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...

[fakel]

10-20 Ом хватит

[Hennady]

10-20 Ом хватит

по симулятору 100 Ом предпочтительнее

[shura1959]

2 Ома на выходе не дает крутить фазу цепи Цобеля

10-20 Ом хватит

100 Ом предпочтительнее

Предлагаю "мировую" - 50 Ом, и Цобеля (возможно) - долой.

[Hennady]

Предлагаю "мировую" - 50 Ом, и Цобеля (возможно) - долой.

не, коррекция с номиналами по схеме остаются)) (только катушка в 30мкГн) - ибо "звучит" !!!!

[shura1959]

ибо "звучит" !!!!

Ну, ладно, это главное!

[Hennady]

отредактировал схему 2010/1 по "состоянию на сейчас"
*R4 R8 уменьшены до 43к
*R2 R6 увеличены до 51к
*С5 68pF
*VD3 c 22V уменьшен до 20V, теперь 3 одинаковых стабилитрона
*диодный мост - шоттки SR510

---------- Сообщение добавлено 26.05.2017 в 09:22 ---------- Предыдущее сообщение было 25.05.2017 в 22:16 ----------

продолжение следует:

реальная модель ТИПов далека от симуляторной, комплиментарные не значит равные, как только режимы в симуляторе привел в примерное соответствие с реальной, коррекция "развалилась" (((

сейчас пока всю коррекцию убирал - звучание стало "всеядным" по отношению к различным жанрам, но более "резким" - буду думать что делать дальше ...

[shura1959]

всю коррекцию убирал

А вольтодобавка на С4 осталась?
З.Ы. Какие, кстати, типы резисторов, кондёров, если не секрет?

[OLZ]

буду думать что делать дальше

Может быть, приложить такие же усилия к самой первой схеме 2009?

[Hennady]

А вольтодобавка на С4 осталась?

она да, осталась.

с помощью R4 выставил середину питания,
искажения при максимальной выходной мощности THD=0,8% (вторая и третья гармоники почти равны, "хвоста" почти нет)
искажения при средней выходной мощности (до 10ватт 8Ом) THD=0,35% ( третья гармоника ниже в два раза)

сейчас вот такой вариант и параметрами (см. вложение):

А симфоническая,.... как?

вот сейчас
BERLINER PHILHARMONIKER, KENNEDY - CONCERTO FOR OBOE AND VIOLIN IN D MINOR
даст ист Гут!!!))))
помпезный Erich Kunzel - нормально..
Constantin Silvestri - винтажно...
Классика на гитаре - Adam Holzman тоже хорошо....

[shura1959]

вот сейчас

Очень рад, что проект удался. Примите, как говорится, наилучшие...

[Hennady]

Очень рад, что проект удался. Примите, как говорится, наилучшие...

Спасибо, таки да,
для дома для полочных АС вполне достаточно,

P.S. две "фишки" - стабилизатор с "гирляндой" и С4, который добавляет "нижний регистр" в звучание

P.S.2. отредактировал стартопик

---------- Сообщение добавлено 27.05.2017 в 07:41 ---------- Предыдущее сообщение было 26.05.2017 в 23:43 ----------

сейчас в схеме 2010/1 применен умножитель напряжения Бейли, который известен еще с 1969 года, предлагаю его модифицировать , причина - ИМХО недостаточное низкое внутренне сопротивление, поэтому изменение тока в цепи может сдвинуть рабочую точку Выходного каскада, для этого необходимо ввести компенсирующее сопротивление в коллекторную цепь транзистора смещения и тогда напряжение ошибки пропорциональное току коллектора будет падать на этом резисторе и выходное напряжение смещение не будет зависеть от протекающего тока
Значение этого сопротивления должно быть равно внутреннему сопротивлению транзистора смещения:
Rдоп= Ku*(Vt/Iэ)


коэффициент умножения определяется соотношением:
Ku=1+(R15-)/(R15+), где (R15-)=1,7K (R15+)=500
принимаем температурный потенциал кремния Vt=26mV
Iэ = 3,65mA

Rдоп=(1+1700/500)*(26/3.65)=4.4*7,12=~30 Ohm

в схеме он будет выглядеть вот так (см. вложение):
схема выходного каскада не охвачена ООС, поэтому для неё очень важно точность делителя по переменному напряжению R11,12,13,14
предложенный вариант модификации здесь не годится... вернул на схему смещения Бейли...

как отреагировал симулятор - на средней мощности практически ликвидировал 3-ю гармонику, но чуть подросла 5-я

ИМХО это не есть хорошо, третья гармоника - это работа выходного двутактного каскада и с ростом входного напряжения его вкллад в усиление заметно по третьей гармонике, очень важна точность делителя, поэтому схему смещения надо предлагать другую, например как в 2011 на основе сборки Шиклаи...
---------- Сообщение добавлено 11:03 ---------- Предыдущее сообщение было 07:41 ----------

прорисовал 3Д модель с настроечными данными:

---------- Сообщение добавлено 20:23 ---------- Предыдущее сообщение было 11:03 ----------

С4, который добавляет "нижний регистр" в звучание

С4 работает в паре с конденсатором С2, точнее их ТАУ должны быть равны, именно по значению Тау я подобрал значения этой цепи:

ТАУ генератора УН = (R5||R8*C4) = 20,4mS
так как с помощью R4 пришлось скомпенсировать неравенство комплиментарной пары выходного каскада, значение ТАУ ун уменьшилось и не стало равно ТАУ генератора.

при C2 = 1мкФ и R4= 27k значение ТАУ ун = (R1||R4*С2)= 15,95ms то для того чтобы выровнять ТАУ надо добавить емкости С2, т.е. при С2=1,22мкФ(1,0+0,22) значение ТАУ ун и ТАУгенератора ун становятся равными ~20,4mS

при равных ТАУ генератора и ун кручение фазы на 10 градусов снижается с 22Гц до 20Гц,

вроде мелочь, но звучание на слух меняется в лучшую сторону - "добавляется простанства"....

[shura1959]

Похоже, появились "тонкости и нюансы", которые надо "мэрить", и (или), желательно, выслушивать.

[Hennady]

Похоже, появились "тонкости и нюансы", которые надо "мэрить", и (или), желательно, выслушивать.

все ок - внимание к мелочам

звучит хорошо.... попробую плату прорисовать... сейчас все транзисторы компактненько "висят" на радиаторе площадью 800 кв.см. платка получается 9х11см

---------- Сообщение добавлено 21:33 ---------- Предыдущее сообщение было 21:26 ----------

Какие, кстати, типы резисторов, кондёров, если не секрет?

конденсаторы желтые JB
конденсаторы красные WMA
конденсаторы электролиты в "гирлянде" SAMWA
конденсаторы на выходе и в БП CapXon

---------- Сообщение добавлено 28.05.2017 в 12:52 ---------- Предыдущее сообщение было 27.05.2017 в 21:33 ----------

появились "тонкости и нюансы"

продолжаем улучшать звучание:

* ввел "следящую обратную связь" - а именно С2 переподключил с "земли" на эммитер УН
это разгрузило входную цепь, т.е. увеличило входное сопротивление с 7,8K до 14,5K!!!
усиление на 1кГц подняло с 18дб до 20,7дБ
выходное сопротивление с 1,8 Ома до 1,9 Ома


звук стал "свободнее"....
в 3Д схеме указал последовательность "развода земель" на шину от конденсатора БП:

[shura1959]

конденсаторы желтые JB
конденсаторы красные WMA
конденсаторы электролиты в "гирлянде" SAMWA
конденсаторы на выходе и в БП CapXon

Думаю, что достаточно "приличные"...хотя у меня несколько другие предпочтения.

ввел "следящую обратную связь"

звук стал "свободнее"....

Тоже замечал такое субъективное ощущение от вольтодобавки.

---------- Сообщение добавлено 23:57 ---------- Предыдущее сообщение было 23:37 ----------

Да... из схемы исчезли цобель и буше, без них лучше?

[Hennady]

Думаю, что достаточно "приличные"...хотя у меня несколько другие предпочтения.

черных JB (полипропилен) не было нужных номиналов (только под заказ)
WMA - гут
Samwa - низкоимпедансные
10000х100V Сapxon - часто использую...

Тоже замечал такое субъективное ощущение от вольтодобавки.

очень нравится звучание - хорошая разборчивость струнных струнных и особенно саксофон - неожиданно....

Да... из схемы исчезли цобель и буше, без них лучше?

скажем так - в них пока нужды нет...
выложенная схема полностью соответствует макапу, его и слушаю, обрати внимание на разводку "земель" на 3Д схеме - вкл/выкл бесшумный, помех "не ловит"...

P.S. готовлю 2 интересные "заготовки" - скелетон схемы остается ибо ИМХО оптимален...

---------- Сообщение добавлено 23:22 ---------- Предыдущее сообщение было 23:17 ----------

у меня несколько другие предпочтения.

интересно узнать ,

Offтопик:
я очень долго пробыл заграницей с несвязанной с электроникой работой, подзабыл многие бренды...

[Peredelkin1]

Разделить R9 на 2 по 47 Ом и к середине подключить выхлоп.

[Hennady]

Разделить R9 на 2 по 47 Ом и к середине подключить выхлоп.

спасибо за предложение - обязательно попробую...

пока вот так разгрузил выход УН: R6 переподключил с выхода УН на выход ВК, и вместе с R4 образуют такой "SERVO FeedBack" )))

P.S. по искажениям упали в номинале до 0,27%, на максимальной мощности 0,75%
P.S2. есть еще "бешенный" вариант следящей обратной связи - но симулятор дал 0,4% - пока в раздумьях, стоит ли...

P.S3. добавил 3Д модель в исполнении "SERVO FeedBack"

---------- Сообщение добавлено 17:06 ---------- Предыдущее сообщение было 14:50 ----------

Разделить R9 на 2 по 47 Ом и к середине подключить выхлоп.

попробовал, ваш вариант меняет концепцию усилителя, а именно соотношение усиления задается не пассивными элементами, т.е. сам генератор и его нелинейность влияет на соотношение усиления, чего мне бы не хотелось, т.к. ИМХО будет зависимость звучания от примененного Дарлингтона в УН.

Деление R9 пополам добавляет ровно +6Дб к усилению, естественно максимальное выходное напряжение падает до 1вольта
входное сопротивление снижается, по искажениям аналогичен - на максимуме 0,75% , только 3-я гармоника чуть выше второй( у меня - на максимуме вторая чуть выше третьей....)

во вложении выкладываю доработанный 2010/1 со следящей ОС ....

[shura1959]

скажем так - в них пока нужды нет...

Хорошо, ежели всё работает устойчиво...

обрати внимание на разводку "земель" на 3Д схеме - вкл/выкл бесшумный, помех "не ловит"...

Да, посмотрел, я бы сделал также, поэтому не знаю на что обратить внимание: около кондёра выпрямителя последовательно расположены цепи от сильноточной до слаботочной, если какую то особенность не заметил, растолкуйте.

готовлю 2 интересные "заготовки"

Интересно...

интересно узнать ,

Ну, тут у меня номенклатура не сильно большая, плёночные -Wima МКР10 МКР4, Wima PET (Какая то, уже не выпускается), ТРС РЕТ (подразделение AVX), электролиты - Weston, Rubycon, Nichicon, малоёмкостные - полистирол К71, слюда СКМ, для сравнения (и в некоторых случаях) винтажные Motorola, бумага-масло (напр. К40У-9).

[Hennady]

Хорошо, ежели всё работает устойчиво...

да, пока проблем с этим нет

Да, посмотрел, я бы сделал также, поэтому не знаю на что обратить внимание: около кондёра выпрямителя последовательно расположены цепи от сильноточной до слаботочной, если какую то особенность не заметил, растолкуйте.

все верно, ничего нового - только следовать правилам )))
ну и монтажный провод нормальный должен быть, я применил немецкий HELUKABEL

Интересно...

да, оформлю выложу - будет интересно ваше мнение

Ну, тут у меня номенклатура не сильно большая, плёночные

стараюсь применять пленку - полипропиленовые

Rubycon, Nichicon

не было нужных номиналов - есть только до 16 вольт

---------- Сообщение добавлено 21:35 ---------- Предыдущее сообщение было 18:24 ----------

Интересно...

Первая "заготовка",

следящая обратная связь "по полной" т.е. "бешенная" )), подняло входное сопротивление до 47кОм!!! , поэтому можно поставить регулятор громкости в 4,7К (Log), для этого резистор R6 переподключен из точки соединения R5R7 в точку R5R8, соответственно R2 из точки R1R3 в точку R1R4.
* номиналы С1=С2=С3=С4=2,2мкФ номиналы остаются в пропорции 1мкф к 4,7мкФ как "звучащие"
* номиналы R1 и R5 уменьшены для соответствия режима транзисторов току в 40мА - в принципе делитель из R1-R8, кроме R3R7, надо подобрать
* номинал

Offтопик:
С5 увеличен до 120pF

попробовал поставить катушку 30мкГн - искажения свыше 20кГц упали в 1,5 раза
* выходное сопротивление усилителя с ВК упало с 1,8 Ома до 1,4 Ома
* Усиление 20дБ
* при Uвх=1в искажения THD= 0,35%

P.S. что скажешь?

P.S. во втором вложении более "красивее"/понятнее перерисовал вариант "Furious"

[fakel]

Снимать сигнал на второй каскад надо с эмиттера СРПП, там сопро меньше. А я бы лучше цирклотрон собрал, по-другому полную симметрию не получится обеспечить. За отправную точку взял бы схему http://nauchebe.net/2010/05/simmetri...m-upravleniem/ - в ней как раз дарлингтоны применяются