jazz от anli (усилитель для гурманов)

[anli]

Мотивацией сочинить эту схему оказалась жадность. После запуска ab-dynamic балансный монстр был закутан и убран далеко. Но время от времени свербила обида за простаивающие железки - там и радиатор на 10000 кв.см., и торы с тройной пропиткой и перемотом от "Родника", и прочее, заканчивая альпсом.

Очевидное решение - использовать усилительную часть от ab-dynamic, но нагрузить на генератор тока. Но что-то мне подсказывает, что каких-то новых - по сравнению с ab-dynamic - открытий уши мои не сделают. Так что стал прикидывать, что можно сделать принципиально иное, и, помимо прочего, менее ООСное.

Самое важное ограничение - напряжение вторичек на торах: после моста там всего лишь 13.5V на каждом (из двух) питании (пульсации при токе 2.5A - пила около 300mV от пика до пика). Так как обязательным требованием является УПТ (а вы всё ещё горбатите огибающие? ), включение выходного мосфета с общим стоком исключено - иначе откушаем много вольт от питания, которых и так почти нет. Оно, с другой стороны, и хорошо, так как мне больше нравится с общим истоком.

Следующее требование - полный усилитель. То есть вход должен быть "готовым" к подключению к альпсу.

Третье требование - достаточные PSRR по обоим питаниям. Причина та же - низкое напряжение питания. То есть фильтры типа как у Чуфолли (или стабилизированное питание) - никак.

Короче, получилась такая схемка. Ку (равный 3.35) и ток покоя (около 1.7A) выбраны из расчёта реальных источника и акустики. Максимальная мощность на синусе - около 10W (пиковая - 20W; а вообще - зависит от радиатора, тока покоя, напряжения питания, нагрузки - короче, какой радиатор есть, такая и мощность). Потребление одного канала - 45W.



Так как в схеме всего три детали, надеюсь, никто меня не спросит, как это работает - в теме же написано, что только для гурманов Но критике, конечно, буду рад. Вдруг до пайки дойдёт

Здесь

http://gaydenko.com/audio/se/07/

ещё всякие картинки - PSRR и спектры на разных мощностях (а также Zout: он не зависит от частоты в звуковом диапазоне и меняется от 0.5 ома при входном сигнале -2V до 0.3 ома при входном сигнале +2V).

Offтопик:
Название усилителя никак не связано с жанрами, которые можно (нужно, хорошо, ...) на нём слушать. Чтобы понять смыл имени, достаточно чувствовать как джаз, так и схемотехнику.

Для нетерпеливых:

- 1360, как не прошедшие по эффекту Эрли, в железе были заменены на 2SB1109, модели которых у меня нет, то есть на схеме по-прежнему нарисованы 1360,

- финальная схема, эволюция к которой описана в ветке, и которую слушаю по сей (2013, май) день:

[киса]

anli, Сегодня при холодном радиаторе и выходных транзисторах включил питание и увидел на выходе 1,6 В при токе потребления 1,8 А, но спустя минуту стало 0,6 В и 1,7 А, а через 15 минут 0,1 В и 1,63 А. Через 30 минут на выходе точный ноль.
Да вы правы, что расположение платы усилителя на радиаторе даёт только эстетическое удовлетворение. Но этот вопрос решаемый и первое включение пока в таком исполнении. Спасибо за критику.
С уважением, Юрий.

[anli]

Offтопик:

Да вы правы, что расположение платы усилителя на радиаторе даёт только эстетическое удовлетворение. Но этот вопрос решаемый и первое включение пока в таком исполнении. Спасибо за критику.

Ой, я тут как бы не про правоту, а просто про предпочтения. Так что, пожалуйста, не воспринимайте как критику, тем более, что я не знаю, как конкретная конструкция реализована

1,8 А, но спустя минуту стало 0,6 В и 1,7 А, а через 15 минут 0,1 В и 1,63 А

Довольно большое изменение тока, думаю, как раз связано с большим температурным перепадом терморежима датчика тока Q4. А потенциал на выходе преимущественно зависит от перепада терморежима Q3.

[киса]

anli, Вы абсолютно правы транзистор Q3 находится в трёх сантиметрах от радиатора.
Сегодня притащил осциллограф и немного замерил синусоиду в 1 кГц при разных входных напряжениях: U_RMS=0.5V, U_RMS=1.0 V и U_RMS=2.0 V. Записывал входной сигнал и его спектр. А потом выходной сигнал при данном входном и его спектр. Есть вопросы. Вот результаты.





Например не понятно, что ограничивает выходной сигнал в отрицательной полу волне при входном сигнале в 2 В RMS? Да и при входном сигнале в 1 В, гармоники на выходе мне кажется несколько великоваты. Надеюсь найти причину и всё сразу устаканится.
С уважением, Юрий.

[anli]

Я бы первым делом посмотрел, что ни через какой биполяр входного буфера ток не падает меньше 2-3mA (можно смотреть на эмиттерных сопротивлениях).

[киса]

anli Проверил ваше предположение о уменьшении тока через входные биполярные транзисторы до 2-3 мА. Измерял падение напряжения на эмиттерных резисторах R3 и R4 при входных напряжениях 1,5 В и 2,0 В.

Напомню, что резисторы R3 и R4 у меня по 11,8 Ома. Судя по осциллограммам даже на резисторе R3 при входном напряжении 2 В остаётся 100 мВ до закрытия, что соответствует 8,4 мА, а на резисторе R4 остаётся 150 мВ, что соответствует 12,7 мА. Что бы развеять сомнения, решил оценить сигнал в точке соединения резисторов R3 и R4 относительно земли при входном напряжении 2 В. Очень даже хороший сигнал и гармоники отсутствуют. При этом на выходе при входном 2 В(смотри постом выше) наступает ограничение по амплитуде. Сегодня проверил и выяснил, что реально ограничение не по отрицательной, а по положительной полу волне(инверсия была включена).

Ну как то вот так получается.
С уважением, Юрий.

[anli]

а по положительной полу волне

Тогда это похоже на ограничение по току. Какие ток покоя и нагрузка?

[киса]

Ток покоя 1,65 А. Нагрузка 6,2 Ом. Да скорее всего по току. Если посмотреть на выходную осциллограмму, то видно, что максимальное выходное напряжение по положительной полу волне не превосходит по амплитуде 10 В. Делим на 6,2 ома, и получаем 1,61 А. Меняю нагрузку на 8,5 Ома. При входном напряжении 2 В RMS получаю синусоиду на выходе усилителя без ограничения амплитуд U_RMS=8.9 В и U_P-P =25.4 В. Вот осциллограммы.

Несколько великоваты, как мне кажется, гармоники на выходе. При нагрузке 8,5 Ома выходная мощность 9,3 Вт. Разница основной частоты и второй гармоники 32 дБ, а основной и третей 42 дБ.
Забыл сказать, что временно убрал источник тока на транзисторах J3, Q3 и М1 и поставил КП903А с регулировкой тока конечно. Не может ли это быть причиной больших гармоник? "Может, в консерватории нам что-то подправить?"(М. Жванецкий)
С уважением, Юрий.

[anli]

Ток покоя 1,65 А. Нагрузка 6,2 Ом. Да скорее всего по току. Если посмотреть на выходную осциллограмму, то видно, что максимальное выходное напряжение по положительной полу волне не превосходит по амплитуде 10 В. Делим на 6,2 ома, и получаем 1,61 А.

Ага, всё как в аптеке

Несколько великоваты, как мне кажется, гармоники на выходе.

У меня тоже такие же примерно: http://gaydenko.com/audio/se/measurements/ Тут нижний мосфет - он и усилитель, и "умощнитель". Больше из него, думаю, не вытащить. Да и не нужно Более интересно убедиться, что в звуковом диапазоне (да и на октаву выше, ну или где есть возможность измерить) гармоники практически не зависят от частоты - также, как на тех моих картинках.

Забыл сказать, что временно убрал источник тока на транзисторах J3, Q3 и М1 и поставил КП903А с регулировкой тока конечно.

От этого источника сильно зависит PSRR, так что эти опыты я бы обязательно сопровождал контролем пролезания пилы питания на выход (при закороченном входе).

[киса]

anli, Добрый вечер. Распинаться о качестве усилителя я не буду, так как звучит пока только один канал, это очень субъективно может получиться. Жене очень понравилось. Сказала, что звук чистый и светлый и его приятно слушать и что теперь все об завидуются. Слушала она на широкополосном динамике Philips. Прослушивание проводилось на средней громкости.
Ток покоя увеличу до 2,2 А, так как радиаторы позволяют. Закончу второй канал и отдам в народ. Так и пойдёт по рукам. Пусть другие оценивают на различной акустике. Андрей (можно вас так называть?) большое спасибо вам за помощь.
С уважением, Юрий.

[anli]

Offтопик:

Андрей (можно вас так называть?)

Юрий,
Конечно, можно, и можно, думаю, давно "на ты"

[киса]

Ну и ладушки!

---------- Добавлено в 00:11 ---------- Предыдущее сообщение в 00:09 ----------

Спокойной ночи.

[VLAD56]

А я до пяти А пробовал,выше 3,2-3,3 на мой ух смысла нет,оставил 2,5 благо радиаторы S=10500 примерно(медные) и бублики по 300 вт на канал.А уж как кошке-то нравится! С работающего - не согнать!

[anli]

Отвечаю на вопросы в личку. Ссылки на элементы - по финальной схеме в первом сообщения.

-сложен в настройке?

1. R2 устанавливается такой ток через биполяры Q1 и Q2, чтобы при максимальном входном напряжении (скажем +/- 3V по амплитуде) ток через Q1, Q2 не падал менее, чем до 2-3 mA (ток можно смотреть на эмиттерных резисторах этих биполяров)
2. R9 - установка нуля на выходе

-какие комплектующие применены - один в один или лучшие замены (может в настоящий момент)?

Выбор комплектующих - дело религии, так что требований два:

1. Подходить по мощности,
2. Все биполяры - средней мощности и имеют минимальный эффект Эрли (то есть из двух транзисторов выбирается тот, у которого вольт-амперная характеристика максимально горизонтальна в рабочем диапазоне напряжений. В частности, из тех, что были у меня, хорошая пара 2SB1109/2SD1609.

Также мне нравится большой запас мощности у резисторов. Ну и идентичность каналов желательно блюсти.

-плавает сильно "0" на выходе, требования размещения транзисторов?

При финальной настройке необходим выставлять ноль у готовой закрытой конструкции в прогретом (оба канала) виде. Далее зависит от условий работы, в частности, от диапазона изменения окружающей температуры. В реальных комнатных условиях, думаю, за +/- 100-150 mV не выйдет.

По размещению транзисторов. Я очень предпочитаю создавать комфортные температурные условия для малоточной части (в частности, без больших температурных перепадов при включении и с хорошей вентиляцией). У меня между выходными мосфетами на радиаторе и печатками (которые стоят вертикально) около 20 см. Конечно же, не забываем, что затворные резисторы припаиваются непосредственно на ногу мосфета.

-требуется ли к УНЧ пред.усилитель?

Нет, так как вход линейный и высокоомный. Можно сразу подключать регулятор громкости ко входу. У меня стоит ALPS 50K, но если бы был 10K, я бы поставил его.

-возможно ли использовать CD сразу же через рег. громкости его номинал,входной RC фильтр какими номиналами?

Да, как раз и проектировалось так, чтобы входное напряжение было до +/-3V по амплитуде (см. п.1 в вопросе про настройку). Фильтр - по религии, необходимости нет.

-питание - использование, так называемых эл. фильтров?

Можно, конечно, и их. Тут опять же дело религии. Я доволен результатом CRC 44000uF - 0.2 Ома - 22000uF в каждое плечо.

[uaruar]

Согласно схемы для стабильности и установления "0" на выходе, транзистор Q3 и М1 необходимо
установить в непосредственной близости? Вопрос так же и по J3 - стоит его размещать на теплоотводе?

С ув. Юрий.

[anli]

Согласно схемы для стабильности и установления "0" на выходе, транзистор Q3 и М1 необходимо
установить в непосредственной близости? Вопрос так же и по J3 - стоит его размещать на теплоотводе?

На оба вопроса ответ "нет".

[Анатолий Тимофеев]

То есть транзисторы Q3 и M1 не нужно ставить поблизости друг от друга, а J3 можно не ставить на теплоотвод?

[anli]

То есть транзисторы Q3 и M1 не нужно ставить поблизости друг от друга, а J3 можно не ставить на теплоотвод?

Да. В смысле термодел в этом источнике тока интересен только эмиттерный переход Q3.

[uaruar]

Ув. Anli, что не так нарисовал, добавил - критика!

[anli]

Ув. Anli, что не так нарисовал, добавил - критика!

C2, C3, C6 и их пары в другом плече питания несовместимы со схемой питания входного каскада. C8 лишний. Всё остальное (разводка земель, фильтр на входе и питание) - по вкусу.

Хочу уточнить, что на моей финальной схеме номиналы указаны так точно не потому, что они именно такие нужны. Это всего лишь точные значения того, что я впаял в печатку (так как ради идентичности каналов всё равно приходится всё стопроцентно измерять). Говоря вообще, надо ориентироваться просто на ближайшее стандартное значение и подбирать пары для каналов.

[uaruar]

Выкладываю, рисунок УНЧ с учетом замечаний. Дополнительные советы по соединению земли(слаботочная и т.д),
входной части по номиналы злементов, другие предложения...