Собираем сверхлинейный усилитель Сергея Агеева.

[Эзотехник]

Транзисторный усилитель с глубокой ООС и ОУ на входе. См. журнал "Радио" №10-12 за 1999 г. и №1,2,4-6,9-11 за 2000 г.

[Tetragramaton]

Сергей, еще если можно вопросы. Я нарисовал примерную упрощенную разводку выходного каскада (2транзистора на выходе, и обычные двойки повторителей) хотел задать несколько вопросов

1) Выпрямитель находится в правой части ( я его недорисовал )... Скажите, точка соединения обмоток трансформатора в этой части ( на входных клеммах) соединена с земляным слоем?
2)Насколько я понимаю токи протекают следующим образом (петли стоят вертикально, тоесть ток проекает через конденсатор, КЭ переход, и эмитерный резистор (обратный протекает по земляной фольге), тем неменее ток зарядки конденсаторов создает аналогичную петлю, которая тоже замыкается... Верно ли это? (тоесть, первый слева ряд емкостей не будет создавать електромагнитное излучение?, слаботочная часть слева)
3)Обязательно ли должно колличество конденсаторов в плече соответствовать колличеству параллельно включеных транзисторов?


Пояснения... Желтый цвет ( под платой )
(синяя фольга - земляной слой, сторона елементов)
(зеленая фольга - слой со стороны паек)
Отверстия - для прикрутки прижимной пластины

Сергей, Вы обещали когда - то нарисовать картинку этого принципа разводки выходного каскада для пояснения, но у Вас небыло времени... Если не сложно можете еще рассказать о некоторых тонкостях используя эту
Спасибо...

[sia_2]

Сергей, еще вопросик по теории ООС
1)Теоретические догадки гласят о том, что широкополосность ООС предполагает наводки в петле спектром до частоты ед усиления. Другими словами в точке суммирования спектр подобных будет на порядок а то и два расширен по сравнению с типичными узкополосными усилками... Естественно слышим мы не n...ую гармонику ультразвуковой частоты, а продукты интермодуляционных искажений (разностную частоту, или биения). Далее ведь справедливо, что для усилка в 10 раз более широкополосного, в 10 раз больше поводов находить "сладкие парочки" частот, разность которых попадает в звуковую полосу. Вопрос: Как считаете Вы справедливы ли эти предположения для Вашего усилителя?, какие меры были предприняты для подавления этого эффекта?

Да и последнее...Вы переразводите платы... Какой сейчас актуален типоразмер конденсаторов ??? (также как и раньше 10(12)для выводов, и диаметр около 2.5 см??? или чтото уже появилось лучше...

1. Спектр гармоник исходного усилителя, приходящих в точку суммирования, должен спадать с частотой быстрее, чем петлевое усиление. Это условие применимости ООС (невозрастающий спектр продуктов искажений в точке суммирования). В СЛ УМ это условие выполнено за счет аккуратного просчета АЧХ цепей ООС для формирования пелевого усиления в сочетании с высокой исходной линейностью УМ. В одной из моих статей об этом точно было написано, может быть, не очень "разжеванно". Если мне закажут статью о проектировании систем с ООС, специально отмечу.

Типоразмер кондеров оставлен прежний, просто сейчас появились большей емкости в тех же габаритах.

Добавлено через 3 минуты

Сергей, еще если можно вопросы. Я нарисовал примерную упрощенную разводку выходного каскада (2транзистора на выходе, и обычные двойки повторителей) хотел задать несколько вопросов

1) Выпрямитель находится в правой части ( я его недорисовал )... Скажите, точка соединения обмоток трансформатора в этой части ( на входных клеммах) соединена с земляным слоем?
2)Насколько я понимаю токи протекают следующим образом (петли стоят вертикально, тоесть ток проекает через конденсатор, КЭ переход, и эмитерный резистор (обратный протекает по земляной фольге), тем неменее ток зарядки конденсаторов создает аналогичную петлю, которая тоже замыкается... Верно ли это? (тоесть, первый слева ряд емкостей не будет создавать електромагнитное излучение?, слаботочная часть слева)
3)Обязательно ли должно колличество конденсаторов в плече соответствовать колличеству параллельно включеных транзисторов?

Пояснения... Желтый цвет ( под платой )
(синяя фольга - земляной слой, сторона елементов)
(зеленая фольга - слой со стороны паек)
Отверстия - для прикрутки прижимной пластины

Сергей, Вы обещали когда - то нарисовать картинку этого принципа разводки выходного каскада для пояснения, но у Вас небыло времени... Если не сложно можете еще рассказать о некоторых тонкостях используя эту
Спасибо...

Очень коротко
1) Да.
2) Да.
3) Не обязательно. Важна геометрическая компактность.
В принципе, все основное вы назвали. Остальные рюшечки мало меняют дело.

[Tetragramaton]

Тогда все ясно,... Просто никак немог допонять истиной сути...... (также несмог доглядеть на Вашей разводке где середина обмоток соединена с земляным слоем...... Если я все правильно понимаю процесс происходит так:

1)Входные петли (средний ток с выпрямителя) поступает на конденсаторы, Ток протекает по конденсаторам вертикально но петли ближе к середине "смещены" как бы вправо ( в сторону середины выпрямителя ), аналогичное происходит и с обратным земляным проводником - шиной...
2) Петли выходного тока образовываются как я писал действительным током выпрямителя... Ток сначала протекает через конденсаторы, потом КЭ переход, и эмитерный резистор... Ближе к центру платы петли "смещаются" влево, к центральной мекке земель (выходной разъем куда подключается выходной шлейф)....

3) Действительно фольга в этом случае повторяет все обратные токи как и со стороны выпрямителя так и слево....Практически абсолютная гениальность, такой выходной каскад практически ничего не излучает, и принцип подходит для построения широкополосных схем.... (больше нигде незамечал, чтобы все было настолько тонко продумано)

[Tetragramaton]

Большое спасибо, Сергей, по П673 все ясно...
Хм... действительно чем ближе к левому краю тем "типичная" длинна и естественно площадь петель получается меньше.... А паразитная индуктивность в цепях питания пожизни в таком случае минимальна...

Хотел спросить ( Вы когда то говорили, что это не самая Важная Ваша разработка )... СЛ усилитель послужил мне образцом для глубокого изучения конструктива и схемотехники..... Есть ли еще какие-то Ваши разработки из доступного (необязательно усилители), может порекомендовали бы полезные статьи для дальнейшего изучения теории... Может быть у Вас есть что-то в цифровом формате... Спасибо...

[s_valentin]

s_valentin, прошу прощения за наглость, но не могли бы вы выложить исходник вашей платы?
Спасибо, Николай

Без проблем мне не жалко (хотя трассировал 2 мес)
Формат PCAD2001

[s_valentin]

У меня несколько вопросов по ПХ. Вид нарастающего и спадающего фронтов одинаковый? Не появляются ли на фронтах изломы при подключении нагрузки или цепи цобеля? Какова причина столь изрезанного фронта нарастания? При большем значении напряжения вид ПХ сохраняется?

Вид фронта-спада на глаз один в один
Данные ПХ - при нагрузке 5ом, зобеля не подключал (после устранения возбуда он не понадобился)
Изрезанный фронт - ПХ самого осциллографа
Увеличивал напряжение до +-10В вид ПХ на глаз не менялся

А вообще на днях испытывал ПХ с реальной АС (усилитель в сборе в корпусе с RLC выходными цепями и т.д. вообщем 100% монтаж). Так вот ПХ не изменились от тех что я приводил. Т.е. на ВЧ усилитель вообще не "видит" нагрузку

Добавлено через 9 минут

R71 увеличили до 680 Ом... Очень интересно моя модель МС7 показывает жестокое увеличение единичного усиления в петле вплоть до 11 мгц. Правда в таком случае устойчивость на емкостную нагрузку может давать сбои. Теория ( в частности описаная в статье говорит обратное. Автор еще упоминает Гильотину - как ненаилучшее средство от головной боли... А там как раз шла речь про эту корекцию и частоту ед усиления в петле)

По-моему речь шла о гильотине-цепи зобеля. Так я ее выкинул. А R71 у меня такое получилось наверно из-за того что конструкция усилителя немного другая да и транзисторы другие - вот и другая АЧХ. А так я считаю неплохие ПХ получились. С устойчивостью на комплексной нагрузке проблем нет никаких. А вообще SPICE модель и реальная конструкция - две большие разницы, совпадают только до 100-200кГЦ, а дальше нужно учитывать емкости и индуктивности монтажа.

[sia_2]

Вид фронта-спада на глаз один в один
Данные ПХ - при нагрузке 5ом, зобеля не подключал (после устранения возбуда он не понадобился)
Изрезанный фронт - ПХ самого осциллографа
Увеличивал напряжение до +-10В вид ПХ на глаз не менялся.

Так и должно быть.

А вообще на днях испытывал ПХ с реальной АС (усилитель в сборе в корпусе с RLC выходными цепями и т.д. вообщем 100% монтаж). Так вот ПХ не изменились от тех что я приводил. Т.е. на ВЧ усилитель вообще не "видит" нагрузку.

Так и должно быть

А вообще SPICE модель и реальная конструкция - две большие разницы, совпадают только до 100-200кГЦ, а дальше нужно учитывать емкости и индуктивности монтажа.

А вот здесь - неверно. SPICE на то и существует, чтобы в нем задавать паразитные емкости, индуктивности и взаимоиндуктивности монтажа. Все необходимые инструменты в нем есть. Другое дело, что величины этих паразитных элементов нужно еще правильно измерить или рассчитать.

[Tetragramaton]

S_Valentin.... По всей видимости Вы единственный человек, от которого можна внятно услышать коментарии по поводу звука этого усилителя. Автор по этому вопросу ссылается на других, а тех или иных найти весьма проблематично... Тем неменее толком ведь его кроме Сергея, и Вас никто доконца неделал.... Если можно несколько типичных вопросов.
(большинство конструкций широкого распространения отзывы можна прочитать на каждом шагу, например о звуке TDA, Суховика, старого Зуевика с многопетлевой ООС) А про этот вообще глухо, и уйма теории, согласно которой этот усилитель изначально позиционирован как безоговорочный лидер)
1)На чем Вы его слушаете (примерная мощность).
2)Если Вы смогли сами разработать плату и повторить такую сложную конструкцию, значить имеете достаточный опыт в этой сфере... Какие были предшественники (собирали Сухова ВВ89 ?), сравнивали с чем то еще...???
3)Какие впечатления о звуке. Объективные достоинства, недостатки... Что можете сказать по этому поводу?
4)Действительно ли он как говорит теория, очень "мягкий" в любом ограничении (т.е очень высокая субъективная перегрузочная способность).
5)Если можно еще какие то личные впечатления (может чтото особенное заметили еще)

Добавлено через 3 часа 32 минуты
Вопросы к SIA_2

1)Скажите, а почему Вы расположили конденсаторы в каждом плече в "2 яруса", ведь можна было бы применить более "емкие" банки, взять их меньше, расположить в 1 ряд на плече, но притом ширина платы получилась бы гораздо уже...
2)В таком случае не сильно увеличиваются петли? (принцип естественно тот же, что и был изначально задуман).
3)Случайно не так будут разведены новые маломощные версии с уменьшеной посадочной площадкой платы?

[s_valentin]

А вот здесь - неверно. SPICE на то и существует, чтобы в нем задавать паразитные емкости, индуктивности и взаимоиндуктивности монтажа. Все необходимые инструменты в нем есть. Другое дело, что величины этих паразитных элементов нужно еще правильно измерить или рассчитать.

Сергей, а не подскажете пару методов? (Через топологию платы считать L R C и вводить в SPICE модель? Я так понимаю что паразитные воздействия зависят только от монтажа (геометрии)? )

[s_valentin]

[QUOTE=Tetragramaton;259446]
1)Пока особо не слушал, тестирую на объективные параметры. А вообще у меня модифицированные мной 35АС-008 корвет
2)Собирал Брагина с ВК без отсечки - действительно очень мягкий спектр искажений. Он у меня играл 10лет! (и до сих пор играет).
3)Проведенное мной прослушивание (причем через делитель на АС для уменьшения искажений АС) показало что усилитель очень точный и выявились вещи котрые я раньше не слышал - а именно насколько плохи современные записи Вообще пока мало слушал и с другими УМЗЧ особо не сравнивал. (Кстати слушал СЛ УМ без ОСС - прикольно - звучал как мой Брагин)
4)Мягкий ограничитель я не делал. Ограничение самого УМ очень жесткое (глубокая ООС, очень быстрый выход из ограничения)
5)Личное отношение у меня такое. Когда я первый раз прочитал эту статью я понял - что это идеальный усилитель(для звукового диапазона) То есть собрав его я могу быть уверенным что усилитель не вносит искажений которые бы я услышал. Было решено его собирать и я шел к этому 7 лет. Попутно я делал несколько конструкций, учил теорию и набирался опыта. В конце-концов поняв что вокруг аудио в мире нагнетается обстановка всеобщей мистификации и "впаривания" "бакланам" всего что угодно лишь-бы заработать "бабла" я вернулся к этой конструкции, так как создана она с истинно инженерным подходом и знанием теории. Вообще я сторонник объективного подхода к качеству, поэтому отсутвие IMD в звуковом диапазоне - это именно то - что мне нужно.

PS Собераюсь провести такой тест - подать на вход многотональный сигнал с тонами без общего множителя и с розовым спектром (т.е. максимально приблизить к реальному сигналу). Число тонов и их распределение буду варьировать. Продукты искажений наблюдать как разнцу спектров на входе и выходе. Мне кажется это вообще самый объективный и приближенный к реальности. Результаты теста обязательно выложу

PS PS Фото моей конструкции.

[s_valentin]

Кстати если уж быть точным то у меня не усилитель Агеева !
От него я взял схемотехнику и идеологию (за это С.Агееву огромное спасибо) а в остальном конструкция моя. Так как УМЗЧ в принципе не может рассматриваться без особенностей топологии и монтажа, то я отдаю себе отчет в том что с учетом монтажа мой усилитель - это не совсем то что у Агеева. Поэтому перестаньте спрашивать как звучит усилитель Агеева - я у него дома не был и не слушал

[Tetragramaton]

Странно, вижу, что плата самодельная, а как делали металлизацию?

Всетаки меня интерисуют вопросы

Вопросы к SIA_2

1)Скажите, а почему Вы расположили конденсаторы в каждом плече в "2 яруса", ведь можна было бы применить более "емкие" банки, взять их меньше, расположить в 1 ряд на плече, но притом ширина платы получилась бы гораздо уже...
2)В таком случае не сильно увеличиваются петли? (принцип естественно тот же, что и был изначально задуман).
3)Случайно не так будут разведены новые маломощные версии с уменьшеной посадочной площадкой платы?

Подождите пока загрузится картинка.... (сокращенный выходной каскад аналогичный по принципу).

[Анатолий_В]

Фото моей конструкции.

В корпусе лежит дешевый советский потенциометр. Как я понял, Вы через него подаете сигнал на вход УМЗЧ. Советую найти другое решение или хотябы временно, для эксперимента впаять делитель из резисторов С2-14 или других подобных.

Эти вентиляторы думаю будут шуметь.

Конденсаторы БП С50-18? У меня есть идея так же попробовать подключать Рифу 200. Но пока не определился. Получается, что винты прижимают контактные площадки через текстолит. Кроме того в Вашем случае там много припоя. Боюсь со временем контакт ослабеет. В случае такого количества припоя гроверная шайба не спасет. Лучше снять припой и подложить (припаять) медные шайбы.

[Стрелец]

Что требует точка суммирования, похоже вообще ник-то толком не знает.

Почему так категорично. Есть ещё в этом мире светлые головы,
которые знают. Книги однако надо читать, и не лениться задавать вопросы.
Я почитал, поспрошал и понял суть ентого дела. Всё до безобразия просто и гениально.
Точка суммирования ( или звезда ) важна с точки зрения минимизации блуждающих токов, отсутствия ВЧ и СВЧ самовозбуждения и к этому надо стремиться при разводке печатной платы. Причём таких точек может
быть на плате несколько, но лучше сводить их к минимуму.

[sia_2]

Вопросы к SIA_2

1)Скажите, а почему Вы расположили конденсаторы в каждом плече в "2 яруса", ведь можна было бы применить более "емкие" банки, взять их меньше, расположить в 1 ряд на плече, но притом ширина платы получилась бы гораздо уже...
2)В таком случае не сильно увеличиваются петли? (принцип естественно тот же, что и был изначально задуман).
3)Случайно не так будут разведены новые маломощные версии с уменьшеной посадочной площадкой платы?

1. Нерационально. Индуктивность больших банок больше, а в параллель их включается меньше. Соответственно растет импеданс цепей питания (параллельное соединение индуктивностей снижает результирующую). К тому же минимальная цена микрофарады при напряжении 50В именно у конденсаторов емкостью 4700, а норма их упаковки (50 шт) очень близка к используемому количеству (48).
2. Площадь петель при использовании более крупных конденсаторов несколько увеличивается.
3. Совсем компактную версию с шириной платы 82 мм приходится делать с одним рядом кондеров. Других вариантов не получается.

Добавлено через 4 минуты

Хотелось бы не просто заказывать платы, а заказывать их у автора.

Отлично понимаю, просто по горло других работ. А "сырых" новых плат давать не хочется.
.

[sia_2]

Сергей, а не подскажете пару методов? (Через топологию платы считать L R C и вводить в SPICE модель? Я так понимаю что паразитные воздействия зависят только от монтажа (геометрии)? )

Именно. Для расчета величин паразитных элементов по топологии есть куча книг, от Волина (что-то типа паразитные процессы в РЭА) до Барнса (подавление помех). Сам пользуюсь старой книгой по электродинамике, плюс прямые измерения на высокой частоте (1-50 МГц). Для этого реально нужны лишь осциллограф и ВЧ генератор с удобной перестройкой частоты.
Методы - полностью аналогичны описанным в статье про СЛ УМЗЧ для измерения импеданса конденсаторов.

Добавлено через 1 минуту

////А когда они примерно "пересыреют" до уровня возможности приобретения.???.....?????

Новые - не знаю. У меня сейчас столько навалилось, что просто снежный ком...

[sia_2]

1)Пока особо не слушал, тестирую на объективные параметры. А вообще у меня модифицированные мной 35АС-008 корвет
2)Собирал Брагина с ВК без отсечки - действительно очень мягкий спектр искажений. Он у меня играл 10лет! (и до сих пор играет).
3)Проведенное мной прослушивание (причем через делитель на АС для уменьшения искажений АС) показало что усилитель очень точный и выявились вещи котрые я раньше не слышал - а именно насколько плохи современные записи Вообще пока мало слушал и с другими УМЗЧ особо не сравнивал. (Кстати слушал СЛ УМ без ОСС - прикольно - звучал как мой Брагин)
4)Мягкий ограничитель я не делал. Ограничение самого УМ очень жесткое (глубокая ООС, очень быстрый выход из ограничения)

1. Изначально этот УМ делался в одну из студий, специализирующихся на записи аутентичной музыки для работы преимущественно с LSR32 и DAC Apogee DA-1000, т.к. нормального усилителя, чтобы LSR-ки не озвучивали его огрехов, найти тогда (1996-98) не удалось. Halcro тогда не было, к тому же он слишком дорог. Пришлось реанимировать мой старый проект, сделанный еще раньше. Кстати, в статье в #10 сфотографированы платы именно старого варианта.
Опубликованная версия - результат модернизации той конструкции.
2. Я не "проталкивал" этот УМЗЧ именно из-за эффекта "аэрофотосъемочного объектива при съемке портрета" - разрешение настолько велико, что слышны все дефекты большинства фонограмм. Это идеально для звукорежиссера, но не всегда желательно дома.

Потом у меня, как ни странно, был жестокий кризис, и я себе копию этой системы домой поставить не мог. Сейчас - решение квартирного вопроса приближается к концу, и я смогу перетащить все это к себе.

[s_valentin]

В корпусе лежит дешевый советский потенциометр. Как я понял, Вы через него подаете сигнал на вход УМЗЧ.

Эти вентиляторы думаю будут шуметь.

Конденсаторы БП С50-18? .

Дешевый советский потенциометр только для наладки. При прослушивании не применяется.

Вентиляторы при 5В не шумят, зато здорово увеличивают эффективность охлаждения.

Конденсаторы К50-37

Добавлено через 7 минут

Платы от автора расчитаны на определенные детали. Это и плюс и минус.

Односторонние платы получаются довольно неплохо при самостоятельном изготовлении. Однако для конструкций подобного качества в самом деле платы будут играть роль не малую.


Кстати у s_valentin как раз плата гармонирует с деталями. Применение с такими деталями дорогой зеленки наврядли было бы целесообразным. Затратив на платы под $100 появится желание и остальное брать не дешевое. В результате получим достаточно дорогой аппарат. А такой простой аппарт любитель со стажем соберет из имеющихся деталей.

Кстати плата у меня двухсторонняя, с дополнительно осажденной медью, без металлизации отверстий - перемычки впаивал.
Почему вы считаете что дома нельзя сделать хорошую плату? Качество "зеленки" уж явно на звук не влияет.

И вообще вместо того чтобы рассуждать - возьмите и соберите.

SIA_2
Спасибо.

[Анатолий_В]

Почему вы считаете что дома нельзя сделать хорошую плату? Качество "зеленки" уж явно на звук не влияет.

Я не писал что так считаю и что влияет.
Просто в стандартной версии СЛ много конденсаторов и транзисторов. там проблематично делать перемычки, вместо металлизации. Металлизации отверстий доверяю не особо. Мне кажется она только увеличивает надежность. Возможно маска полезна на платах с SMD. Так как себе старвюсь делать на SMD, то вобщем на зеленки ориентируюсь.

И вообще вместо того чтобы рассуждать - возьмите и соберите.

Сейчас собираю другу Зуевик (с ТОК) (Платы на каком-то FR-4 производства Молдовы, самопальные). У меня же суховик достаточно неплохой (на макетке собран проволочками). Кстати его переходная всего в два раза дольше тянется, чем в Вашем. Если и буду собирать СЛ, то только упрощенный вариант. И ради интереса. Для прослушивания музыки дома, пока мне хватает более скромной техники.

[sia_2]

Сергей, а вот типичный вопросик:

1) Какого диаметра используются емкости ВК.... Насколько понимаю я диаметр 25мм невлазит (тоесть можна применять в плече один ряд 25мм, но другой - 22 мм), реально ведь нужно искать 22 милиметровые с шагом выводов 10 мм (если диаметр 25 мм то шаг выводов 12мм)... Верно? (тем более в упаковке 50 штук, а требуется 48)...

Диаметр 22 мм - сейчас более распространен, чем 25. Диаметр 25 на самом деле нормально помещается, но если это действительно 25, а не 26,5 (бывает и такое).
Для шага 12,5 на плате есть дополнительные отверстия.

Проблема в другом - сейчас полно кондеров в 18-мм корпусе, а у них межцентровое часто 8.