Технологичный УМ с улучшенными параметрами

[bukvarev]

Данный концепт сделан для высокоскоростного УМ с номинальной выходной мощностью 100 Вт и полосой полной мощности 2 МГц.
Это - не звуковой УМ, но идея, видимо, может быть использована и для УМЗЧ.

При проектировании я преследовал следующие цели:
1. Технологичность и отсутствие регулировки тока покоя при пром. производстве.
2. Улучшенный PSRR за счет отсутствия "термо" узла в высокоомной части усилителя (на выходе УН).
3. Простота реализации ограничения по напряжению затворов и току ВК (от последовательного датчика на выходе модуля). Этот узел на схеме не показан, чтобы ее не перегружать.

Схема:


Какие получаются дополнительные плюсы:
1. Транзисторы УН можно брать в неизолированных корпусах, и монтировать на общую пластину, с нормированной конструктивной емкостью "пластина-общий".
2. Транзисторы основной группы монтируются на двух брусьях без термопрокладок, что технологично.
3. Есть возможность реализации дополнительного параллельного канала за счет введения управления токами Q3 и Q4. Например, "супер А" или коррекция искажений вперед.

Основные недостатки:
1. Плохое использование напряжения питания.
2. Повышенная сложность.

Пояснения к схеме.
Q4 и Q4 - датчики температуры (и дополнительно нелинейные элементы, аналогичные Q13-Q18).
- Полевиков в ВК показано три пары для примера (у меня в конструкции их другое количество).
- В первом приближении R4-R7 имеют одинаковое сопротивление (порядка 300 Ом).
- При необходимости увеличения тока покоя при сохранении равенства R4-R7 в истоки Q2 и Q3 можно ставить дополнительные сопротивления.
- VD1-VD4 - ограничитель.
- VD5 предназначен для уменьшения омического сопротивления между эмиттерами Q11 и Q12.
- R1C1 и R2C2 формируют динамическую нагрузку, если необходимо использовать опцию динамического управления источниками тока I1 и I1. Если же этого не нужно, то R1 и R2 заменяются перемычками, C1 и C2 не устанавливаются, а источники тока I1 и I2 заменяются единственным резистором или источником тока, который в небольших пределах позволяет регулировать ток покоя ВК.
- Постоянная времени цепей С3R5 и C4R6 может быть небольшая, от 0,3 мкс.
- В моей конструкции Q5 и Q6 - не транзисторы, а ОУ в sot23-5 с обратной связью от R4 и R7.

[Dieselboy]

Завести свою ветку и в ней описать концепцию, схему и петлевое, вероятно, мешает отсутствие интереса?

Вряд ли, т.к. там писать особо-то и нечего - весь усилитель, надо полагать, это Coda, некогда Игвин фото выкладывал в ветке по выходным транзисторам, собственно и есть выходной транзистор, помноженный на 7, ранее, кажется, их было поболее. УН как такового нет - т.к. это композит, ну и что тут говорить? - Какой ОУ выбрать(ли). Ну разве ж это усилитель без дискретного УН и входных каскадов? Тьфу. В общем, с небес на землю.

[bukvarev]

Видео по поводу монтажа брусьев на плату.
https://drive.google.com/file/d/1KLU...ew?usp=sharing

[ОРорин]

bukvarev, сильного вам и вашей компании здоровья Евгений. Дальнейшее развитие очень интересно. Поэтому мой вопрос: будет новый усилитель представленный в полном доступе?

[bukvarev]

bukvarev, сильного вам и вашей компании здоровья Евгений. Дальнейшее развитие очень интересно. Поэтому мой вопрос: будет новый усилитель представленный в полном доступе?

Спасибо за добрые пожелания!
Сейчас мы с Андреем проектируем усилительный модуль под названием "Интеграл" по идее из топика https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2831090.
Он будет примерно такой же компактный, как и показанный в видео постом выше.
Если по звуку и параметрам все получится хорошо, то мы выложим подробную информацию по схеме и комплектующим в открытый доступ.

[belka]

Сейчас мы с Андреем проектируем усилительный модуль под названием "Интеграл" по идее из топика

Какая ветка будет развиваться?

[bukvarev]

Какая ветка будет развиваться?

Пока макетируем варианты.
У меня идея-бзик прикрутить к УН из той ветки ВК из этой ветки.
Я еще ни разу по-серьезному не делал выхлоп для звука на дешевых кремниевых полевиках. Очень хочется послушать, как это будет в реальности.
Еще хотел таки пересилить свои внутренние предубеждения, и макетнуть УН с использованием "Гумелеподобного" включения опера. Пара AD844 имеется. Поэтому вариант, предложенный тобой (а также твой вариант, описанный в "Очень непростом усилителе") представляет большой интерес.

Как будут развиваться ветки, пока не знаю. Там больше рассматривается схемотехника, здесь - конструктив.
Может, открою третью тему, под названием "Интеграл".

[deemon]

Описанная концепция стабилизации тока покоя была опробована на практике.
В окончательной версии, она была выполнена компромиссно:
расположение датчика и принцип системы стабилизации взяты исходные, но параллельник (по предложению Deemon, а также потому, что в "эпической битве за фазу" он все же оказался излишним) был заменен на обычный ЭП.
Вот небольшое видео первого макета платы УМ. Так система стабилизирует ток покоя всего 7,5 мА.
Все проверено в климатике (-60..+105 градусов), и в динамике после воздействия большой нагрузки. Ток стоит в диапазоне +- 5%. Регулировки не требуется.
Сейчас в усилителе "трудится" счетверенная пара IRF520/9520 при 30 мА/пару, без истоковых резисторов, раскачиваемая ЭП на KSA1220/KSC2690.
https://drive.google.com/file/d/1qQD...ew?usp=sharing

Ну я же плохого не посоветую ...

[Валет]

Все проверено в климатике (-60..+105 градусов), и в динамике после воздействия большой нагрузки. Ток стоит в диапазоне +- 5%. Регулировки не требуется.

Я тоже проверял динамическую стабильность тока покоя в своем усе (с ВК-шиклаи), поэтому мне интересна Ваша методика этой проверки. Не могли бы Вы описать ее?
И еще, что Вы подразумеваете под динамикой (тока покоя?) после воздействия большой нагрузки? На поведение тока покоя в динамике мало кто обращает внимание, поэтому здесь возможны разночтения.
Заранее благодарю за ответы. Возможно они могут быть интересны и другим форумчанам.

[belka]

На поведение тока покоя в динамике мало кто обращает внимание, поэтому здесь возможны разночтения.

Мгновенное изменение тока покоя параметров транзисторов ВК в зависимости от входного сигнала температуры сегодня моло кого интересует - при обозначенных глубинах ООС это не актуально совершенно. Всё мгновенные изменения параметров транзисторов ВК не найдут никакого отражения на выходе УМ. Поэтому и взоры падают на всякие грошёвые переключательные транзисторы для применения в ВК с током покоя 5 ма на пару). То, о чём вы пишете было любопытно в 80-х годах прошлого века на страницах журнала Радио, однако, прошло почти 40 лет.

зы. и наоборот, необходимо очень ответственно подойти к проектированию входного узла сравнения, что бы тепло именно там не выветрило все бонусы от глубочайшей общей ООС. Думаю, возможно ошибаюсь, применение просто ОУ на входе излишне оптимистично.

[Dieselboy]

В окончательной версии, она была выполнена компромиссно:
расположение датчика и принцип системы стабилизации взяты исходные, но параллельник (по предложению Deemon, а также потому, что в "эпической битве за фазу" он все же оказался излишним) был заменен на обычный ЭП.

И ничего не потеряли, даже наоборот - преобрели. Я вчера запустил по первой слегка упрощённой и изменённой версии подобный параллельник в выходе (всего в выхлопе получилось 4 касккада повторителей: 1 - параллельник, 2 - симметричник, 3 - параллельник, 4 - симметричник). Но усил "не заиграл", звук был похож если не полность на половик, то на полпути к нему: чрезмерно мягкий вальяжный звук, нет агрессии, нет динамики, нет пикфактора, как-будто приглушённый, сжатый ДД, не и того голографического обёъма. Источником "батарейки" был лабораторный импульсник, далее следовала катушка 1 мГн и стаб на LM350, электролиты, плёнки 0,22 мкФ. Единственное что я не сделал, то не поставил электролит в эмиттер предвыходного транзистора "батарейки", ну и воткнул ДШ с падением 0,18 В для того чтоб сбить ток покоя. Токи покоя предвыходного параллельника был где-то 65 мА, выходного так же. Чтобы можно было балансировать ноль на выходе - половинки параллельника были разделены на 2 ветки, а в эмиттеры их для сбивания тока до нормы были введены сопротивления по 10 Ом. Сопротивление самой же "батарейки" было так же 10 Ом. Попробую и другие варианты и доделать до конденсатора и увеличить до 40 Ом сопротивление батаерйки, но начало уже какое-то разочаровывающее. Моё мнение, что дело не в самой батарейке, а во включении транзисторов параллельника - он слишком медленно заряжает/разряжает входа выходников, звук как-будто у УН с малой скоростью нарастания. Вот фрагмент собранной схемы:

[Валет]

Мгновенное изменение тока покоя в зависимости от входного сигнала сегодня моло кого интересует - при обозначенных глубинах ООС это не актуально совершенно. Всё удет с большим запасом выправлено. Поэтому и взоры падают на всякие грошёвые переключательные транзисторы для применения в ВК. То, о чём вы пишете было любопытно в 80-х годах прошлого века на страницах журнала Радио.

Изменение тока покоя в зависимости от входного сигнала может стабилизироваться увеличением сопротивления эмиттерных резисторов, но это не всегда возможно. ОООС не влияет на ток покоя.



С 80-х годов никаких подвижек в этом не произошло. Поэтому динамическая стабильность ТП не потеряла актуальности. Интересен поэтому ответ Букварева.

[belka]

ОООС не влияет на ток покоя.

Понятно. Началось перекривливание сказанного.
До побачення!

[Валет]

Понятно. Началось перекривливание сказанного.
До побачення!

У вас было не ОООС, а ООС. Какую ООС вы имели в виду? ООС по ТП в ВК посредством Rэ?

---------- Сообщение добавлено 18:39 ---------- Предыдущее сообщение было 18:30 ----------

Какая ООС делает неактуальной динамическую стабильность ТП по-вашему?
Надеюсь на внятный ответ, не требующий домысливания.

[Dieselboy]

ОООС не влияет на ток покоя.

А как же происходит тогда балансирование нуля в выходных парах и в усилителе в целом при помощи ОС?

С 80-х годов никаких подвижек в этом не произошло. Поэтому динамическая стабильность ТП не потеряла актуальности.

В чём проблема? - Берём два раздельных радиатора и лепим выходники без всяких прокладок прямо на них. Вуаля!

[Валет]

А как же происходит тогда балансирование нуля в выходных парах и в усилителе в целом при помощи ОС?

В чём проблема? - Берём два раздельных радиатора и лепим выходники без всяких прокладок прямо на них. Вуаля!

Балансирование нуля в выходных парах и в усилителе в целом при помощи ОС, если имеется в виду нуль на выходе, то эта ОС никак не влияет на ТП и его динамическую стабильность. ТП определяется местной тепловой ОС в системе источник смещения - ВК. В этом и проблема.

[audiomun]

Берём два раздельных радиатора и лепим выходники без всяких прокладок прямо на них. Вуаля!

Вуаля что ...? Ток покоя транзисторов ВК от этого не будет изменяться, что ли ...?

[.Васильев]

Вуаля что ...? Ток покоя транзисторов ВК от этого не будет изменяться, что ли ...?

две антенны излучателя. ну полный хайенд

[Dieselboy]

если имеется в виду нуль на выходе, то эта ОС никак не влияет на ТП и его динамическую стабильность. ТП определяется местной тепловой ОС в системе источник смещения - ВК.

Но ток покоя по большому счёту в нормальном усе (с ограниченной/малой глубиной ОООС) не влияет на звучание выходников - уже ни раз упоминались эти моменты от Линкса и м.б. ещё кого-то в давней теме про Выходные транзисторы. Лично я так же не слышу влияние звучания уся от тока покоя, что почти ноль, что 1+ А - равнопараллельно.

Вуаля что ...? Ток покоя транзисторов ВК от этого не будет изменяться, что ли ...?

Не так быстро - темоудар лучше держится - больше постоянная времени, т.к. нет "термоизоляторов" под брюхом.

две антенны излучателя. ну полный хайенд

Ну таким макаром - надо бы и полюса питания соединить вместе - ведь протяжённость цепей питания ещё больше! ;) Да и на сколько сильно они излучают, если: ток через них не течёт, а постоянная составляющая поддерживается стабилизатором с милливыми просадками?...

[audiomun]

две антенны излучателя. ну полный хайенд

Кстати, да - в случае широкополосной либо на грани устойчивости, схемы УМЗЧ - чревато возбудом на ВЧ ...

[Валет]

Но ток покоя по большому счёту в нормальном усе (с ограниченной/малой глубиной ОООС) не влияет на звучание выходников

См. зависимость искажений от ТП здесь и здесь.