Возвращение к старой разработке.

[Alex Nikitin]

Примерно 12 лет назад, работая на Creek Audio, по заказу начальства я разработал усилитель А3 для Cambridge Audio (когда он пошёл в серию, то приобрёл название A3i). У серийного аппарата решением "сверху" увеличили выходную мощность с 40 до 60 Вт на канал (просто подняв питание), что привело к потенциальным проблемам с локальным перегревом на плате, особенно потому, что в целях экономии производитель отказался от использования стеклотекстолита. Поскольку мне регулярно приходится отвечать на вопросы по ремонту A3i, то я решил купить один из старых аппаратов, починить его и сделать маленькое руководство по ремонту и возможным модификациям. На самом деле 95% проблем с A3i сводятся к потере контакта в одном из светодиодов смещения или транзисторе УН (обычно один из BC640) - от перегрева. Замена транзистора и светодиода, как правило, возвращает усилитель в рабочее состояние.

Времени у меня на этот проект немного, поэтому я буду возвращаться к нему, периодически добавляя новую информацию. Начинаю я сегодня с измерений оригинального усилителя, без каких бы то ни было модификаций, после ремонта (замены светодиодов и одного BC640) .
Приборы в целом подтвердили то, что я помнил со времени разработки. Выходная мощность на 8 Ом - примерно 60 Вт, искажения на низких-средних частотах, измеренные при 20 В эфф на 8 Ом, составляли менее 0,003%. Искажения начинают расти после примерно 5 кГц и достигают 0,01% на 10кГц и 0,02% на 20кГц. Надо принять во внимание очень высокий для УМ Ку=57. При отключении нагрузки искажения на НЧ-СЧ падали до трудноизмеримых величин, практически на уровень собственных искажений моего генератора (0,0002%), что говорит о хорошей линейности УН. Разумеется, применение только "двойки" транзисторов на выходе сильно ограничило линейность всего усилителя под нагрузкой. Если к такому УН приспособить более линейный ВК, то общие искажения усилителя можно существенно снизить. Возможно, я попробую это сделать на своём экземпляре.

Ещё одна проблема со старым A3i - довольно существенное проникновения в сигнал пульсаций питания и, судя по всему, прямых наводок от переключения диодов выпрямителя. Я думаю, что эту сторону можно заметно улучшить простыми средствами.

Пока же я прикладываю несколько графиков и перерисованную мной схему УМ от A3i. Несколько примечаний к графикам:

-2 дБ соответствуют 20В эфф на выходе усилителя

помехи между 20 и 30 кГц - от управления вентилятором внутри компьютера со звуковой картой.

собственные искажения генератора и карты - примерно 0,0002% на средних частотах, чуть больше на 10 кГц.

Графики:

1) всё подключено, но питание усилителя выключено.

2) то же, но с включённым питанием. Видны помехи с гармониками выпрямителя.

3) 10 кГц, 20В эфф на 8 Ом (50 Вт)

4) 1 кГц, 20В эфф на 8 Ом

5) схема УМ

6) 2 кГц, 10В эфф, без нагрузки

Алексей

[Nick]

При такой глубине ООС вряд ли что можно увидеть - так же, как и увеличения искажений на НЧ не видно. Да и постоянные времени достаточно большие.

Алексей

Алексей, а как играет ?

[Alex Nikitin]

а как играет ?

Последний вариант ещё не слушал - возможно, сегодня вечером вставлю УМ назад в корпус и послушаю.

Алексей

[Sagittarius]

Alex Nikitin,
Интересно было бы посмотреть интермоды большого НЧ сигнала (100Гц) и небольшого ВЧ (10кГц)...

Ввиду падения Ку без ООС на ВЧ показательными были бы ИМИ 19/20 1:1, Рвых=Рном, Rн=Rн ном.

Добавлено через 41 минуту

точно измерил реакцию тока покоя на перепад сигнала, 10 В эфф на 8 Ом, при этом рассеиваемая мощность на выходных транзисторах составила примерно 50 Вт.

Ну вот, опять образчик прискобного невежества. Показательно не то, КАК усь отрабатывает прямоугольник НА ВЫХОДЕ - здесь-то у многих усей норма, а ЧТО творится у него при этом УНУТРИ УН. Поэтому нагрузку подключать прямой необходимости не было - что с ней, что без неё, отличия мизерные. Ведь скорость нарастания задана в УН. Вот если хочется глянуть импульсные токи в ВК - тогда да, нагрузка нужна.

Вывод: не делайте, как дядя. Меандром исследуем выбросы ВНУТРИ УН, нагрузку к УМЗЧ не подключаем. Или - проверьте, мож, я неправ.

[Александр К.]

Alex Nikitin, не пробовали к полезному сигналу добавлять шум для маскировки гармоник?

[Alex Nikitin]

не пробовали к полезному сигналу добавлять шум для маскировки гармоник?

Нет, не пробовал и не собираюсь .

Алексей

[SashaNetrusov]

Ввиду падения Ку без ООС на ВЧ показательными были бы ИМИ 19/20 1:1, Рвых=Рном, Rн=Rн ном.

Просто я хотел увидеть тепловые искажения ввиде влияние изменения тепловых режимов (с помощью НЧ сигнала) на ВЧ сигналы...

[Alex Nikitin]

Цитата:
Сообщение от Sagittarius Посмотреть сообщение
Ввиду падения Ку без ООС на ВЧ показательными были бы ИМИ 19/20 1:1, Рвых=Рном, Rн=Rн ном.

Просто я хотел увидеть тепловые искажения ввиде влияние изменения тепловых режимов (с помощью НЧ сигнала) на ВЧ сигналы...

К сожалению, писания Sagittarius-а приходят мне на мэйл среди прочих из подписанных тем. Каждый раз, когда это происходит, мне становится ещё яснее, почему он у меня в игноре . Эта его просьба заслуживает места среди лучших перлов форума. Странно, похоже, никто так и не понял, в чём дело .

Алексей

[Sagittarius]

Дак никто и не поймёт без ваших подробных, по пунктам, ТЕХНИЧЕСКИХ, а не косвенно-хохотальных объяснений. А вот их-то и не будет НИКОГДА, т.к. дядя неправ кругом, и не прав конкретно. Народ, держите его крепко, не заморачивайтесь на еговые отмазки типа: "Да неохота связываться, да некогда, да это бред". Любой бред внутренне логичен, и можно, и нужно эту логику на форуме вскрывать. На то и форум: не одни МАТЁРЫЕ спецы его читают.

По факту:
1. Не будет опровергуто наличие полюса в петле ООС, в точке "база транзистора дифкаскада", некогда смотреть позиционный номер.
2. Не будет опровергнут тот факт, что УМЗЧ с одним и тем же УН, но с трёх- и двух-каскадным ВК, вносит меньшие гармоники в случае ИМЕННО 3к ВК. Насколько меньшие? Да раз в 6 (шесть), около того. Усиление на 1...2 кГц при 2к ВК вдвое меньше, чем с 3к ВК. Нифига себе? А ты шо думал?
3. А тем более без нагрузки УМЗЧ работает особенно хорошо. Тогда независимо от количества каскадов ВК, его Кг равен Кг агеевского СЛ.
4. Поскольку скорость нарастания задана НЕ в нагрузке УМЗЧ, а совсем таки в УН, её подключение ухудшает сей параметр пренебрежимо мало: примерно на 5...7%. Что из этого? А то, что можно экспериментировать на усилителе напряжения, изучать его, не опасаясь выхода из строя выходников, как опасался и не исследовал УН Никитин.
5. По сабжевой схеме никто не докажет, что аффтар знал об эффекте Эрли. Во всех трёх местах - не покажет.
6. Вдумчивые мастера исследуют свои творения бескомпромиссно, потому дела их простоЯт века. А тест 19/20 предложен - или поддержан - Агеевым.

Никитин, вопросы есть?
Вопросов нет. И не будет.

[SashaNetrusov]

По поводу охвата глубокой ООС но напряжению ус-я изначально имеющим повышенное вых. сопротивление.
Т.к. динамики это нелинейная нагрузка, то общий КНИ выходного напряжения может уже определяться не нелинейностью ВК, а нелинейностью нагрузки. М.б. весьма значительной. И результат сильно отличающимся от измеренного на резисторе.

[Ремонт-NIK]

Т.к. динамики это нелинейная нагрузка,

а вот Nick утверждает наоборот в своей ветке.
Как быть?

[Nick]

Как быть?

Давать ссылки на посты, где это написано .

[SashaNetrusov]

Nota Bene кажется мерял гармоники напряжения на динах питаемых от ИТУН....

[Андруха]

А если в выходном каскаде добавить пару выходных транзисторов, при этом увеличив эммитерные резисторы, то будет лучше? Как я понял из описания усилителя Агеева, увеличивать номиналы резисторов надо в два раза?
И пойдёт ли выходной фильтр, часто применяемый в усилителях: 10 Ом МЛТ-2 и один-два слоя провода ПЭВ 0.8 на нём?
И если есть возможность сделать питания входного каскада и УН от отдельного транса, то стоит ли поднять напряжение относительно выходного каскада, как это сделано например в усилителе радиотехника У-101? Ведь, если я не ошибаюсь, это увеличит КПД?

[Alex Nikitin]

если в выходном каскаде добавить пару выходных транзисторов, при этом увеличив эммитерные резисторы, то будет лучше?

В целом да.

И пойдёт ли выходной фильтр, часто применяемый в усилителях: 10 Ом МЛТ-2 и один-два слоя провода ПЭВ 0.8 на нём?

Думаю, что да. Когда вернусь к экспериментам с А3i, то попробую проверить.

если есть возможность сделать питания входного каскада и УН от отдельного транса, то стоит ли поднять напряжение относительно выходного каскада, как это сделано например в усилителе радиотехника У-101? Ведь, если я не ошибаюсь, это увеличит КПД?

Да, это полезно. Поскольку выход УН здесь ограничен по току, то так можно сделать без дополнительных изменений в схеме.

Алексей

P.S. - разумеется, при увеличении питания УН надо принять во внимание нагрев транзисторов УН. Я уже попробовал заменить Q8/Q10 на MJE253G и MJE243G - работают отлично и их можно при желании поставить на небольшие радиаторы.

[Ремонт-NIK]

Давать ссылки на посты, где это написано .

на пенсию выйду,буду давать ссылки.

Offтопик:
Ник,а почему улыбаемся?Потер што ли ужо? Алекс,сорри за флейм..

[Nick]

Offтопик:

Ник,а почему улыбаемся?Потер што ли ужо? Алекс,сорри за флейм..

Как вы могли заметить я ничего обычно не тру. Просто вы как всегда всё поняли по своему И чтобы людей не вводить в заблуждение, в таких случаях принято давать ссылки.

[Alex Nikitin]

Алексей, а как играет ?

Не прошло и двух недель , как мне удалось наконец послушать модифицированный вариант A3i, c MJE253G и MJE243G в УН и предвыходе, с несколько облегчённой коррекцией (но стабильный на ёмкостной нагрузке без фильтра на выходе). В таком варианте КНИ на НЧ и СЧ меньше 0,0003% , на 10 кГц порядка 0,005%, на 20кГц - 0,01% в полосе 500 кГц.

Пожалуй, я пока остановлюсь на этом варианте. Он значительно лучше, чем оригинальный A3i, на одном уровне с моим 4330 (звучат они по-разному, но и тот, и другой можно слушать долго и с удовольствием) и не требует больших изменений на плате или в схеме.

Как раз сейчас я пишу эти строчки под древнюю запись ансамбля "Лос-Парагвайос" с винила через мой новый усилитель-корректор и модифицированный A3i. Звучит хорошо .

Алексей

P.S. Вот полный список того, что я сделал с A3i:

1) Заменил диоды выпрямителя на Шоттки, убрав шунтирующие их конденсаторы.

2) изменил подключение земли у схемы защиты и драйвера реле.

3) поставил 30 Ом последовательно с выпрямителем питания схемы защиты.

4) заменил конденсаторы по питанию УН на Panasonic FC.

5) заменил диоды между питанием УН и УМ на резисторы 1Вт 10 Ом,

6) заменил предвыходные BD139/BD140 на MJE253G и MJE243G, установив их под один из болтов крепления соответствующего выходного транзистора.

7) заменил выходные транзисторы в УН (BC639/BC640) опять-таки на MJE253G/MJE243G.

8) конденсатор коррекции С7 (8,2 пФ) заменён на 4,7 пФ .

9) ток покоя после прогрева отрегулирован по минимуму 7-ой гармоники (около 85-90 мА)

Всё.

[Olegyurich]

Алексей, а Вы не пробовали здесь, или в других конструкциях привести Кг к "общему знаменателю" во всей полосе ЗЧ? И если пробовали, то каковы Ваши впечатления, по сравнению с растущим Кг?

[Alex Nikitin]

не пробовали здесь, или в других конструкциях привести Кг к "общему знаменателю" во всей полосе ЗЧ?

Пробовал.

И если пробовали, то каковы Ваши впечатления, по сравнению с растущим Кг?

Если это достигается увеличением Кг на более низких частотах в устройствах с глубокой общей ООС, то (IMHO) это скорее плохо. С другой стороны, в устройствах без общей ООС это существует практически всегда, но звучат они хорошо не обязательно поэтому .

Алексей

[Olegyurich]

Если это достигается увеличением Кг на более низких частотах в устройствах с глубокой общей ООС, то (IMHO) это скорее плохо.

Меня вот это интересовало, но в том аспекте, что на НЧ искажения растут, а на ВЧ снижаются. Т.е. если open loop gain немного снизить, а первый полюс немного повысить.
Алексей, спасибо за ответ.