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):

[Mad optic]

LexaryStyle,

Есть ли прогресс?

[LexaryStyle]

LexaryStyle,

Есть ли прогресс?

Пришли детали, начал разводку ПП. Скоро выложу на суд.

[Mad optic]

LexaryStyle,

Блок питания какой планируете ставить?

[LexaryStyle]

Такой: http://www.mean-well.ru/store/SPV-30...d:tab-property

[Mad optic]

Такой: http://www.mean-well.ru/store/SPV-30...d:tab-property

Возникают сомнения вследствие:
1. Наличия вентилятора
2. Отсутствия данных о работоспособности на емкостную нагрузку (Может просто не включиться на 7 000 мкф; определить это может только эксперимент)

[misterzu]

У меня такой ихний БП http://www.meanwell.com/search/SDR-120/SDR-120-spec.pdf (на 12В который) отлично включается на батарею в 30000мкФ
Но это у меня не для аудио и даже не спрашивайте зачем там 30000мкФ

[Mad optic]

Обратил внимание, что усилитель практически всегда используется с уровнем регулятора громкости на входе не выше -20dB. Учитывая усиление УМ, это наводит на мысль, что усилитель мощности с одним балансным входом (только!) можно сделать еще проще, выкинув входной дифкаскад. Напряжение питания можно будет снизить до 15В.

[Orion33]

Мне кажется, некоторый запас для отработки пик-фактора не помешает.

[jett]

усилитель мощности с одним балансным входом (только!) можно сделать еще проще, выкинув входной дифкаскад. Напряжение питания можно будет снизить до 15В.

Но тогда это будет уже проект Янус.
Кстати, у меня он работает в основном напрямую (без РГ) от балансного источника с диф. напряжением 5 В, т.е. на моей 4 ома/88 дБ акустике получаем около 6 Вт/канал, площадь озвучиваемой комнаты 26 м кв. Этого вполне хватает, иногда делаю тише. Думаю, после изъятия входного диффусилителя звуком будете приятно удивлены.

[Mad optic]

...у меня он работает в основном напрямую (без РГ) от балансного источника .... иногда делаю тише.

Можно уточнить - как?

[jett]

Mad optic, посмотрите схему. Да, если делаю тише, то это уже РГ. На полной громкости - без РГ.

[Mad optic]

Mad optic, посмотрите схему. Да, если делаю тише, то это уже РГ. На полной громкости - без РГ.

Как-то не ожидал, что для регулировки громкости подразумевается переключение на небалансный вход. Все-таки, балансный пассивный регулятор смотрится логичнее.

[jett]

Как-то не ожидал

Вы просто недосмотрели, там есть РГ и для балансного входа, и для небалансного.
С небалансным входом звучит тоже очень хорошо, но преимущество балансного неоспоримо.

[Mad optic]

Вы просто недосмотрели, там есть РГ и для балансного входа, и для небалансного.

Действительно, был невнимателен.

С небалансным входом звучит тоже очень хорошо, но преимущество балансного неоспоримо.

В Янусе на небалансном входе достаточно много ОУ. Это, тоже может сказываться.

Преимущество балансного действительно ощущается на слух и у Проект А.

Вам не приходилось снимать характеристики для балансного входа?

[jett]

В Янусе на небалансном входе достаточно много ОУ. Это, тоже может сказываться.

Оно таки и сказывается, только как с минусами, так и с плюсами. На самом деле, в преде/преобразователе лучше будет применить например THS4131 плюс буфер на входе.

Вам не приходилось снимать характеристики для балансного входа?

Только на слух и в симуляторе. Разве что АЧХ да меандр, и то через SSM2142.

[Orion33]

Mad optic,
Не могли бы Вы показать в модели два спектра в сравнении: на затворе выходных транзисторов и на истоке?

[Mad optic]

Mad optic,
Не могли бы Вы показать в модели два спектра в сравнении: на затворе выходных транзисторов и на истоке?

Хорошо, будет время - выложу. Вам с индуцированной несимметричностью или без?

Помню, что на выходе УН искажения на 11дБ меньше, чем на выходе усилителя.

[Orion33]

Без.
Вообще это был предварительный вопрос. Напишу сразу основной.
Почитал я тут в отпуске хлам, который на флешке у меня скопился, и нашел интересную статейку, наверняка с веги и стянутую: R.R. Cordell A MOSFET Power Amplifier with Error Correction.

Покрутил идею с помощью сумматоров - искажения падают незначительно, примерно на те же 11 дБ, а вот полоса при этом расширяется с 1.6 до 7.5 МГц и скорость нарастания до 140В/мкс. В тырнете везде встречается только двухтактное решение, а как преобразовать его в однотакт, пока не придумал. Может быть, Вам удастся что-то придумать

[Mad optic]

Orion33,

Вот спектры для 1W выходной мощности на 8 ом для УН и выхода усилителя соответственно:



Как видим, уровень 3-й гармоники в первом случае составляет -88.6 dB, а во втором -76.9dB, что определяет разницу в 11.7dB. Кроме того, на выходе повторителя начинает формироваться 5-я гармоника.

Такое распределение искажений заставило отказаться от попыток дальнейшей линеаризации входного дифкаскада (Тут было и каскодное решение со следящей связью, и перевод дифпары в более линейный режим. Лишнее все это).

[Orion33]

Mad optic,
Понял, спасибо. У меня такая же картина.
Предпосылка, изложенная в посте выше, оказалась ложной - частотка повышается действительно из-за ИНУНов. У меня перед выходными латералами с емкостями 800пик стоит еще один повторитель из мосфетов с емкостью 85пик, и вот на них она и валится. А при добавлении еще одного повторителя для плавного увеличения емкости немного начинают расти искажения. Так что, может, и ну его