, Геннадий) Приведенные доработки как-то отразились на звуке?
Думаю, в итоге вы придете к классическому параллельнику, заменив на более мощные добавленные транзисторы - это было бы логично. И только на большом сигнале подработка дополнительными транзисторами в качестве разгрузки по току. Но в вашем варианте ТИПы еще и смещены дополнительно, что тоже нужно переварить и обдумать дальше как это еще более выгодно обыграть.
Навскидку я бы заменил для эксперимента в ВК R14,16 и VT4,5? на источники тока с отражателем тока. Таким образом, чтобы, во-первых, через цепь смещения протекал стабильный ток, а с другой он же вдувался в эмиттеры VT8,9. И меньше с питания проникать будут помеха (хотя у вас там и стабилизатор стоит).

[Hennady]

С возвращением, Геннадий)

спасибо

Приведенные доработки как-то отразились на звуке?

конечно, для меня звучит более чем достойно, кстати ушел окрас звучания на низах - звучание ровное и не похожее на звучание OОCника в АВ, в том понимании как я их слышал...

Думаю, в итоге вы придете к классическому параллельнику, заменив на более мощные добавленные транзисторы - это было бы логично.

вообще никак не логично, т.к. пробовал такой вариант с параллельником - сильно растут искажения, кроме может быть вариант ВК DDA.

фишка данного включения в Фуриоусе именно в том что коллектора входных транзисторов запитаны с эмитеров выходников, именно так получаются минимальные искажения ВК

---------- Сообщение добавлено 13:12 ---------- Предыдущее сообщение было 13:05 ----------

Навскидку я бы заменил для эксперимента в ВК R14,16 и VT4,5? на источники тока с отражателем тока.

R14,16 - это нагрузочные резисторы УН (по схеме ИТУН), снижающие усиление с 40дБ(без нагрузки) до 20дБ(с нагрузкой R14,16) и ток которых я использую для начального смещения ВК.

---------- Сообщение добавлено 13:13 ---------- Предыдущее сообщение было 13:12 ----------

хотя у вас там и стабилизатор стоит.

да, именно по этой причине тоже там стоит стабилизатор...

---------- Сообщение добавлено 13:28 ---------- Предыдущее сообщение было 13:13 ----------

добавлю немного истории в проект "FURIOUS":
когда то в 2008 году была тема: "о борьбе с экспоненциальностью входной характеристики биполярников" (автор Fakel)

изначально как бы метод линеаризации при помощи местной ОС не рассматривался в силу широкого применения данного приема.

первое предложение: Жуковский Сергей Виктор -
Если надо линейно преобразовать входные 1.ток либо 2.напряжение в выходной ток, а затем - на резике - обратно в напряжение, то .... Делался безООСный усь с линейным ИТУНом - однокаскадным УН....с эмиттерными резисторами ..., управляющем токовым зеркалом. Всё это благолепие нагружалось на резик ... и затем усилялось по току трёхкаскадным ВК в классе АВ..... Получилось неплохо.

далее Александр Нетрусов нарисовал вот такой "идею":

с вот таким комментарием:
нелинейная нагрузка, компенсирующая нелинейность преобразователя напряжение-ток.
и далее его комментарий: Все в шоке или что? Легко получить линейный УН с коэффициентом 10 и более и с полосой до мегагерца..... )))

далее комментарий от Факела: Повторителем может служить ВК. Ура!!!!! Получаем суперлинейный усил с мин кол-вом деталюшек!

комментарий Жуковского: Вполне линейная, между прочим, схема была без всяких повторителей, очень для безООСья пригодная, потому как местноООСная....
29.02.2008 - это дата рождения данной идеи...


и FURIOUS как один из вариантов решения данной идеи....

[fakel]

первое предложение: Жуковский Сергей

Виктор

[Hennady]

Виктор

Извиняюсь, спасибо, исправил.

[shura1959]

Offтопик:

когда то в 2008 году была тема: "о борьбе с экспоненциальностью входной характеристики биполярников" (автор Fakel)

Извиняюсь, что, может, не в тему. Вот Ваша фраза из той ветки:

удивительно но к "подобному решению" мы пришли совместно с Шульцем, правда с другой стороны. Этот условно пока назвали "гирляндой". Клунд повторил его с моей доработкой, причем как на лампах так и биполярах, и использовал в микрофонниках

Я сейчас озабочен безосным (по возможности), микрофонным усилителем; можно поподробнее Ваш вариант схемы (если не секрет, конечно)? Или хотя бы идеи, ссылки, и пр..

[Hennady]

Offтопик:

Offтопик:
Извиняюсь, что, может, не в тему. Вот Ваша фраза из той ветки:

удивительно но к "подобному решению" мы пришли совместно с Шульцем, правда с другой стороны. Этот условно пока назвали "гирляндой". Клунд повторил его с моей доработкой, причем как на лампах так и биполярах, и использовал в микрофонниках

Я сейчас озабочен безосным (по возможности), микрофонным усилителем; можно поподробнее Ваш вариант схемы (если не секрет, конечно)? Или хотя бы идеи, ссылки, и пр..

Валентин Клундт уже давно применяет электронный фильтр на мсфете,
Гирлянда, которая была предложена для фильтрации питания представляла собой последовательное соединение электронных фильтров (3-х подряд)
самой схемки не осталось (почта вычищена за тот период)

[shura1959]

Offтопик:

Валентин Клундт уже давно применяет электронный фильтр на мсфете,

Какой то специальный или мосфет-резистор-конденсатор?

---------- Сообщение добавлено 18:24 ---------- Предыдущее сообщение было 18:23 ----------

самой схемки не осталось (почта вычищена за тот период)

[Hennady]

Offтопик:

Какой то специальный или мосфет-резистор-конденсатор?

нечто подобное отсюда: http://audioportal.hi-fi.ru/showthre...%8C-quot/page6

[shura1959]

Offтопик:

Offтопик:

нечто подобное отсюда: http://audioportal.hi-fi.ru/showthre...%8C-quot/page6

Спасибо, почитаю ещё раз (как то давно читал, но на всё)