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

[Romanoff]

источник мусора известен?

Естественно. Силовики и цепи питания.

[dekko]

Естественно. Силовики и цепи питания

вот, если добавить к этому сильное влияние разного конструктива и собственно разных ВК и БП, то в различных вариантах будут разные результаты. Нужно решать в каждом конкретном (усилителе) случае, какой фильтр необходим. Я так думаю (с)
вот тоже пример маааленькой катушечки https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1690061., с твоим комментом по конструкции

[Vovk]

Коаксиальный волновод и отдельный отсек для выходной катушки. Мощно

[Nick]

По хорошему, катушки выходного фильтра надо размещать как можно дальше от LM3886 и если есть возможность - экранировать.

[belka]

Страсти вроде улеглись, теперь хочу задать вопрос.

Зачем в ZD-50 применено две петли ООС? Почему именно две, ведь всё тоже самое не меняя концепта, легко делается с одной?

[Nick]

Страсти вроде улеглись, теперь хочу задать вопрос.

Зачем в ZD-50 применено две петли ООС? Почему именно две, ведь всё тоже самое не меняя концепта, легко делается с одной?

Ну если в рамках концепта, то да, в оригинале у Yewen-a и есть с одной. Но нет разностной ОС. В этом и есть главное отличие. Преимущества есть в плане конструкции и в плане напряжения с которым работает U2.
Если говорить в общем, то тут не существует единственно верного решения, всё это набор компромиссов. Я в результате пришёл к такой конструкции, т.к. она легко удовлетворяла моим требованиям. Можно сделать по другому, можно сделать одну петлю, можно сделать ОС глубже, можно вообще много чего сделать, вопрос только зачем всё это нужно.

[belka]

Но нет разностной ОС. В этом и есть главное отличие.

Николай, поясни пожалуйста.

[bukvarev]

Заинтересовала тема "страстей".

Для структуры по типу ZD-50, глубина ОС (т.е. суммарное усиление в обоих петлях) равна G = K1*K2*B2 + K1*B1 = K1*B2*(K2 + B1/B2).
Для структуры с общей петлёй (т.е. одной петлёй через U2) G = K1*B2*K2.

На досуге разрисовал линейную модель структуры по типу ZD-50(обозначения постарался сохранить):



1. Получается, что при условии равенства делителей "плеч" ОС схема сводится к охвате некоторого усилителя (с коэффициентом усиления, примерно равным произведению коэффициентов U2 и LM3886) общей ОС. В формуле он выделен фигурными скобками. Разница схем очень незначительна ( К1*К2 против К1(1+К2) ), но есть !

2. Однако уровню входного напряжения на U2
(если я правильно понял смысл

Преимущества есть в плане конструкции и в плане напряжения с которым работает U2

), схема ZD-50 также эквивалентна схеме с одной общей ОС.
Более того, и по уровню напряжений на входе LMки схемы также получаются эквивалентны.

3. А еще специально добавил источник искажений Udst, чтобы относительно его можно были вывести и посчитать коэффициент подавления искажений при замкнутой цепи ОС и как он "делится" между каналами усиления.

[Nick]

Однако уровню входного напряжения на U2 (если я правильно понял смысл ), схема ZD-50 также эквивалентна схеме с одной общей ОС.
Более того, и по уровню напряжений на входе LMки схемы также получаются эквивалентны.

Так будет если подавать входной сигнал на вторую цепь ОС такой же как и на первую. Если же его скомпенсировать для U2 по АФЧХ усилителя на LM, то на выходе U2 будут только нелинейные искажения LM (в идеале).

[bukvarev]

Если же его скомпенсировать для U2 по АФЧХ усилителя на LM, то на выходе U2 будут только нелинейные искажения LM (в идеале)

Честно говоря, не понимаю, как ЧХ цепей обратной связи связаны с "селекцией" нелинейных искажений. Формально, можно данную схему попытаться свести к мосту, но по сути это все таки обычный каскад с ОС, только немного "завуалированной". Введите в модель частотно-зависимые коэффициенты ОС, все останется так же.

PS. Как таковой балансный принцип подавления искажений по сути точно такая же ОС. И также выводится коэффициент передачи с замкнутой цепью ОС. Только относительно источника искажений.

[Nick]

Честно говоря, не понимаю, как ЧХ цепей обратной связи связаны с "селекцией" нелинейных искажений. Формально, можно данную схему попытаться свести к мосту, но по сути это все таки обычный каскад с ОС, только немного "завуалированной".

Как это называть меня в принципе не сильно интересует. Тут главное в том, что если подавать на вход цепи ОС U2 не сигнал источника (Uin), а сигнал такой какой должен быть на выходе усилителя LM (без доп. ОС) если бы она не имела нелинейных искажений, делённый грубо говоря на соотношение резисторов ОС U2, то напряжение на выходе U2 будет только в случае нелинейности LM.
Понятно, что это можно сделать просто цепями ОС (чуть разные резисторы, и несколько конденсаторов), это то так в общем и сделано. Ну и всё это ОС конечно, с той лишь разницей, какая будет амплитуда на выходе U2, ну и АФЧХ всего усилителя будет немного другая...

[belka]

то напряжение на выходе U2 будет только в случае нелинейности LM.

Теоретически. ) В конечном итоге всё приходит к тому, что U2 работает постоянно. То есть Усиление LM и U2 складывается (в дБ).

Вообщем, я крутил, думал на эту тему. Схемка переусложнена этими двумя цепями ООС и фазовый корректор ( у тебя он ещё и делитель) не оптимелен.

[Nick]

Разница схем очень незначительна ( К1*К2 против К1(1+К2) ), но есть !

Она в общем становится значительной, когда K2 становится близко к единице.

---------- Добавлено в 19:01 ---------- Предыдущее сообщение в 18:59 ----------

Теоретически. ) В конечном итоге всё приходит к тому, что U2 работает постоянно. То есть Усиление LM и U2 складывается (в дБ).

Работает конечно постоянно, но с меньшим напряжением на выходе U2. Усиление тут в общем ни причём.

---------- Добавлено в 19:03 ---------- Предыдущее сообщение в 19:01 ----------

Схемка переусложнена этими двумя цепями ООС и фазовый корректор ( у тебя он ещё и делитель) не оптимелен.

Ну схема в общем и не претендует на глобальный оптимум по простоте . В этом цель не стояла.

[belka]

Усиление тут в общем ни причём.

Причём, причём.
Больше усиления U2 - лучше подавление мусора.

[Nick]

Причём, причём.
Больше усиления U2 - лучше подавление мусора.

А напряжение на её выходе будет практически тоже. Т.к. оно от её усиления мало зависит.

---------- Добавлено в 19:08 ---------- Предыдущее сообщение в 19:05 ----------

К тому же если хочется больше усиления U2, надо делать ещё больше полюсов/нулей. В принципе в том же ZD-50 это сделать довольно легко, добвив конденсатор последовательно с R22, на несколько нанофарад. Но в этом смысла уже не было (во всяком случае для меня). Были ещё другие проблемы.

[belka]

А напряжение на её выходе будет практически тоже. Т.к. оно от её усиления мало зависит.

Любой активный элемент с К.У. аналогичным К.У U2 будет работать на тех же амплитудах сигнала, что и U2 в твоём варианте.

[Nick]

Любой активный элемент с К.У. аналогичным К.У U2 будет работать на тех же амплитудах сигнала, что и U2 в твоём варианте.

По сравнению со схемой Yewen-a напряжение в реальном ZD-50 на выходе U2 в 5-10 раз ниже во всём звуковом диапазоне. Чтобы это увидеть, надо иметь правильные модели, или усилитель живьём.

[bukvarev]

Она в общем становится значительной, когда K2 становится близко к единице

Думаю, что К2 начинает уменьшаться только на самых верхах. А так U2 работает с большим коэффициентом усиления. По меньшей мере, даже не 10.
А работают микросхемы в четкой пропорциональности с коэффициентами ОС (в Вашей схеме - равными) и своими коэффициентами усиления, и уровень разностного сигнала на входе LM четко связан к К1 и К2. В любом случае, это разностное напряжение не может быть меньше отношения Uout/K1.

[belka]

Чтобы это увидеть, надо иметь правильные модели, или усилитель живьём.

Николай, ты же знаешь, что я никогда не пишу в таком тоне о том, чего не вижу живьём на столе.

---------- Добавлено в 02:28 ---------- Предыдущее сообщение в 02:27 ----------

А так U2 работает с большим коэффициентом усиления. По меньшей мере, даже не 10.

Наливает она там на все деньги, не извольте сомневаться.

[Nick]

Думаю, что К2 начинает уменьшаться только на самых верхах.

Всё верно. Просто ВЧ это скажем и район ед. усиления в петле. И тут уже начинаются большие отличия, т.к. на этих частотах K2 в схеме Yewen-а практически не учавствует, т.е. он меньше единицы, и та оставшаеся единица в формуле начинает играть роль. Когда же под одной петлёй, "функцию" этой единицы должен выполнять U2.

---------- Добавлено в 19:30 ---------- Предыдущее сообщение в 19:29 ----------

Николай, ты же знаешь, что я никогда не пишу в таком тоне о том, чего не вижу живьём на столе.

Ну подстрой тогда цепи прально Какая разница должна быть, я уже написал. Посмотри скажем на 10кГЦ.