Интеграл. Двойной.

[bukvarev]

Обычно, освоив интегрирование, переходят к двойным интегралам..

Ниже - концепт усилителя, являющегося дальнейшим развитием "Интеграла".
Основная идея - сделать оригинальный усилитель с использованием простых и доступных компонентов.
Можно сделать на дешевом ОУ (например, КР544УД2), можно - только на транзисторах.
Диапазон напряжений питания схемы при должном выборе транзисторов может достигать значения +- 80В.

Принцип работы основан на использовании высоколинейного буфера со слежением, который нагружен на электронную индуктивность ("интегратор").

Буфер (VT1..VT4) выполнен по типовой схеме, которая использовалась в ряде серийных микросхем.
Буфер имеет слежение, и обеспечивает очень малые искажения даже при работе от высокоомного источника сигнала.
Такая реализация позволила без боязни увеличить разностное напряжение усилителя до уровня -70 дБ на 20 кГц, и обеспечить высокую перегрузочную способность, а также выполнить делитель ОООС на относительно высокоомных резисторах. R1 планируется установить номиналом 10 кОм.

"Интегратор" - ранее описанная цепь, имеет выходной транзистор VT5, и может быть выполнена как на транзисторах, так и на ОУ. В последнем случае напряжение питания ОУ целесообразно взять от источника тока I6, разделив его на два источника и стабилизаторы параллельного типа.

Усилитель напряжения - типовой.
Выходной каскад - любой по вкусу.

Вместо источников тока I1..I5 в простейшем случае можно использовать обычные резисторы.

По сути, эта схема очень похожа на типовой преобразователь "напряжение-ток" за исключением того, что нагрузка входного буфера подключена не к общему проводу, а выполнена таким образом, что ток сливается на минусовую шину питания.
Усилитель можно выполнить и с инвертирующим УН. Для этого выход на УН нужно взять с коллекторов VT5 и VT6.
Также можно взять выходной сигнал и с коллектора VT4, и с коллектора VT5.
Но в данном случае, считаю, что показанная схема достаточно проста, и дополнительное усложнение не приведет к значительному улучшению характеристик.

На схеме не показаны элементы антиклипа, и частотной коррекции. Единственное, показан источник ограничителя минимума (I3).

По уровню искажений пока не скажу, буду попробовать на макете.

Транзисторы VT1, VT2 - MBT6429 (BC847C), VT3 - 2SC3324 (BC846B), VT6 - 2SA1312 (BC856B), VT4 - KSC3503 (2N5551), VT5 - KSA1381 (2N5401), VT7, VT8 - BC857C.

[mellowman]

Основной его практический минус - требует подбора при параллелении МОП транзисторов.

Даже с такими конскими резисторами как в симуляции?

Там кстати похоже 5 раз из-за того что сам сигнал больше

[Slava!!!]

«Мгновенная оценка» и другие «мгновенные» преобразования сделать на МК очень затруднительно!
И такое я бы делал на чистом аналоге, в обход!

Аналоговый вычислитель с нелинейной зависимостью от трех параметров (Uкэ, Uбэ и Iэ) имхо будет неоправданно сложным

[Валет]

Коммутационных искажений как таковых здесь практически нет, это просто высшие гармоники. Коммутационные искажения - это "иголки" при переключении плеч.

Коммутационные искажения это и есть просто высшие гармоники, отсутствующие в кл.А и отличающие кл.АВ от кл.А (Причину их образования см. https://disk.yandex.ru/d/K8R95lWTqrxqg > папка 6 > папка 3). Иголками они становятся в усилителях с (глубокой) ООС, с ее падающей эффективностью с ростом частоты, в результате чего высшие гармоники становятся хорошо заметными. Именно их и называют КИ. При этом чем шире полоса эффективности ООС, тем более высокие гармоники образуют эти иголки, что означает меньшие и амплитуду КИ, и их длительность. Но на самом деле КИ изменяют спектр искажений ВК (по сравнению с кл,А), начиная с самых нижних гармоник.
Отрицать отсутствие КИ, как таковых, сравнивая выделенные искажения УМЗЧ, охваченного ООС, с исходными искажениями ВК, когда КИ маскируются НЧ гармониками (или на Х.Х., как в этом посте. Может и не Х.Х., но какая-то махинация, имхо) это просто шулерство.

PS. Кстати, на представленных виртуальных осциллограммах видно, что скорость изменения напряжения искажений увеличивается в моменты перехода сигнала через нуль, что и является признаком КИ.

[audiomun]

промоделировал пару вариантов ВК представленных ранее
Вложение 422650Вложение 422652Вложение 422653
Вложение 422654Вложение 422655Вложение 422656
судя по тестам на малой мощности явное преимущество у ВК на мосфетах

И преимущество параллельного усилителя перед дарлингтоном ...

[Petr-1951]

Коммутационных искажений как таковых здесь практически нет, это просто высшие гармоники. Коммутационные искажения - это "иголки" при переключении плеч.

так я и написал что это продукты искажений. Коммутационные на выходе "тройки" при недостаточном быстродействии выглядят так

или так на выходе ВК на двойке Шиклаи (рисунок самого автора) http://www.audio-perfection.com/foru...15962#pid15962


---------- Сообщение добавлено 18:02 ---------- Предыдущее сообщение было 17:38 ----------

И преимущество параллельного усилителя перед дарлингтоном ...

не обязательно. Вот работа "тройки" с достаточным быстродействием
При выходном напряжении близком к максимальной мощности преобладает 3-я гармоника. На малых уровнях преобладает 2-я гармоника

[Валет]

так я и написал что это продукты искажений. Коммутационные на выходе "тройки" при недостаточном быстродействии выглядят так

или так на выходе ВК на двойке Шиклаи (рисунок самого автора) http://www.audio-perfection.com/foru...15962#pid15962


---------- Сообщение добавлено 18:02 ---------- Предыдущее сообщение было 17:38 ----------


не обязательно. Вот работа "тройки" с достаточным быстродействием
При выходном напряжении близком к максимальной мощности преобладает 3-я гармоника. На малых уровнях преобладает 2-я гармоника

Обе осциллограммы не на выходе «тройки» и ВК на двойке Шиклаи, а на выходе УМЗЧ, охваченного ООС. Искажения же ВК содержат не только «иголки», как на осциллограммах, но и весь спектр гармоник, начиная со второй. Также неправильно представлять осциллограммы в качестве типичных для указанных ВК. На самом деле они могут сильно отличаться в зависимости от конкретной схемы ВК. Так, например, осциллограмма на двойке Шиклаи получена в таком же УМЗЧ, как мой нынешний с тем лишь отличием, что Rэ в нем 0,2Ω, а не 0,04Ω. Амплитуда и длительность выбросов отличаются в несколько раз. Сильно зависят они (для любого ВК) от полосы эффективной работы ООС и других особенностей схемы.

PS. Если в примерах для «тройки» с достаточном и недостаточным быстродействием имеется в виду полоса эффективной работы ООС, то на нижней картинке быстродействие как раз недостаточное, иначе выделенные искажения имели бы вид как на верхней картинке, т.е без видимых 2-й и 3-й гармоник.

[Petr-1951]

Для тех кто поддается обучению я бы рекомендовал внимательно изучить главу 5 книги В.В.Раковского. Уяснить для себя почему родился патент SU90185 В.М.Вольфа и в чем его суть. По той же причине у М.А.Сапожкова родилась идея измерения искажений компенсационным методом, защищена докторской диссертацией. Позднее этот метод часто упоминается как метод Баксандалла-Акулиничева. Однако этот метод не нашел широкого применения так как не так просто настроить векторный индикатор по сути вслепую методом тыка.
Метод упростил до безобразия Дэвид Хафлер назвав его SWDT. Метод заключается в вычитании приведенного входного сигнала к выходному из выходного сигнала. С помощью этого метода Боб Карвер настроил транзисторный усилитель так, что его звук не смогли отличить от звука лампового эталона. Метод Хафлера измеряет векторные погрешности которые подробно описал в своей книге Иржи Достал и привел расчеты на все виды реально вносимых искажений.
Однако этот метод также не нашел широкого применения, так как народ по привычке предпочитал пользоваться стандартными измерительными приборами типа AP (AudioPrecision различных модификаций).
Современные симуляторы позволяют усовершенствовать компенсационный метод Сапожкова путем применения идеальной линии задержки и на этапе проектирования предсказать поведение усилителей при работе с реальными музыкальными сигналами (как это делается и с помощью каких сигналов я уже приводил в небольшой обзорной заметке).
p.s.
Евгений, как ты относишься к ВК с корректором Хаксфорда? Вот один из вариантов на "тройке"

[minimalman]

А именно, пищалок от выгорания при клипе усилителя.

А как переход в клип зависит от мощности вых. каскада?? А, дошло, срабатывание ограничителя)

Это неудобно и накладно, поэтому мы сейчас опробуем керамику.

Как вариант - промежуточная свинцовая прокладка. С предварительным формированием. Хотя при большой площади усилие м.б. слишком велико, придётся использовать пресс(

При замене кпт-8 на noctua NT-H1, температура на процессоре понизилась на 15градусов, но это при интенсивном съёме тепла с радиатора.

Там теплопоток не главное (ибо всё пропорционально), а главное - плоскостность поверхностей, зазор в 50..100мкм сделает теплопроводность пасты решающим моментом.

то усиление 0.85, т.е. отличие всего 1.7%, и скорее всего это связано с нелинейностью амплитудной характеристики или работой симулятора, а не с режимом.

Нужно подать постоянку и мерить на малом сигнале, а не вот это)

---------- Сообщение добавлено 17:17 ---------- Предыдущее сообщение было 17:07 ----------

В первом же абзаце прямым текстом - рекомендация иметь мощность усилителя в два раза больше паспортной мощности АС.

В теории нужно ещё и максимальную(музыкальную/пиковую/программную) учитывать, и номинальную (на которой искажения ещё как-то нормированы, хотя бы 10%). Паспортная - это ведь на которой ещё не сгорают динамики?

Выглядит сложно и дорого.

Там зачастую делают по принципу "чем сложнее спионерить".

требует подбора при параллелении МОП транзисторов.

Из одной партии тоже? У меня 4 пары дали разброс тока покоя около 10..15% (датчики 0,33Ома), или же разброс не в Ugsth, а и в крутизне??

[bukvarev]

Евгений, как ты относишься к ВК с корректором Хаксфорда? Вот один из вариантов на "тройке"

Честно говоря, ВК с корректором я никогда не собирал.
Меня в этих схемах интуитивно отталкивает охват дополнительной обратной связью самого медленного каскада (для схемы с ОООС).
Если же такой каскад предназначен для "безооосника", то вполне возможно, что будет хорошо работать.

Народ постоянно на эту тему что-нибудь сочиняет.
Пример борьбы с переключательными искажениями на DiyAudio:
https://www.diyaudio.com/community/t...an-cfp.376347/,
https://www.diyaudio.com/community/t...iplier.376276/

[Petr-1951]

Меня в этих схемах интуитивно отталкивает охват дополнительной обратной связью самого медленного каскада (для схемы с ОООС).
Если же такой каскад предназначен для "безооосника", то вполне возможно, что будет хорошо работать.

Народ постоянно на эту тему что-нибудь сочиняет.
Пример борьбы с переключательными искажениями на DiyAudio:

насчет применения подобных ВК в безОСниках согласен
ну а то что предлагают на diyaudio, так это гармонайзер с коммутационными видимыми невооруженным глазом. Нечетные гармоники резко возрастают выше 10 В(пик)

[bukvarev]

ну а то что предлагают на diyaudio, так это гармонайзер с коммутационными видимыми невооруженным глазом.

Народ пробует, фантазирует .

Почему в народе есть такое устойчивое убеждение, что сперва местной петлей нужно подавить "коммутационные", а затем охватить весь аппарат ОООС?
Этому есть теоретическое обоснование. Оно же "оправдывает" использование в ВК каскадов ОК, хотя формально минимум каскадов потребуется, если каждый из них будет иметь максимальное усиление по мощности.

Если предположить, что все основные искажения формируются на выходе ВК, то тогда имеет смысл делать двухпетлевик (или хотя бы ставить на выход эмиттерный повторитель).
Степень ослабления этих искажений при переходе от одной петли к двум не снижается.
Повторюсь, речь идет исключительно об искажениях, возникающих на самом выходе усилителя.


Лично мне не нравится усложнение, которое требуется для ВК. Думаю, что ВК должен быть максимально простым, и чем быстрее удастся перейти к "низковольтовой" части усилителя, тем лучше. И уже "внизу" обеспечивать все требуемое усиление и инвертирование сигнала.
Это исключительно ИМХО.

[misha88]

Степень ослабления этих искажений при переходе от одной петли к двум не снижается

Верно, но при двух петлях (при одинаковой с одной петлёй степени уменьшения искажений ВК) можно обеспечить более лучшие фазовые характеристики и, соответственно, более приемлемую общую ГВЗ. С другой стороны, входной каскад охвачен всегда только одной петлёй, и при двух петлях его степень уменьшения искажений резко уменьшается, что требует его схематического усложнения, так что при двух петлях схема усилителя сильно увеличивается, но зато при правильном построении петлей можно улучшить звуковые характеристики, так что тут стоИт выбор, или сэкономить и получить на 99% средний звук, или не экономить.

[Валет]

Если предположить, что все основные искажения формируются на выходе ВК, то тогда имеет смысл делать двухпетлевик <...> (или хотя бы ставить на выход эмиттерный повторитель).
Степень ослабления этих искажений при переходе от одной петли к двум не снижается.

Так и есть, ВК – главный источник искажений УМЗЧ. Но при оптимальном распределении усиления и коррекции в петлях ООС можно повысить степень ослабления его искажений, т.к.при двух петлях расширяется полоса эффективной работы ООС за счет ООС по внутренней петле, которую можно сделать более широкополосной, чем можно получить в однопетлевой ООС суммарной (для ВК) глубины.

[BesPav]

Так и есть, ВК – главный источник искажений УМЗЧ.

Это утверждение ложно.
ВК по вносимым искажениям очень далеко до проявления эффекта Эрли на коллекторах выхода УНа.

при двух петлях расширяется полоса эффективной работы ООС за счет ООС по внутренней петле, которую можно сделать более широкополосной, чем можно получить в однопетлевой ООС суммарной (для ВК) глубины.

Тоже ложно.
Полосы всех петель усилителя на практике ограничиваются полосой работы ВК в наихудшем случае.
Отсюда же все достоинства действительно широкополосных ВК.

[misha88]

ВК по вносимым искажениям очень далеко до проявления эффекта Эрли на коллекторах выхода УНа

В нормальных усилителях выходной УН строят по принципу каскода, так что эффект Эрли практически не заметен и основные искажения даёт ВК (на реальную нагрузку). Правда плохой ВК имеет нелинейный входной импеданс, так что даже нормальный выходной УН становится нелинейным из-за влияния ВК.

Полосы всех петель усилителя на практике ограничиваются полосой работы ВК в наихудшем случае

В каждой петле полоса ООС действительно ограничена полосой работы ВК, но когда две петли, то суммарная глубина ООС на каждой частоте умножается, т.е. как будто полоса работы ВК расширяется до сотен МГц.

[bukvarev]

Если действовать формально, и на выход ставить транзистор по схеме с ОЭ (максимальное усиление по мощности), то он автоматически станет основням источником искажений.
Видимо, поэтому и прижился ОК, который не противоречит теории, и обеспечивает за счет местной оос искажения ниже, чем УН.
Основной смысл моего поста в том, что имхо, дополнительно "усиливать" уже полученный эффект можно, но большинство предпочитают не мудрить.

[misha88]

обеспечивает за счет местной оос искажения ниже, чем УН

Это только, если УН совсем дурной. Да и собственная ООС в ВК весьма мала из-за низкоомной нагрузки. В нормальной схеме всё наоборот.

[BesPav]

В нормальных усилителях выходной УН строят по принципу каскода, так что эффект Эрли практически не заметен и основные искажения даёт ВК (на реальную нагрузку). Правда плохой ВК имеет нелинейный входной импеданс, так что даже нормальный выходной УН становится нелинейным из-за влияния ВК.

Так у нас тут две крайности.
Либо УН ненормальный, либо ВК.
Другой Веги у меня для вас нет.

В каждой петле полоса ООС действительно ограничена полосой работы ВК, но когда две петли, то суммарная глубина ООС на каждой частоте умножается, т.е. как будто полоса работы ВК расширяется до сотен МГц.

Это только маскировка резонанса ВК и его смещение в пределах пары октав.
Действительно быстрый ВК так не сделать.

[Валет]

Полосы всех петель усилителя на практике ограничиваются полосой работы ВК в наихудшем случае.

Определимся сначала с терминами, чтобы говорить об одном и том же. Что такое полоса работы ВК в вашем понимании? Как она измеряется?

[Sergey]

Лично мне не нравится усложнение, которое требуется для ВК.

ВК должен быть простым и как можно более линейным. Вряд ли найдется тот, кто будет с этим спорить. Н.Сухов в своем новом ВВ-шнике, ссылается на новшества в ВК, которые позволили ему значительно уменьшить искажения ВК без охвата ООС. Посмотрев его ролик на Ютубе (https://www.youtube.com/watch?v=FreWv5WH7cQ&t=1018s) становится понятно, где и как он установил дополнительные резисторы на вторую пару выходников. Может есть смысл самим проверить, а вдруг...