Проект А

[Mad optic]

Думаю, пришло время поделиться информацией. Хотя Проект "А" идет уже полгода, но сейчас, наконец, собран первый образец из 4-х заложенных "на стапелях".

Проект "А" - это "усилитель мечты", т.е. тот, который хочется иметь, потому, что в нем реализованы практически все лучшие мне известные технологии в аудиостроении. В качестве цели НЕ ставилась задача поразить кого-либо экстремальной выходной мощностью (многие почему-то считают это признаком качества и совершенства усилителя). Этот усилитель должен оптимально решать задачу качественного озвучивания помещения объемом до 100м3. И ничего более, не надо создавать уровни звукового давления, приводящие к деградации слуха и т.п.

Это НЕкоммерческий проект. Продавать усилители не собираюсь.

Думаю, что только сильно продвинутые энтузиасты аудиостроения смогут повторить его. (Хотя, для них это больше архив копилки идей, чем объект для повторения). Несмотря на то, что старался использовать самые современные технологии и элементную базу, многие ключевые компоненты уже стали недоступны, особенно это касется полевых диф.сборок (пали жертвой миграции индустрии эл. компонентов в сторону массового рынка

Основное, что нагоняет тоску в современном hi-fi/hi-end аудиостроении, это отсутствие разнообразия и свежих идей. Все усилители похожи конструктивно, а последнее время и схемотехнически. Новое это или хорошо забытое старое, или незначительные вариации "на тему". Редко в последние годы можно встретить свежее решение.

Здесь нельзя сэкономить денег, потому, что их не считал при создании оного. Себестоимость одного моноканала составляет около $2K.

Чтобы не переписывать довольно объемное описание, прошу заинтересованным обратиться на страницу

http://madoptic.narod.ru/projects/a.htm.

Сильно заинтересовавшимся и с реальной возможностью повторить изделие буду предоставлять файлы для производства платы после персонального обсуждения проекта.

Возможно, что-то еще не реализовал весьма стоящее. Именно поэтому информация размещена здесь. Критика, советы очень помогут, т.к. при накоплении "критической массы" смогут вылиться в нечто новое.

[Alex]

Короче, пришлось идти в эльфу за ALO220. Теперь 4 недели ждать, т.е. условия хреновые. Но у этих прокладок теплопроводность похоже около 20W/mK при 100С.

Если я не ошибся в расчетах, 20Вт/мК при 1.5мм для ТО220 - это примерно 1.2-1.5 градус/Вт ?

[Mad optic]

Если я не ошибся в расчетах, 20Вт/мК при 1.5мм для ТО220 - это примерно 1.2-1.5 градус/Вт ?

Для HUF76639P3 c ALO220 получается 1.455 C/W, где прокладка дает 0.625 C/W.



Off:

P.S. Вообще, столько шуму было: "Схему, схему!" Опубликовал. И тишина...., ни одного поста по ней!

[mixxxxxer]

Вообще, столько шуму было: "Схему, схему!" Опубликовал. И тишина...., ни одного поста по ней!

Сам же сказал - конструктив значит больше, чем схема..

[Alex]

Схему, схему!" Опубликовал. И тишина...., ни одного поста по ней!

Ну посмотрели схему, а обсуждать в ней чего?
Схема как схема, может даже играть как-то будет, но тут слушать а не обсуждать надо.

Само по себе - обычный цирклотрон, с навороченной входной частью. Зачем тут такое большое тепловыделение - не очень понятно, некоторые выдвинутый тобою в статье тезисы - с моей точки зрения тоже весьма спорны, но тебе виднее.

И сам же говорил что тут главное конструктив.

(у меня тоже есть один усилок, не совсем доделанный, там тоже главное конструктив, в схеме ничего интересного).

[Костя Мусатов]

Вообще, столько шуму было: "Схему, схему!" Опубликовал. И тишина...., ни одного поста по ней!

Регулировкой какого элемента устанавливается начальный ток?
Как с балансировкой моста делителя ООС при изменении выходного сопротивления источника? Или здесь использован пред с заведомо низким выходным?

[Mad optic]

Ну вот уже два поста по схеме есть!

Регулировкой какого элемента устанавливается начальный ток?

R30 это резистор 100ом + подстроечник 100ом с винтовым ходом.

Как с балансировкой моста делителя ООС при изменении выходного сопротивления источника? Или здесь использован пред с заведомо низким выходным?

Ждал, когда кто-нибудь спросит этот вопрос.

Конечно, предусматривается источник с достаточно низким выходным сопротивлением.
НО.
Самое интересное дали результаты моделирования разбалансировки делителей ОС. Схема даже в оригинальной (упрощенной, из 6 транзисторов версии) некритична к разбалансировке. Поэтому в схеме даже нет попытки выравнять эти коэффициенты. Немного меняется входное сопротивление.
Очень интересно загнать схему в крайние положения коэффициентами передачи по плечам, отличающимися в разы, десятки раз. Это лучше помоделировать, чтобы увидеть.

[Костя Мусатов]

выравнять эти коэффициенты. Немного меняется входное сопротивление.
Очень интересно загнать схему в крайние положения коэффициентами передачи по плечам, отличающимися в разы, десятки раз. Это лучше помоделировать, чтобы увидеть

Я достаточно игрался с балансными схемами и пришел к тому, что при работе дифкаскада с противофазной запиткой звук становится заметно лучше. На это конечно влияет коэффициент подавления синфазной помехи, но, по моим наблюдениям, еще важная составляющая - изменения тепловых колебаний и подавление или суммирование тепловых искажений по плечам.

[Prophetmaster]

Mad optic,

Вы знаете, это интересная информация. Если замеры были проведены корректно, не было "казусов" в разводке земель и трансформатор рассчитан и исполнен корректно, то над причинами явления стоит крепко подумать

С землей, трансом и измерениями все в порядке. Конструкции были тоже разные: УМ, пред, RIAA корректор. Я думаю, что электролиты тут работают как объемные излучатели помех по питанию.

[Mad optic]

Я достаточно игрался с балансными схемами и пришел к тому, что при работе дифкаскада с противофазной запиткой звук становится заметно лучше. На это конечно влияет коэффициент подавления синфазной помехи, но, по моим наблюдениям, еще важная составляющая - изменения тепловых колебаний и подавление или суммирование тепловых искажений по плечам.

Я, конечно, не могу похвастаться таким тонким слухом, но, без сомнения, с инженерной точки зрения отсутствие синфазной составляющей благотворно влияет на характеристики.
В данной схеме уровень синфазного сигнала на 6 Дб меньше, чем в традиционном неинвертирующем усилителе, что, опять же, на благо только.

[ИГВИН]

при работе дифкаскада с противофазной запиткой звук становится заметно лучше

Offтопик:
Имеешь в виду - с дифференциальным входом?

[Mad optic]

В описании Проекта появились изменения, дополнения и кое-какие измерения.

[ИГВИН]

Спасибо, интересно.

[Mad optic]

Кстати, керамика решила все температурные проблемы. Теперь при 2А токе покоя температура перехода не превышает 100С, а корпуса выходных транзисторов 70С.

[ИГВИН]

Кстати, керамика решила все температурные проблемы.

Offтопик:
Дык!

[Mad optic]

Примечание.
Разброс толщины керамических прокладок ALO220 составил 0.1мм в одной пачке (1.48 - 1.58 мм). В некоторых конструкциях это может иметь значение.

[Mad optic]

Интересно поведение системы термостабилизации и тока покоя в условиях, приближенным к реальным.
Ток покоя выставлен окончательно на 1.96А. При этом, бросок тока при пуске составляет 2.62А на 2-й секунде после запуска и в течении нескольких минут он стабилизируется на 1.96А. Надо заметить, что в классе А при отсутствии резистивной нагрузки это максимально рассеиваемая мощность.
При переходе скачком на максимальную выходную мощность 32Вт, ток покоя проваливается в течении пары секунд на 190мА до 1.77А и затем восстанавливается до почти 1.893А. Система регулирования специально сделана немного недокомпенсированной (на 3.5%), чтобы уменьшить скачок при включении. Система активного охлаждения также реагирует на снижение рассеиваемой транзисторами мощности падением напряжения на вентилляторах на 12.5%.
Далее, из этого термостабильного состояния резко сбрасывается выходная мощность до 0. Прыжок тока покоя вверх на 264мА до 2.157А на несколько секунд и затем плавное падение до 1.96А в течении нескольких минут.

Попытка раскачки системы таким образом показала ее стабильность. Во всяком случае, за указанные рамки она не выходила.

Из всего этого следует интересное замечание, почему класс А все-таки лучше, чем АВ . Во-первых, при больших токах покоя и скачках выходной мощности относительное изменение тока покоя, которое не может быть 100% отслежено системой термостабилизации из-за естесственных временных задержек, очень незначительно - всего 9.7% при увеличении выходной мощности и 13.9% в обратную сторону, но, во-вторых, это уже не страшно для качества воспроизведения, т.к. ток в классе А увеличивается в данном случае.

Теперь представьте, что происходит в АВ с изначально небольшим током покоя. При подаче мощности на выход рассеиваемая мощность увеличивается, ток покоя мгновенно растет и затем система термостабилизации его снижает до номинального значения. Затем резкий сброс выходной мощности (пауза в музыкальном материале с переходом на тихий фрагмент),... а усилитель на несколько минут ушел в глубокий В-класс. Упс!
При всем при этом система на статических испытаниях при разных уровнях выходной мощности может вести себя абсолютно образцово.

Еще один вывод - нельзя в классе АВ ставить датчик температуры на радиатор (как это делается в большинстве обсуждаемых на форуме, и не только, конструкций), т.к. из-за временной задержки при изменении температурного режима система легко может уходить в отсечку тока покоя при определенных (и весьма реальных!) условиях. Он должен быть обязательно прикреплен к фланцу/корпусу транзистора, а еще лучше, встроен в него. Нюансы крепления также существенно влияют на результат.
В классе АВ нужно существенно поднимать ток покоя до уровня, чтобы избежать этих неприятностей (в общем-то это больше результат конструктивных особенностей усилителя, чем схемотехники) и обязательно проводить такие "динамические" испытания и только по их результатам выставлять ток покоя.

Может быть, это все очевидно, но хотелось заострить на этом внимание, т.к. на форуме хорошо обсуждаются схемы, а конструкции остаются частенько "за бортом" и каждый реализует схемы по своему усмотрению.

[Nota Bene]

а усилитель ушел в глубокий В-класс. Упс!

В схемах ВК по "Алешину" - это не так. От мгновенной температуры переходов выходных транзисторов ток покоя не зависит.
А термодатчик на радиаторе, как бы близко к фланцу выходного транзистора не располагался, все равно будет иметь неприемлимую тепловую постоянную времени (и соответствующий переходный процесс).

[Mad optic]

В схемах ВК по "Алешину" - это не так. От мгновенной температуры переходов выходных транзисторов ток покоя не зависит.
А термодатчик на радиаторе, как бы близко к фланцу выходного транзистора не располагался, все равно будет иметь неприемлимую тепловую постоянную времени (и соответствующий переходный процесс).

Я так понимаю, что речь идет об усилителях с т.н. ООС по постоянному току. Такая схемотехника требует заметного обрезания НЧ составляющих ...или в ней появляются задержки, еще большие, чем в системах с "температурной" обратной связью.
(Если я правильно понял вашу идею. В н/т литературе терминология "схемы по Алешину" мне не попадалась ).

В применении к моему усилителю с уровнем -3Дб на 0.34Гц это означает, что система стабилизации должна иметь срез на порядок более низкий по частоте, чтобы избежать модуляции тока покоя НЧ составляющими. Т.е. задержка, грубо говоря, все равно в ней будет порядка 30сек. А вот как ее реализовать в балансном усилителе непонятно... Т.е. надо пожертвовать симметричностью схемы. В классическом усилителе это может быть выходом.

[Djemshut]

Еще один вывод - нельзя в классе АВ ставить датчик температуры на радиатор

ну прямо таки нельзя... Можно- но необходимо, по возможности обеспечить минимальную температурную инерционность датчика.
Это раз. Второе- я в корне не согласен с утверждением:

При подаче мощности на выход рассеиваемая мощность увеличивается, ток покоя мгновенно растет и затем система термостабилизации его снижает до номинального значения.

это с каких таких делов ток покоя мгновенно растет? если бы он рос мгновенно то выходные транзисторы от этого самого сквозного тока улетали бы в страну марльборо очень регулярно.
Еще раз- не может ток покоя расти мгновенно, так как он определяется двумя факторами: напряжением смещения между базами ВК, это основной фактор , и температурой кристаллов выходных транзисторов. Это как раз второстепенный фактор. Так вот, при резком увеличении мощности напряжение смещения остается на прежнем уровне(до тех пор пока на начнет вмешиваться цепь термостабилизации) а нагрев кристалла вызовет некоторое увеличение тока покоя, которое через некоторое время будет скомпенсировано путем уменьшения напряжения смещения цепью термостабилизации. Необходимое условие для этого- радиатор должен прогреться .
Что же происходит при резком сбросе мощности? Кристаллы ВК перестают греться- но они сбрасывают температуру до уровня температуры радиатора, так как последний имеет на несколько порядков большую теплоемкость - теперь радиатор греет транзисторы. В этом случае дельта температуры будет в разы меньше чем в начале эксперимента.
Могу привести цифры:
Радиатор от Амфитона, усилитель на LME49830, одна пара полевиков SK / SJ Тошиба на выхлопе, прокладка- о.6 мм керамика,термопаста КПТ 8, расстояние между полевиками- 2.5 см, посредине между ними BD 139.
Холодный усилитель (t - 22*С примерно) - 240 мА.
Прогрев в течение часа на 80% мощности, сразу после снятия сигнала (t - 60*С примерно, рука терпит но недолго)- 250 мА.
В течение 10 мин радиаторы остыли до 40*, ток покоя все время мониторился и не выходил за рамки 245-255 мА.
Так что проблемы с током покоя я не вижу, во всяком случае в нормальных конструктивах.

[Nota Bene]

Я так понимаю, что речь идет об усилителях с т.н. ООС по постоянному току.

Почитайте патент Алешина.
Можно посмотреть усилитель Д.Островского из Радио №9 за 2007г.
https://forum.vegalab.ru/attachment....6&d=1210936656