Транзисторный усилитель с глубокой ООС и ОУ на входе. См. журнал "Радио" №10-12 за 1999 г. и №1,2,4-6,9-11 за 2000 г.
Транзисторный усилитель с глубокой ООС и ОУ на входе. См. журнал "Радио" №10-12 за 1999 г. и №1,2,4-6,9-11 за 2000 г.
Последний раз редактировалось Konkere; 28.12.2020 в 14:57. Причина: Файлы удалены по требованию "правообладателя"
Выходная емкость генератора тока совместно с эмиттерной индуктивностью транзисторов УН дает паразитный резонанс, с частотой всего мегагерц 25-40. С резистором этот эффект выражен гораздо меньше.Сообщение от Tetragramaton
1. шлейф 13+13 проводов. Сечение каждого 0.12 кв.мм - в сумме около 1,5 кв.мм. Учитывая отличное охлаждение - достаточно.Сообщение от Tetragramaton
2. Реле как раз охвачено.
3. Собственно индикатор и автоматика отделены на отдельную плату, а триггер и защита интегрированы для надежности. Выходные реле могут быть разных типов - что, под каждый тип все переразводить ??
4. Выходные катушки оттащены подальше от выходного каскада в экранированный отсек - чтобы мусор не ловили.
Сергей, я уже не однократно замечаю, что вы говорите фаза заходит за 180, а почему в таком случае схема не стала генератором или Ку без ОС меньше глубины ОС на этой частоте ?Сообщение от sia_2
Спасибо бОльшое. Теперь я имею в общих чертах представление о том, как построена общая корекция. Но есть еще вопросы.
1)Вы говорили много о типе ОУ, о перегрузке его входов дифнапряжением и т д. Но почему имено инвертирующее включение? Cлепая точка зрения Нi End щиков основана на том, что лишний елемент - лишняя нелинейность.
2)Ищзучая типичные схемы включения ОУ как правило я нигде не видел заземленного прямого входа для инв включения. Почему не был введен баластный резистор?
3)Если использовать прямое включение насколько я понимаю все прелести входного ОУ(ФНЧ) можна было бы свести к пассивной реализации и убрать его , на сколько бы это повредило или улучшило конструкцию?
4)Мягкий ограничитель...... Ограничивает уровень входного сигнала с учетом максимально допустимой амплитуды(огр напряжением ВК, насколько понимаю я). Интересно Ваш принцип построения защит в усилителе может гарантировать его неуязвимость в случаях 1) при подаче резкого фронта высокой амплитуды на вход( например при выключении компьютера..т е первоисточника)? 2)Тригер насколько понимаю я уже настроен... при каком вых токе будет сработка? 3)Спасает ли защита от КЗ Выхода?
Последний раз редактировалось Tetragramaton; 15.02.2006 в 16:07.
1. Слепая (или глухая) - не аргумент. Реально все ОУ (особенно на большом сигнале) лучше работают в инвертирующем включении, минус только в шуме, но для УМЗЧ это не главное.Сообщение от Tetragramaton
2. Балластный резистор нужен только при больших входных токах ОУ для компенсации смещения по постоянному току. Здесь это ни к чему. В варианте с AD842 без интегратора - будет нужен.
3. Дело в том, что при этом входное сопротивление резко просядет, т.к. максимальное сопротивление цепей ООС определяется входной емкостью ОУ. LM318 не в последнюю очередь выбран из соображений минимальной входной емкости (другие быстрые ОУ требуют более низкоомных цепей ООС).
4. Входной ФНЧ "съест" чрезмерно быстрый фронт. Более того, можно подать 30В 1 МГц вместе с полезным сигналом - и все будет нормально (перегрузочная способность ФНЧ на ВЧ больше напряжения его питания - как раз за счет инвертирующего включения!). А защита учитывает не только ток, но и напряжение на транзисторах. Благодаря же выходным индуктивностям она успевает отрубить выход при КЗ, не превышая предельной мощности на транзисторах, что гарантирует отсутствие их деградации в отличие от подавляющего большинства других конструкций.
А для устойчивости важно лишь, чтобы фаза (причем не собственно усилителя, а именно петлевая, с учетом ФЧХ цепи ООС) была меньше (180-немного) при частоте ЕДИНИЧНОГО УСИЛЕНИЯ ПО ПЕТЛЕ ООС и в ее окрестностях. Но как при меньших, так и при более высоких усилениях по ходу петлевой АЧХ вполне можно иметь больший набег фазы. Случай большего набега фазы на более высоких частотах и меньшем усилении общеизвестен.Сообщение от Nick
Случай же большего набега фазы при бОльших усилениях называется устойчивостью по Найквисту, и для нормальной работы подобных систем нужно выполнение ряда условий, главным из которых является переход такой системы к "обычной" АЧХ/ФЧХ при ограничении. Все это учтено
.
Можно, но нужна небольшая модификация выходных RLC цепей (снижение индуктивностей, резисторв и увеличение емкостей). Лучшим будет вариант с небольшим питанием (+/- 25..30В) и с 12 транзисторами BD911-912 в плече. Высоковольтный источник для статиков нужен по-любому, а 1 Ом - это на первичной обмотке повышающего трансформатора.Сообщение от wintermute
Последний раз редактировалось sia_2; 07.10.2009 в 14:11.
Вот как раз полезный материал с точно таким же рисунком и формулами (стр. 8 и 9).
Забавно, что он вышел на полтора года позже.![]()
Сергей. Хотел Вас спросить по поводу реальной схемы "полного мощного" варианта, и "стандартного". Как было описано схема с тех пор была улучшена, переработан принцип выхода усилителя из жесткого ограничения, что позволило отключать мягкий ограничитель. Где можна было бы увидеть схему с изменеными номиналами??? и второй вопрос по поводу мощной версии.
1) можна было бы применить в качестве выходных транзисторов чтото более распространенное вроде 2sa1302(3281),2sc5200\2sa1943, или 2sc2921(2) и 2sa1216(5). Сколько их нужно в плече для максимальной мощности соответствующей питанию ВК 72...4 вольта.
2) Драйвера. Ну вот тоже есть много всего хорошего например 2sa1011(2sc 2344) чем плохие?. есть еще 2sa1837 2sc4793, вот еще неплохая пара 2sa1930 2sc 5171, еще вариант 2c3298 2sa1306..... Какие из них более предпочтительны, и по сколько их нужно?
3)Вопрос ОУ. Всетаки без "излишеств" LM318......или можна ставить чтото лучше. Что бы поставили Вы, нужна ли дополнительная корекция.
4)Всетаки как Вы относитесь к тому, если плату развести без мягкого ограничителя(Вы говорили что в новой версии его можна отключить), и без ОУ индикатора ограничения, а посередине платы ( там где разъемы к реле\от него, и выходной) поставить реле(это сократит путь сигнала как минимум на 40 см, и провод ООС), а к плате LR вести сигнал 40 или 80пинным шлейфом( других просто найти не могу). На плате сразу распаять разъемы выхода, и крепить на заднюю стенку. Также перемычки я думаю можна убрать и использовать полноценную 4 проводную схему.
5)Кстати по поводу 4 проводной схемы. Получается провод ООС идет вдоль плюсового провода АС, и имеет аналогичную длинну. Не вредно ли вести эту цепь такими длинными путями?
А в варианте 12 транзисторов в плече BD911-912 от ST пойдут(Филлипса не нашел,а ST ругали).И пойдут ли в питание выходного каскадаCapsxon-у(их тоже ругали и унижалиСообщение от sia_2
)
Времени мало, коротко.Сообщение от Tetragramaton
1. Выходные транзисторы - упомянутуые Вами имеют примерно вдвое худшее отношение емкостей к ОБР, чем MJL21193/21194. Кроме того, очень часто продаются подделки, не выявляемые без ПНХТ. Именно поэтому я отказался от их применения.
2. Предвыходные в мощной версии - самые лучшие 2SA1535/2SC3944, а самые надежные - 2SA1837/2SC4793.
3. Я устал объяснять, что имея мешок разных ОУ, при установке в качестве второго ОУ LM318 я руководствовался кучей чисто практических соображений. Там много противоречивых требований, и 318 удовлетворяет им очень хорошо. Ну не создает он никаких проблем - что за зуд "улучшательства"! Прямо золотые выхлопные трубы для Subaru Impreza WRС!
Кому охота экспериментировать - экспериментируйте, но только с первым ОУ. Я туда могу порекомендовать LM6171. Или OPA132 для любителей продукции BB.
4. Представьте себе, как вы это все будете разводить и посмотрите сами, что в результате получится. И каких размеров потребуется задняя стенка, а также какой уровень помех от выходного каскада словят катушки. Кстати, Вы невнимательно смотрели схему - ООС на ВЧ идет прямо с выходного каскада, игнорируя всякую четырехпроводность. Более того, четырехпроводное подключение при нормальных кабелях совершенно не нужно, пока длина их не больше нескольких метров.
А кроме ST их никто и не делает. Причем в Марокко. Они нормальные - и уж подавно лучше брянскихСообщение от Gav
CapXon - новые по параметрам нормальные, но вот про реальный срок их службы и надежность достоверной информации нет. Особо большого числа нареканий пока нет.
Последний раз редактировалось sia_2; 07.10.2009 в 14:13.
Хорошо. Но посудите сами. Схема ОООчень широкополосная, и теже критерии даже относительно катушек становятся очень жесткими. Но очевидно, что для основной ООС нет никакой пользы, если ее подавать шлейфом, еще и через разъемы, да и еще такой длинны. Вы ставили последовательно резисторы в ООС зачем?... Чтобы уменьшить влияние их нелинейности( нигде такого больше не встречал ). И тут же шлейфы....хм.
2) вопрос собствено о надобности этого... Простые схемы( УЗМЧ ВВ тому явный пример) имеют широкополосность ООС порядка 1 мГц, и при том интермодуляционные и любые виды искажений ниже кг0.001%(не буду спорить о методиках измерений). Но результат...... Тем неменее конструктив и оригинал(в сборке) этого усилителя не выдерживает критики. Но он работает, еще и обеспечивает ту самую линейность. Почему бы не скостить частоту петлевого усиления до 2...3 мГц незначительно проиграв в быстродействии, тем самым зделать схему намного более устойчивой и повторяемой....Сколько усилителей не перебирал нигде не видел отдельных плат с LR от которых идут длиннючие провода ООС и сигнальный. Разводка ВК вашего усилителя не то что близка к идеалу, она идеальна и там нет и немогло быть вообще никаких контуров и вопросов по ней.(тем неменее LR и в более отвратительных схемах и конструктивах ставили прямо на выходе платы).
3)В своих статьях Вы упоминаете возможные местные генерации первых транзисторов после ОУ, и УН(даже ввели специальные цепочки). Также предполагалась генерация отдельных узлов ВК( у Вас в статье читал). Хотел спросить. Может быть сама цель(хоть и достигнута, даже передостигнута и очень высокая) имела несовсем правильное направление?. Например МОИ предположения. Разведи все это на одной плате без Мягкого Ограничителя, индикатора искажений, спроектировав бОльший запас устойчивости с меньшей скоростью схема была бы явно нехуже.
4)Четырех проводное включение..... Не выдерживает критики провод ООС длинной более 2 м. Это исключено даже в случае отсутствия его резистивного влияния. Само по себе не приятно то, что столь вылизаная и ювелирно налаженая ООС идет по такому пути( еще и незакрытым контуром). По моему 3х проводное подключение имеет все преимущества.( Но это не принцип усилителя, а компенсатор, и это уже отдельный разговор.
Во-первых, как показали эксперименты, в самом шлейфе ничего плохого нет. И катушки работают нормальноСообщение от Tetragramaton
![]()
Но где это Вы нашли, что ООС идет через шлейф и разъемы??? В цепи ООС как раз все паяное, и на плате соответствующие места (точки для подключения) тоже паяные. Никаких разъемов (кроме выходных для подключения АС) там нет и никогда не было.
"сравнительно простые схемы" работают - таки да. но уровнями продуктов искажений типа 0,001% на комплексной нагрузке и сигналах в звуковой полосе, а не на 1 кГц, там и не пахнет. Если у Вас есть живой УМЗЧВВ, посмотрите, что происходит со спектром при попытке выдать 19+20 кГц полной мощности при нагрузке 4 Ома даже без фазового угла. Реальные цифры - несколько сотых процента, как раз на грани слышимости.Сообщение от Tetragramaton
Что же касается выноса LR, то даже при разводке ВК, типа той, что была опубликована, уровень наводок на катушки при переключении плеч при размещении их на плате УМЗЧ (как было сделано в первом варианте, не пошедшем в печать) оказался на порядок больше собственных искажений ВК. Кстати, эффект "увеличения" переключательных искажений при установке катушки был однажды с недоумением отмечен одним из известных западных разработчиков, но он либо не просек, либо решил не афишировать истинную причину - наводки от плеч ВК.
Поэтому катушки и были вынесены.
Мягкий ограничитель и индикатор искажений занимают около 10 кв.см. при площади платы 344. т.е. меньше 3%. Катушки занимают больше!Сообщение от Tetragramaton
Скорость при публикации и так была срезана примерно на 30%. Именно по тем соображениям. Генерация отдельных частей при использовании не чрезмерно скоростных транзисторов, как показали проверки, исключена.
Так что все это уже было.
Насчет "не выдерживает критики провод ООС" - а чем он отличается от провода компенсатора? Особенно если учесть, что уже с примерно 100 кГц сигнал ООС идет через C52, минуя все катушки и пр.?Сообщение от Tetragramaton
Я же не раз писал, что а) четырехпроводное включение имеет смысл только при отдельной экранировке проводов "возврата" (иначе это профанация) и б) оно реально нужно далеко не всегда.
P.S. Я вижу, что несмотря на огромный объем статьи, и казалось бы, подробное объяснеие того, ЧТО было сделано, надо было еще написать ПОЧЕМУ. Но тогда такой материал точно бы не прошел из-за объема....
Последний раз редактировалось sia_2; 09.12.2007 в 01:35.
но однозначно - НУЖНО !!!Сообщение от sia_2
Сергей, как подключается цепь ООС в УМ, если исключить DA3 ?
Последний раз редактировалось Эзотехник; 06.03.2007 в 00:48.
Не.... Сергей поймите. Моя первоначальная цель - это научится, но это невозможно без "подобных вопросов". На счет ВВ89 я верю, проверять не буду, там явно пахнет "токовой напряженностью" в ВК, но тот был расчитан на 8 Ом и 100 ват. При 4х там получается значительный выход за ОБР. Есть еще несколько вопросов
1)Промоделировав (досконально и подробно) Ваш усилитель в Microcap7 вижу следующие непонятные аспекты. 1) частота петлевого усиления - 3 мГц глубина ООС 0=100гц - 120дб на частотах 1 кГц- 10 кГц более 90 дб, а на частоте 20 кГц - 70 дб. на частоте 100кГц это 50 дб, на 1 мГц это 5 дб. и "точка пересечения" 3 мГц. Чтобы исключить ООС я выкоротил R20 R22 емкостью в несколько фарад. Как Вы думаете, где явная ошибка. кстати оборот ФЧХ с замкнутой петлей на 180 град соответствует 1.9 мГц.
2) В мощной версии 6 транзисторов в плече - это реальная необходимость( минимум ) или колличество дающее приличный запас в диапазоне сказаных мощностей?
3)В статье Вы писали, что на новой разводке платы предусмотрено место для генератора тока на полевом транзисторе, для введения ОУ в класс А. Для каких ОУ это необходимо, актуально ли это для улучшения работы LM318(кстати с каким буквенным индексом лучше)
4) В Киеве скоро наступит Март. Как Вы думаете, у меня будет возможность преобрести комплекты плат "мощной версии"?
5)Насколько понимаю я перемычками выставляются режимы работы компенсатора сопротивления проводов. Но ведь в "трехпроводном режиме" в цепи оказывается LRC насколько это вредно или полезно?
6)Вы писали о том, что УН в режиме близком к насыщению способен "выкручивать" фазу... Может ли это привести к кратковременной неустойчивости, какие были предприняты меры для смягчения еффекта.
7) Смотрел я диаграмму КГ в зависимости от мощности.(Ваша статья) Возникает вопрос о линейности в малосигнальных режимах. Скажите, почему в этом случае при мощности до 1-го ватта КГ более 0.01, этоже явно может сказыватся на линейности усилителя при усилении музыкального сигнала. Чем вызван ефект ухудшения линейности в малосигнальном режиме?
Спасибо.
Последний раз редактировалось Tetragramaton; 21.02.2006 в 09:54.
Offтопик:Сергей! ПОЧЕМУ - это как раз самый интересный вопрос всегда.Сообщение от sia_2
Одновременно самый детский
![]()
Жаль, что не всегда в полном объеме есть понимание, КАК сделано.
Когда есть это понимание, должно быть ясно и ПОЧЕМУ. Хотя бы в общих чертах.
Игорь. Meridian 507.24 => DAC6 v2+свой выхлоп => Noosfera Master => Celestion A2 + Hand-made cable
шумом, который присущ любому аналоговому усилителю.Сообщение от Tetragramaton
Измерять только искажения или применять гейт (auto-mute) некорректно по причинам, излагаемым в "букварях"![]()
Последний раз редактировалось sia_2; 09.10.2009 в 02:15.
Понимаю, потому и отвечаю подробно, а не "надуваю щеки", как некоторыеСообщение от Tetragramaton
![]()
Там и на 8 Ом при комплексной нагрузке офигенный выход за ОБР.Сообщение от Tetragramaton
Во-первых, во многих случаях некорректна модель LM318 (не учтен участок 12 дБ/декаду, помотри его даташит), во вторых, проверь корректность моделирования АЧХ/ФЧХ той части, что после ОУ. Это элементарно проверяется - в статье приведены экспериментальные точки (усиление/фаза) в диапазоне частот 1 - 10 МГц. Кстати, учти, что в цепи ООС формируется небольшой подъем на ВЧ (20 кОм зашунтированы 2,7 кОм 3.3 пФ, паразитная емкость входа около 8 пФ).Сообщение от Tetragramaton
Если питание под 70В - то минимум (из-за комплексной нагрузки), при питании 56 можно обойтись четырьмя, но только если это MJL.Сообщение от Tetragramaton
Реально для хороших ОУ это не нужно, 318 практически и без этого очень хорош, а оставлено как "фича" - чтобы можно было побаловатьсяСообщение от Tetragramaton
![]()
К концу марта-видимо, да. "Четырехтранзисторная" порция сейчас в работе.Сообщение от Tetragramaton
Практически не влияет.Сообщение от Tetragramaton
Да, там при приближении к ограничению фаза увеличивается только чуть-чуть благодаря большому питанию УН, а при самом ограничении, когда диод шунтирует корректирующую емкость C46, набег фазы, наоборот, уменьшается.Сообщение от Tetragramaton
Это не ухудшение линейности, а банальный шум и наводки в полосе 200 кГц. График называется не "THD", а "THD+N", то есть сумма гармоник и шума. Реально до примерно 20 Вт мы, кроме шума, ничего намерить никаким методом не смогли. Только при большой мощности и частотах выше 20 кГц появляются следы работы мягкого ограничителя и помех переключения выходного каскада.Сообщение от Tetragramaton
Понимание-то как раз при разработке было практически полное, это компромисс между технологичностью ("ленью"), сложностью и желанием достичь заведомо достаточных по самым жестким (но практически обоснованным) критериям характеристик одновременно с безусловным обеспечением надежности в реальных условиях. Именно поэтому я не погнался за сверхмалым шумом и многослойными печатными платами (как позднее сделал Halcro) и предпочел ограничить скоростные характеристики (по сравнению с неизвестным мне тогда Dynamic Precision), чтобы не "насиловать" выходные транзисторы. А вместо этого все силы бросил на обеспечение реальной линейности при допустимой сложности конструктивного исполнения. Понимаю, что при этом не получается никаких "рекламных фишек", но делалось-то "для своих"! В результате же по линейности, особенно в реальных условиях, он ничем не уступает широко разрекламированным Halcro (вышедшим на несколько лет позже), будучи не в пример проще их по конструктивному исполнению. Да, шум на порядок больше, чуть меньше мощность на "стекляшке" (активной нагрузке), ну и что ? Обе этих характеристики вполне достаточны. Главное - с хорошим запасом обеспечено непревышение любыми продуктами искажений уровней треьоктавного шума, то есть гарантия их субъективной неразличимости. Причем при работе на комплексную нагрузку. А шум -115 или -135 - на практике безразлично.Сообщение от ИГВИН
То же самое с глубиной и широкополосностью ООС. Это не было самоцелью - лишь настолько, насколько необходимо для того, чтобы доминирующим источником нелинейности стали чисто конструктивные факторы (не схемотехника как таковая). Технически возможно довести полосу действия ООС до сотен мегагерц (введение параллельных каналов усиления/обхода каскадов), скорости нарастания - до десятка киловольт в микросекунду, шум - до долей микровольта, но цена этого (в том числе денежная), IMHO, не адекватна практическому отсутствию улучшения выполнения основной функции в реальных условиях.
Последний раз редактировалось sia_2; 09.12.2007 в 01:39.
Я когда прикидывал свой вариант УМЗЧ ВВ то пришел к одному питанию +-35В (32В под нагрузкой) для СанКенов 2SC2922/2SA1216. На 8ом для получения 30ватт.Сообщение от sia_2
Спасибо за ответы. Кстати, если у меня таки БУДЕТ возможность повторить Ваш усилитель, то только полную мощную и неурезаную невчем версию (на 6 транзисторов). На 4 транзистора и питание 56 вольт делать нехочу, мне нужно 300 ват на 8 Ом. И опять вопросы
1)Вы в своих статьях положительно отзывались о "Руперте Ниве" изготовителе пультов звукозаписи. они полностью полупроводниковые, и их УНЧ имеют очень глубокую ООС. Какова там примерная глубина ООС, какой принцип и какая мощность тех усилителей(для общего развития).
2)Есть ли где схема мощного варианта на 72\88вольт, каковы номиналы резисторов ООС? Будут ли применяться какие-то отдельные меры для повышения стабильности такой схемы? В этом случае номиналы коррекций, частота петлевого усиления останется таже?
3) Мощный комплект как писали Вы состоит из 10 плат. Меня интерисует что Вы имели ввиду под "2 платы симметричного входа, разведены под разъемы............ и ОУ как в 8 выводном корпусе так и в 14 выводном.... Что это за плата "симметричного входа, и зачем там нужен ОУ?
4)Мягкий ограничитель насколько понимаю я имеет возможность конкретной подстройки. Скажите, можна ли наладить его так, чтобы при максимальной мощности 300 ват на 8 Ом он не "подрабатывал" совсем, но скажем при пороге явной перегрузки(около 400....500 ват пиковых величин связаных с комплексным фактором сопротивления АС) он срабатывал достаточно резко и жестко. Как он вообще сам по себе? Реально является ли он слабым местом той степени, чтобы возникло желание его отключить?
Да, примерно так и получается если учесть фазовый угол и нагрев кристаллов (сокращение ОБР в "горячем" состоянии). Увы, "тьмы низких истин нам дороже нас возвышающий обман" - это я про заявляемую мощность многих и многих УМЗЧ. Там совершенно откровенный расчет на то, что их реально "на всю катушку" эксплуатировать не будут.Сообщение от Анатолий_В
В частности, Yamaha M2 ко мне попала именно из-за выхода из строя, вызванного нарушением ОБР выходных транзисторов (там при питании порядка 70В стоит всего по 3 очень "нежных" транзистора на плечо).
Последний раз редактировалось sia_2; 21.02.2006 в 18:46.
Социальные закладки