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...

[audiomun]

тут - все совсем наоборот...

Если есть симулятор, попробуй номинал R15 увеличить до 200 Ом , а минус конденсатора C7 переключить на выход - в точку соединения R10,R11. Проблема со стабилитроном должна решиться.

[Hennady]

Если есть симулятор, попробуй номинал R15 увеличить до 200 Ом , а минус конденсатора C7 переключить на выход - в точку соединения R10,R11. Проблема со стабилитроном должна решиться.

симулятор не видит проблему в стабилитроне ))),
мысль понятная - попробую в симуляторе так сделать.... вечером отпишусь....

---------- Сообщение добавлено 21:29 ---------- Предыдущее сообщение было 17:58 ----------

платка усилителя https://forum.vegalab.ru/attachment....6&d=1535917840
собрана по несколько иными транзисторами вместо мосфетов:
разводка платы
сейчас идет сравнение со схемой где применены мосфеты ....))) https://forum.vegalab.ru/attachment....0&d=1535652797

[теоретизирующий практик]

собрана по несколько иными транзисторами вместо мосфетов

В схеме остался косяк в верхней части УН. От сочувствующих уже поступало несколько предложений, но всё игнорировалось.

По нижней части УН. Если в предыдущем варианте каскод VT12+VT11 и регулировка U/2 хоть кое как, но совмещались, то здесь если и совмещаются, то очень криво.

По новым транзисторам VT9, VT11. Они до 40 вольт, и в этой схеме подвергаются повышенному риску пробоя.

[Hennady]

В схеме остался косяк в верхней части УН.

это в теории...

От сочувствующих уже поступало несколько предложений, но всё игнорировалось.

за предложения, всем спасибо - они проверялись, а не игнорировалось - улучшений не выявлено...
очевидно предложения были теоретически для другой, возможно похожей, но не для этой схемы... или нужны более наглядные аргументы...

По нижней части УН. Если в предыдущем варианте каскод VT12+VT11 и регулировка U/2 хоть кое как, но совмещались, то здесь если и совмещаются, то очень криво.

намного стабильнее и с меньшим искажениями, хоть и петлевое уменьшилось на 6 дБ с 102дБ до 96дБ....

По новым транзисторам VT9, VT11. Они до 40 вольт, и в этой схеме подвергаются повышенному риску пробоя.

наверно поэтому их "советовали" в посте 143 на предыдущей странице https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2526562

хотя по факту такое решение к вашему предложению отношение не имеет, так делалось и ранее...
и они, эти транзисторы, закаскодены и их рабочие точки находятся вне риска пробоя....

[Hennady]

Если есть симулятор, попробуй номинал R15 увеличить до 200 Ом , а минус конденсатора C7 переключить на выход - в точку соединения R10,R11.

это приводит к росту высших гармоник

Проблема со стабилитроном должна решиться.

"проблема" стабилитрона решается заменой его на обыкновенный резистор...

[audiomun]

"проблема" стабилитрона решается заменой его на обыкновенный резистор...

Тогда с электролитом параллельно, а если просто резистор, то имеем делитель выходного сигнала и применение vt9 теряет смысл.

[Hennady]

Тогда с электролитом параллельно, а если просто резистор, то имеем делитель выходного сигнала и применение vt9 теряет смысл.

да, с резистором рабочая точка нестабильна, поэтому вернул стабилитрон - добавил ток для ВК и все стало стабильно...

В схеме из поста 162 https://forum.vegalab.ru/attachment....5&d=1535999232 все "спорные элементы" проверены...
полевики на входе работаю в режиме насыщения, драйверный каскад в линейном режиме.
на максимальном сигнале да, стабилитрон выключается, но VT9 остается в своем режиме...
конденсатор С2 на схеме - оптимальной емкости ...

схема остается без изменений... добавлю защитные стабилитроны гексофетам и буду паковать в корпус....
P.S. звучит все прилично...

---------- Сообщение добавлено 20:14 ---------- Предыдущее сообщение было 07:17 ----------

добавил к стабилитрону vd1 диод vd2 (на схеме) , поменялся спектр искажений - значительно снизились четные гармоники, этот спектр как мне кажется можно и выложить, начальный ток ВК 27mA, входное напряжение 2V амплитудное, нагрузка 4 Ома (реактивный эквивалент).
получилось так:

[nemoli]

и буду паковать в корпус....

Геннадий, фото конструктива выложите?
Как этот вариант по звучанию с крайним из старттопика?

апгрейд, радикально уменьшающий количество деталей схемы..

[Hennady]

еннадий, фото конструктива выложите?

конечно, не проблема - весь процесс отфотографирую и предоставлю всю интересующую информацию...

Как этот вариант по звучанию с крайним из старттопика?

"крайний" - это имеется ввиду "Диккенс",
нынешний вариант с выходом на Гексофетах конечно намного лучше https://forum.vegalab.ru/attachment....0&d=1536340438, по звучанию немного другой - т.е. у них разный спектр искажений, при этом варинт диккенс(крайний) нуждается в доработке, по симулятору выход УН следует брать с низкоомного выхода, а по факту в моделе лучше звучит с высокоомного + TIP142/147 не очень то симметричные, эта пара комплиментарная, но не симметричная - это нагружает УН по постоянному току, что не лучшим образом сказывается на звуке - т.е. выходную пару надо поискать другую, т.е. сейчас "запакую" этот вариант и возможно вернусь к Диккенсу....

[audiomun]

поменялся спектр искажений - значительно снизились четные гармоники

Куда - то потерялся C5, который стоял параллельно R13 .....

[Hennady]

Куда - то потерялся C5, который стоял параллельно R13 .....

все верно, в случае с джейфетом этот конденсатор не нужен , т.к. вносит дополнительные искажения формы амплитуды сигнала, я его убрал, при этом пелевое уменьшилось с 80дБ до 74дБ...

в случае с мосфетом этот конденсатор необходим...

---------- Сообщение добавлено 09.09.2018 в 12:07 ---------- Предыдущее сообщение было 08.09.2018 в 20:39 ----------

фото конструктива выложите?

вот:
это общий вид это второй канал

т.е. по факту на радиаторе размещается и плата, силовой конденсатор и выходной конденсатор.

[nemoli]

вот:
т.е. по факту на радиаторе размещается и плата, силовой конденсатор и выходной конденсатор.

Благодарю.

[Hennady]

при исправных деталях и среднем положениях движков подстроечников работает сразу - только подстоить режим и все...
если есть сомнения в исправности деталей, плата подключается без выходников, важно проверить напряжения сток исток VT9 VT11 - если более 20 вольт - ок.
ток выходников настраивать впаивая проволочный резистор по питанию, не мерять падение напряжения на резисторах истоков - высадит выходники...

второй канал запустил сегодня в 9-00, плату паял с нуля часа 4,
*применяю безсвинцовый припой,
*резисторы металлопленка 1%,
*конденсаторы - Wima
*оксидные на плате по питанию Capxon серии RD , в истоке VT12 С4 алюминиевый
*выходной конденсатор Capxon серии LP, не применять из серий LowESR
*стабилитрон - Филлипс
*Триммеры многооборотные...
*размер платы 40ммх100мм
*прокладки под Гексофеты - керамика
*площадь радиатора на 1 канал 1000 см.кв.

P.S. неплохо будет питать усилитель от стабилизатора - оксидные емкости по питанию добавлять нет необходимости, достаточно тех что есть, стабилизатор "врезается" между C8 и C9 на напряжение 60-65вольт....

[brier]

Зачем безсвинцовый ?

---------- Сообщение добавлено 20:51 ---------- Предыдущее сообщение было 20:48 ----------

Почему выходной не применять из серий LowESR ?

[Hennady]

Зачем безсвинцовый ?

для замены свинца применяют медь, у меня есть и с серебром, температура плавления чуть выше (15...20 градусов), но прочность спайки выше, т.к. для пайки применяю не медные дорожки и медную многожильную луженую проволоку....https://forum.vegalab.ru/attachment....8&d=1535917858

Почему выходной не применять из серий LowESR ?

из-за того, что выходной конденсатор в цепи широкополосной параллельной ООС, с низким значением ESR повышается добротность контура (см. эквивалентную схему оксидного конденсатора)....

[Coffeein]

Температура плавления на 15...20градусов выше у серебра?

[stan marsh]

Температура плавления на 15...20градусов выше у серебра?

Кубачинцы в серебре толк знают.
Тут Геннадий припой имеет в виду.

[Coffeein]

Я дурак буквально воспринял. Но Геннадий в радиотехнике вижу хороший профессионал. Каждый мастер своего дела.

[Hennady]

Решил снова вернуться к теме стабилизатора напряжения для усилителя в классе АВ.

смоделировал нагрузку для стабилизатора с учетом того что на выходе усилителя есть конденсатор, и стал "давить" стабилизатор импульсами нагрузки примерно соответствующие импульсам реального сигнала, в результате схема приобрела вот такой вид:

* регулирующий элемент, традиционный для стаба фурии IRF620
*на выходе мост из резисторов R1/2/3 и зенера Z1, определяющих напряжение стабилизации
*транзисторы t1 t2 составляют токовое зеркало с нагрузкой на ИТ из Джейфета
*конденсаторы С2,3,4 керамические, устраняют "звон стабилизатора"....

выходной конденсатор C1 является неотъемлемой частью стабилизатора с большим значением пикового тока.

P.S. в электронной части стабилизатора принципиально отсутствуют электролитические конденсаторы, они только мешают стабилизатору адекватно реагировать на изменение нагрузки...


*нестабильность напряжения при максимальной мощности составляет +/- 1.5mV
*коэффициент подавления пульсаций на импульсной нагрузке 100 (при линейной нагрузке это значение много больше )))



P.S. применение такого электронного регулятора эквивалентно применению емкости в 10 Фарад!!! в нестабилизированном блоке питания, и это всего лишь при нагрузке в 700mА.

[Hennady]

продолжил далее тестировать стабилизатор выше постом https://forum.vegalab.ru/attachment....7&d=1536947367, и в сравнении с версией стабилизатора апреля 2018

что сказать, апрельская версия оказалась на голову выше и по импульсной нагрузке и по статической...причем емкость конденсатора на выходе была всего 1000uF.
также в этой в новой схеме оказался недостаток в виде роста выходного сопротивления стабилизатора на частотах выше 400Гц..., т.е. совсем схема для УНЧ не подходит...


решил таки доработать новую схему стабилизатора а именно:
* добавил эммитерный повторитель для регулируюшего элемента
* увеличил ток в мосте управляющего сигнала.
* с помощью С3 настраивается отклик стаба в зависимости от характера нагрузки...
сама схема:


что получил в итоге -
*выходное сопротивление Стаба выше 400Гц значительно уменьшилось, оно даже стало меньше чем в апрельской версии
*уменьшилась емкость выходного конденсатора до 1000uF
* и очень интересный момент - сохранилась форма пульсаций, т.е. она много ниже по амплитуде но форму не меняет, т.е. такая же "пилка" как и на входе


сравнение пульсаций на выходе сентябрьской и апрельской версии (которая с диффкаскадом):



сентябрьский вариант хоть и имеет на выходе больший уровень пульсации, на импульсной нагрузке он более быстро реагирует, почти не меняет форму пульсаций и имеет низкое выходное сопротивление на частотах выше 400гц...
емкость на выходе не более 1000uF, импульсный ток через конденсатор при нагрузке в 1,2А, составляет всего 250mA...