YES - 5

[Геннадий3]

Приветствую , Всех !

Попросили сделать вариант без ОС-ного (полу-ОС-ного ) усилителя . Надо заметить , что без-ОС-ного УМЗЧ
просто не бывает . Поэтому задача была сделать усилитель без Общей ООС .
За основу был взят хорошо себя зарекомендовавший ВК от YES-4M-SAB . К нему добавлен входной ОУ и
корректор нелинейных искажений ( НИ ) на AD844 .

Базовая схема YES-4M-SAB :

и вот он " YES - 5 " :

ВК - практически без изменений из базовой схемы . Не много изменена схема термостабилизации .
Подробно о работе этого ВК и узла SAB смотрите в темах "YES-4M-SAB" и "YES-3M-SAB".
ВК имеет Кус около 3.5 , который задается резисторами местной ОС R8 и R20 . Для получения
нужного Кус всего усилителя добавлен входной ОУ со своей ООС и Кус = 8.5.

Как видно , на схеме присутствует резистор R45 , а это уже Общая ООС . Во-первых , она не глубокая -
всего около 3-х dB , а во-вторых , введена только с целью поддержания "0" на выходе усилителя ,
с чем она хорошо справляется ( ноль на выходе держится на уровне +/- 5 mV ).
В итоге Кус всего усилителя равен , как и всегда , 20 ( 26 dB ) .

Думаю " изюминкой " YES - 5 можно считать применение корректора НИ на популярной МС AD844 .
Она подключена в точку суммирования ( параллельно петле ОС ) ВК , где формируется напряжение
ошибки усиления.
Здесь необходимо снова вспомнить известного конструктора В.П.Матюшкина , который предложил
для компенсации НИ единичную МПОС - Местная Положительная ОС . Напомню , действие МПОС
направлено в том же направлении , что и ООС , усиливая влияние последней на параметры
усилителя и доводя их до максимально возможных значений .
И ещё , по В.П.Матюшкину - так же как и НИ , при МПОС подавляются пульсации напряжения питания ,
компенсируется дрейф постоянной составляющей напряжения на выходе , а так же она снижает негативное
влияние теплофизических процессов в элементах усилительного тракта и отклика громкоговорителя .

В данном случае в качестве ячейки МПОС используется МС AD844 . Кус ( около единицы ) задается
резистором R44 . Подстраивая этот резистор , удается снизить НИ на 40 dB ( 100 раз ) .

В качестве полигона для испытаний использован старый макет YES-4M-SAB .
Технические характеристики практически такие же как и у предидущих YES - ов и хорошо
видны на "весёлых " картинках :

меандр , клипп 20кГц клипп 100кГц , 10V/дел



Малосигнальная полоса по уровню -3 dB около 1 мГц .
Входное сопротивление около 13 кОм .

Попробовал на выход ВК поставить три пары БТ на том же макете :

для БТ - финал :

" Весёлые " картинки для этого варианта YES-5-БТ практически те же.
При Rн = 2 Ома - Кг и спектр почти без изменений .

Далее предстоит работа со стабилизированным БП .


Кому интересно.
Вот хорошая переводная статья о AD844 и её применении - Р-Хобби № 5 2009г ст. 19-23 .



Геннадий Брагин .

[uriy61]

Раскопал у себя BD139/140 от NXP по 10шт каждых. Подбираю в пары.
Мой тестер показывает (что то многовато) наиболее близкие беты в парах - 262/267, 267/280, 270/283
Как такой разброс? Последняя пара не сильно много?

Очень хорошо.

[serg68]

Поменял BD139/140 на подобранные пары, далее следую по этому пути:

1. Вернуть R27 - 1К, Красный светодиод тоже.
2. R44,45 можно пока по 150ом оставить.
3. Конденсаторы в эмиттерах VT6,7 вернуть 150пф (возможно и меньше можно. Контроль по осциллографу)
4. R46 - 27К для начала.
5. Крутим R28, контролируя падение на R31,32. Добиваемся примерно 700мВ (~30мА). Асимметрию подстраиваем R34 или 37.
6. Постепенно уменьшать R46, с 27к, контролируя ток покоя. Как только на r42, 43 будет в районе нескольких сот мВ подстроить R44 или 45 для симметрии.
7. Еще раз подстроить R46 для получения нужного тока покоя.
8. Уменьшить С21 до 100-120пф.

R44, R45 пока стоят как в оригинальной схеме 51 Ом
Конденсаторы в эмиттерах VT6,7 по 150пф
Кручу R28, до падения на R31, R32 - 0,655В и 0,755В (0,1В разброс! уменьшать R34? если да то примерно на сколько?)
R46 снизил до 15kOm (питание +-40В), ток покоя при этих параметрах 82mA
А дальше начались танцы с бубном... падение на R43 - 0.506В на R42 - 0.018В и хоть что ни крути не меняется практически никак!!!
Куда в какую сторону копать?

PS. Еще и небольшая постоянка на выходе в одном канале вылезла -0,036В. Регулируется только в большую сторону. Такое впечатление что не хватает пары оборотов R8. До замены транзисторов с постоянкой проблем не было

---------- Сообщение добавлено 23.05.2020 в 06:01 ---------- Предыдущее сообщение было 22.05.2020 в 17:43 ----------

uriy61, самое интересное, что когда вы замените все транзисторы на подобранные и включите, перекос SAB останется.

Да! Все так и есть. Судя по всему выровнять можно только подстраивая R44, R45, R46. Подскажите приблизительно какие номиналы там должны быть?

[And$er]

serg68, все зависит от параметров ваших выходников. Тут нужно подбором.

Я вообще пришел к выводу, что подстраивать симметрию sab не особо нужно, узел сам себя регулирует в зависимости от режима выходного каскада. Посмотрите как плавают токи через r42, 43 по мере прогрева и термостабилизции. Видны качания токов то в одну то в другую сторону. О остроту реакции узла нужно отрегулировать r46 и, наверное, все.

[uriy61]

serg68, все зависит от параметров ваших выходников. Тут нужно подбором.
Я вообще пришел к выводу, что подстраивать симметрию sab не особо нужно, узел сам себя регулирует в зависимости от режима выходного каскада. Посмотрите как плавают токи через r42, 43 по мере прогрева и термостабилизции. Видны качания токов то в одну то в другую сторону. О остроту реакции узла нужно отрегулировать r46 и, наверное, все.

Получается узел САБ "плавает" сам по себе, но к параметрам и подбору выходников это никакого отношения не имеет. При 0 на выходе видно, что смещения на гейтах P- N- полевиков немного отличается в силу различий их параметров, но это задается смещением на выходе ОУ.

---------- Сообщение добавлено 18:23 ---------- Предыдущее сообщение было 18:20 ----------

А дальше начались танцы с бубном... падение на R43 - 0.506В на R42 - 0.018В и хоть что ни крути не меняется практически никак!!!
Куда в какую сторону копать?

Подбором резисторов в цепи LEDов, они удобно расположены.

---------- Сообщение добавлено 18:26 ---------- Предыдущее сообщение было 18:23 ----------

небольшая постоянка на выходе в одном канале вылезла -0,036В. Регулируется только в большую сторону. Такое впечатление что не хватает пары оборотов R8. До замены транзисторов с постоянкой проблем не было

На возбуд похоже. Например, если крутить ток покоя в направлении "за ноль", то появляется и растет генерация 1,2мГц амплитудой 0,3В п-п.

[serg68]

serg68, все зависит от параметров ваших выходников. Тут нужно подбором.

Я вообще пришел к выводу, что подстраивать симметрию sab не особо нужно, узел сам себя регулирует в зависимости от режима выходного каскада. Посмотрите как плавают токи через r42, 43 по мере прогрева и термостабилизции. Видны качания токов то в одну то в другую сторону. О остроту реакции узла нужно отрегулировать r46 и, наверное, все.

Все таки немного поправить наверное нужно, уж очень большой разброс R43 - 0,5В и R42 - 0.018В. У Вас стоят R44 и R45 по 150 Ом, у меня пока по 51 Ом. Какой из них нужно увеличить и какой уменьшить в моем случае? В схеме YES4 они тоже разные по номиналам. А R46 наверное верну 20к. От него буду пытаться балансировать.
И еще на на R31, R32 - 0,655В и 0,755В. На сколько важно тут выровнять? И какие резисторы здесь увеличивать или уменьшать?

---------- Сообщение добавлено 10:45 ---------- Предыдущее сообщение было 10:39 ----------

Сообщение от serg68


небольшая постоянка на выходе в одном канале вылезла -0,036В. Регулируется только в большую сторону. Такое впечатление что не хватает пары оборотов R8. До замены транзисторов с постоянкой проблем не было



На возбуд похоже. Например, если крутить ток покоя в направлении "за ноль", то появляется и растет генерация 1,2мГц амплитудой 0,3В п-п.

Этого еще не хватало.. Во втором канале все нормально... Откуда ему было взяться.. как невовремя сгорел осциллограф... Может все таки не возбуд? Если кручу "за ноль" то постоянка просто плавно увеличивается и с прогревом меняется... Если это возбуд то C21 увеличить? у меня сейчас 100р стоит

[And$er]

serg68, токи через r31, 32 желательно подстроить. Это влияет на симметрию токов покоя ВК. Регулируется подстройкой r34 или r37. Кстати, после этого может и перекос в SAB меньше станет.

[serg68]

serg68, токи через r31, 32 желательно подстроить. Это влияет на симметрию токов покоя ВК. Регулируется подстройкой r34 или r37. Кстати, после этого может и перекос в SAB меньше станет.

Выровнял токи через R31 и R32 (+-0,01В) Исчезла постоянка, видимо диапазона регулировки R8 не хватало. Но перекос в SAB все равно остался, вернее его нет при очень малых токах через R42 и R43. Начинаю увеличивать R44 и R45 Ток вначале растет на R43, на R42 почти не меняется, возникает перекос. При дальнейшем увеличении номиналов R44 и R45 до 75-100 Ом ток покоя растет до 200мА и выходит за пределы регулировки. Пока вернул R44 и R45 по 51Ом, R46 - 20кОм. Питание +-40В. Если кому удалось отрегулировать SAB подскажите какие номиналы у Вас R44, R45, R46? И так ли критично чтобы на R42 и R43 падало от 0,5-1В ?

[uriy61]

Выровнял токи через R31 и R32 (+-0,01В) Исчезла постоянка, видимо диапазона регулировки R8 не хватало. Но перекос в SAB все равно остался, вернее его нет при очень малых токах через R42 и R43. Начинаю увеличивать R44 и R45 Ток вначале растет на R43, на R42 почти не меняется, возникает перекос. При дальнейшем увеличении номиналов R44 и R45 до 75-100 Ом ток покоя растет до 200мА и выходит за пределы регулировки. Пока вернул R44 и R45 по 51Ом, R46 - 20кОм. Питание +-40В. Если кому удалось отрегулировать SAB подскажите какие номиналы у Вас R44, R45, R46? И так ли критично чтобы на R42 и R43 падало от 0,5-1В ?

Я перед установкой мелкотранзисторов замерял их беты - очень сильно различались у npn и pnp. Производитель хороший в ките - fairchild. Покупал такие же fairchild в ЧиД: картина с бетой - такая же.
Может токи через R31 и R32 настроить с перекосом, компенсирующим перекос в САБ?

[serg68]

токи через r31, 32 желательно подстроить. Это влияет на симметрию токов покоя ВК

Уберем одну проблему за счет возникновения другой, возможно еще большей.
Я бы сейчас хотел понять, при малых токах через R42, 43 вершина синусоиды SAB выглядит чуть более "острой", при увеличении токов становится более "пологой" или просто отходит дальше от 0 ? Но и в том и другом случае транзистор не закрывается, т.е. коммутационных искажений нет. Почему тогда Геннадий рекомендует режим SAB именно с бОльшими токами?

[uriy61]

Уберем одну проблему за счет возникновения другой, возможно еще большей.
Я бы сейчас хотел понять, при малых токах через R42, 43 вершина синусоиды SAB выглядит чуть более "острой", при увеличении токов становится более "пологой" или просто отходит дальше от 0 ? Но и в том и другом случае транзистор не закрывается, т.е. коммутационных искажений нет. Почему тогда Геннадий рекомендует режим SAB именно с бОльшими токами?

Амплитуда - больше при бОльшем токе (падении напряжений на этих резисторах). Расстояние от 0 зависит от величины тока покоя. Симметричность расстояний края осциллограмм от 0, симметричность их формы зависит от симметричности настройки.

[serg68]

Амплитуда - больше при бОльшем токе (падении напряжений на этих резисторах). Расстояние от 0 зависит от величины тока покоя. Симметричность расстояний края осциллограмм от 0, симметричность их формы зависит от симметричности настройки.

Я модельку в Микрокапе сделал, параметры близкие к реальным, и там тоже SAB с перекосом. Если есть интерес покопаться могу на почту скинуть.

[uriy61]

Я модельку в Микрокапе сделал, параметры близкие к реальным, и там тоже SAB с перекосом. Если есть интерес покопаться могу на почту скинуть.

У меня вариант с 2SK1530/2SJ201, который требует стабилитрона и резистора на пути к гейтам.
Вообщем, у меня получилось настроить САБ без перекосов. Но как и говорил And$er - напряжения плавают с прогревом.
Подбирая стабилитроны (точнее последовательные цепочки диодов, тк стабов не было) в сторону уменьшения дошел до стабистора КС119А с падением по паспорту 1.9В, реально еще меньше из-за малых токов через него. Это ключевой момент достижения требуемого тока покоя, тк R28 "занят" настройкой узла САБ.
Отталкиваемся от схемы уважаемого автора с его номиналами резисторов.
Стабы КС 119А падение на них по 1,78В. Резисторы, привязывающие стабы - по 390 Ом.
R46 -24кОм. Питание +-42 В.
Проверял в 3-х режимах:
- 0,5 В на R31 и 32, соответственно на красном лед - 0,95 В;
- 0,6 В на R31 и 32, соответственно на красном лед - 1,15 В;
- 0,7 В на R31 и 32, на красном лед 1,18 В.
На гейтах по 1,69 В и 1,68 В.
На R49 и 50 по 20-30мВ в зависимости от настройки напряжений на R31 и 32.
На эмиттерах VT8, 9 по 3,43 В.
Соответственно напряжения на R42 - будут от 0,1 до 0,7 В и на R43 - аналогично.
Если на R31, 32 сделать по 0,7 В, то на R42, 43 будут в районе 0,1 В. Если на R31, 32 сделать по 0,5 В, то на R42, 43 будет в районе 0,4-0,7 В.
На эмиттерах VT15 и 14 - 2,74 и 3,37 В. На эти напряжения только смотреть, делать их одинаковыми - не нужно. Они настоечные и будут 100% разными.
В данном случае я увеличивал R45 c 51 Ом до 53 Ом. Тогда при 0,6 В на R31 и 32, на R42, 43 было почти одинаково в районе 0,35 В.
Увеличение сопротивлений R44 и 45 с 51 до 100 Ом - "опрокидывает" настройки в ту или иную сторону, типа 1,6 В и 0,01 В. Не ожидал такой "остроты".
Главный недостаток - отсутствие термостабилизации. Ток с прогревом растет, но не критично, раза в 1,5.
Еще один недостаток: если раньше мог регулировать 0 на выходе в + и -, то теперь от 1мВ и более. Напряжения на R31 и 32 - абсолютно одинаковые.

Раньше, когда я R27 делал 3,6к и вместо красного леда ставил белый - термостабилизация работала, 0 на выходе регулировался в + и -, но САБ работал на милитоках, напряжения на R42 и 43 были в районе 0,01 В.

Думаю, а нужен ли вообще САБ, если выставить токи покоя 3 х 50-100мА? (150-300мА на тройку).

[And$er]

uriy61, посчитайте на какой выходной мощности ВК уйдет из класса А при 300мА тока покоя. Вы на такой мощности будете слушать?

[Dreew]

Парни, кто собрал YES - 5 и сравнил его с чем-то, отпишите в личку о впечатлениях или дайте ссылку на отзывы.

[uriy61]

Вообщем, для себя я решил вопрос работы усилителя с 2sk1530/2J201 и "правильной" настройке САБ.
Некоторые моменты в выборе номиналов деталей оказались неожиданными.
Питание +-42В.
Резистор R27 увеличил с 1к до 3,6к.
Красный лед заменил на белый.
Транзисторы BD139/140 заменил производителя ST на ON (или Fairchild) с литерой -16 (высокая бета). По замерам их беты были примерно равны (в районе 180-185).
Это очень положительно сказалось на симметрии работы плеч.
Переменник тока покоя R28 выкрутил до упора по часовой стрелке - на минимальный ток.
Резисторы R44 и 45 увеличил в 10 раз - с 51 до 560 Ом. В обеих плечах поставил одинаковые.
Резистор R46 увеличил с 24 до 27кОм.
Сразу получил симметрию падений напряжений на R31 и 32 - 1,0 В.
И почти симметрию на R42 и 43 - 0,5 В. При включении различаются на 30%, потом - почти одинаковы +-10%.
При необходимости выровнять эти напряжения - к запаянным СМДкам 560 Ом в параллель можно устанавливать выводные или СМД резисторы номиналом 3-16кОм.
Различие этих резисторов на 5% способно из 0,1В-0,9В на R42 и 43 сделать наоборот 0,9-0,1В. Т.е. реакция - "острая".
Ток покоя получил 200мА (примерно по 22мВ на истоковых резисторах) при выкрученном на минимальный ток R28.
При необходимости уменьшить ток покоя, например в 2 раза - немного увеличьте R46 с 27 до 30кОм.
Теперь о неожиданном моменте - в предыдущих вариантах поиска "грааля" стабы в затворах уменьшились с 2,4В до 1,9В. Здесь ко двору пришлись стабы на 3,0 В.
Резисторы, привязывающие вывод стабы к шинам питания по 390 Ом. Уменьшая их номинал с 390 до 290 Ом можно немного уменьшить напряжения на гейтах и, соответственно, немного снизить ток покоя.

[serg68]

Переменник тока покоя R28 выкрутил до упора по часовой стрелке - на минимальный ток.
Резисторы R44 и 45 увеличил в 10 раз - с 51 до 560 Ом. В обеих плечах поставил одинаковые.
Резистор R46 увеличил с 24 до 27кОм.
Сразу получил симметрию падений напряжений на R31 и 32 - 1,0 В.
И почти симметрию на R42 и 43 - 0,5 В. При включении различаются на 30%, потом - почти одинаковы +-10%.

Аналогично! Только я стараюсь R28 держать где то посредине, чтобы на VT5 была термостабилизация. R46 у меня сейчас 23 кОм. R45 - 190 Ом, R44 - 110 Ом
При этом на R42 и R43 падает по 0,142В. Ток покоя с прогревом чуть уменьшается и возможна регулировка с помощью R28. Сомневался увеличивать ли дальше R44, 45 но судя по Вашему посту вижу что есть в этом резон! Падение напряжения на R42 и R43 таким образом можно увеличить, при этом удерживать ток покоя увеличивая R46?

[uriy61]

Аналогично! Только я стараюсь R28 держать где то посредине, чтобы на VT5 была термостабилизация. R46 у меня сейчас 23 кОм. R45 - 190 Ом, R44 - 110 Ом
При этом на R42 и R43 падает по 0,142В. Ток покоя с прогревом чуть уменьшается и возможна регулировка с помощью R28. Сомневался увеличивать ли дальше R44, 45 но судя по Вашему посту вижу что есть в этом резон! Падение напряжения на R42 и R43 таким образом можно увеличить, при этом удерживать ток покоя увеличивая R46?

У меня R27 увеличен до 3,6кОм, и лед тогда нужен белый, т.к. красный тогда постоянно неярко горит. В этом случае термостабилизация сохраняется и при выкрученном до упора R28.
Со штатным R27=1кОм и красным лед у меня термостабилизации не было, и при настройке режимов САБ резисторы в плечах необходимо было корректировать на разные номиналы (почему это оказалось в связке - хз).
Да. Увеличивая R44 и R45 - увеличиваем напряжения на R42, 43 и увеличиваем ток покоя. Уменьшаем ток покоя с помощью R46, падение на R42,43 - сохраняется (немного уменьшается).

[And$er]

uriy61, а какой у вас ток через светодиоды сейчас течет?

[uriy61]

uriy61, а какой у вас ток через светодиоды сейчас течет?

Даже если транзисторы VT14,15 полностью открыть, то 3мА. (84:28000=0,003).
По замерам - 2,6мА.
Недостаток стабилизатора LED+R, что увеличивается общее сопротивление, но оно у LED само по себе не такое уж маленькое.
Если общее падение напряжения LED+R превысит более чем в 2раза падение напряжения на LED, то можно (нужно) поставить последовательно два LED и "маленькое" R.

[serg68]

У меня R27 увеличен до 3,6кОм, и лед тогда нужен белый, т.к. красный тогда постоянно неярко горит. В этом случае термостабилизация сохраняется и при выкрученном до упора R28.
Со штатным R27=1кОм и красным лед у меня термостабилизации не было, и при настройке режимов САБ резисторы в плечах необходимо было корректировать на разные номиналы (почему это оказалось в связке - хз).
Да. Увеличивая R44 и R45 - увеличиваем напряжения на R42, 43 и увеличиваем ток покоя. Уменьшаем ток покоя с помощью R46, падение на R42,43 - сохраняется (немного уменьшается).

У меня вышло следующим образом.. Увеличивал R44 и R45 до ~550 - 600 Ом падение на R42,43 растет до 0,5В но удержать от роста ток покоя с помощью увеличения R46 не вышло, да и с термостабилизацией при авторских номиналах R27,28,29 начались проблемы. Сделал немного иначе.. уменьшил на 120 - 100 Ом R34 и R37, ток покоя упал и выросло падение на на R42,43. Далее увеличивая R44 и R45 до 165 - 230 Ом ток покоя вернулся на прежнее значение (100mA на транзистор) и сбалансировал падения на R42,43 (0,5 - 0,7В) Ток покоя отлично держится и регулируется, термостабилизация работает! Красный светодиод убрал за ненадобностью. Пожалуй на этом остановлюсь. Надо точно подобрать номиналы резисторов R44 и R45, от этого очень сильно зависит баланс SAB