Усилитель на N-канальных полевиках

[Alex Nikitin]

Схема усилителя здесь:

http://www.ant-audio.co.uk/circuits/MOSFET1.gif

Извините за не очень изящный рисунок от руки, но это всё, что я мог сделать в спешке. Потом как-нибудь сделаю в редакторе - или если у кого есть время, то помогите и перерисуйте. Надеюсь, что тем не менее всё понятно и читаемо.

Это переработанный вариант на основе схемы разработанного мной и уже давно снятого с производства усилителя Creek 4330 (выпуска примерно 1997 года) . Почти в точности такая схема у усилителя, который я и сейчас использую дома.

Как видите, схема довольно простая с небольшим количеством деталей.

Выходная мощность при питании +/- 35 Вольт примерно 40 Вт на 8 Омах, 65-70 Вт на 4 Ом.

Не показаны на схеме цепи питания, в том числе питания ОУ ( +/-15В) . Основной блок питания может быть от +/-25 до +/-35 Вольт с ёмкостью сглаживающих конденсаторов от 6800 до 10000 мкФ на два канала, защищённый плавкими предохранителями на 3-4 А ("медленными", с буквой Т) на ВХОДЕ выпрямительного моста, то есть последовательно с каждой половиной вторичной обмотки трансформатора. Выходные транзисторы помещены на теплоотвод с тепловым сопротивлением не больше 1-1,5 градусов на Ватт, закреплены прижимом сверху алюминиевым блоком 10х10х45мм, изоляция ОБЯЗАТЕЛЬНО слюдяная с теплопроводящей смазкой с обеих сторон. Q9 должен иметь хороший тепловой контакт (со смазкой) с теплоотводом выходных транзисторов и лучше всего прямо между ними. Величина R15 определяет крутизну температурной компенсации и может быть слегка изменена для другого типа выходных транзисторов. Теплоотвод желательно заземлить.

В целом рекомендую на выход поставить ещё последовательно цепь из резистора 3Вт 1 Ом параллельно с намотанными на него 10 витками эмалированного провода диаметром 1 мм. Это в целом обеспечит хорошую стабильность на реактивной нагрузке даже при не слишком удачной разводке.

Вот пока и всё.

Алексей

[Gishu]

Сам я долго думал над подобной схемой.
Как думаете, если вместо биполяров в выходном дифкаскаде поставить например, IRF9610; резисторы в истоках значительно уменьшить, или совсем убрать; последовательно с Q7 поставить каскад с общей базой (базой на землю), для выравнивания рассеиваемой мощности дифкаскада.

[taran]

Sergey_G.

Эту схемотехнику во всех видах давно использует
японец " Konton "

[ИГВИН]

Ребята, вот из такой примерно схемы выхода и родилась схема вых. каскада А.Никитина.
Проблемы здесь в чем:
1) создание уверенной термостабилизации
2) обеспечение чистой работы вых. каскада.
Дело в том, что верхний транзистор работает повторителем с низким выходным сопротивлением, в нижний - генератором тока. Поэтому у нижнего транзистора будет наблюдаться эффект Миллера во всей его прелести. А учитывая собственные емкости выходников, прелестей там предостаточно.
Какие будут предложения? Никитин упоминал про включенные последовательно транзисторы. Это не каскод ли в выходном каскаде, Алекс?

Игорь.

[SMD-n]

...Это не каскод ли в выходном каскаде, Алекс?

Игорь.

Хороший вопрос .

[Alex Nikitin]

Это не каскод ли в выходном каскаде, Алекс?

Нет, в 5350 применено просто деление напряжения пополам с целью снижения рассеиваемой на каждом транзисторе мощности без параллельного включения. Эффект Миллера, впрочем, тоже уполовинивается . Каскод на первый взгляд заманчив, но его трудно заставить хорошо работать при ограничении по току или напряжению, что всегда случается в выходном каскаде.

Но даже в схеме в начале ветки эффект Миллера - не проблема на звуковых частотах - искажения на 8 Ом где-то 0,1% на 50 кГц при мощностях, близких к максимальной.

Алексей

[Sergey_G.]

Транзисторы M1 и M2 работают одинаково. По разному работают транзисторы Q7 и Q8 - на Q8 размах напряжения существенно больше. На практике это приводит к наличию 2 гармоники, которая однако не превышает третью. Различия в рассеиваемой мощности Q7 и Q8 имеют место, но чем это плохо я не понимаю. Вообще я хочу заметить, что не стремлюсь к абсолютному качеству. Я выбираю схемы по совокупности параметров. Например, все схемы на N полевиках обладают отличной масштабируемостью по выходной мощности.
Схему Алекса я тоже пытался моделировать. Усилитель тока сам по себе очень понравился (в смысле гармоник при работе без ОС). Но он неэффективно использует питающее напряжение не только сверху, но и снизу, за счет управляющего P-MOSFET. Кстати, при моделировании я пробовал IRF540 вместо выходных и PNP (MJE350, BD140) в качестве управляющего. Не знаю, насколько это грамотно, но ухудшений не заметил. Это к вопросу о доступности транзисторов ZPV** HUF** :twisted: Еще меня в той схеме несколько беспокоит, что каскадов усиления на 1 больше, чем в моей. Это может вызвать неожиданные проблемы со стабильностью (а я очень не люблю решать такие проблемы в уже собранной схеме).

[SMD-n]

...Кстати, при моделировании я пробовал IRF540 вместо выходных и PNP (MJE350, BD140) в качестве управляющего. Не знаю, насколько это грамотно, но ухудшений не заметил. Это к вопросу о доступности транзисторов ZPV** HUF** :twisted: ...

- Вопросы по транзисторам остаются .
Если даже не гнаться за максимумом использования питания , то может и так , но термостабилизацию надо менять .(об этом Alex Nikitin говорил неоднократно в этом топике) , а это приводит к усложнению схемы источника тока ...
Транзисторы в этой схеме - ключевой момент .
Если есть только IRF540 , то стоит присмотреться к другим вариантам повторителя , т.к. теряется вся "красота" данной схемотехники - максимум возможного при минимуме деталей .

[Sergey_G.]

Термостабилизацию я там не моделировал, но в моей схеме при изменении температуры IRF540 от 0 до 120 граусов их ток покоя возрастал в 1,5 раза. Это не обязательно стабилизировать. А вот от тока второго диф каскада ток покоя зависит очень сильно. Поэтому весь смысл стабилизации в моем случае состоял термостабилизации собственно источника тока. Вот и все. В схеме Алекса можно ожидать что-то подобное при использовании IRF540.

[yan]

Собрал-отстроил, наконец, схему на irf540 из поста https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=257.

Шасси от rrr-u101.
Питание +/-26, 2х10000uF, отдельные диодные мосты на (+) и (-)(диоды шоттки 35V - других не было)
R7 R8 R9 - 240 Ом, нагрев УН в допустимых пределах.

Коррекция три варианта:
- 1пФ в параллель R16 (ООС) - хуже всего.
- 1пФ между базой и коллектором - Q5 - лучше.
- совсем без дополнительной коррекции - еще немного получше, и вроде не будится.

Термостабилизация отменная.

Запустился с первого раза, без проблем.
Звучит хорошо. Рекомендую.

[Gishu]

2 yan
Поздравляю.
На какой нагрузке пробуете и какую неискаженную мощность дает?

[yan]

При данном напряжении питания (+/-25) получается около 40Вт@4ом.

Коэффициент использования напряжения питания можно улучшить, запитав ИТ в выходе и входные цепи от отдельного источника питания с повышенным напряжением.
Макс. выходная мощность для меня не главный параметр, я хотел оценить звучание.

[Александр Котов]

Yan, какая акустика у тебя?

[ИГВИН]

Yan, какая акустика у тебя?

Какой источник звука, какую музыку слушал, какой акустический кабель и межблок, с каким усилителем сравнивал, СРАВНИТЕЛЬНЫЕ оценки на слух: что стало лучше?

Критерии: 1) ясность - 2) энергичность - 3) передача пространства 4) натуральность звучания акуст. инструментов - 5) комфортность звучания.

Игорь.

[Maniac]

А может на выхлоп поставить 2SK1058? По моему, им смещение гораздо меньше нужно, чем для IRF. Что скажете?

[PSV]

А может на выхлоп поставить 2SK1058? По моему, им смещение гораздо меньше нужно, чем для IRF. Что скажете?

Крутизна очень маленькая.

[anli]

Offтопик:

Критерии: 1) ясность - 2) энергичность - 3) передача пространства 4) натуральность звучания акуст. инструментов - 5) комфортность звучания.

Игорь, первый (и последний) пункт должен быть: долго и громко, а не устаёшь!

[ИГВИН]

Неа... Бывает ясность в сочетании с некомфортностью...

А мне крутизны хватает...

Игорь.

[Lynx]

Бывает ясность в сочетании с некомфортностью

Хренов тот усилитель, который ясный, но некомфортный.
В усилителе все должно быть прекрасным

[ИГВИН]

Как у Алекса!

[SMD-n]

А может на выхлоп поставить 2SK1058? По моему, им смещение гораздо меньше нужно, чем для IRF. Что скажете?

- Их надо пяток в плече ставить , учитывя их цену - надо искать другие варианты .
Немного не в тему , нашел полевики в корпусе ТО262 , такой же как ТО220 только без метал.пластины . Насколько хуже такие транзисторы отводят тепло ?