Усилитель Орион-Д

[Димитрий К]

Основная идея подсмотрена у Sansui, они использовали различные варианты в разных усилителях.
Мной идея была переосмыслена. На авторство естественно не претендую, но полностью такой схемы не встречал.

Название "Орион-Д" - не просто красивое слово и буква, оно в полной мере отражает основную "изюминку" схемы.

Почти всё, на что хватило фантазии, я уже испробовал. Результаты моделирования обнадеживают.
Однако перед тем, как заниматься трассировкой и реализовывать в железе, хочется услышать вагон критики.
Конструктивная критика и дельные предложения приветствуются. По возможности отвечу на все вопросы и проверю предложенные варианты.

Так как я моделирую в Мультисиме, основной можно считать схему в нем.
Для использующих Микрокап сделал модель, немножечко её покрутил, чтобы убедиться в соответствии моделей Мультисима и Микрокапа.
К сожалению в своем Микрокапе не нашел моделей IRF520/9520, поэтому заменил на IRF530/9530. Принципиальных отличий нет, но лучше всё-таки использовать пару IRF520/9520.

Модели Multisim 14 и Micro-Cap 12: Орион-Д.zip



На выход можно добавить индуктивность 2 мкГн || резистор 1-2 Ом, если есть опасения емкостной нагрузки.

[Димитрий К]

Делать следящий каскод Хаксфорда нагруженный на такия конския ёмкости не имеет никакова смысла. Софсем.

Если имеются ввиду С5 и С6 - имеет смысл.

Одной из задач было увеличить допустимую емкостную нагрузку, на схеме обозначена CN1.
Сейчас CN1 max = 150 нФ, модель устойчива не только на синусе 20 КГц, но и на прямоугольных импульсах 20 КГц. Петлевое усиление на 20 КГц = 85 дБ.
При увеличении С5-6 до 33р получим CN1 max = 200 нФ, но уменьшится петлевое усиление до 82 дБ на 20 КГц.
Если уменьшить С5-6 до 10р получим CN1 max = 30 нФ и прирост петлевого до 92 дБ на 20 КГц. Можно пошаманить с другими элементами, и для С5-6 = 10р вернуть CN1 max = 150 нФ... петлевое при этом будет 89 дБ.
Классическая ситуация: если в чем-то выигрываем, обязательно в чем-то проигрываем.

Можно вообще забить на емкостную нагрузку... Я так и не понял, откуда она может взяться.
Или поставить на выходе дроссель 2 мкГн || резистор 1-2 Ом.

[SAPR]

Если имеются ввиду С5 и С6

Имеется в виду Q23, Q24

[Димитрий К]

Имеется в виду Q23, Q24

Речь шла о "следящем каскоде Хаксфорда". Если я правильно понял - это каскод Q20 и Q21 из

Вложение 359544

И для него емкости С5 и С6.

Относительно Q23, Q24 совсем не понял.

[belka]

Q23 и Q24, безусловно.

Относительно Q23, Q24 совсем не понял.

что же вы тогда моделируете? Теперь я совсем не понял

[audiomun]

и имеет склонность к неконтролируемому изменению токов покоя - они либо постоянно растут, либо уменьшаются до "выключения" усилителя

А разве эта проблема здесь решена ?

[Димитрий К]

audiomun, КМК - да.
По аналогии с ИТ в 1ДК: на базе фиксированное напряжение; на эмиттерном резисторе ООС, противодействующая изменению тока.
Для 2ДК напряжение задают светодиоды из 1ДК, ООС - цепь между эмиттерами Т10-Т12 и Т11-Т13.
Далее 2ДК держит стабильный ТП и задает напряжение между базами Т18-Т19, а роль ООС выполняет всё, что находится у них между эмиттерами. (ошибся, нужно перевернуть источник тока)
на базах Т18 и Т19, а резисторы Р20 и Р21 выполняют роль ООС.


belka, я не сразу сообразил, что речь шла о неотъемлемом свойстве мосфетов.
Да, входная емкость 520-го по даташиту 360р. От неё не избавиться. Полагаю, что в модели это учтено, и результат моделирования отражает и это свойство. У 530-го вообще 670р...
Можно поставить 610-й, там 170р, но на модели какой-то принципиальной разницы от 520-го не видно. Стала похуже устойчивость к емкостной нагрузке, но это можно подтянуть коррекциями.

Саму схему такого каскода, нагруженного на мосфеты, я подсмотрел в Sony TA-FA5ES.
Если вас не затруднит - чем плох этот вариант?

[audiomun]

2ДК держит стабильный ТП и задает напряжение на базах Т18 и Т19, а резисторы Р20 и Р21 выполняют роль ООС.

Этого недостаточно, поскольку напряжения на базах никак не фиксированы, а ток заранее неизвестен, например в случае различия h21.

[Димитрий К]

audiomun, что касается напряжений, то можно поставить двойные ТЗ, как в 1ДК. В этом случае будет полная аналогия с ИТ. В моделировании этот вариант никак не отличается от ТЗ+резисторы, а поставить на плату транзистор мне проще, чем резистор.

По токам, тут действительно могут быть различия у Т18 и Т19. Но при этом само действие эмиттерных ООС не даст току изменяться.
Могу лишь сослаться на свой опыт: схема с неопределенными токами нормально не моделировалась, возникали ошибки. Здесь такого не происходит.
И конечно, единственная достоверная проверка схемы - собрать её в железе.

Еще приведу схему одного из Сансуев. Там тоже вроде-бы получается неопределенность в строгом смысле. Но оно же работало.

[audiomun]

Еще приведу схему одного из Сансуев. Там тоже вроде-бы получается неопределенность в строгом смысле. Но оно же работало.

Потому и работало, что никакой неопределённости там нет - смотрим резисторы kR25 и kR36. Кстати, на схеме есть опечатка - транзистор kQ16 должен быть npn, а коллектор/эмиттер включены наоборот.

[Димитрий К]

никакой неопределённости там нет - смотрим резисторы kR25 и kR36

Смотрим.
У меня в базе Р15 и Т15. На транзисторе фиксированное падение. Любая неопределенность напряжения на базе может быть только от резистора. Номинал особого значения в данном случае не имеет, только общее падение напряжения от шины до базы.
Точно так же в Сансуе стоят эмиттерные резисторы в УН, осуществляющие ООС. И точно так же коллекторы транзисторов УН в Сансуе соединены в одну цепь через "термотранзистор".
И точно так же в Сансуевской схеме у транзисторов УН могут быть разные h21.
По принципу установки ТП УН схемы полностью идентичны.

[misha88]

Основная идея подсмотрена у Sansui

И зря, была возможность послушать практически все усилители Sansui 80-х и выше годов, это очень средний уровень (как и Sony, Marantz, Denon), а деталей много, не стОит копировать их схемы, результат будет посредственный.

Все знают классическую схему Селфа, поэтому приводить её не буду. У этой схемы есть существенный недостаток - несимметричность скорости нарастания для положительной и отрицательной полуволн. Причем разница, как указывает Селф - двух-трехкратная.

Для устранения этого недостатка нужно делать симметричную схему.

Насчёта схемы Селфа и Линна верно, но неверен вывод, что для получения симметричной скорости нарастания нужно делать симметричную схему, главное иметь примерно нулевой потенциал в точке подключения конденсатора коррекции, а схемы для этого могут быть разные, например в моей схеме, которую показывал в своей теме, это получается при одном ДК в каскаде.

[35101]

иметь примерно нулевой потенциал в точке подключения конденсатора коррекции

Можно подробнее?

[Димитрий К]

Sansui 80-х и выше годов, это очень средний уровень (как и Sony, Marantz, Denon)

У Сони в тех усилителях, схемы которых я видел - классическая топология, как и у Селфа. Деноны любят вариации Холтона. У Маранца схемы на любой вкус... То есть, если все они - унылое г, - то это не проблемы схем, а исключительно проблемы их реализации.
И я не копирую.

главное иметь примерно нулевой потенциал в точке подключения конденсатора коррекции

Несимметричности скорости нарастания много внимания уделил Селф. Он показал причину этого явления - разный путь заряда и разряда конденсатора коррекции. Разный путь - это и есть несимметричность схемы.
Мой небольшой опыт это подтверждает: даже "условно рабочая" симметричная схема, отправленная в утиль, имела симметричные прямоугольники; Холтоны, которые тоже симметричные благодаря двум разнонаправленным ДК, имеют симметричные прямоугольники; но у меня ни разу не получились симметричные прямоугольники на несимметричных классических схемах.

И кстати, fakel верно заметил: ваша схема - это вариация Холтона. Может поэтому?
А не похожа она на классический Холтон из-за использования смещенного каскода. Между прочим, смещенный каскод использован в Marantz PM7000 и PM8000, выражаясь вашими словами - "очень средний уровень".

например в моей схеме, которую показывал в своей теме

Проблема в том, что я так и не смог запустить вашу схему в Мультисиме, и об этом я говорил в вашей теме. Ваши советы по замене транзисторов тоже не помогли. Я понимаю, что она работает в железе... Но видимо очень чувствительна к любым заменам деталей, так сказать балансирует "на лезвии бритвы".

У меня несколько иная "идеология": максимальная терпимость к замене деталей и номиналам, доступная даже в райцентрах элементная база, бюджетность. Если при таких требованиях получится сделать хороший усилитель, ничто не помешает улучшить его за счет дорогих цацок.

[Johny]

была возможность послушать практически все усилители Sansui 80-х и выше годов, это очень средний уровень (как и Sony, Marantz, Denon)

Вам сильно повезло, наверно на помойке была распродажа барахла!
Sansui B-2301 (1983-90):
Output power : 2x 300W (8 Ohm, 20Hz...20Khz)
2x 550W (4 Ohm, 1Khz)
THD : 0,003% (10Hz...20Khz)
IMD : 0,003%
Frequency response : DC...300Khz (+0 / -2dB)
S/N ratio : 120dB
Slew rate : ± 300V /µs
Rise time : 0,5µs
Ну, очень средний уровень.
И так по всем названным Вами фирмам.

[audiomun]

главное иметь примерно нулевой потенциал в точке подключения конденсатора коррекции

Ну, подобное утверждение не выдерживает вообще никакой критики ..... Всё проще - симметричность усилителя априори подразумевает одинаковость, как частотных так и токовых нагрузочных характеристик схемы по "+" и "-" и поэтому обычно и используется для этого. В вашем случае вышеназванные условия тоже соблюдаются, но посредством принудительного симметрирования при помощи ГСТ.

[misha88]

если все они - унылое г

Я так не говорил, они именно средний уровень, не плохой, но и не высший, на некоторой музыке качество нормальное, на другой слышны огрехи.

И кстати, fakel верно заметил: ваша схема - это вариация Холтона.

Полная чушь, никакого отношения к Холтону (кстати, непонятно, почему все тут приписывают Холтону топологию из его схемы, не он первый её применил). А то вариациями "Холтона" можно назвать почти все схемы на ДК, если они не вариации Линна. А почему тогда схему Холтона не назвать вариацией моей схемы (прототип моей схемы был в журналах раньше схемы Холтона)?

Между прочим, смещенный каскод использован в Marantz PM7000 и PM8000, выражаясь вашими словами - "очень средний уровень".

Вы думаете, что если в схеме каскод, то это автоматически обеспечивает высокий уровень? Есть ещё много условий, о них я вёл разговор в своей теме, и в подавляющем большинстве промышленных усилителей они вместе не обеспечены.

Ну, очень средний уровень.
И так по всем названным Вами фирмам.

Поверьте, все приведённые Вами характеристики не достаточны для пропуска в высшую лигу, я в своей теме об этом говорил, как минимум нужны ещё хорошие фазовые характеристики и др., в этой теме повторяться не буду, а Вы и дальше считайте качество по рекламным характеристикам. Я за свою жизнь послушал больше сотни брендовых промышленных аппаратов и у людей и в магазинах (где есть комнаты прослушивания), поэтому качество знаю не по характеристикам.

Ну, подобное утверждение не выдерживает вообще никакой критики

Во-первых, я имел в виду только как вариант, а не обязательное правило, а во-вторых действительно надо добавить, что в любом варианте нужны одинаковые токи заряда и разряда.

[Johny]

все приведённые Вами характеристики не достаточны для пропуска в высшую лигу

Хорошо. Перечислите весь перечень необходимых характеристик для пропуска в высшую лигу.

Я за свою жизнь послушал больше сотни брендовых промышленных аппаратов и у людей и в магазинах (где есть комнаты прослушивания), поэтому качество знаю не по характеристикам.

Тем более интересно экспертное мнение столь опытного слухача.
И если не затруднит, назовите пару моделей из высшей лиги. Для будущих сравнений.

[Димитрий К]

Вы думаете, что если в схеме каскод, то это автоматически обеспечивает высокий уровень? Есть ещё много условий, о них я вёл разговор в своей теме, и в подавляющем большинстве промышленных усилителей они вместе не обеспечены.

Странно, что вы не поняли этот пример.
Смотрите: вы использовали смещенный каскод и получили хороший результат; кто-то использовал смещенный каскод и получил "то-что-вы-не-говорили". То есть не смещенный каскод виноват в результате, а конкретная реализация всей схемы.
То же самое и с идеей Сансуя - можно получить результат и лучше, и хуже. Тот факт, что вам не понравилось звучание нескольких моделей Сансуя не означает, что сама идея перехода от одного входного ДК к симметричной схеме - бесперспективный путь.

И раз уж вы "заглянули на огонек", повторю кредо этой темы из первого поста: конструктивная критика и дельные предложения приветствуются.

Например я не могу решить, имеет ли смысл повышать ТП в драйверах ВК Т23 и Т24 до 50 мА, или оставить около 20 мА. С одной стороны работа в режиме А на всем диапазоне мощности в теории должна что-то улучшить, а с другой стороны - будет ли улучшение услышано на практике.

[audiomun]

Почти всё, на что хватило фантазии, я уже испробовал. дельные предложения приветствуются.

Почти - инвертирующая схема, например ..... если нет, то почему ?

[Димитрий К]

инвертирующая схема, например ..... если нет, то почему ?

Это можно сказать "стандартный вариант" изменения любой схемы. Посмотреть в симуляторе - запросто.
Но вот в железо... У меня есть две "предвзятости" против инвертирующего включения.

Первая: низкое входное сопротивление. Сам экспериментов в железе не проводил, но читал несколько мнений: разброс от 3К до 10К входного, при котором уже нужно делать буфер или использовать пред. Самый простой буфер из двух полевиков, например как в Jeff Rowland M-9, будет шуметь - так многие считают. Буфер из ОУ - это уже приличное усложнение, не соответствует концепции. Предварительный усилитель - ещё бОльшее усложнение.

Вторая: посмотрите на ФЧХ инвертирующих усилителей - обычным делом является сдвиг фазы +40...+50 град на частоте 100 Гц - относительно "полки" ФЧХ, которая для инверторов начинается не ниже 1 КГц. В теме "идеального" я поднимал этот вопрос, и обосновывал, почему считаю такую ситуацию неприемлемой. Но эта позиция не получила отклика у общественности.