Сверхлинейный усилитель по схемотипу Видерхольда 1977- 2021 (повтор и дополнение)

[belka]

2 ОУ +5 транзисторов в УН. Выходные каскады разные симулировал, биполяры-полевики, без проблем ноль 4-10 мег двигается, без потери усиления на 20-ти килогерцах.

Благодарности:
Евгению Букварёву и Со. - идея с интегратором прорывная, если ей правильно пользоваться.





Убедительная просьба - пишите ТОЛЬКО по делу. Никаких других комментариев здесь размещать не нужно!

После первой публикации многие резонно отметили, что 2 ОУ и такое огромное усиление явно избыточны. Согласен, поэтому схема была существенно упрощена, с некоторой потерей усиления, но не критической. Итого, к базовой схеме Видерхольда был добавлен 1 (один) транзистор и получено усиление не менее 170дБ!

Обратите внимание, как изящно получилось ввести в схему параллельный ВЧ канал, благодаря которому всё это работает. Вполне осознанно претендую на то, что мне удалось нарисовать самый простой сверхглубокоосник.

В соседней ветке я взял модель какого-то Парафина (смешная поделка) и дорисовал ей недостающие детальки. Модель и схема, базовая, прилагаются:



УМЗЧ ВВ 2021.CIR

Продолжение темы:

Кто желал общий эмиттер в УН?

Вложение 400855 Вложение 400857

Как вы понимаете, Q22 и R40 из схемы можно смело удалить и соединить эмиттер Q21 непосредственно с выходом ОУ. Диоды Вокруг ОУ также нужно убрать и добавить правильные цепи для антиклиппа, которые на схеме не нарисованы.

Итого. 1 ОУ + 4 транзистора в УН = полноценный сверхглубокоосник, до которого на RCL-электро нужно ещё очень долго думать)))

[MAXIM_A]

Таких маленьких гармоник не видел

---------- Сообщение добавлено 12:34 ---------- Предыдущее сообщение было 12:21 ----------

Евгений, а какую из пяти схем, взял за основу для своей?

---------- Сообщение добавлено 12:46 ---------- Предыдущее сообщение было 12:34 ----------

понял, вот это!

[Medan]

Зря Вы не любите кошек...

Offтопик:
вы можете раскрыть секрет, да и смысл этого блюда..? Буду очень признателен.))

[finn32]

Offтопик:

раскроите мне секрет

Звучит жутко.

[Medan]

Offтопик:
согласен. очепятка))). Увидел топор и исправил.

[bukvarev]

Появилась возможность поработать в воскресенье с хорошим осциллографом (который в будни постоянно занят в работе).
1. Осциллограмма напряжения б-э VT5 при глубоком клипе, частоте 50 кГц и питании усилителя +-63 V.
Видно, что даже за счет выброса тока на конденсаторах С16 и С23, обратное напряжение не превышает 4,5 В.


2. Скрепя сердце, таки поставил в позицию R7 прецизионный резистор 1 кОм из комплектхи другого проекта. При закороченном входе, постоянное напряжение на выходе усилителя составило 3,4 мВ.

3. По теплу. Самый критичный транзистор - VT9. В схеме при клипе, а тем более при клипе на постоянном напряжении, на нем рассеивается повышенная мощность.
Ниже две фотки с тепловизора. Усилок на холостом ходу и при длительном глубоком клипе на частоте 50 кГц при питании +- 63 В (самое высокое питание, самая большая мощность).
Нагрев составил 13 градусов и достиг 84 градусов. С учетом данных по Rjc корпуса SOT223 (Junction−to−Case = 17 град./Вт), при текущей мощности 0,65 Вт температура кристалла транзистора не превысит 95 градусов. Есть запас градусов 30 как минимум.
Но на будущее можно облегчить и этот режим, увеличив R33 (он на схеме тоже помечен звездочкой). При изменении его номинала, важно будет обеспечить нормальное напряжение к-э VT5 на частоте 200 кГц при максимальной амплитуде выходного сигнала (не в клипе).


4. А вот сам R33 настоятельно рекомендуется поставить типоразмера 1206. Сейчас, при 360 Омах - на грани. Он один там на плате светится.
Фото в покое и при глубоком клипе:


В общем, работаю дальше )

[belka]

2. Скрепя сердце, таки поставил в позицию R7 прецизионный резистор 1 кОм из комплектхи другого проекта. При закороченном входе, постоянное напряжение на выходе усилителя составило 3,4 мВ.

Всё пропало... недопустимо много, срочно нужно прикрутить интегратор!

[Слава.С]

1. Осциллограмма напряжения б-э VT5 при глубоком клипе, частоте 50 кГц и питании усилителя +-63 V.
Видно, что даже за счет выброса тока на конденсаторах С16 и С23, обратное напряжение не превышает 4,5 В.

Вероятно, будет лучше включить параллельно переходу БЭ защитный диод в обратном включении для исключения туннельно-лавинного пробоя транзистора.

[bukvarev]

В самом злобном режиме - клипе от отрицательного постоянного напряжения на входе -5 В, напряжение на R33 составило (0.05 В + 7 В) = 7,05 В. Ток R33 - 19.6 мА, рассеиваемая не нем мощность - 0.13 Вт. Рассеиваемая на VT9 мощность - 1,03 Вт. Т.е. все в допустимых пределах.
Так происходит потому, что срабатывает ограничение в системе питания (стабилизатор тока VT1VT3), и напряжение питания положительного плеча, "+P_A" проседает до значения 1,9 В. При усилении переменного напряжения такого, естественно, не наблюдается.

Для того, чтобы определить, насколько можно и нужно ли увеличить R33, вначале требуется снять осциллограмму напряжения к-э транзистора VT5 при усилении частоты 200 кГц максимальной амплитуды.
Вот эта осциллограмма Белый луч (разность напряжения на эмиттере и коллекторе VT5). С одной стороны напряжение ограничено питанием, с другой стороны - запасом на линейный режим работы VT5. Сейчас минимальное напряжение к-э VT5 около 1.3 В, что нормально для MMBT3906.


---------- Сообщение добавлено 17:55 ---------- Предыдущее сообщение было 17:51 ----------

Вероятно, будет лучше включить параллельно переходу БЭ защитный диод в обратном включении для исключения туннельно-лавинного пробоя транзистора.

Не думаю, что это нужно. Там есть запас, и тока не хватит для того, чтобы пробить переход. Роль ограничителя обратного напряжения в схеме выполняет цепь VD9U1R23, которая одновременно является индикатором входа усилителя в клип (клеммы Х7 и Х8, которые можно использовать для индикации перегрузки в плате защиты/индикации ).
Если смущает 4,5 В в пике, то можно поставить вместо сдвоенного диода VD9 одинарный.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Вот осциллограмма при R33 - 390 Ом. В общем, R33 здесь в оптимальном диапазоне. Ниже 200 кГц полной мощности в линейном режиме лучше не опускаться.
Если же хочется увеличить R33 еще больше, то нижний вывод R23 придется присоединять не к общему проводу, а к положительному источнику смещения в несколько вольт. Тогда линейность УН будет чуть выше, и значения токов при работе в клипе и линейном режиме сблизятся. Но схема усложнится, и DA1 будет работать при большем постоянном смещении на выходе.
Так что пока предлагаю оставить схему как есть, установив R33 равным 360 - 390 Ом.


---------- Сообщение добавлено 19:32 ---------- Предыдущее сообщение было 17:55 ----------

В общем, по итогам проверки работы схемы в разных режимах, список компонентов, которые изменились:
R7 - 1 кОм,
R18 - 27 Ом,
R19 - 36 Ом,
R34 - 220 Ом.

[MAXIM_A]

R7= 500om, сколько мВ было на выходе?
Может лучше оставить...

[ИГВИН]

Offтопик:

В самом злобном режиме

Женя, не пойму, где схема с актуальной нумерацией?

[bukvarev]

R7= 500om, сколько мВ было на выходе?

Да примерно то же. Меньше десятка мВ.

Женя, не пойму, где схема с актуальной нумерацией?

https://forum.vegalab.ru/attachment....9&d=1629929612

---------- Сообщение добавлено 20:30 ---------- Предыдущее сообщение было 20:25 ----------

Сейчас не удержался, таки послушал ВВ2021 с однополюсной коррекцией в малосигнальной части УН (R25 убрал, вместо C23 перемычка, C16 - 33 пФ). Искажения не смотрел.
Звучит однозначно лучше, спокойнее. Голоса прозрачнее, верх разборчивей, меньше шельфа, низ субъективно собраннее и плотнее.
В общем, будет несколько вариантов схем. Кто надумает собрать, сможет сам сравнить и выбрать вариант, который больше по вкусу. Там делов-то чуть-чуть. Что-то поставить, что-то не запаивать.

[ИГВИН]

Цитата Сообщение от ИГВИН Посмотреть сообщение
Женя, не пойму, где схема с актуальной нумерацией?

https://forum.vegalab.ru/attachment....9&d=1629929612

Спасибо!

[Semigor]

Женя, с какого источника слушаете?

[Mexap]

Женя, с какого источника слушаете?

Пробный и первичный: эму1212м, второй - наш пред с нашим цапом. Иногда Просид ДАП привлекаем.

[Semigor]

Offтопик:

Пробный и первичный: эму1212м, второй - наш пред с нашим цапом. Иногда Просид ДАП привлекаем.

Мне кажется, что качество Ваших усилителей намного превзошло качество источников сигнала. Это, по моему опыту, сильно ограничивает возможность правильной оценки различных схемотехнических решений усилителя. (Суб*ективной оценки, разумеется).

[Mexap]

Offтопик:
Игорь, мы же всё это уже проходили, и смена источника не сильно сглаживала разницу между усилителями в нашем совместном прослушивании - Ваш аппарат имел свои особенности, а наш - наши.
А вот какие вкусовые предпочтения - это уже вкусовые дела.

[bukvarev]

Offтопик:

Мне кажется, что качество Ваших усилителей намного превзошло качество источников сигнала. Это, по моему опыту, сильно ограничивает возможность правильной оценки различных схемотехнических решений усилителя. (Суб*ективной оценки, разумеется).

Игорь, согласен, качество источников (и АС с помещением) желательно иметь безупречным. Мы с источниками сигнала только начали заниматься. Первую попытку сделать ЦАП для работы со звуком на студиях Вы слышали. На стапеле стоит другой вариант. Так что мы работаем и в этом направлении. Но на все нужно время. А кроме аудио есть основная работа и много разных дел

[wert]

Всё пропало... недопустимо много, срочно нужно прикрутить интегратор!

Судя по модели усилителя.
Интегратор привнесет существенные интермодуляционные искажения в НЧ диапазоне,
потому смещение нуля 3,4 мВ в статике на выходе усилителя это не проблема по сравнению с ожидаемыми интермодуляциями.
Проблема в динамическом смещении среднего уровня выходного напряжения до 50 мВ, это уже существенно,
тут никакой интегратор не справится, нужна динамическая балансировка выхода...
Судя по тесту Сырицы (НЧ интермодуляционные искажения при коротких перегрузах на шумовых сигналах)
данная модель усилителя дает НЧ интермодуляцию 0,05%,
в таких же условиях ламповые схемы дают менее 0,001%.
Модель усилителя требует доработки по динамическому смещению
и возможно по коротким перегрузам.

[.Васильев]

Проще разделительный конденсатор на входе иподстройка нуля по постоянке .Интеграторы срут в сигнал,особенно на низких частотах,без отсечки переменного тока в петле интегратора конденсатором большой емкости и снижают петлевое усиление на этих частотах.

[audiomun]

Сейчас не удержался, таки послушал ВВ2021 с однополюсной коррекцией в малосигнальной части УН
Звучит однозначно лучше, спокойнее. Голоса прозрачнее, верх разборчивей, меньше шельфа, низ субъективно собраннее и плотнее.

Отсюда вывод - просто накручивание глубины ОООС вовсе не панацея для получения максимально качественного, приближенного к естественному, звучания УМЗЧ ...