УНЧ на TDA7294/93

[Mihalych]

TDA7294 в качестве УНЧ для сабвуфера.

[Dinosaurus]

но чтобы переводить в такой режим УМ...

Броски

[dortonyan]

У микросхем же переход из А в АВ будет сопровождаться заметным ростом искажений.

Это вариант возможный, но не обязательный.
На моей плате с 3886 перехода из А в АБ не видно. Схема - простой инвертор, без композитов и источников тока.

---------- Сообщение добавлено 20:15 ---------- Предыдущее сообщение было 11:50 ----------

Для АФЧХ 7293 замерянной комрадом AudioKiller подобрал формулу 4-хполюсника элемента лапласа, по аналогии с моделью Виктора (ViktKors) 3886 в микрокапе. Отличия небольшие есть, но не критичные, АФЧХ можно моделить.
Оригинал:

Модель: 7e5/((1+s/1.6e2)*(1+s/2.8e7))*exp(-1.8e-8*s)


---------- Сообщение добавлено 20.03.2023 в 18:40 ---------- Предыдущее сообщение было 19.03.2023 в 20:15 ----------

Дочитал по диагонали ветку. В общем попытки построить мега УНЧ на спараллеленных 7293 уже были, но прошил мимо меня (в те годы в ветку не заходил).
Правда нормального результата либо никто не получил, либо не опубликовал.
Комрад Wired так же делал замеры АФЧХ, которые сходятся с графиками выше. Частоту единичного усиления только намерил ниже, но для моделирования оно вроде не критично.
Судя по описанным экспериментам на выходе УН-а 7293 то же самое, что я предлагал городить на россыпи: pnp-поваторитель, нагруженный источником тока по входу выходного буфера.
Думаю что даже внешний УН делать не обязательно. Можно использовать тупо даташитную схему спараллеливания 7293. Но с добавлением "белкиного" корректора искажений на ОУ, включенным по схеме токовго зеркала.
Геннадий Брагин для такой схемы использовал подстройку корректора. Но моделирование показало, что делать этого не обязательно. Если использовать достаточно точные резисторы (порядка 0,1%), и разбалансировать схему в нужную сторону, то дополнительной подгонки не требуется. Разброс сопротивлений будет только незначительно смещать первый полюс АЧФХ.
Для сравнения АФЧХ стандартного включения 7293 с КУ -20 (тонкие графики) и то же самое, но с корректором на OPA1656 по схеме Вадима (жирные графики):

Невооруженным глазом видно прирост усиления, и что особенно примечательно, изгиб фазы не особо страшный, без захода за 180гр. Кроме того, выход ОУ в токовом зеркале при этом работает в малосигнальном режиме, как и в ZD-50, при значительно более простой схеме.
Но есть и недостаток: крутизна спада дополнительного полюса получается не очень большая. Чтобы вписаться в частоту единичного усиления стандартного включения спад приходится делать рано, 2-ой полюс начинается примерно на 2..3кГц. В этом плане коррекция Ника в ZD-50 выглядит выигрышнее. Там хоть петля фазы и убегает за 180, но зато второй полюс начинается в районе 40..50кГц.

Вадиму (belka) и Геннадию (Геннадий3) отдельный респект за шикарную идею.

[mellowman]

Совсем по-красоте 0дб пересекать со скоростью 20дб/дек, обычно тогда и появляется заветный заход за 180°.

[dortonyan]

Совсем по-красоте 0дб пересекать со скоростью 10дб/дек, обычно тогда и появляется заветный заход за 180°.

10дБ/дек это сколько на октаву? У меня спад порядка 17дБ на октаву.
А заход за 180гр можно сделать и в текущей схеме, слегка "подкрутив" дополнительные емкости. Фаза управляется чуть ли не как угодно.

[mellowman]

10дБ/дек это сколько на октаву?

6. Я там опечатался, не 10 а 20 конечно

[dortonyan]

6. Я там опечатался, не 10 а 20 конечно

Ну т.е. 20дБ/дек это получается 12дБ/октаву? У меня получается даже больше (что-то около 16дБ/октаву, если точнее).
Или вам нужно именно меньше? Это тоже нетрудно сделать, "покрутив" номиналы емкостей с выхода ОУ коррекции КНИ.

[Serge_L]

dortonyan, 6/октаву

---------- Сообщение добавлено 21:40 ---------- Предыдущее сообщение было 21:37 ----------

И почему ноль пересекать?
Обычно 1/b (бета) должна сечь прямую с наклоном -20дБ/дек
Но это - абсолютная устойчивость
Можно и -40/дек
Но надо смотреть расположение полюсов.
Вроде так, не?

[dortonyan]

Serge_L, про октаву понял, остальное - нет.

---------- Сообщение добавлено 22:55 ---------- Предыдущее сообщение было 22:28 ----------

Зато дошло что имел ввиду mellowman

Совсем по-красоте 0дб пересекать со скоростью 20дб/дек, обычно тогда и появляется заветный заход за 180°.

Да, видимо в самом деле из-за пересечения нуля крутым спадом АЧХ получается фаза без резкого выгиба. А зачем на нуле выпрямлять АЧХу обратно? Есть какой-то практический смысл, или такая АФЧХ в принципе неустойчива?
Модель лапласа не позволяет смотреть переходные процессы, надо пробовать замоделить иначе.

---------- Сообщение добавлено 23:21 ---------- Предыдущее сообщение было 22:55 ----------

Собрал модель для анализа переходных процессов.
Действительно, при переходе через нуль с наклоном больше 6дБ/октава система неустойчива.
Эх, а счастье было так близко... Потер свои глупые идеи.
Странно, что по АФЧХ с замкнутой ООС ничего криминального не видно.

[mellowman]

Странно, что по АФЧХ с замкнутой ООС ничего криминального не видно.

А это потому что диаграмма не та, для более точного определения стабильности изобрели Найквиста, вокруг точки (-1,0)

Но и это не гарантия потому что всё это применимо для линейных систем, а у нас всё линейно только если хорошо прищуриться (например, клип какого-нибудь каскада (=ограничение скорости нарастания))

[AudioKiller]

1. Ребята, TDA7293 - там модель минимум 4-го порядка, а не третьего, как тут предложили. И похоже, что даже 5-го - там на очень большом ВЧ что-то в ФЧХ такое просматривается. Так что навесные компоненты могут вызвать генерацию мегагерц на нескольких, если пользоваться моделью третьего порядка. У меня давно было несколько достаточно бездумных попыток обвеса - бездумно не получилось.

2. Параллельное включение микросхем - это просто фишка разработчиков. Уменьшается тепловое сопротивление кристалл-радиатор, что хорошо при больших мощностях на низкоомной нагрузке. Но нафига такое лепить на 7293? Возьмите усилок на дискретах с тремя парами выходников типа 2SA1216/2SC2922. Они вам 100 ампер в нагрузку зафигачат. А параллельное включение дополнительно нагружает КУН одной микросхемы ёмкостью выходников второй микросхемы.

3. И вообще не вижу смысла допиливать микросхему - она довольно слабая в плане выходного напряжения-тока-мощности. Если нужно много и хорошо - берём усилитель на дискретах. Если нужен усилитель в спичечном коробке на 5 резисторах и 3 конденсаторах - берём TDA. Или для начинающих, вместо всех этих ужасных усилителей Гумели и проч. То есть - у 7293 есть своя ниша, и она туда великолепно вписывается в том виде, в каком есть.

4. И таки да, неоднократное сравнение 7293 vs 3886 показывало, что у 3886 с выходными мощностью и током значительно хуже (включается защита и клиппит). Возможно оттого, что 3886 в пластике, а 7293 можно ставить на радиатор непосредственно. Хотя, когда ставил 7293 через прокладку - она тоже выигрывала. Мелочь, а приятно. Особенно (ИМХО) это важно когда уровень громкости на грани клиппирования амплитудных пиков реальной музыки. А пик-фактор у неё немеренный. Там не так важен THD, как обрезка пиков. А чтобы её не случилось, нужен запас по напряжению питания, а значит, и по мощности. И тут выигрыш однозначно за 7293.

[Alex]

Хм, LM3886T vs LM3886TF...

[dortonyan]

1. Ребята, TDA7293 - там модель минимум 4-го порядка, а не третьего, как тут предложили. И похоже, что даже 5-го - там на очень большом ВЧ что-то в ФЧХ такое просматривается. Так что навесные компоненты могут вызвать генерацию мегагерц на нескольких, если пользоваться моделью третьего порядка. У меня давно было несколько достаточно бездумных попыток обвеса - бездумно не получилось.

Это понятно, по большому счету в любом ОУ или УНЧ куча полюсов. Модель просто для ориентировочного моделирования.
Если вы про то что описано выше: как у меня генерила схема, то это чисто мой касяк, не модели.

2. Параллельное включение микросхем - это просто фишка разработчиков. Уменьшается тепловое сопротивление кристалл-радиатор, что хорошо при больших мощностях на низкоомной нагрузке. Но нафига такое лепить на 7293? Возьмите усилок на дискретах с тремя парами выходников типа 2SA1216/2SC2922. Они вам 100 ампер в нагрузку зафигачат.

Я выше уже писал: рассыпной ВК, это же не только пара выходников. Это еще и предвыходные транзисторы, плюс обвеска, плюс габариты. Дальше на это все нужно навешивать схему защиты по ОБР или хотя бы по току, навешивать термодатчик, крепить все это на радиаторе. Сделать можно, но дорого и хлопотно.

А параллельное включение дополнительно нагружает КУН одной микросхемы ёмкостью выходников второй микросхемы.

Согласен, из-за чего снижает его скорость и увеличивает фазовый набег. Но с другой стороны распараллеливание разгружает буферы по току, что увеличивает их скорость и снижает их фазовый набег. Поэтому "на глаз" для меня не очевидно - будет ли большая разница с одиночной микрухой и в какую сторону.

И вообще не вижу смысла допиливать микросхему - она довольно слабая в плане выходного напряжения-тока-мощности.

Ну так если микрухи включены впарпаллель, то такой проблемы больше нету.
Соб-но одна микруха по току примерно эквивалентна одной паре мощных выходников. Поэтому если надо больше мощности, то параллелить в любом случае придется, что микрухи, что транзисторы. Но на микрухе, ввиду описанных выше причин, это сделать гораздо проще.

AudioKiller, спасибо за отличный сайт по 7297294!
Подскажите, а мерить АФЧХ отдельно выходного буфера 7293 не пробовали?
И еще вопрос: почему в бутстреп ставят высоковольтные емкости (35..50В)?
В ДШ это напряжение почему-то не указано. Но, судя по схеме, напряжение бутстрепа ограничено стабилитроном, причем т.к. микруха работает от +/-12В, то напряжение этого зенера должно быть не выше порядка 10В. Да и для управления фетами больше не требуется. Получается вольт 16 должно быть достаточно?

[AudioKiller]

Хм, LM3886T vs LM3886TF...

У нас продаётся только в пластике. Я не искал специально, но на глаза иного не попадалось.

Если вы про то что описано выше: как у меня генерила схема, то это чисто мой касяк, не модели.

Нет, я про то, что когда начинаешь обвешивать микросхему ВЧ устройствами (а какие ещё там использовать?), то какой-нибудь неучтённый полюс может незаметно подкрасться, а ты будешь чесать в затылке - чего это он, зараза, генерит?

Сделать можно, но дорого и хлопотно.

При равноценном результате на дискрете выйдет дешевле! А если ещё и есть желание получить больше 60 (честных!) ватт на выходе, то только дискретный - TDA просто не потянет.

Но с другой стороны распараллеливание разгружает буферы по току, что увеличивает их скорость и снижает их фазовый набег.

Победит нагрузка на КУН. Правда не очень сильно. Но вот если микросхемы параллелить, да ещё пытаться обвесить чем-то высокочастотным - интуитивно чую, что хорошо не будет, но доказать не могу.

Соб-но одна микруха по току примерно эквивалентна одной паре мощных выходников.

Это смотря каких. Там на самом деле кристаллы небольшие. Выигрыш ИМХО главным образом за счёт того, что они полевики, и лучше выдерживают нагрев. Как раз сравнение с 3886 это вроде как подтверждает.

Подскажите, а мерить АФЧХ отдельно выходного буфера 7293 не пробовали?

Это на 11-й ноге? Не пробовал. Мысля такая есть, но у неё очень низкий приоритет.

И еще вопрос: почему в бутстреп ставят высоковольтные емкости (35..50В)?

На всякий пожарный. В даташите ничего напрямую про это не сказано. Но есть некоторые соображения, особенно для 7294, у которой сигнал вольтодобавки берётся с её выхода. Исходя из всего этого и выбираем макс. напряжение конденсатора не меньше напряжения питания.

Вот измерения для 7293 - жёлтая линия - выход, голубая - вольтодобавка. Измерение с открытым входом.

[dortonyan]

Но есть некоторые соображения, особенно для 7294, у которой сигнал вольтодобавки берётся с её выхода. Исходя из всего этого и выбираем макс. напряжение конденсатора не меньше напряжения питания.

Ну так и зенер, судя по схеме в ДШ, тоже опирается на выход. Т.е. теоретически там как раз выше напряжения зенера быть не может.

Вот измерения для 7293 - жёлтая линия - выход, голубая - вольтодобавка. Измерение с открытым входом.

Ну т.е. около 12В и есть. Спасибо.

[funny the rat]

Хм, LM3886T vs LM3886TF...

На ленточной шлифовалке TF превращается в Т минуты за 2-3, а в отстутствии оной шлифовалки легким движением рук минут за 10-15. потом главное на приличный термоинтефейс её положить, а не на слюду толшиной чуть не в 1мм

[Alex]

На ленточной шлифовалке TF превращается в Т минуты за 2-3,

Да ну нафиг - я в основном TF и использовал.
И жалел что 4780 не бывали TF, а только "железные", хотя это и понятно почему.

[AudioKiller]

теоретически там как раз выше напряжения зенера быть не может

Дело в том, что там не принципиальная схема, а условная.

[dortonyan]

Дело в том, что там не принципиальная схема, а условная.

Пускай так.
Все равно смысл в том, что напряжение на выходе вольт-добавки запитано от опоры относительно выхода. Даже если допустить, что через паразитные связи на емкость могут попадать какие-то высоковольтные "иголки", то она их все равно "срежет".
А были случаи, чтобы емкость бутстрепа пробивало? Кто-нибудь проверял какое там может быть напряжение? Например в моменты вкл./выкл. питания или при ограничении.

[locki]

я как-то по ошибке в7293 16в впаял кондер - ниче, до следующей "ревизии" (а она не раньше чем через полгода былa) не вздулся (усь играл в кабинете в офисе почти каждый день, правда, не сказать, что громко).

[AudioKiller]

На самом деле там почти на 100% не нужен высоковольтный конденсатор. Но поскольку мы это не знаем наверняка, особенно что там происходит при переходных процессах включения-выключения, а также при клиппинге, то лучше перебдеть. Особенно, когда делаешь не для себя.