Усилитель А-амп, хай без енда

[Alto]

Брагин был прав ББП. Или А-амп. Новый класс усилителей для любителей навалить.
Вторая жизнь отвергнутой схемы. Хай без енда. А-ампр. Решил домучить схему с которой начал. Сигнал снимается с ножек питания оу. Удалось получить приемлемое качество и стабильность, свой выбор остановил на оу ne5534 звучание усилителя на нем понравилось больше других.
Не смотря на кратное увеличение гармонических искажений усь скорее рекомендуется для низкоомной нагрузки 2-4 ома, транзисторы и схемотехника не претендует на хай энд, наоборот транзисторы оптимальны для ключегого режима в котором я считаю они раскрывают свой потенциал. При таком режиме работы усилитель греется меньше. Включайте все ваши динамики в параллель. И не забудьте усь рассчитан на работу в клипе. Разумный клип это здорово. Прелесть полевых транзистрово в том, что они открывшись уже не закрываются произвольно, даже если дифузор динамика продолжает движение и наводит потенциал больший напряжения питания усилителя. Это позволяет строить на них истинно клипующие усилители. Качественный клип это в некотором роде немножко ламповости. При клипе на выходных транзисторах падает при музыкальном сигнале и нагрузке на колонки 2-4ом порядка трех-пяти вольт, при нагрузочном резисторе больше. Ставьте хорошие емкости по питанию. Питание +/-40вольт. Усиление рассчитано таким образом, что клип наступает примерно при 50% громкости компьютерной звуковой карты, дальше только музыка.



Не смотря на то, что схема Гумели/Шмидта/Брагина и без ложной скромности /Альто, как будто специально заточена под клипующие усилители, она неплохо играет и на номинальной громкости. В мягком варианте на нагрузку 8ом.
1кгц, 8 ом, 40 вольт размах.


10кгц


20кгц


10+11кгц


АЧХ и гармоники в зависимости от частоты

[Alex]

В этом усе транзисторы стоят истоковыми повторителями, чтоб их как следует открыть, нужно на затворы подать вольт 10-15, а

При небольшом токе дрейна хватит и 3-4 вольта.
К тому-же - чтобы их уж совсем открыть, такого в усилителях А/АВ не бывает. Но Rdson тут причем?

и низким Rds(on),

Так в какой момент у тебя Rdson начинает работать?
А, я забыл ,у тебя-же усилитель все время в клипе, тогда конечно!

На второй вопрос у меня нет ответа.

У тебя и на первый его нет, а вместе с отсутствием ответа на второй - все вместе это и есть один большой ответ.

---------- Сообщение добавлено 15:16 ---------- Предыдущее сообщение было 15:14 ----------

Сам же говорил, любая схема это компромисс

Да. Я еще говорил что не очень люблю когда люди рассуждают о том, о чем они понятия не имеют. Сам стараюсь по возможности так не делать.

Параметр Rdson - характеризует сопротивление полностью открытого канала полевика, что может быть только в ключевом режиме. А этот режим может быть только в усилителях Д, но никак не в А или АВ, где транзистор ВСЕГДА В ЛИНЕЙНОМ режиме.
А в линейном режиме, никакого "Rdson" не существует.

И напряжение на гейте, для открытия транзистора - зависит от тока дрейна. Для открытия нужно напряжение выше трешхолда, которое для твоих транзисторов IRF(p)240 = 2-4 вольта.
Это кстати и позволяет проверять большнство полевиков почти любым мультиметром - их напряжения хватаетокрыть транхистор, для работы прозвонки.
А вот чтобы транзистор так окрылся, чтобы у него было Rdson - тут напряжение на гейт надо чуть побольше, и это зависит от тока дрейна.

P.S. А еще есть Logic Level полевии, у которых напряжение на гейте в 2-3-4 раза меньше.
А если тебя так уж интересует малое Rdson, то можно взять не это древнее хавно мамонта, которое и 10-15 лет назад я бы постеснялся поставить туда, где так важно Rdson (и это, естественнно, не А/АВ усилитель), а взял бы что-то получше, с Rdson раз в 10 меньше.
Например, если хватит 120вольт, то был прекрасный IPS110N13C3 - Rdson=0.011 (вместо 0.18 у твоего), сейчас может и что поновее есть.
Но для усилителей А/АВ - это все до фени.

[Alto]

Кнопку ИМД нажми

Вложение 402391

[fakel]

в схемах с ОК или ОИ выходом

имеет значение сопротивление транзистора в открытом состоянии

не имеет

выбор оптимальной крутизны S характеристики

аналогично

[Alto]

Не знаю, можете ругать как хотити мне этот усь ну очень нравится. Вот картинки на максимальной мощности, еще 0,1 децибельчик и клип. Питание просело до +/-35 вольт, размах выходного сигнала 60вольт P-P, нагрузка 4 ома. 1. 1кгц, 2. 10кгц, 3. 20кгц, и ради прикола 4. 30кгц, видите, за счет инженерного мастерства вообще ноль гармоник.









И кстати не уверен, что это гармоники усилителя, а не ацп карточки, основной тон +1,6 дб.

[Alex]

Цвета вырвиглазные. Плюс местами ломанные линии.
Читать неудобно.

Это Кикад так рисует...

---------- Сообщение добавлено 16:36 ---------- Предыдущее сообщение было 16:34 ----------

И кстати не уверен, что это гармоники усилителя, а не ацп карточки,

Можно-же посмотреть отдельно, без усилителя, в лупе, гармоники источника-АЦП?

---------- Сообщение добавлено 17:58 ---------- Предыдущее сообщение было 16:36 ----------

как хотити мне этот усь ну очень нравится

Так я всегда говорил - лишь бы самому нравилось!

[Teoretic]

Offтопик:

И напряжение на гейте, для открытия транзистора - зависит от тока дрейна. Для открытия нужно напряжение выше трешхолда,

Alex, русский язык забываем понемногу?
Или я уже настолько отстал от жизни, что так и пользуюсь терминами "сток, затвор, порог"?

[Alex]

Offтопик:

Alex, русский язык забываем понемногу?

А он у меня не родной.

[begemot61]

Брагин был прав

Это бесспорно. Но Вы то тут причём?

наоборот транзисторы оптимальны для ключегого режима в котором я считаю они раскрывают свой потенциал.

Разумный клип это здорово.

Прелесть полевых транзистрово в том, что они открывшись уже не закрываются произвольно, даже если дифузор динамика продолжает движение и наводит потенциал больший напряжения питания усилителя. Это позволяет строить на них истинно клипующие усилители

что клип наступает примерно при 50% громкости

Как же всё запущено...

Кстати, помимо всего прочего, связка УН-ВК и реализация цепей задачи тока покоя-сложновасьтенько, станновасьтенько. И даже не побоюсь этого слова-глуповасьтенько.
Причём усложнение не просто бессмысленное, а приводящее к существенному ухудшению параметров.
Глядя на это чудо, хочется задать вопрос-а понимал ли аффтор что именно и зачем он делал.

[Alto]

связка УН-ВК и реализация цепей задачи тока покоя-сложновасьтенько, станновасьтенько. И даже не побоюсь этого слова-глуповасьтенько.
Причём усложнение не просто бессмысленное, а приводящее к существенному ухудшению параметров.

Тем не менее именно такая конфигурация показала лучшую линейность. Фокус в том, чтоб не позволять выходным транзисторам излишне закрываться. Затвор имеет достаточно большую емкость и если потенциал на затворе снизится больше необходимого, понадобится некоторое время на заряд затворной емкости. Когда понадобится открыть, получится ступенька. Резистор с затвора на питание не позволяет транзистору полностью закрыться. В моей схеме закрытый транзистор всегда в боевой готовности и готов вступить в работу незамедлительно. Так что решение совсем не сложно, продуманно и показало неплохой результат. Причем и для комплементарных биполярных транзисторов в схеме с ОК ступенька тоже представляет некоторую проблему, решение подойдет и для них.

Это бесспорно. Но Вы то тут причём?

Тут вы правы, поступил не этично.

[Malinovsky D]

Фокус в том, чтоб не позволять выходным транзисторам излишне закрываться. Затвор имеет достаточно большую емкость и если потенциал на затворе снизится больше необходимого, понадобится некоторое время на заряд затворной емкости. Когда понадобится открыть, получится ступенька. Резистор с затвора на питание не позволяет транзистору полностью закрыться. В моей схеме закрытый транзистор всегда в боевой готовности и готов вступить в работу незамедлительно. Так что решение совсем не сложно, продуманно и показало неплохой результат. Причем и для комплементарных биполярных транзисторов в схеме с ОК ступенька тоже представляет некоторую проблему, решение подойдет и для них.

Вы уверены, что именно резисторы от шин питания создают такой эффект? (это кстати, режим экономичного А, или "супер А")
C11 и С18 жестко шунтируют какие-либо флуктуации напряжения между затворами выходников на ВЧ, где режим "супер А" наиболее востребован.

PS - измерения зачетные.

[audiomun]

C11 и С18 жестко шунтируют какие-либо флуктуации напряжения между затворами выходников на ВЧ

Но никак, по причине наличия R14, R24 - не спасают от нестабильности питающих усилитель напряжений, посему этот момент не до конца продуман ...

[Malinovsky D]

Но никак, по причине наличия R14, R24 - не спасают от нестабильности питающих усилитель напряжений, посему этот момент не до конца продуман ...

В схеме нет узла для поддержания тока покоя выходных транзюков. Может там и есть что по факту. Леший его знает. Нет описания.
И БП не описан. Может он стабилизированный?

Вообще говоря, автор не просит помощи. Скорее, показывает, что получилось. Повторять схему не призывает.
Понятно, что при существующей термостабилизации выходники могут омеднотазиться.
Напряжению 4 Вольта на затворе IRFP240 соответствует ток 100 мА при 25 С и 1 А при 150 С. Потом подогреются еще немного... "А там - Прованс!".

Если речь шла о том, что Брагин был прав, то таки да. Теорема верна.
И еще один важный бонус для нашего трудного времени - дело доведено до железа и устойчивого макета.
А ведь не только лишь все сейчас могут выйти из симулятора. Мало кто может это сделать.

Вон, Факел вообще ничего не показывает. Паяет что-то у себя в пещере по-тихому и молчит, как рыба об лед. Ни одного измерения.

А здесь пожалуйста - есть что обсудить, за что прицепиться.

Идеальная тема для того, чтобы каждый участник обсуждения мог блеснуть своими познаниями.

[Alto]

Offтопик:

Alex, русский язык забываем понемногу?
Или я уже настолько отстал от жизни, что так и пользуюсь терминами "сток, затвор, порог"?

Могу ошибаться, но по моему, Алекс слегка тролит меня за транслитерацию, в том числе в заголовке темы, передачу английских слов и аббревиатур русскими буквами. Вас, похоже, он тоже подкалывает.

---------- Сообщение добавлено 13:15 ---------- Предыдущее сообщение было 12:44 ----------

Понятно, что при существующей термостабилизации выходники могут омеднотазиться.
Напряжению 4 Вольта на затворе IRFP240 соответствует ток 100 мА при 25 С и 1 А при 150 С. Потом подогреются еще немного... "А там - Прованс!".

С термостабилизацией все более-менее в порядке. У пары выходных транзисторов на малых токах обратная зависимость тока от температуры. В datasheet этот момент отражен не очевидно, нужно присмотреться к началу характеристики irf9240 на +25 и +150 градусах. Грел до +70, ток покоя до 30-35 немного растет, потом начинает снижаться и при 40-50 градусах возвращается к начальным установкам.

[Malinovsky D]

В datasheet этот момент отражен не очевидно, нужно присмотреться к началу характеристики irf9240 на +25 и +150 градусах

Первый раз такое читаю. Сам не сталкивался.
Даташит беспощаден - При одном и том же напряжении на затворе (4В) ток стока при 25 С меньше, чем при 150
На этом даташите есть графики крутизны при температуре 25 С и 150 С. При 25 крутизна выше, поэтому точно понятно, что на графике зависимости тока стока от напряжения на затворе при температурах 25 и 150 никакой путинцы нет. Точка термостабильности (пересечения двух графиков) соответствует току 2 А для IRFP9240.

Тем не менее, практика - критерий истины. Поэтому я ничего не понимаю...
Работает - и слава всевышнему.

А у вас резисторы в истоках выходников точно стоят по 0,1 Ом? Не больше, случайно?

[Alex]

слегка тролит меня за транслитерацию,

Вовсе не за это, а за незнание как работают полевые транзисторы и усилители на них. В частности. когда ты писал про клиппинг. Про ключевой режим и про "сопротивление открытого транзистора" (которое просто НИКОГДА не работает в линейных схемах, а ключевыми тут и не пахнет!).

К сожалению, так бывает довольно часто, когда кто-то сделает хорошую вещь (сознательно или безсозательно), но потом несет полную пургу, рассказывая как она устроена

Ну вот смотрит, какую очередную чушь ты написал:

Затвор имеет достаточно большую емкость и если потенциал на затворе снизится больше необходимого, понадобится некоторое время на заряд затворной емкости.

А если повысится, то разряжать ее не надо?

У тебя заряд-разряд от направления зависит?
А что эта емкость может меняться раз в 5, ты забыл?
А что напряжение на гейте зависть от температуры и еще кучи вещей?

Что усилитель дает такие красивые спектры на выходе - это конечно классно, а если охладительным спреем пшикнуть, или феном подуть?

. Вас, похоже, он тоже подкалывает.

Нет, ему я истинную правду написал
У меня и русских букв на клавиатуре нету, правдя, я ее и так помню.

У пары выходных транзисторов на малых токах обратная зависимость тока от температуры.

У тебя ток покоя 5-7 ампер?

В datasheet этот момент отражен не очевидно

Очень даже очевидно - я практически не встречал полевиков, особенно ключевых, где бы не приводились бы эти графики.

Из них совершенно отчетливо видно, что расчитывать на саморегуляцию можно только у летаральных полевиков (что собственно, чуть ли не единственное их достоинство, мало кому нужное, из-за чего их и перестали выпускать).
А у вертикальных - эта точка лежит в области малореальных токов покоя усилителя, даже для класса "А".

Так для IRFP240 - это 12-15 ампер, при Vgs 6-6.5v, а для твоего irf9240 - в районе 4-5 ампер, при -5в Vgs.

[Alto]

Так для IRFP240 - это 12-15 ампер, при Vgs 6-6.5v, а для твоего irf9240 - в районе 4-5 ампер, при -5в Vgs.

До 150 градусов не грел, но на практике ток покоя далеко не убегает. В симуляторе кстати тоже. От 27 до 80 градусов прирастает на 27%, что не много, кмк.

irf.cir

---------- Сообщение добавлено 15:15 ---------- Предыдущее сообщение было 14:51 ----------

К сожалению, так бывает довольно часто, когда кто-то сделает хорошую вещь (сознательно или безсозательно), но потом несет полную пургу, рассказывая как она устроена

Вот тут хочу возразить. Не все случайности случайны ©, это может подтвердить полведра спаленных транзисторов(вру, только две пары сжег, скорее ведро предохранителей их сотня в утиль ушло) и снящийся по ночам симулятор. Хотя согласен, только 50% это продуманные действия, еще 50%, которые порой и дают результат, это - "странно, должно же работать, а если вот это вот сюда воткнуть?"

[Alex]

Вот тут хочу возразить.

Ну так возрази!
Например про клиппинг, ключевой режим и "сопротивление открытого транзистора" - про все это ты ляпнул, а потом упорно делаешь вид что не замечаешь. когда об этом пишут

это может подтвердить полведра спаленных транзисторов(вру, только две пары сжег,

Хм, у меня бывало и реально "ведро", особенно при всяких экстремальных тестах.

[Alto]

Ну так возрази!
Например про клиппинг, ключевой режим и "сопротивление открытого транзистора" - про все это ты ляпнул, а потом упорно делаешь вид что не замечаешь. когда об этом пишут

Offтопик:
Все же поняли, что имелось ввиду. Боюсь, если начну объяснять еще хуже получится, память никуда не годится, обычные слова забываю. От этого косноязычие и неточные формулировки. Вот сам попробуй пить таблетки от давления, давление снижается и мозгам меньше крови достается (и не только мозгам). Уходят мысли, переживания, можно часами сидеть ни о чем не думая наслаждаться закатом. Радует, что ситуация обратима и стоит не вспомнить вовремя выпить таблетку ясность мышления возвращается. Склероз нельзя вылечить, но о нем можно забыть ©. Врачиха говорит, нужно подбирать тип лекарства от гипертонии и дозировку точнее, будет меньше побочек, но пока так. Фуух, вроде отмазался, или нет?

[Alex]

Все же поняли, что имелось ввиду.

Не думаю, особенно про клипинг и ключевой режим.

Offтопик:

Вот сам попробуй пить таблетки от давления,

Я их не первый год пью (ExForge 5/80), и не только их
Но на склероз на жалуюсь.

нужно подбирать тип лекарства

Нужно, от первых таблеток, что мне дали, был постояный кашель.

[Alto]

Проще заново написать вступление, чем признаваться, что первый раз написал малопонятную ерунду. Предлагаю вот такой вариант заглавного поста:
****
Предлагаю обсудить усилитель построенный по топологии предложенной Г.Шмидтом
http://chikinov.ru/hobby/electronic/..._amplifier.png
Эта схема на отечественных элементах была опубликована Е. Гумеля в журнале Радио и получила развитие в ранних версиях усилителя YES Геннадия Брагина. Эта топология отличается схемной простотой особенно при применении в качестве выходных современных мосфет транзисторов.
https://forum.vegalab.ru/attachment....2&d=1578972902
Но за кажущейся простотой скрываются и некоторые недостатки. Сигнал, управляющий выходными транзисторами, снимается с выводов питания ОУ. В случае самовозбуждения схемы ток потребления ОУ стремительно растет, открывая выходные транзисторы, что приводит к сквозному току и возможному выходу усилителя из строя. Второй недостаток простейшей схемы в отсутствии стабилизации тока покоя выходных транзисторов и склонности к его лавинному нарастанию. В конструкции усилителей YES эти недостатки успешно устранены, получены выдающиеся характеристики, но это повлекло усложнение схемы и сама топология со снятием сигнала с питающих ножек ОУ утратила главное преимущество – простоту, ее применение стало не всегда оправданно. В развитии серия YES строится и по другой топологии, например YES-4.
В предлагаемой схеме по топологии Шмидта я постарался минимизировать недостатки и оставить схему относительно простой. Для борьбы с возможным самовозбуждением в схему введены конденсаторы C12-15, C10,C17. Для предотвращения сквозного тока в предвыходном каскаде добавлены резисторы R8-R11, R27-R30, введены цепи на транзисторах Q1,Q2 ограничивающие ток предвыходного каскада и убрана зависимость тока покоя выходного каскада от тока потребления ОУ. Немаловажной деталью обеспечивающей стабильность усилителя и отсутствие последствий при перегрузке и самовозбуждении является цепь встречно параллельных диодов с выхода ОУ на инвертирующий вход. Она предотвращает уход ОУ в насыщение и ограничивает напряжение на выходе ОУ примерно тремя вольтами в том числе в режиме генерации.
В выходном каскаде применены mosfet транзисторы включенные истоковыми повторителями. Важным преимуществом выходного каскада на полевых транзисторах является сохранение контроля за напряжением на выходных клеммах усилителя когда усилитель работает в режиме перегрузки и сигнал ограничивается напряжением питания в то время как диффузор продолжает двигаться по инерции, и катушка вырабатывает ЭДС. В схеме с биполярными транзисторами ЭДС самоиндукции динамиков, превышающее напряжение питания, резко ограничивается рекуперативными диодами, что провоцирует появление сильнейших искажений слышимых в динамиках как треск. Выходной каскад на полевых транзисторах ограничивает ЭДС динамиков мягко, за счет внутреннего сопротивления транзисторов и тем, что не меняют сопротивление в открытом состоянии даже когда напряжение приложенное к ним меняет знак. Это позволяет рекомендовать данную схему усилителя для любителей слушать музыку на максимальной громкости. Даже в режиме небольшой перегрузки искажения усилителя не велики и не превышают 10%.

О, блин, опять "диффузор вырабатывает энергию". Не могу я написать осмысленный текст.