Хочу поделиться схемой хорошего усилителя.

[SergVKS]

http://www.powergood.boom.ru/
Последняя версия схемы в разделе сборка в пдф.

[yan]

Yan, мы рассматривали часть этой схемы: https://forum.vegalab.ru/attachm...tachmentid=2027

Возможно я плохо смотрю, но не вижу на вашей схеме ни одного каскода.
Поясните, пожалуйста.

[ИГВИН]

Возможно я плохо смотрю, но не вижу на вашей схеме ни одного каскода.

Yan, конечно, в этой схеме нет! Я просто рассматривал другие варианты передаточного звена на замену ТЗ Вилсона, которое там присутствует. . Просимулировал ряд схем, все они в этой ветке во вложениях, потом мы это здесь немножко обсудили... Схема по https://forum.vegalab.ru/attachm...tachmentid=2027 реально и хорошо работает, собрана в 2 экз, только вых каскад другой...

[DigBit]

В схеме ОК ОБ эти условия не выдерживаются, транзистор с ОБ работает с низким выходным
сопротивлением источника входного сигнала, линейность не лучше чем у каскада с ОЭ на
одиночном транзисторе

Сразу оговорюсь, что речь пойдет только о самом втором каскаде усилителя Токарева,
в том виде, как поставил вопрос сам WP.
Результаты компьютерного моделирования, свидетельствуют об обратном. Линейность второго
каскада УН Токарева достаточно высока, предполагаю что здесь имеет место быть некая
параметрическая компенсация нелинейных искажений (учитывая низкие номиналы междуэмиттерных
резисторов). При выходном напряжении 20В на частоте 1кГц КНИ составил 0.05% без ОООС, на
частоте 20 кГц 0.06% На одиночном ОЭ, соответственно 1кГц 0.142% и 20кГц 0.739% При
комбинировании ОК-ОЭ, искажения такого(ОЭ) каскада, несколько снижаются, но это уже не одиночный
транзистор, и все равно линейность при прочих равных условиях не дотягивает до ОК-ОБ, ФЧХ на ВЧ
такого каскада так же хуже. Мне представляется, что структура УН в усилителе Токарева, это
действительно находка для усилителей с ОООС, поскольку получается комплекс совершенно необходимых
параметров, где каждый из них не в ущерб другому. Это высокая линейность, минимальное время
задержки сигнала, усиление по току, отличные скоростные свойства. Во вложении ewb файлы моделирования.

[=YVT=]

Одним из самых распространенных заблуждений, является суждение о том,
что можно сделать сколь угодно нелинейный(на ВЧ) УМЗЧ и получить любые
желаемые 0.000% только за счет увеличения ее глубины, такого трудно
добиться даже на детерминированных тестовых сигналах, синусе, не говоря
уже о восьми-десяти тональной "сборке". Еще одним красноречивым доказательством
не качественности многих УМЗЧ с ОООС является отсутствие монотонного спада продуктов
искажений с уменьшением уровня выходного сигнала. В случае инвертирующих УМЗЧ
с глубокой ОООС, напряжение в суммирующей точке, как правило не удается снизить
до такого значения, которое должно быть согласно формуле: Uс = Uвх / Коос
Где Uсумм - напряжение в суммирующей точке, Uвх - входное напряжение УМЗЧ,
Коос - глубина общей ООС на частоте измерительного сигнала.

[Uni&Vers]

В случае инвертирующих УМЗЧ
с глубокой ОООС, напряжение в суммирующей точке, как правило не удается снизить
до такого значения, которое должно быть согласно формуле: Uс = Uвх / Коос
Где Uсумм - напряжение в суммирующей точке, Uвх - входное напряжение УМЗЧ,
Коос - глубина общей ООС на частоте измерительного сигнала.

А какое объяснение этому несоответствию Вы предлагаете, или могли бы предложить? Если не принимать во внимание возможную нелинейность простых элементов схемы, например резисторов, это утверждение начинает противоречить теории ООС.

[=YVT=]

ОООС может идеально функционировать (при прочих равных условиях) только
в случае отсутствия задержки в ее контуре, при не выполнении этого условия
возникает комплекс динамических искажений, начиная от динамических интер-
модуляционных, кончая фазово-мультипликативным джиттером, модулированным
суммой полезного сигнала, продуктов нелин. искажений и внутри петлевого шума.
Одним повышением глубины общей ОООС это не лечится, и для каждого конкретного
усилителя есть точка, где искажения по мере дальнейшего увеличения ее глубины
перестают снижаться. Чем качественнее(пояснение ниже) не охваченный ОООС усилитель,
тем большую глубину ОООС он позволит ввести без роста векторной погрешности.
Под качеством, я подразумеваю, что усилительный тракт находящийся в контуре общей
ОООС, должен быть предельно коротким, по возможности линейным на высоких частотах
и обладать достаточным динамическим диапазоном. Глубину общей ОООС делать совсем
маленькой 10..20 дб не имеет смысла, потому что в таком случае не эффективно будет
подавляться центральная отсечка выходного каскада, который на мой взгляд совершенно
не оправдано делать в не экономичных классах, если это не усилитель для наушников.
Много важных аспектов в коротком посте, я конечно не могу рассмотреть.

С уважением.

[ИГВИН]

центральная отсечка выходного каскада, который на мой взгляд совершенно не оправдано делать в не экономичных классах,

Я правильно понимаю Вашу позицию, что не следует избегать малых токов покоя выходного повторителя, при условии что

усилительный тракт находящийся в контуре общей
ОООС, должен быть предельно коротким, по возможности линейным на высоких частотах
и обладать достаточным динамическим диапазоном.

?

[Эx, залужу...]

=YVT= Добро пожаловать на форум

Вот тут еще немного критики было https://forum.vegalab.ru/showthread....4779#post54779
и далее.

Ляп поменьше, но тоже серьезный: неправильная частотная коррекция (рисунок ниже). Коррекция двухполюсная, но единичное усиление петли ОООС пересекает участок АЧХ с наклоном -40дБ/декаду. При этом переходная характеристика должна быть явно колебательной - так не делают.

И далее более подробно. Вплоть до того, что скорректирован он от балды. Очень бы хотелось услышать непосредственно от автора, почему он скорректирован именно так, а не вот так, например

Что же получается: при установке в усилителе Токарева конденсатора параллельно резистору обратной связи переходный процесс из колебательного превращается в апериодический, то есть одновременно увеличиваются петлевое усиление и запас по фазе? Явно коррекция неправильная.

Заранее спасибо.

[ADDED=Эx, залужу...]1121631189[/ADDED]
ИГВИН,

Я правильно понимаю Вашу позицию, что не следует избегать малых токов покоя выходного повторителя,

Я, кстати, как раз наоброт эту фразу понял -

не эффективно будет подавляться центральная отсечка выходного каскада, который на мой взгляд совершенно не оправдано делать в не экономичных классах, если это не усилитель для наушников

То есть, наоборот, подход =YVT= такой - максимальные усилия для линеаризации УН самого по себе, и кое-какие приемчики, направленные для улучшения согласования УН и вых.повторителя (отсутсвие нагрузочных резисторов для токового управления драйвером - хотя тут уже много разговоров было на эту тему), но повторитель (последняя пара в тройке) в экономичном АВ и ОООС глубже 20dB для линеаризации выхлопа.

=YVT=, Правильно?

[=YVT=]

=YVT= Добро пожаловать на форум

Спасибо

=YVT=, Правильно?

Не совсем. Одной из главных задач при построении УН усилителя,
было получение минимальной временной задержки распространения
сигнала при достаточно высокой исходной линейности.
Поскольку выполнение поставленной задачи является противоречивым,
мной, как я считаю, была найдена такая структура УН, которая
данным требованиям отвечает наиболее полно. На высоких частотах
роль нагрузочных резисторов выполняет корректирующая емкость C11,
относительно крупный номинал в 62 пФ и соответствующая коррекция
был выбран для минимизации нелинейности входной емкости повторителя,
диодов VD5,VD6 и C к-б VT8,VT9. Отсутствие нагрузочных резисторов
позволяет наиболее полно реализовать усилительные свойства второго
каскада УН, при этом транзисторы VT7,VT10 работают в псевдостатическом
режиме из за малой среднестатистической амплитуды полезного сигнала.
В случае использования параллельной ОООС в таком режиме будет работать
и входной двойной диффкаскад. Думаю не надо объяснять, что линейность
ПП при напряжении полезного сигнала единицы милливольт будет более высокой.
Если давить усиление второго каскада резисторами, то эти напряжения будут
расти и с этим ростом нелинейности усилительных
элементов будут проявляться сильнее. В изначальном варианте усилителя,
который был собран полностью на отечественной эл. базе (выход КТ864,865)
использовалась именно параллельная ОООС, но проведенные позднее исследования
показали, что качество звучания и метрические хор-ки не ухудшилсь при переходе
к гораздо более удобному неинвертирующему включению.
Так же неинвертирующее включение позволило значительно снизить сопротивление
R19 и вместе с ним ослабить влияние нелинейности токов баз VT2,VT4
Данный усилитель единственный из всех (а их было много), который звучит
одинаково хороше в инв. и неинв. включениях.

Вплоть до того, что скорректирован он от балды.

Пусть это заявление останется на совести написавшего. Я только что прочел в разделе
"Новый Усилитель Зуева" где Л.Зуев доказывает теперь, что форма переходного процесса
не влияет на качество звучания. Общеизвестно, что безбожно закорректированные
усилители звучат плохо, я об этом тоже очень хороше осведомлен, поэтому раскорректировал
УМЗЧ для получения наибольшей площади усиления и максимальной реализации его
быстродействия. Никаких 50% выбросов там нет, я вообще не понимаю, как это 50%?
сверху и снизу меандра? то есть 100% выбросы? Запас по фазе у меня составляет
30-40 градусов, наиболее оптимальная коррекция, ни у кого из собравших усилитель не
загенерил даже на монтажках. Ставить RC цепочку параллельно R51, как ув. Инженер Гарин
предлагал, можно, но не нужно. Поскольку это создает дополнительные условия для насыщения
спектра сигнала в петле ОООС высокочастотным мусором от переключения плеч ВК.
Я специально этот конденсатор не поставил, хотя использовал его в моем "УМЗЧ на полевых
транзисторах", но там выходной каскад создает меньше помех, чем тройка на БТ.

Что же получается: при установке в усилителе Токарева конденсатора параллельно резистору
обратной связи переходный процесс из колебательного превращается в апериодический, то есть
одновременно увеличиваются петлевое усиление и запас по фазе? Явно коррекция неправильная.

Здесь Л.Зуев видимо не понял, как за счет добавления RC цепочки можно получить апериодический
вид ПХ, но потом, посмотрите следующий его пост, он видимо промоделировал это и увидел,
что так оно и есть.

Затухает переходный процесс действительно за 1,5-2 периода, а при установке параллельно
резистору цепи ОООС конденсатора 10пФ становится апериодическим и почти исчезает.

На счет класса А, вопрос от Игоря. Игорь, я не использую класс А потому, что давно заметил,
что традиционные классические симметричные и не симметричные усилители с ОООС, от увеличения
тока покоя лучше не звучат, причем они не звучат даже тогда, когда играют очень тихо и их ВК
еще практически работает без отсечки. В то-же время грамотно спроектированный усилитель с
коротким "трактом" находящимся в контуре общей ООС, звучит в классе АB не по транзисторному
открыто и детально.

Извиняюсь за длинный пост.

[Л. Зуев]

ОООС может идеально функционировать (при прочих равных условиях) только
в случае отсутствия задержки в ее контуре, при не выполнении этого условия
возникает комплекс динамических искажений, начиная от динамических интер-
модуляционных, кончая фазово-мультипликативным джиттером, модулированным
суммой полезного сигнала, продуктов нелин. искажений и внутри петлевого шума.
Одним повышением глубины общей ОООС это не лечится, и для каждого конкретного
усилителя есть точка, где искажения по мере дальнейшего увеличения ее глубины
перестают снижаться. Чем качественнее(пояснение ниже) не охваченный ОООС усилитель,
тем большую глубину ОООС он позволит ввести без роста векторной погрешности.

Если делаете подобные утверждения, то делайте это конкретнее, поясняя смысл сказанного и подкрепляя его количественными оценками или, на худой конец, ссылайтесь на общедоступную литературу. В противном случае все это становится похожим на научную фантастику .

Я только что прочел в разделе
"Новый Усилитель Зуева" где Л.Зуев доказывает теперь, что форма переходного процесса
не влияет на качество звучания.

Я утверждал не это, а то, что на качество звучания не влияет неравномерность АЧХ/ФЧХ на частотах, расположенных выше верхней границы звукового диапазона. Изменение же формы переходного процесса может быть вызвано разными причинами . Противоречия между тем, что я говорил в своей ветке и тем, что ранее говорил здесь - нет.

Здесь Л.Зуев видимо не понял, как за счет добавления RC цепочки можно получить апериодический
вид ПХ

Я не понял другое , а именно: зачем выбирать такие параметры корректирующих цепей, которые сами по себе (даже без учета частотных свойств самого усилителя) становятся причиной малого запаса по фазе. Превращение колебательного переходного процесса в апериодический путем установки единственного конденсатора только подтверждает, что усилитель скорректирован неоптимально, так как при этом получается одновременное увеличение фазового запаса и площади усиления.

[Uni&Vers]

=YVT=
большое спасибо за точный и глубокий комментарий, именно по быстродействию и задержке сигнала, статическому режиму, фазовым помехам, приведенным ко входу, выходному режиму АВ.
Очевидна и возможность сильного влияния в каскоде резонанса между выходной емкостью ОЭ и входной "индуктивностью" ОБ которое приводит к резкому подъему и затем спаду на ВЧ.
Спасибо

[Uni&Vers]

для иллюстрации типичного резонанса каскодной схемы -усиление каскода на КТ904 от частоты. В симуляторе кривая не получится

[=YVT=]

Леонид, Ваша симуляция не корректна.
Я использую PSPICE 5.1 в связке с очень удобным EWB 5, который
понимает спайсовские файлы. Ниже я выкладываю схему моего моделирования,
на предложенных Вами транзисторах, которые так же очень далеки от тех,
которые я использовал в моем усилителе. Симуляторы показывают преимущество
структуры ОК-ОБ по линейности на ультразвуковых частотах, причем даже на
входном сигнале в 43 мкВ. Хочу предупредить обладателей EWB, что необходимо
в модели 2N3906 задать Emmitter ohmic resistance равным тому, который
обозначен для 2N3904. Это делается в ручную в файле misc.lib
Резисторы 20кОм в данном случае, для менее острой настройки источников
смещения.
DigBit, Uni&Vers, спасибо!

[ADDED==YVT=]1121713419[/ADDED]
Вложения здесь

[Л. Зуев]

Симуляторы показывают преимущество
структуры ОК-ОБ по линейности на ультразвуковых частотах

Ярослав, как Вы объясняете это преимущество? Что необходимо сделать, чтобы моя модель стала корректной?

[=YVT=]

Леонид, выкладываю два EWB файла. Загрузите их в EWB и запустите
Analysis>Fourier. Node 213, Fundamental Frequency 200 kHz
Number of harmonics 9. TimeStep=auto. Uout=20v Для структуры ОК-ОБ THD=0.497%
Для ОЭ-ОБ THD=0.568% В структуре ОЭ-ОБ по всей видимости сказывается влияние
нелинейной емкости б-к ОЭ, из за того что идеального короткого замыкания коллекторной
цепи ОЭ не происходит. На еще более высоких частотах начнет проявляться "транзисторный"
резонанс выходной емкости нижнего транзистора(ОЭ) и входной индуктивности верхнего(ОБ),
в этом резонансе первую скрипку будет играть та же нелинейная емкость б-к ОЭ,
динамическая линейность в таком случае должна быть особенно низкой и труднопредсказуемой.
В ОК-ОБ такого безобразия не происходит, поэтому и по ряду других изложенных выше причин
данная структура, на мой взгляд, гораздо предпочтительнее.

[ADDED==YVT=]1123635189[/ADDED]
--

[Л. Зуев]

Леонид, выкладываю два EWB файла. Загрузите их в EWB и запустите
Analysis>Fourier. Node 213, Fundamental Frequency 200 kHz
Number of harmonics 9. TimeStep=auto. Uout=20v Для структуры ОК-ОБ THD=0.497%
Для ОЭ-ОБ THD=0.568%

Получается. Но если сделать Number of harmonics 999, то EWB показывает уже 0,305% и 0,307% для первой и второй схемы соответственно.

В структуре ОЭ-ОБ по всей видимости сказывается влияние
нелинейной емкости б-к ОЭ, из за того что идеального короткого замыкания коллекторной
цепи ОЭ не происходит.

Эта нелинейность должна проявляться в обеих схемах. Амплитуда сигнала между коллектором и базой входного транзистора у них примерно одинакова.

На еще более высоких частотах начнет проявляться "транзисторный"
резонанс выходной емкости нижнего транзистора(ОЭ) и входной индуктивности верхнего(ОБ),

Этот резонанс скорее всего будет очень трудно увидеть из-за малости выходной емкости транзистора с ОЭ и он легко демпфируется резистором в базе или RC цепочкой параллельно переходу база-эмиттер транзистора с ОБ.

[=YVT=]

Number of harmonics 999 , такое количество точек задавать нельзя,
результат будет заведомо неверным. Как видно из моих скрин-шотов
990 гармоник не несут никакой информации, кроме того в реальности
такого не бывает, что бы расширив полосу анализатора спектра в 100 раз
Вы получили СНИЖЕНИЕ искажений двух схем в два раза. Вы просто скрутили
голову симулятору...
Если Вы посмотрите амплитуду 990 последних гармоник, Вы увидите,
что их высота строго одинакова, в реальности такого быть не может.
Несущими информацию в данной симуляции являются первые 8-10 гармоник,
для минимизации погрешности вычисления не надо умышленно переполнять мат.
процессор ядра симулятора, это приводит к накоплению ошибки и анекдотическим
результатам моделирования.

[ADDED==YVT=]1123689987[/ADDED]
--

[Л. Зуев]

Number of harmonics 999 , такое количество точек задавать нельзя,
результат будет заведомо неверным.

Возможно. Но уменьшение уровня гармоник и сближение результатов при увеличении "Number of harmonics" происходит постепенно:
Number of harmonics 3: ОЭ-ОБ - 0,79%; ОК-ОБ - 0,618%
Number of harmonics 9: ОЭ-ОБ - 0,568%; ОК-ОБ - 0,497%
Number of harmonics 19: ОЭ-ОБ - 0,456%; ОК-ОБ - 0,415%
Number of harmonics 39: ОЭ-ОБ - 0,388%; ОК-ОБ - 0,364%
Number of harmonics 99: ОЭ-ОБ - 0,339%; ОК-ОБ - 0,329%
Я вообще не очень доверяю EWB и пользуюсь им только для быстрого расчета схем на пассивных или идеальных активных элементах.

[ADDED=Л. Зуев]1123693729[/ADDED]
Ярослав, а почему Вы не использовали во втором каскаде УН классическую структуру ОК-ОБ - дифференциальный каскад. Принцип тот же, но термостабильность намного выше. Еще возможно стоило бы немного перераспределить коэффициенты передачи каскадов УН: у первого сделать побольше, а у второго - поменьше. Это привело бы к дальнейшему росту термостабильности и скорее всего повышению собственной линейности УН.

[=YVT=]

В каждом следующем посте Вы задаете столько вопросов, на которые я просто физически
не могу успеть компетентно ответить, если не комкать, то многое из того, о чем Вы меня
спрашиваете, тянет по объему на приличную статью, как минимум.
Здесь и вопрос о термостабилности опять прозвучал, как в сказке про белого бычка,
честное слово... В то время как совершенно очевидно, что никаких проблем с
термостабильностью в моем умзч НЕТ.

Еще раз хочу повторить: Никаких ошибок в усилителе нет, замечаний рецензента
по статье не было ни одного. Единственное что рецензент рекомендовал в устной беседе,
это снизить сопротивление R41, что и было сделано.

[Л. Зуев]

Еще раз хочу повторить: Никаких ошибок в усилителе нет, замечаний рецензента
по статье не было ни одного. Единственное что рецензент рекомендовал в устной беседе,
это снизить сопротивление R41, что и было сделано.

Я не говорю про ошибки. У любого усилителя есть узкие места, которые можно устранить небольшими изменениями схемы или режимов работы. Здесь форум по схемотехнике и постоянно ведутся подобные разговоры про все схемы, которые тут появляются, но это не значит, что все эти усилители плохие или с ошибками.