Очень не Простой усилитель на AD844

[belka]

Если есть вопросы, спрашивайте, может сумею ответить.



Фёдрыч - светлой памяти военного инженера Панькова Николая Фёдоровича посвящаю эту разработку. в.ч. 03863 станция Дунай-3У. Мой учитель радиоэлектроники. Будь спокоен, Фёдрыч, "стрелять будет как из пушки", всё изображено как ты любил, просто и эффективно.

[antonluba]

Нужно четко разграничить в своей голове, что усилитель с ООС может работать в двух режимах: в режиме с замкнутой ОС и в режиме разрыва ОС.

Режим разрыва ОС возникает в 2-х случаях: если на вход подается импульсный сигнал с крутизной фронта большей, чем может обеспечить максимальная скорость нарастания усилителя, и в клипе, когда выходное напряжение не может превысить максимальное.
Оба эти случая характеризуются аномальным увеличением разности напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах.

Во ВСЕХ остальных случаях все эти сигналы, громко именуемые импульсными, для усилителя являются ОБЫЧНЫМ линейным режимом работы, и никакой разницы для усилителя между чистым синусом и этими "импульсными" сигналами НЕТ.

Схема в топике не выходит из линейного режима до 1МГц, что с БОЛЬШИМ запасом покрывает любой "импульсный" сигнал любого музыкального инструмента. АЧХ и ФЧХ линейны, поэтому все эти фантазии про сложность "импульсного" звукового сигнала можно забыть.
Дополнительно, спектр на входе ограничивают фильтром первого порядка, имеющим частоту среза такую, чтобы при любом сигнале на входе исключить разрыв ООС.

Какие вопросы остаются, имхо:

Реализация в железе самого усилителя:
Грамотная разводка платы для обеспечения частотных характеристик усилителя (устойчивости), размеры проводников и их паразитные параметры, поможет ли многослойная плата.

Разработка защит:
От КЗ в нагрузке, по ОБР, стандартно - от постоянки на выходе.

Организация питания:
Грамотная реализация БП, большой запас по энергии, сокращение помех переключения в выпрямителе, грамотная разводка цепей питания для обеспечения малого проникновения помех от питания на вход, фильтрация постоянки в трансформаторе.

Согласование с динамиком:
На НЧ выходное сопротивление должно быть низкое.
Увеличивать ли выходное сопротивление на средних и высоких частотах для уменьшения искажений самих динамиков?

Дополните, если пропустил.

А. Здесь еще организация входного буфера и регулятора громкости.

[Mychyakovich]

Мичякович, хрен выговоришь,

Фамилия как фамилия,видел и хуже...

[misha88]

Режим разрыва ОС возникает в 2-х случаях: если на вход подается импульсный сигнал с крутизной фронта большей, чем может обеспечить максимальная скорость нарастания усилителя

Звуковой тракт проектируют так, чтобы этого не было (быстродействие УМ приходится увеличивать ещё из-за ответной реакции колонок), кроме того, если разрыв ООС меньше 1 мкс, то его не услышать даже самым уникальным ушам.

Во ВСЕХ остальных случаях все эти сигналы, громко именуемые импульсными, для усилителя являются ОБЫЧНЫМ линейным режимом работы, и никакой разницы для усилителя между чистым синусом и этими "импульсными" сигналами НЕТ

Импульс это сумма синусов разной частоты и амплитуды, поэтому разница есть из-за работы коррекции, а именно функции заряда-разряда конденсаторов. Если импульсы сравнительно быстрые, а тем более непериодические и несимметричные, а заряд или разряд конденсаторов коррекции сильно несимметричный или не успевает импульсы (его синусы высоких, значительно выше звуковых, частот) переварить, то возникают слышимые искажения (синусы, составляющие импульс, сдвигаются друг от друга по фазе по сравнению исходным состоянием, их амплитуда меняет исходное соотношение), хоть усилитель и не выходит из линейного режима. Для одинокого синуса с той же частотой повторения такой проблемы с коррекцией нет (на звуковых частотах).

[antonluba]

Здесь я не соглашусь.
Усилитель настраивают в критических режимах клипа и меандра как раз для того, чтобы, установив затем на входе фильтр, никогда не получать импульсы, приводящие к разрыву ОС.

[.Васильев]

антиклип на что?

[misha88]

Усилитель настраивают в критических режимах клипа и меандра как раз для того, чтобы, установив затем на входе фильтр, никогда не получать импульсы, приводящие к разрыву ОС.

Так я же и написАл, что звуковой тракт проектируют так, чтобы не было разрыва ООС до заданной амплитуды, только одного фильтра на входе для этого мало, не забывайте про реакцию колонок. Впрочем всё это обсуждение не совсем соответствует данной темы.

[antonluba]

антиклип на что?

Без антиклипа, в момент разрыва ОС при клипе, усилительные каскады входят в режим глубокого насыщения.
Антиклип предотвращает глубокое насыщение, удерживает усилитель в граничном режиме, тем самым облегчает (ускоряет) выход из клипа.

[misha88]

Надо изначально делать себе усилитель такой мощности, что при нужной громкости он никогда не заходил бы в клип, поэтому клип вообще незачем рассматривать. А вот импульсный характер сигналов надо брать в расчёт, т.к. входные фильтры не сильно помогают, многие забывают, что каскады внутри петли ООС усиливают не сигнал с выхода предварительного усилителя или буфера, а сигнал ООС, в котором присутствуют кроме полезного сигнала и искажения каскадов усилителя, особенно ВК, и сигналы от реакции колонки, да и реакция БП не идеальна, в итоге приходится усиливать импульсы весьма причудливой формы с составляющими весьма высокой частоты, так что быстродействие схемы приходится делать намного выше, чем у сигнала с выхода предварительного усилителя или буфера.

[audiomun]

да и реакция БП не идеальна, в итоге приходится усиливать импульсы весьма причудливой формы с составляющими весьма высокой частоты

Не должно сильно напрягать - нивелируется при должном отношении разработчика усилителя к показателю по PSRR.

[mellowman]

А кто-нибудь планирует закупать оптом ексиконы? Без них желания дорисовывать плату нет

[dekko]

Без них желания дорисовывать плату нет

а есть финальная версия схемы уся?

[mellowman]

а есть финальная версия схемы уся?

Без макета финальную версию назначать не совсем правильно. Собрания всех схем в топике в одну картинку у меня тоже нету

[nemoli]

Без макета финальную версию назначать не совсем правильно. Собрания всех схем в топике в одну картинку у меня тоже нету

А почему именно на ексиконах? Уже закупленные renesas тут продавали в толкучке

[wert]

Надо изначально делать себе усилитель такой мощности, что при нужной громкости он никогда не заходил бы в клип, поэтому клип вообще незачем рассматривать.

Это идеальные начальные условия, но в жизни как правило используют антиклиппинговые меры для систем с обратной связью,
не просто потому что теряется информация во время клиппа,
но и по причине рождения широкого спектра гармоник с максимальной амплитудой на выходе,
возможного затяжного выхода из клиппа (в сотни раз может превышать время установления),
или вообще срыв в генерацию.

А вот импульсный характер сигналов надо брать в расчёт, т.к. входные фильтры не сильно помогают,

Совершенно верно, более того
вся звуковоспроизводящая и усилительная техника, акустические системы не проектируются без учета ПХ и ИХ, потому как
такие динамические параметры как время регулирования/установления, перерегулирование/уровня ошибки, устойчивость, быстродействие
не возможно достоверно оценить при синус воздействии, и к тому же музыкальные сигналы носят гармонический, импульсный, шумовой характер.

в итоге приходится усиливать импульсы весьма причудливой формы с составляющими весьма высокой частоты, так что быстродействие схемы приходится делать намного выше,
чем у сигнала с выхода предварительного усилителя или буфера.

Совершенно верно, добавлю
чтобы уменьшить влияние собственных искажений усилителя на звук прибегают к техническим шагам,
ведь не так страшны гармонические искажения с большим уровнем и гармониками низкого порядка, с ними усилитель легко справляется,
но страшны искажения с широким спектром гармоник, такие как коммутационные, клипп искажения,
гармоники достигают диапазона частот исчисляемого мегагерцами, такие гармоники воздействуют на первый полюс
с широко известными последствиями в зависимости от состояния первого полюса в виде апериодического и колебательного или переходного между ними.
Состояние первого полюса кроме всего прочего зависит от импеданса нагрузки,
в зависимости от импеданса нагрузки может катастрофически уменьшаться демпинг фактор первого полюса усилителя
приводя к подвозбудам или постоянной генерации на частоте первого полюса.
Потому тут еще и состояние полюсов усилителя и влияния нагрузки на полюса нужно учитывать и принимать технические меры минимизации негативных последствий.
И применение ФНЧ на входе усилителя часто необходимая но совершенно не достаточная мера,
так как собственные искажения усилителя могут быть гораздо широкополоснее усиливаемого сигнала,
и это есть - наличие и уровень таких искажений одним из главных факторов характеризующих качество усилителя.

[mellowman]

А почему именно на ексиконах? Уже закупленные renesas тут продавали в толкучке

Поддержать производителя хороших транзисторов

[DimaG]

Я себе уже купил эксиконов. Обратил внимание что количество ECX10N20-S достаточно быстро уменьшается.

[Alex07]

Лучше заказать ECW20N20 & ECW20P20.

[DimaG]

Я покупал до появления этой темы. А так конечно ECW20N20, только вот ECW20N20-S также немного осталось.

[KSM74]

Интересно, фаирчайлдовские KSE340/350 на замену пары A1381/C3503 как в этом усилителе будут?

[BesPav]

А кто-нибудь планирует закупать оптом ексиконы?

Не влазят под беспошлинный порог.

Без них желания дорисовывать плату нет

Одомашнить свирепого волка, выдрать зубы и когти, притормозить раза в два, пожертвовать использованием силового питания.
Близость к народу и ТТХ - извечный компромисс.