усилитель Hennady FURIOUS

[Hennady]

Решил выделить в отдельную тему данный усилитель:

топологически усилитель преставляет собой двукаскадный усилитель :
УН с динамической нагрузкой + симметричный выходной каскад.

немалое значение для звучания имеет разработанный с нуля стабилизатор по питанию.

Также в данном варианте усилителя сохранена идея Александра Нетрусова со следящей обратной связи в динамической нагрузке УН:
скелет FULL версии: схема из МС : печатка в разработке: фотовид :


P.S. Тему выделил для доработки готовой конструкции....

P.S.2 Схема Пасхальный Апдейд 11.04.2018

максимальное входное напряжение амплитудное 2V
искажения 0,004% на Uвх 2V (короткий спектр со 2-й гармоникой)
на слабом сигнале 10mV искажения 0,003%, но лезут высшие гармоники...
входное сопротивление 1.1кОм....
глубина ООС на частотах 50гц...1кГц - 73дБ, на частоте 20кГц - 53дБ
не критична к монтажу...
звучание чистое/объемное, с хорошим послезвучием...

Вариант усилителя Фуриоус в варианте ВаБанк - качество звучания порадует искушенного слушателя:
схема без стабилизатора, на выходе параллельный повторитель на Дарлингтонах:


апгрейд, радикально уменьшающий количество деталей схемы, параметры по почтоянному напряжению и току аналогичные схе в варианте Ва-Банк, при лобовом сравнении вариант "диккенс" звучал предпочтительнее, особенно четко звучать стали именно ударные...

схема рабочая, собраны 2 канала, работает сразу, необходима только настройка половины питания из-за разброса параметров транзисторов:



максимальное входное напряжение ~2в (амплитудное) RMS=1,4вольта
усиление 1кГц 19,9дБ
частотный диапазон: 0-100kГц
искажения на частоте 1кГц при максимальном входном напряжении: 0,05% (см. вложение)
спектр гармоник - спадающий
глубина ООС на частоте 20Гц 40дБ, 1кГц 36дБ, 20кГц 14дБ.
выходная мощность 50ватт (4Ом)

схема собрана и это рабочий макет в стереоварианте, вариант платы еще не определен...

[Hennady]

Круть!

сравнил в лоб ВК "Круть" и "12 апостоллов", и ....победил "12 апостолов"

[Hennady]

отредактировал стартопик на ВК от "12 аппостолов" (печатку и фотовид) , в рисованом виде упростил на диоды, саму плату расширил для бОльшего места для радиатора УН на плате....

---------- Сообщение добавлено 23.03.2018 в 11:17 ---------- Предыдущее сообщение было 22.03.2018 в 20:12 ----------

с применением повторителя на входе, пришлось изменить точку подключения корректирующего конденсатора (выделил красным цветом):

[fakel]

Упрощай схему, она перегружена лишними и дублирующими друг друга деталями
1) Токовый шунт и параллельно ему IRF
2) 200 Ом в истоке заставляет искажать первый каскад с самого начала
3) Глупости с каскодом в УН - сначала запитываем от выхода, потом давим переменку диодами.
4) Вверху тоже изврат. Полевик на полевике сидит и новых полевят делает

[Hennady]

1) Токовый шунт и параллельно ему IRF

токового шунта нет

2) 200 Ом в истоке заставляет искажать первый каскад с самого начала

можно увеличить до 1к но с частоткой хуже

3) Глупости с каскодом в УН - сначала запитываем от выхода, потом давим переменку диодами.

предлагай варианты, т.к. это единственная "средняя точка"...)))
и как мы её "давим", если напряжение на выходе не превышает 16 вольт?

4) Вверху тоже изврат. Полевик на полевике сидит и новых полевят делает

а как ему по другому скомпенсировать нижний каскод?

[fakel]

токового шунта нет

ну диоды с транзисторами, какая разница

и как мы её "давим",

покажу, если ты пронумеруешь элементы

можно увеличить до 1к но с частоткой хуже

нос вытянешь - хвост увязнет. А все потому, что на двуполярку не хочешь переходить

[Hennady]

ну диоды с транзисторами, какая разница

пустить ток под 50mA?

покажу, если ты пронумеруешь элементы

ок

нос вытянешь - хвост увязнет.

так и получается, поэтому и решил частотку расширять...

---------- Сообщение добавлено 13:05 ---------- Предыдущее сообщение было 12:50 ----------

покажу, если ты пронумеруешь элементы

---------- Сообщение добавлено 24.03.2018 в 10:21 ---------- Предыдущее сообщение было 23.03.2018 в 13:05 ----------

Упрощай схему,

могу "откатить" в симплверсию вот так:



---------- Сообщение добавлено 15:59 ---------- Предыдущее сообщение было 10:21 ----------

давно хотел собрать параллельник на Дарлингтонах, тем более советовали навесным собрать, и вот такая вот схема "на отмаш" получилась))) ,


вот само фото кто "не верит" ))) :


все номиналы соответствуют схеме из Симулятора, кроме R310 (1к), по факту его нет,
схема работает сразу, подстройки особо не требует, сейчас "гоняю на максимальной"....

уже есть первые впечатления от звучания...)))

[Hennady]

уже есть первые впечатления от звучания...)))

в общем звучание у параллельника есть, но при "лобовом сравнении" звучание усилителя по схеме со стартопика без повторителя оказалось все таки лучше, т.е. параллельник достаточно сильно уступил по звучанию...

по симулятору в параллельнике более предпочтительны дарлингтоны серии BDW93В/94В...
но в целом субъективно звучание ИМХО тройной сборки дарлингтоном лучше, поэтому вернул как было...

сейчас удалось "разогнать" усиление и глубина ООС в полосе частот 50Гц - 5000Гц составляет 80дБ...
существенная прибавка по качеству звучанию....
также как мне кажется по симулятору и по фактическому звучанию удалось оптимизировать значение конденсатора после стабилизатора, что также сказалось на звучании в лучшую сторону...

я доволен....)))

[Hennady]

нашлось время, прорисовал фактическую схему, которая сейчас работает:
конденсатор после стабилизатора уменьшил до 1000uF (С4) - это разгрузило стабилизатор на частотах выше 12кГц , на частотах ниже бОльшее значение имеет конденсатор до стабилизатора....
резистор в истоке входного резистора зашунтировал ёмкостью в 100uF, для увеличения глубины ООС...
схема:

[Hennady]

хех, нашел в сети рекомендации по заземлению от Л. Зуева:

[Hennady]

пока вот такой предварительный вариант платы....

[Hennady]

Пасхальный Апдейд схем ))))) и с параллельником на Дарлингах тоже

• идеологически так и остается с однокаскадным УН...
• в схеме только один выходной конденсатор, охваченный параллельной ООС
• конденсатор после стабилизатора уменьшен до 100uF (такая необходимость согласно симулятора)
• максимальное входное напряжение амплитудное 2V
• искажения 0,004% на Uвх 2V (короткий спектр со 2-й гармоникой)
• на слабом сигнале 10mV искажения 0,003%, но лезут высшие гармоники...
• входное сопротивление 11кОм....
• глубина ООС на частотах 50гц...1кГц - 73дБ, на частоте 20кГц - 53дБ

P.S. пока это только симулятор будет время - проверю в "железе"...

для параллельника вот так схема получается, но параметры несколько хуже по гармоникам...
глубина ООС также ниже...

[Hennady]

меньший начальный ток УН, дает возможность по другому реализовать плату схемы, а именно все разместить на одной плате,
в радиаторе транзисторы УН не нуждаются, запараллеленый выход требует низкоомного делителя в ООС и конденсатор в 10pF с выхода на вход....
также подобрал конденсаторы в питании ВК и УН после стаба, т.к. тоже влияют на схему...

примерный фотовид платы получился вот такой...


P.S. схему с параллельным ВК не рассматриваю по причине бОльших искажений и субъективно худшего звучания при сравнительных тестах...

[Hennady]

следующий вариант пасхального апдейта ))):



характеристики обещает хорошие...
глубина ООС в полосе частоте от 10Гц ...4кГц постоянна и составляет 73дБ
на частоте 20кГц - 62Дб.

искажения 0,001%.....

примерная компакная платка 95мм х 35мм но без электролитов:

[Hennady]

собрал схему из поста 31 (Пасхальный апдейт), точнее переделал из существующей из старттопика )))

а что, прикольно играет, чисто/объемно, единственно нужно полевики J1 J2 в пары подбирать , чтобы половина питания на выходе была, сейчас разница в 2 вольта, и еще добавил коррекцию...
звучание в целом ок!! даже очень....

P.S. переделал и второй канал - звучание намного лучше, чем было....

P.S. 2 чуть позже прорисую фактическую схему, сама схема не критична к монтажу...

вот и схема:


вот и плата со стабом:

[Hennady]

нашел еще аналог Икспайпа, кроме автора изобретения Перещепова, есть еще и Пьер Корбэйл (Pierre Corbeil) предложил вариант для управления ВК в классе В:



P.S. в реальной схеме телефонного усилителя по такой топологии, на частотах от 200Гц до 2кГц, искажения судя по графику имеют очень малый процент ...)))

P.S.2 похоже придется добавить еще у себя конденсатор между эмитерами транзисторов VT12\VT13 (для схемы из предыдущего поста) - этот конденсатор согласно описанию Пьера компенсируют температурные изменения и возможный производственный разброс характеристик транзисторов Икспайпа...

[Hennady]

Предлагаю для просмотра/критики/обсуждения вариант выходного каскада, а именно добавка из 3-х элементов (выделил красным VT6/C2/VT7) а именно вместо биполярных транзисторов поставить комплиментарную пару полевых транзисторов с обеднением... - это ИМХО разделит токи УН и базовый ток ВК...
и переделанная модель таки заработала!!! параметры чуть лучше чем были с биполярами, спектр чуть изменился но не радикально...
выкладываю с осторожностью )))) , т.к. еще не перепаивал ВК, только только "слепил пирожок", поэтому предлагаю для просмотра....


ачх (красная было/зеленая стало)
искажения , на входе 2 вольта 1кГц амплитудного

[fakel]

Предлагаю для просмотра/критики/обсуждения вариант выходного каскада, а именно добавка из 3-х элементов (выделил красным VT6/C2/VT7) а именно вместо биполярных транзисторов поставить комплиментарную пару полевых транзисторов с обеднением... - это ИМХО разделит токи УН и базовый ток ВК...
и переделанная модель таки заработала!!! параметры чуть лучше чем были с биполярами, спектр чуть изменился но не радикально...
выкладываю с осторожностью )))) , т.к. еще не перепаивал ВК, только только "слепил пирожок", поэтому предлагаю для просмотра....

Вложение 318360

Параллельно С2 резистор, а то предвыход работает в кл С, а должен - в А

---------- Сообщение добавлено 22:54 ---------- Предыдущее сообщение было 22:52 ----------

с обеднением

И VТ3 уже не нужен

---------- Сообщение добавлено 22:55 ---------- Предыдущее сообщение было 22:54 ----------

И ток покоя будет под 10А

[Hennady]

Параллельно С2 резистор, а то предвыход работает в кл С, а должен - в А

предвыход работает в А, т.к. в дарлингтоне есть резистор БЭ в 7-8кОм, ток полевиков VT6/VT7 0,7мА , у биполяров был 0,9мА.

И VТ3 уже не нужен

нужен, он как раз держит напряжение, т.к. у дарлингтона 2 перехода, и еще он термостабилизирует...
был бы один переход то да, VT3 был бы не нужен...

кстати VT2,3,5 применены маломощные мосфеты, ток УН всего 4,8mA

И ток покоя будет под 10А

у меня сейчас в симуляторе 70mA , но по факту в реальной усилителе много меньше...

P.S. еще чуть чуть, и останется БСИТы поставить - и дальше уже "упрощать" не куда )))))

[fakel]

нужен, он как раз держит напряжение, т.к. у дарлингтона 2 перехода, и еще он термостабилизирует...

нифига не стабилизирует - у полевиков напряжение затвор-исток зависит от тока

---------- Сообщение добавлено 23:52 ---------- Предыдущее сообщение было 23:51 ----------

предвыход работает в А, т.к. в дарлингтоне есть резистор БЭ в 7-8кОм, ток полевиков VT6/VT7 0,7мА , у биполяров был 0,9мА.

фигня

[Hennady]

нифига не стабилизирует - у полевиков напряжение затвор-исток зависит от тока

у меня этот мосфет прикручен к выходному транзистору, пробовал его нагревать, ток ВК уменьшает, пробовал биполяр BD139 в диодном включении на его место, было хуже...

---------- Сообщение добавлено 22:03 ---------- Предыдущее сообщение было 22:02 ----------

фигня

поставил 3К , ток вырос до 1,4mA, ток ВК упал до 32mA, так лучше?
P.S. симулятору поплохело ))))