Непростой усилитель мощности ADamp
Приветствую всех.
В качестве предисловия.
Давно витала идея сделать что-нибудь максималистское по качеству/опциям, широкоглубокоосное (не вижу причин бояться ООС) при этом без экстрима в стиле СВЧ техники, известного УМ Дугласа С. на куче NE5532 и прочих устройств на 41-ом или около того ОУ, а значит с умеренной мощностью, для работы как с АС, так и с наушниками, включая "тяжелые" модели вроде HiFiMAN HE-6, Audeze LCD-2, Abyss AB-1266 и т.п.
В итоге появился усилитель с вполне логичным, как будет видно далее, рабочим названием "ADamp".
Понятно что ООС и схема это далеко не главное в действительно качественном аудио, поэтому основное внимание в конечном счете было уделено помехозащищенности в реальных условиях эксплуатации.
Для этого было примененено довольно редкое решение как в любительском так и в промышленном конструировании - спроектировать вход, РГ и УМ компактно на одной плате. Возможно такие примеры есть, но по совокупности принятых мер аналог найти не удалось...
Для достижения реального качества вход выполнен балансным вкупе с полным отсутствием межблочных проводов, хотя это конечно сильно снижает привлекательность бесовских игрищ со шнурками, но я иду именно к такой цели
4-х слойная плата, входные LM318 с "бронебойным входом", фильтрация входа/выхода, стабилизированного БП и экранирующие перегородки довершают ансамбль. Конструкция конечно вышла не для повторения новичками, но на это я и не рассчитывал, саночки возить не просто...
Не забывая об удобствах и фишках, был разработан блок автоматики с использованием МК на основе другой моей конструкции http://mfaudiodesign.wixsite.com/audio/lme49810amp
Новый блок имеет несравненно большие возможности и, помимо обычных необходимостей по плавному старту и защите, позволяет работать с ИК пультом, управляет релейным РГ, выводит инф. на дисплей и многое другое, включая "клиплимитер" и собственно клипиндикатор с оптимизированной для человеческих органов чувств индикацией.
Для качестенного УМ лимитер и индикатор - жизненно необходимый узел, хотя бы чтобы избежать инсинуаций с негативным слуховыми оценками когда аппарат начинает подклиповывать.
Идея клиплимитера на основе релейного РГ оказалась весьма удачной в работе, почему-то никто не делает... Видео работы сниму попозже.
Есть в данном блоке и другие приятные мелочи вроде выбора шрифта индикации громкости и режимов гашения экрана, замеры температуры, термозащиту и пр. Сделано для пущей юзабилити и индивидуальной настройки под себя.
Схема выкладывается для ознакомления.
Сердцем устройства является композит на ADA4898-1 и пока малоизученых в DIY драйверах ADA4870. Последние приборы имеют, на мой взгляд, уникальное сочетание параметров, в первую очередь энергетических, поэтому после предпроектного обдумывания стали основным кандидатом.
Схемотехническая линейность вышеописанного узла довольно высока - глубина ООС, охватывающей ВК ADA4870, составляет величину порядка 120дб на частоте 20 кГц , полоса действия ООС прим. 19 МГц. Особо не гнался, так получилось.
Не подлежит сомнению, что такие параметры это не только радость, но и отвественность, поэтому для достижения соотвествующей конструктивной линейности и устойчивости была использована 4-х слойная ПП с компактной разводкой и обширными силовыми полигонами.
Балансный входной каскад сделан по инвертирующей схеме для исключения искажений по синфазному сигналу на входах ОУ. Для повышения невысокой нагрузочной способности ОУ LM318 дополнены буферным каскадом, что позволило устранить существующее негативное мнение об этих ОУ, связанное с некорректным использованием.
OVLO на U13, если вдруг невероятным образом пробьет стабилизатор, отключит усилитель. ОУ U7 используется в цепи детектирования клипа и как интегратор, для снижения влияния последнего на звучание применены большие постоянные времени, доп. фильтрация и уменьшенный диапазон компенсации сдвига.
В остальном схема без особенностей, есть выход на саб - просто пожелание моего товарища, отключаемая опция.
Завершающий компонент - БП выполнен на заказном тр-ре мощностью 300 ВА с уменьшенной индукцией и обмотками с высокой симметрией; стабилизация и более 50 т. мкФ емкости конденсаторов на канал позволяют считать данную систему питания более чем достаточной для усилителя такой мощности.
--------
Макс. вых. мощность - 35 Вт на канал на 4 Ом.
Скорость нарастания с отключенными фильтрами - 280 В/мкс.
Вых. сопротвиление с выходными фильтрами - 23 мОМ на 1 кГц.
--------
Искажения пока удалось измерить только на скорую руку - временя поджимало и ещё едут платы генератора и режектора, прямым методом (АЦП-ЦАП) получилось 0,0002% (10 кГц @ 4 Ом @ 30 Вт - почти клип), в основном третья гармоника, вторая/четвертая еле видны над шумовой полкой (прим. -150 dBFS). 0,0002% - это уровень самого изм. стенда, необходимо перемерить после доводки измериловки.
Измерения сделаны для полностью собранного устройства в корпусе, как на фото, никаких "сферических коней/плат" в загородных условиях (у меня Телерадиоцентр в нескольких сотнях метров от дома, кто знает тот поймет)
Но замеры - дело неблагодарное, как известно, поэтому звук как главная цель нашего сообщества.
Он получился детальным и неутомительным по СЧ/ВЧ, без резкости даже на шит контроле в виде дешевых полочников, так и на серьезных АС вроде Stage Accompany M-57 или Paradigm S8, где например ударная установка звучит натурально, и даже тарелки не превращаются в классическое однообразное тсшиканье. Бас собранный, четкий напоминает класс Д в хорошем смысле.
Подводя итог.
Результатом мы остались довольны, хоть и по деньгам накладно, но оно того стоило, за удовольствия нужно платить.
Большое спасибо всем моим друзьям кто помогал словом и делом!
---------
Сообщение от MikeF
Социальные закладки