Проект А без ОООС

[Mad optic]

"Зачат" новый проект - усилитель без ОООС. Причины его появления можно посмотреть здесь:
http://madoptic.narod.ru/projects/a-seb_page2.htm

Усилитель построен с использованием схемотехнических решений близких к Проект А с ОООС (https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=59713), но применены, возможно, не совсем традиционные подходы:
1) получение необходимой линейности не за счет использования линейных свойств полевых тр-ров, а применением оных с высокой крутизной (изначально разработаны для работы в ключевых схемах)
2) применение импульсного БП для питания усилителя.
Так как в УМ используется балансный выход с однотактными плечами, то потребляемый ток усилителя ПОСТОЯННЫЙ. Это и определило возможность использования импульсного БП.

Собственно, схема усилителя:



Усиление К=9.7, измерянная полоса пропускания расширилась до 500 КГц по сравнению с 255 кГц у предыдущего УМ. Частота единичного усиления 4.1 МГц. Для небалансного включения (RCA вход) по измерениям искажения на 1 КГц/1W составляют 0.046% для 8 ом. До 0.8W присутствуют только (!) вторая и третья гармоники. На 4 ом искажения очень близки по структуре.
С изменением частоты искажения не меняются. Во всяком случае, на 10 кГц изменений не видно совсем.

Максимальная выходная мощность представленного варианта составляет 10W на 10 ом. При уменьшении номинала нагрузки снижается до 8W/8ом и 4W/4ом.

Схема усилителя может быть оптимизирована под выходную мощность не менее 10 Вт для нагрузок от 4 до 8 ом (15 Вт на 6 ом) с повышением общей линейности усилителя приблизительно на 6 дБ. Сопротивление резисторов R40, 41 становится 750 ом, а R 5, 21 - 62 ом. R32 должен быть 43К. Также изменяются номиналы резисторов в истоковых цепях выходных источников тока М2 и М4 - теперь это сборки из 6 одно ваттных резисторов 3.92 ома. Ток покоя устанавливается резистором R18 3.9К на 2.28А. R2 тоже становится другим - два 2-ваттных резистора по 0.068 ом. Обратите внимание - необходимо применить другой импульсный БП. Теперь здесь можно использовать TRACO TOP 200-124 (C12 в этом случае не ставится).
Дополнительно: входная сборка должна быть FDC3601N (FDS снята с производства); операционники обязательно использовать ОРА1652 или AD823; на выходе применять можно довольно широкий выбор транзисторов, рекомендую FQP50N06L, FQP33N10L. Вместо 2SD1898 можно применить PBSS4240X.

Ниже приведена аппаратная реализация усилителя, она немного отличается от предыдущего усилителя Проект А, но корпус используется того же типа.

Собственно, п/плата усилителя 4-х слойная с металлизацией 105 мкм, размером 203х146 мм и выглядит так:


Вид спереди моноблока: , сзади:
Вид частично разобранного изделия:

Измерения усилителя приведены на сайте (по ссылке выше).

Развитие проекта - усилитель Perfectio (28 W/6 ом):

[misha88]

Точный ДК в любом случае лучше разных "костылей". Тоже проверено в железе..

Так можно сделать как в ZD-50, но только для интегратора, т.е. чтобы не влиять на ООС усилителя, интегратор подключить к отдельной цепи ООС, но с тем же отношением, что и в главной ООС (возможно потребуются резисторы на 0.1% в обеих ООС).

А после сумматора влияния на выходной сигнал нету, что ли? Задача серво - получить ноль именно на выходе, а не в точке суммирования, ибо на входе тоже может действовать смещение.

Ну Вы даёте. Какая формула усиления в схеме, которую привёл viktor8m? Она при идеальной виртуальной земле (т.е. нулевом потенциале на инвертирующем входе Х1) равна отношению R2 к R1, не правда ли? В реальности же есть потенциал смещения инвентирующего входа относительно неинвертирующего, значит даже при отсутствии сигнала на входе на выходе схемы не будет ноль, а интегратор уменьшит это смещение до величины смещения ОУ интегратора, а значит, если применить для интегратора прецизионный ОУ, то идеальность усиления усилителя (в данной схеме Х1) только возрастёт на тех частотах, где интегратор работает, и тем больше, чем меньше смещение интегратора и чем оно стабильней.

А что, в классической реализации берут резистор меньше? Или пикоамперы на выходе уся, где пренебрежимо малое сопротивление, оказывают большее влияние, чем в точке суммирования ООС, где сопротивление вполне ощутимо?

Вы это о чём? Когда интегратор подключен к выходу, входное сопротивление и ток мало влияют, но зато сам интегратор влияет на звук, а когда интегратор подключен ко входу, он мало (на порядки меньше) влияет на звук, но требует минимального воздействия на цепь ООС, поэтому важны входные сопротивления и токи, это цена за улучшение. Как выше уже написАл, влияние на ООС можно убрать дополнительной ООС, как в ZD-50.

[bukvarev]

При хорошем источнике сигнала и обычном ДК нет необходимости огород городить, постоянка на выходе получается в пределах до +-100..+-250 мВ вообще без специальных мер. Это вообще все на нагрузке не заметно. А при более точном выполнении ДК все укладывается в 10-30 мВ. Зачем что-то придумывать, тем паче с доп. делителями, вообще не понятно .

[misha88]

При хорошем источнике сигнала и обычном ДК нет необходимости огород городить, постоянка на выходе получается в пределах до +-100..+-250 мВ вообще без специальных мер. Это вообще все на нагрузке не заметно. А при более точном выполнении ДК все укладывается в 10-30 мВ. Зачем что-то придумывать, тем паче с доп. делителями, вообще не понятно.

А проблема в том, что это смещение не стабильно, оно меняется с сигналом, т.е. является ещё одной причиной искажений, не убираемой ООС, уже не раз это объяснялось в разных темах на форуме и разными людьми. Вы это можете легко проверить в симмуляторе в своей схеме подачей на вход Вашего усилителя вместо переменного сигнала постоянное, сначало подайте ноль, чтобы узнать смещение на выходе при нуле (обозначим это Vсм0), а затем максимально заданное для данной схемы до насыщения и уменьшать от этого значения в целое число раз (в 2, 3 и т.д.). В общем виде выходное напряжение на постоянном токе равно сумме [(Vсм_вх*Кус_см)+(Vвх*Кус_вх)]. Если у Вас при изменении входного напряжения получится, что формула выходного напряжения всё время равна сумме [Vсм0+(Vвх*Кус_вх)], то действительно в Вашей схеме смещение стабильно и не зависит от сигнала. Конечно эту проверку экстраполировать на переменное напряжение можно только на низких частотах, т.к. с повышением частот выше 5-10 кГц начинают влиять ёмкости переходов, что добавит источник погрешности в выходное напряжение. Интегратор позволяет использовать прецизионный ОУ, работающий в лёгком режиме (выход не нагружен и с малой амплитудой) для отдельной работы для контроля за смещением.

[jett]

Мне тоже, но они были либо не всеядными, либо уступали безосым.
Если назовете достойный ОСный источник - постараюсь найти возможность послушать.

На мой взгляд безОСные источники как-раз менее всеядны, чем ОСные. Послушайте например тот, что у меня стоит первым в подписи.

имею в виду только долговременное сугубо индивидуальное прослушивание и сравнение по памяти.

Да, и это тоже. Очень правильно.

---------- Сообщение добавлено 23.47 ---------- Предыдущее сообщение было 23.24 ----------

Mad optic, на мой взгляд при выборе входных конденсаторов вам имеет смысл использовать известный принцип "лучше меньше, да лучше". Там вполне достаточно будет 2...3 мкф, например, вот этих http://www.partsconnexion.com/media/...mulcap_rtx.jpg Думаю, разницу почувствуете.

---------- Сообщение добавлено 20.12.2014 в 00.06 ---------- Предыдущее сообщение было 19.12.2014 в 23.47 ----------

Но самое главное:
Пока шло обсуждение на форуме, так столько там было людей, "прекрасно слышащих разницу в звучании конденсаторов, даже с заткнутыми ушами". На прослушивание они не пришли...

Не совсем понял, что вы хотели сказать, но может вот это вложение пригодится.

---------- Сообщение добавлено 00.10 ---------- Предыдущее сообщение было 00.06 ----------

Дык пробовал, раза два.

Вот! А надо 102.

[bukvarev]

А проблема в том, что это смещение не стабильно..

Да в чем проблема то? Если есть тепловые искажения/плав. смещение, то усилитель будет давать повышенную интермодуляцию на двухтональном сигнале, где одна частота - низкая (10..100 Гц), другая - средняя (1..10 кГц). Если же IMD будет примерно такой же, как на 19+20, значит, никакого "эффекта плавающего смещения" нет. Все, что Вы описали есть обычная нелинейность.
А для уменьшения тепловых искажений мне известен лишь один способ - уменьшение девиации мощности на транзисторах ДК. Техническая возможность выполнить один качественный ДК есть, и для этого не требуется никаких дополнительных сервисных схем.

Интегратор же действительно может понадобиться при реализации входного каскада на транзисторах разной проводимости, физически размещенных на разных кристаллах, это - да.

[Orion33]

Offтопик:

Не верный подход.

Я не настаиваю, но на практике у меня получалось именно то, что я описал.

---------- Сообщение добавлено 15.38 ---------- Предыдущее сообщение было 15.31 ----------

Вы это о чём? Когда интегратор подключен к выходу, входное сопротивление и ток мало влияют, но зато сам интегратор влияет на звук, а когда интегратор подключен ко входу, он мало (на порядки меньше) влияет на звук

Вы не там блох ловите. Если выход интегратора подключен ко входу усилителя, то совершенно все равно, откуда поступает сигнал на вход интегратора, потому что, как Вы согласились, он потребляет пикоамперы. А вот если выход интегратора подключать не ко входу усилителя (как это делал Luxman, например), вот тогда можно о чем-то говорить. Потому что, как Вы правильно заметили, влияние минимально при минимуме воздействия на цепь ООС.

[Mad optic]

Mad optic, на мой взгляд при выборе входных конденсаторов вам имеет смысл использовать известный принцип "лучше меньше, да лучше". Там вполне достаточно будет 2...3 мкф, например, вот этих http://www.partsconnexion.com/media/...mulcap_rtx.jpg Думаю, разницу почувствуете.


Не совсем понял, что вы хотели сказать, но может вот это вложение пригодится.

Спасибо за совет. Схему действительно можно переделать и под 2-3 мкф емкости при необходимости.
Теперь о необходимости. Сомнение, что можно заметить разницу с примененными емкостями все- таки есть.
Прошу обратить внимание - на сайте Аудиокиллера приведен пример группового тестирования, а в вашем вложении субъективное мнение одного человека, которое к тому же уже имеет пример смены на противоположное.
В данной ситуации у меня больше доверия к первому варианту.

И еще раз о применении емкостей в данной конструкции вместо применения интеграторов. Схема с интеграторами получается заметно сложнее - появляется второе питание, да и работа независимо от двух приведенных выше схем включения состоит в том, что информация берется из входного, например, сигнала, затем обрабатывается и с задержкой (!) подмешивается или в него же или в дифкаскад. Не будем говорить об различных уровнях влияния обоих решений, но нарушается главный принцип, примененный при проектировании данного усилителя - никаких обратных связей, никакого уровня. Иначе невозможно будет оценить пользу применения безосной конструкции. Т.е. Выходом из данной ситуации было крайне простое решение применить емкость. Правильную емкость.
Простота конструкции зачастую оказывает неоценимую услугу качеству воспроизведения. В этом я наглядно убедился применением пассивного "предусилителя". Просто нечему искажать сигнал.

[Orion33]

никаких обратных связей

Простите, а R5, R21 - это не обратная связь? А U1, U2 - это тоже не обратная связь?

[jett]

. Схему действительно можно переделать и под 2-3 мкф емкости при необходимости.

А разве нужно что-то переделывать? При входном 50 ком более чем достаточно 2...3 мкф. Или я что-то пропустил?

Прошу обратить внимание - на сайте Аудиокиллера приведен пример группового тестирования, а в вашем вложении субъективное мнение одного человека, которое к тому же уже имеет пример смены на противоположное.
В данной ситуации у меня больше доверия к первому варианту.

То, что писал выше касаемо Вима МКП4, основано исключительно на моем собственном опыте, а статья Линкса это - дополнительно, к сведению, (правда, там речь о вимовском лавсане, но тем не менее).
Есть простой вопрос: вы пробовали в данной конструкции что-то ещё из конденсаторов или просто поставили эти?

ПС. Если не сложно, дайте ссылку на статью Аудиокиллера, т.к. кроме тестирования конденсаторов для АС я там ничего не нашел. Если же речь идет о том известном эксперименте, где К73-16 рвёт всех и каждого, то это, простите, бред, т.к. даже начинающий аудиофил может легко убедиться сам, что данный конденсатор может претендовать разве что на начальный уровень хай-фая (во всяком случаи, в качестве разделительного межкаскадного).

Простота конструкции зачастую оказывает неоценимую услугу качеству воспроизведения. В этом я наглядно убедился применением пассивного "предусилителя". Просто нечему искажать сигнал.

Тоже хотел спросить: какой пред вы используете с этим усилителем?

[Semigor]

Простите, а R5, R21 - это не обратная связь?

А Вы попробуйте проделать мысленный эксперимент. Представьте себе, что Вы ничего не знаете об ОС. Попытайтесь рассчитать дифкаскад, исходя только из характеристик транзисторов. Оказывается, это не только возможно, но и совсем просто.
С другой стороны, Вы вряд-ли сможете обойтись без теории ОС, считая схемы, например, на ОУ. Так может стоит различать случаи: когда ОС выступает в качестве сущности схемы, а когда только в качестве удобного инструмента для расчетов.

[Orion33]

Offтопик:

Так может стоит различать случаи: когда ОС выступает в качестве сущности схемы, а когда только в качестве удобного инструмента для расчетов.

Инструмент - это и есть сущность. Если ОС в схеме нет, то и инструмент вводить нет надобности. Шизотерику не понимаю, извините...

[Semigor]

Ну да, хвост виляет собакой Успехов Вам.

Если ОС в схеме нет, то и инструмент вводить нет надобности.

Именно это я и хотел Вам сказать.

[viktor8m]

Правильную емкость.

Хочу только одно добавить, в большинстве промышленных сериях полипропиленовых и лавсановых конденсаторов для электроники (в том числе практически во всех типах производства Вимы) используется стековая конструкция, которая отличается меньшими размерами и меньшими ESR и ESL, а практически во всех "звуковых" сериях используется обычная (но с натягом) цилиндрическая рулонная намотка, даже обычные промышленные, но рулонной намотки, те же К73-16, лучше по звуку, чем соответствующие им по типу плёнки, но со стековой конструкцией. А вот для снабберов значительно лучше стековая конструкция из-за малого ESL.

[Mad optic]

Простите, а R5, R21 - это не обратная связь? А U1, U2 - это тоже не обратная связь?

R5 и R21 являются местными последовательными ОС по току, которые могут рассматриваться даже как внутренние ОС. Именно об этом и пытался сказать Semigor. Вообще, все последовательные ОС с моей точки зрения не являются источником проблем, какие порождают параллельные ОС.
Упоминая U1 и U2 вы, вероятно, не поняли смысл моего послания. Поэтому уточню - попытка отказа от параллельных местных и общих ОС в цепи прохождения сигнала. Также как я против применения биполяров в цепи прохождения сигнала, но вы их видите в достаточном количестве рассыпанными по схеме. Там где нужно и там, где сигнал не проходит через них напрямую.

---------- Сообщение добавлено 22.24 ---------- Предыдущее сообщение было 22.15 ----------

А разве нужно что-то переделывать? При входном 50 ком более чем достаточно 2...3 мкф. Или я что-то пропустил?


Тоже хотел спросить: какой пред вы используете с этим усилителем?

Полосу пропускания по НЧ считаю достаточно важным параметром УМ с точки зрения не спада АЧХ, а стабильности Фазы. В данном случае я добивался отклонения фазы не более +/-1.5 град. В полосе 20...20000 Гц.
Поэтому, необходимо скорректировать номиналы резисторов смещения для перехода на меньшую емкость конденсатора.

В данный момент с усилителем работает Goldpoint SA2-5K. С его появлением звуковой тракт как бы "прочистился". И никто меня теперь не убедит, что крутобрендовые предусилители за многие миллионы (рублей) могут звучать лучше.
На подходе SA1X-5K.

[jett]

В данном случае я добивался отклонения фазы не более +/-1.5 град. В полосе 20...20000 Гц.

А в чем смысл таких жестких требований? Если частота среза менее 2 Гц при ФВЧ 1-го порядка, то услышать какой-либо спад/деградацию НЧ практически нереально, на мой взгляд.

[Prophetmaster]

А в чем смысл таких жестких требований? Если частота среза менее 2 Гц при ФНЧ 1-го порядка, то услышать какой-либо спад/деградацию НЧ практически нереально, на мой взгляд.

Все реально. Придерживаюсь того же мнения, но даже в более жестких рамках: отклонение фазы в звуковом диапазоне меньше 1 градуса.

[Mad optic]

Хочу только одно добавить, в большинстве промышленных сериях полипропиленовых и лавсановых конденсаторов (в том числе практически во всех типах производства Вимы) используется стековая конструкция, которая отличается меньшими размерами и меньшими ESR и ESL, а во всех "звуковых" сериях используется обычная (но с натягом) цилиндрическая намотка, даже обычные промышленные, но цилиндрической намотки, те же К73-16, лучше по звуку, чем соответствующие им по типу плёнки, но со стековой конструкцией.

Да, я в курсе особенностей конструкций. Но выбраны были именно "промышленные" конденсаторы с меньшими ESR и ESL. Т.к. Преимущества цилиндрической намотки могу объяснить только с изотерической точки зрения, поэтому, являясь технарем выбираю логику.
Возможно, ситуация здесь похожа на "проблему" с кабелями. Многотысячедолларовые кабели заметно влияют на звук (говорят,что облагораживают), просто потому, что в большинстве своем имеют плохие параметры по индуктивности. Я же, с технической точки зрения, применяю короткие витые пары 2.5 кв.мм, которые гарантируют полосу, близкую к возможностям УМ.

[jett]

В данный момент с усилителем работает Goldpoint SA2-5K.

Это по сути просто пассивный РГ, правильное решение.

---------- Сообщение добавлено 20.57 ---------- Предыдущее сообщение было 20.51 ----------

Все реально

Т.е. слышите? Не замечал. Во всяком случаи, чтобы это как-то мешало восприятию музыки. Но при балансном построении сам Бог велел УПТ, так считаю.

[Mad optic]

А в чем смысл таких жестких требований? Если частота среза менее 2 Гц при ФНЧ 1-го порядка, то услышать какой-либо спад/деградацию НЧ практически нереально, на мой взгляд.

Речь не идет о спаде или деградации (амплитудной). Считаю, что фазовые отклонения влияют на локализацию источников и необходимы для получения естесственности звучания от сложных источников (обычно это акустические инструменты).
может именно благодаря таким требованиям усилитель так звучит, несмотря на довольно большой THD.

[jett]

Я же, с технической точки зрения, применяю короткие витые пары, которые гарантируют полосу, близкую к возможностям УМ.

Не приходилось пока слышать самодельный межблочник, например, в т.ч. и в виде витой пары, который бы дотягивал по звуку хотя бы до 500 у.е. пром. аудиокабеля. А это всего лишь среднего уровня хай-фай.

---------- Сообщение добавлено 21.07 ---------- Предыдущее сообщение было 21.01 ----------

Речь не идет о спаде или деградации (амплитудной).

Одно с другим жестко связано.

Считаю, что фазовые отклонения влияют на локализацию источников и необходимы для получения естесственности звучания от сложных источников (обычно это акустические инструменты).

Это все правильно, только речь тут должна идти о частотах явно выше 20 Гц, а для них уже и с теми же 2...3 мкф в вашем случаи с фазой все будет ОК. Т.е., такой максимализм в данном случаи не оправдан, имхо конечно, а больше пользы было бы от применения конденсатора аудиосерий, хоть и меньшей емкости.
ПС. Вы таки не ответили - пробовали ли другие конденсаторы (а заодно и емкости)?