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.

[bukvarev]

Приходится ли с ними как-то особенно бороться, чтобы они не свистели?

Резистор в базу, максимально близко. От 25 Ом. В остальном все как обычно. Если аккуратно сделать монтаж, то даже на макетке никаких проблем нет (по меньшей мере, я не сталкивался).
Проверял схему на возможные мягкие возбуды датчиком поля, подключенному к спектроанализатору (до 9 ГГц).
Там возбуды возможны вплоть до пары ГГц.

---------- Сообщение добавлено 28.02.2021 в 00:04 ---------- Предыдущее сообщение было 27.02.2021 в 23:59 ----------

надо слушать

Это ключевое слово всех изысканий в аудио. Потому и собираем послушать.
Там в плате предусмотрены обходные перемычки, поэтому можно половину всего не ставить. Так проверим работу и ушника с разными стабами, и аттенюатора с разными буферами, и без буферов - тоже.
Про ушник повторюсь, что это - просто "довесок", в основном, для проф. линейки как дополнительный контроль. "Бескомпромиссный" же ушник желательно выполнять в виде отдельного прибора. Имхо.

[Mexap]

Сегодня запустили плату предусилителя-коммутатора-РГ на PGA4311, пока без штатных стабов, в минимальной конфигурации, с одним входом и без усилителя на наушники.

Фото платы:


Запустили без штатного контроллера, с Ардуино.

Видео процесса:
https://drive.google.com/file/d/1ZO_...ew?usp=sharing

Звук оставил очень приятные впечатления, несмотря на мешанину плат, проводов и отсутствие экрана. )
Хорошая передача пространства, практически незаметное влияние на тембры музыкальных инструментов, аккуратное отношение к послезвучиям, к передаче акустического эмбиенса зала и/или тонзала.

---------- Сообщение добавлено 03.03.2021 в 18:31 ---------- Предыдущее сообщение было 02.03.2021 в 21:05 ----------

Поставили стабилизаторы и микросхему усилителя для наушников. После установки штатных стабилизаторов звуковая картина ожидаемо улучшилась, конечно о кардинальной разнице говорить не приходится, но она вполне заметная.

Фото платы с установленными компонентами:

[MAXIM_A]

Mexap, поздравляю с удачным запуском!

[Mexap]

MAXIM_A, спасибо!

---------- Сообщение добавлено 04.03.2021 в 19:02 ---------- Предыдущее сообщение было 03.03.2021 в 20:43 ----------

Свежая пара плат, на сей раз - из печки, первую я паял руками(ну как руками - двумя паяльниками, одновременно)).
Этот вариант исполнения сделан для сравнения: опа2810 в инверте(первая плата), и опа1612 в неинверте.

[MAXIM_A]

Свежая пара плат, на сей раз - из печки, первую я паял руками(ну как руками - двумя паяльниками, одновременно)).

Руками спаяна не хуже, чем в печке. Только наверно дольше...

[MAXIM_A]

Подарок к 8 марта, приехал корпус для усилителя!
Китайцы научились делать очень качественно: все детали из дюраля отшлифованы и анодированы.
Отверстия и резьбы совпадают идеально!
Стенки и панели толстые...

[LepekhinV]

Offтопик:
Константиныч, кинь ссылку, пожалуйста, у кого брал.

[MAXIM_A]

Offтопик:
Константиныч, кинь ссылку, пожалуйста, у кого брал.

Да, продают многие.
Это, где я покупал...
https://aliexpress.ru/item/202553898...1b2a33edbEf0zJ

[Mexap]

MAXIM_A, нам такая компоновка корпуса не очень нравится. А так - симпатично, да.

[MAXIM_A]

MAXIM_A, нам такая компоновка корпуса не очень нравится. А так - симпатично, да.

А какая у ВАС!

[Mexap]

MAXIM_A, а у нас радиаторами внутрь, к трансформатору(ам), так нам больше нравится, всё по коту Матроскину. )

[Mexap]

Приехали платы контроллера линейки "Интеграл", цвета шварц:

спаяли:


возможности:

на входе выпрямитель и стаб на 5В с дополнительным выходом для подключения "дочерней" платки с чем-нибудь, либо наоборот, запитки этой платы от внешнего источника.
Плата имеет выход на индикатор (ЖК, VATN, OLED) и датчик фазы входной сети переменного тока (для выработки сигнала на симисторы и контроля провалов напряжения питающей сети).
Также есть:
- приемник IR пульта (в программе сделан декодер NEC, но это непринципиально),
- валкодер с кнопкой для управления,
- выходы на два оптосимистора (или рэле) двухэтапного управления силовым питанием,
- выходы на два рэле плат защиты АС,
- управления четырьмя поляризованными рэле коммутатора входов,
- гальванразвязанный SPI управления регулятором громкости (или еще чем),
- шесть светодиодов произвольного назначения,
- два входа от датчиков перегрева,
- два входа исправности питания (power good от стабилизаторов или источника питания),
- два входа от датчиков перегрузки усилителя (или еще какого-либо назначения),
- двунаправленный COM-порт для связи с ЦАП,
- два аналоговых входа, в каждом из которых есть детектор постоянки на оптронах и канал оцифровки сигнала в звуковом диапазоне с трансформаторной развязкой.

Такой контроллер пригоден для:
- полного контроля УМ со встроенным селектором входов и регулятором громкости,
- предварительного усилителя с дополнительным выходом на головные телефоны,
- ЦАПа.

[MAXIM_A]

Mexap, а какие индикаторы? Картинки посмотреть....

---------- Сообщение добавлено 20:41 ---------- Предыдущее сообщение было 20:28 ----------

На фото какой? OLED

[bukvarev]

Mexap, а какие индикаторы? Картинки посмотреть....

---------- Сообщение добавлено 20:41 ---------- Предыдущее сообщение было 20:28 ----------

На фото какой? OLED

На фото обычный LCD для отладки.
Будет графический OLED белый, WEG010016D, 100х16 точек.

[bukvarev]

Сегодня завершили отладку первой очереди ПО нового ЦАПа.

ЦАП экспериментальный, выполнен без использования специализированных микросхем, на каждый канал работают параллельно три PWM модулятора.
ЦАП в том виде, как на фото, планируется собирать как дешевое "OEM" изделие, в состав предварительного усилителя/селектора/регулятора громкости.
Выходное напряжение +4 dBu. Входы: до 4-х каналов SPDIF/TOSLINK. Также есть аппаратная возможность подключения внешнего I2S источника.

На следующей неделе упакуем пару плат в корпуса и организуем тур. Кто заинтересован послушать, пишите в личку Андрею aкa Mexap. Он будет все координировать.
В составе демо-варианта будет внешний блок питания, регулятор громкости, два входа и возможность переключения алгоритма обработки сигнала, для сравнения.

Обсуждение особенностей звучания планируется вести в ветке https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=86637

[Martyn]

bukvarev, есть желание послушать ЦАП и сравнить с промышленным.

[bukvarev]

есть желание послушать ЦАП

Отлично, один из двух аппаратов точно поедет в Москву, так что без проблем.

[Semigor]

Привет, Евгений! Запишите и меня в очередь.

[Оллема]

bukvarev, Евгений, а какие алгтритмы обработки производятся? С ЦАП какого уровня его можно сравнивать? Однобитная Sony - адекватное сравнение?

[bukvarev]

Привет, Евгений! Запишите и меня в очередь.

Игорь, привет! Конечно, Андрей запишет в список городов Ижевск. Там послушаете всей вашей "тусовкой", кто захочет
Скорее всего, один аппарат надолго поедет в Москву (там уже собрался порядочный список желающих), а второй - начиная с Питера поедет по разным городам.

---------- Сообщение добавлено 13:43 ---------- Предыдущее сообщение было 13:34 ----------

bukvarev, Евгений, а какие алгтритмы обработки производятся? С ЦАП какого уровня его можно сравнивать? Однобитная Sony - адекватное сравнение?

Там два алгоритма: один предложен Александром Антоновым и взят из усилителя MAD-50, другой алгоритм использует многобитный сигнал в цепи обратной связи модулятора. Три модулятора в каждом из каналов платы выполнены по схеме SD->PWM и формируют PWM с различным периодом ( от 1 до 6 МГц), благодаря чему уменьшается уровень артефактов от переключений выходных триггеров и увеличивается отношение "сигнал/шум". Сами модуляторы работают на частоте 49.152 МГц.
По звуку эта платка легко переигрывает EMU1212. Она дает глубокую сцену и достаточно хорошее разрешение. По сравнению с ней, EMU1212 звучит плоско, с обилием " Хрр-тшш-псс", если можно так выразиться ( пардон за мой французский ).
В целом, звучание платки ближе к "безооосному", уровень второй гармоники - около -90 дБн.
Алгоритмы звучат по-разному. Именно поэтому мы сделали возможность их переключения " на лету", нажатием на кнопку валкодера. Чтобы была возможность сравнить.