Усилитель мощности ZD-50

[Nick]

В общем я думаю эта ветка будет для вопросов по конструкции и наладке данного усилителя (cтатья тут, схема тут).
Размер плат 57x190mm. Плата 4-х слойная, в целях уменьшения индуктивности цепей питания питания ВК и соответсвенно конструктивных искажений.

Замечания по сборке:

1. Резисторы R44, R45 необходимо устанавливать над платой, на расстоянии около 5...10мм, т.е. корпуса резисторов не должны касаться платы, и ближайших элементов тоже.
2. R71 не запаивается.
3. Блок питания должен быть отдельный на каждый канал, как например смотрите тут.
4. На схеме нет выходного фильтра - я использовал 18 витков на 8 мм оправе провод 1.5 мм и параллельно 10 ом резистор, они были размещены прямо на выходных клемах. Также параллельно выходным клемам желательно поставить последовательную цепочку из плёночного 0.1μF и 2Вт 10 Ohm резистора.

Ошибки:

1. В BOM-е: R4, C4 и R6 - не устанавливаются - их нет на схеме и плате; Q1, Q2, Q3 - MMBTA06; Q4, Q5, Q6 - MMBTA56.
2. В статье: подбирать по минимуму напряжения на выходе U2 нужно R23 (80k6), а не R22 как указано в статье.

Ссылки на другие ветки:

1. Как разрабатывался усилитель тут
2. Про сравнения с другими усилителями тут

Герберы можно взять тут

Платы возможно можно заказать тут

FAQ (спасибо ANHO) - тут

[axizep]

а еще почему-то у меня на 88кгц больше искажений меряет (

---------- Добавлено в 18:05 ---------- Предыдущее сообщение в 18:04 ----------

относительно 44кгц

[axizep]

собстно вот что я намерял через усилитель

[axizep]

причем тест на искажения напрямую кабель без усилителя показывает идентичную картинку в плане формы и пиков (на 7 кгц пик потом спад). что наводит на мысли...

[Борисыч44]

это 3я гармоника, ставьте 48кГц - будет луДшэ

[axizep]

тест делает свип. про какую гармонику идет речь?

[Борисыч44]

При 44 Fв 22кГц/3=7,с копейками, 2я 10-11 - второй пик на графике

[axizep]

понятно теперь... а как нсчет усилителя,в таких условиях измерений,можно ли судить об его искажениях?

[crossblade]

А плата Ильи Романова, на мой взгляд, заметно грамотней платы devisangel*а. В последней заливка землёй вообще "на отвали" сделана, похоже.

Товарищи, не хотел бы закрывать этот вопрос... Подскажите в чем принципиальное отличие заливки землёй там и там? Я, как человек далёкий от электроники, просто хотел бы найти лучшее решение для относлойного ZD-50. Может можно/нужно что-то подправить в печатке от devisangela или таки с ней всё в порядке?

[s3tup]

Наверное все-ж таки лучше пойти спать...


Но я таки напишу

А что, если взять да засунуть всю контролирующую часть в пред, и охватить обратной связью из преда подключаемый усилитель? Т.е. разделить ZD50 пополам как уже намеревались сделать, только вместо ЛМки - что угодно

[SemiLex]

Нубский вопрос:
Я правильно понимаю, что ничего косячного нет в том, чтобы запараллелить два канала ZD-50? Хочется сабику 4-омному мощи поддать - одна ЛМ-ка не справляется. А уже готовые модули ZD-50 есть в наличии и даже в корпусе...
То есть, как в AN к LM3886 - просто добавить на выходах по резистору ~0.3 Ома, да тупо запараллелить? Да?

[Nick]

Нубский вопрос:
Я правильно понимаю, что ничего косячного нет в том, чтобы запараллелить два канала ZD-50? Хочется сабику 4-омному мощи поддать - одна ЛМ-ка не справляется. А уже готовые модули ZD-50 есть в наличии и даже в корпусе...
То есть, как в AN к LM3886 - просто добавить на выходах по резистору ~0.3 Ома, да тупо запараллелить? Да?

Зависит от входного ОУ (его смещения). К примеру с AD8065 на выходе усилителя может быть до 30мВ (для УПТ без входного фильтра). Допустимый ток "покоя" через выравнивающие резисторы 50ма. Т.е. 30/50=0.6ома....

[SemiLex]

выравнивающие резисторы 50ма. Т.е. 30/50=0.6ома....

А чем чревато превышение?
И у меня пара LT1469 в активных фильтрах перед усилителями (тоже ведь смещение есть у них..) + LT1363 в схеме ZD-50.

0.6 Ома многовато... Съестся большая часть бонуса параллеливания (мощи).

[Nick]

А чем чревато превышение?
И у меня пара LT1469 в активных фильтрах перед усилителями (тоже ведь смещение есть у них..) + LT1363 в схеме ZD-50.

0.6 Ома многовато... Съестся большая часть бонуса параллеливания (мощи).

Черевато большой рассеиваемой мощностью в покое и полным закрытием тр-ров другого плеча (тоже в покое). Поэтому желательно исходить из того чтобы ток через резисторы не превышал ток покоя ВК LM3886, т.е. ~50ма. Если смещение меньше, то соответсвенно и резисторы можно меньше.

---------- Добавлено в 21:56 ---------- Предыдущее сообщение в 21:46 ----------

И у меня пара LT1469 в активных фильтрах перед усилителями (тоже ведь смещение есть у них..) + LT1363 в схеме ZD-50.

А это не важно, что есть смещение в фильтрах, оно же даст одинаковое смещение для обоих ZD-50. А нас волнует отностительное смещение, т.е. смещение при закороченных входах обоих ZD-50. Думаю с L1363 можно ноль выставить получше чем 30мВ...

[SemiLex]

Спасибо, за ответы!

О как... Я-то думал, что максимум плохого - дисбаланс, из-за которого одна ЛМ3886 будет "тянуть на себя одеяло" больше, чем другая, а не вовсе "уходить из игры".

Смещение в фильтрах даст и важно, так как фильтр не один, как надо было бы, а два.
Я пытаюсь сделать из одного уся другой. Изначально он сделан под би-ампинг. Два активных кроссовера + две платы по два канала ZD-50. Делался по принципу двойного моно с отдельными БП (сейчас силовой БП будет один). И вот это дело я хочу "переквалифицировать" в систему 2.1 ... Кросс перестроить - небольшая проблема, но части параллелей саба - сложность...

Как-то так, простите за сумбурность.

п.с.: да, точно, я и забыл, что LT1363 позволяет подстроить смещение! это хорошо...

[Pest]

Подскажите пожалуйста, будет ли работать такая схема?

[ViktKors]

Подскажите пожалуйста, будет ли работать такая схема?

Варианты разные - "не будет", "будет недолго", "повезет и будет работать долго".
Для более-менее уверенного варианта стоит
а) поставить резисторы в ООС LM-ки (те, что 80.6 и 4.02 кОм) с достаточной точностью, скажем ~0.1% (важна идентичность Ку в разных плечах);

б) дополнить схему интеграторами (каждую половину LM-ки своим). В неинвертирующем включении интегрируещего ОУ, если выбрать ограниченный диапазон подсторойки (скажем +/- несколько десятоков милливольт при максимальном выходном размахе ОУ) и низкую частоту среза в петле (скажем 0.005 Гц), влияние интегратора на звук (ИМХО ) необнаружимо.
Правда при этом время его установления становится неприлично большим, и может понадобиться цепь ускоренного установления нуля, например вроде такой (+ диоды на вход):

- контакты реле находятся в левом положении в момент включения усилителя и еще несколько секунд, а затем (например, вместе с подключением АС) они перекидываются вправо.

Кстати, реле включающее АС стоит поставить с двумя группами контактов - по контактной группе на выход каждой половинки LM-ки (в разрыв дополнительных малоомных резисторов).


Опять-же, в силу наличия этих дополнительных резисторов, выдерживать точные номиналы резисторов в цепях ООС LM-ки и селекторого ОУ нет смысла. Это вполне могут быть (например) резисторы по 78 кОм (вместо 2 х 40.2 кОм и 80.6 кОм).
Точно так-же, не остается большого смысла ставить точно 420 пФ во входной цепи, одного 390 пФ вполне достаточно.

Ну а поскольку плата все равно будет неоригинальная и "всяко может случиться", в случае проблем (или если нет уверенности, или если планку теоретических параметров можно понизить) вполне допустимо уменьшить резистор R22 вдвое-втрое. Глубина ООС в звуковом диапазоне останется достаточно большой, а запас устойчивости повысится.

И еще "мелочь". Без понятия, как именно среагирует такое включение на "тяжелое" ограничение сигнала (выход из перегруза) в LM-ке. В "нормальном" режиме (клипп если бывает, то нечасто) внутренняя защита не допустит ничего плохого, но если есть вероятность режима частого клиппа ("на всю катушку"), то (имхо) стоит предусмотреть ограничитель сигнала на входе.

Кстати, если нагрузка не совсем уж ломовая, а более-менее ровные 4 Ома, то напряжение питания вполне можно немного поднять (~ до 32-33 вольта). Выходная мощность достигнет ~100 Ватт (важный психологический порог).

[Pest]

б) дополнить схему интеграторами (каждую половину LM-ки своим)

Как я понимаю дело во входном токе LM-ок. Если он окажется разным то между усилителями будет течь ток. Вопрос: окажется ли разница между каналами большой при использовании половинок LM4780?

Сейчас посчитал, если учитывать напряжение и ток смещения (по datasheet-у) то в самом худшем случае получается около 300мВ на выходе каждого усилителя, наверное лучше не рисковать.

Кстати, реле включающее АС стоит поставить с двумя группами контактов - по контактой группе на выход каждой половинки LM-ки (в разрыв дополнительного резистора).

Тогда похоже отпадает надобность в ускорении установления интегратора, достаточно только выдержать необходимый для этого интервал включения реле АС. Это при условии, что на входе усилителя не будет постоянного напряжения, а смещение U2 не будет большим. Я правильно понимаю?

Опять-же, в силу наличия этих дополнительных резисторов, выдерживать точные номиналы резисторов в цепях ООС LM-ки и селекторого ОУ нет смысла. Это вполне могут быть например резисторы по 78 кОм (вместо 2 х 40.2 кОм и 80.6 кОм).

Не очень понимаю, дополнительные (выходные) резисторы ведь все равно охвачены ООС через U2.

[ViktKors]

Сейчас посчитал, если учитывать напряжение и ток смещения (по datasheet-у) то в самом худшем случае получается около 300мВ на выходе каждого усилителя, наверное лучше не рисковать.

Да, это от напряжения смещения и входных токов LM-ки. Плюс еще примерно столько-же может дать разброс усилений половинок на больших амплитудах сигнала. Отсюда и дополнительное требование одинаковости усиления (идентичности цепей ООС половинок).

Тогда похоже отпадает надобность в ускорении установления интегратора, достаточно только выдержать необходимый для этого интервал включения реле АС. Это при условии, что на входе усилителя не будет постоянного напряжения, а смещение U2 не будет большим. Я правильно понимаю?

Необходимый интервал может запросто составить пару/несколько минут, при том что задержка включения более чем на 10-20 секунд заметно напрягает. С другой стороны, за это время ничего катастрофического произойти не должно - ну прогреется слегка LM-ка, перегреться она не успеет (да и защита не даст), а потом все уже войдет в штатный режим.

Не очень понимаю, дополнительные (выходные) резисторы ведь все равно охвачены ООС через U2.

Да, но такие точные номиналы цепей ООС (как и наличие С7) определяются желанием точно сбалансировать мост из разных ветвей ОС. При идеальном балансе напряжение на входах ОУ будет минимальным (только сигнал искажений), что снижает вклад (весьма небольшой) этого ОУ в общие искажения усилителя.
При запараллеливании LM-ок сигнал ОС для дополнительного ОУ снимается после малоомных резисторов, а там он он заведомо меньше, чем на выходах LM-ок (откуда берется сигнал их ОС), причем падение напряжения на этих резисторах может сильно колебаться, поскольку зависит от нагрузки (это ведь не идеальный резистор). То есть мост изначально разбалансирован, потому и нет смысла подбирать специальные номиналы, особенно учитывая, что резисторы нужны точные (идентичные для разных половинок), такие, которые обычно не берут "из тумбочки" (тут на форуме недавно было бурное обсуждение требуемого качества этих резисторов).

Собственно, вопрос качества и самих дополнительных малоомных резисторов - тоже далеко не последний, особенно учитывая большие токи/мощности ни них, плюс то обстоятельство, что они охвачены только петлей ОС через селектор искажений (то есть влияние их нелинейности ослаблено не так сильно как хотелось бы).

[Pest]

При запараллеливании LM-ок сигнал ОС для дополнительного ОУ снимается после малоомных резисторов, а там он он заведомо меньше, чем на выходах LM-ок (откуда берется сигнал их ОС), причем падение напряжения на этих резисторах может сильно колебаться, поскольку зависит от нагрузки (это ведь не идеальный резистор). То есть мост изначально разбалансирован, потому и нет смысла подбирать специальные номиналы, особенно учитывая, что резисторы нужны точные (идентичные для разных половинок), такие, которые обычно не берут "из тумбочки" (тут на форуме недавно было бурное обсуждение требуемого качества этих резисторов).

А нельзя ли сбалансировать мост с учетом выходных резисторов, или все равно не будет заметной разницы по искажениям? А ведь можно наверное будет попробовать подобрать резисторы "внешней" петли ОС по минимальному напряжению на выходе U2.

Про точность и тип резисторов мне вполне понятно.

[ViktKors]

А нельзя ли сбалансировать мост с учетом выходных резисторов, или все равно не будет заметной разницы по искажениям? А ведь можно наверное будет попробовать подобрать резисторы "внешней" петли ОС по минимальному напряжению на выходе U2.

Конечно, если предварительно задаться определенным сопротивлением нагрузки. Но вряд-ли в этом есть смысл, учитывая типичные частотные зависимости импеданса АС.
Опять-же, смысл в точной балансировке (имхо) скорее "спортивный". в реальности обычных плат (не N-тая вылизаная редакция многослойки), источников питания и т.п. балансировка явно не является слабым звеном.

---------- Добавлено в 04:46 ---------- Предыдущее сообщение в 04:44 ----------

Nick, ничего, что я тут развещался?