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.

[Prophetmaster]

Mad optic,

смущает прежде всего горизонтальная полка на 0.02%

На то он и УМ в классе А, чтобы иметь эту полку почти во всем диапазоне мощности.

Добавлено через 2 минуты
Mad optic,

Не думаю. При рассеиваемой мощности около 35Вт потеря нескольких ватт (менее 10%) вряд ли скажется.

Изменение температуры кристалла, в это время, может быть значительней. Все-таки попробуйте изменить сопротивление нагрузки и посмотрите, как изменится график - это ведь не очень хлопотно?

[Mad optic]

Изменение температуры кристалла, в это время, может быть значительней.

А как быть с мощностью 100мВт и падением на порядок искажений? Это температурой не объяснить.

Все же склоняюсь к "чудесам" каскода (добавил P.S. в предыдущий пост)

Добавлено через 1 минуту

На то он и УМ в классе А, чтобы иметь эту полку почти во всем диапазоне мощности.

Все же монотонное падение от максимального уровня при максимальной мощности было бы логичнее.

[Prophetmaster]

Mad optic,

Я пока склоняюсь к тому, что это "дело рук" каскода на полевых во втором каскаде

А по-моему, все-таки оконечники. Эту версию можно легко проверить, изменив нагрузку.

[Mad optic]

Mad optic,

А по-моему, все-таки оконечники. Эту версию можно легко проверить, изменив нагрузку.

Нагрузку изменил. Теперь полка на уровне 0.01%, правда, не так четко выражена (см.пост №1).

[Nick]

Нагрузку изменил. Теперь полка на уровне 0.01%, правда, не так четко выражена (см.пост №1).

Алекс, ты не находишь, что искжения нереально большие ? Если 60дБ ОС, искажения в классе А должны быть наверно под -110...120дБ.

[illarionovsp]

Алекс, ты не находишь, что искжения нереально большие ? Если 60дБ ОС, искажения в классе А должны быть наверно под -110...120дБ.

А почему столько?
С уважением, СП.

[Nick]

А почему столько?
С уважением, СП.

Потому как у усилителя без ОС должно быть наверно не больше 0.3...0.1% - а это -50...60дБ. По крайней мере на небольшом уровне. Ну и ОС это должна задавить на все 60дБ. Вот и получается...

[illarionovsp]

Потому как у усилителя без ОС должно быть наверно не больше 0.3...0.1%

На квадратичной ВАХ, имхо, может 1 ... 2%?
ОС 60 дБ, не многовато будет? Вроде операционных усилителей в схеме нет.
С уважением, СП.

[Nick]

На квадратичной ВАХ, имхо, может 1 ... 2%?
ОС 60 дБ, не многовато будет? Вроде операционных усилителей в схеме нет.
С уважением, СП.

Я точно незнаю какие искажения, даже если 1%, всё равно получается -100дБ (0.001%). Хотя при такой схемотехнике я бы ожидал меньше 1%.
По поводу глубины, это следует из графика, что в первом посте. Если он правильный, то глубина ОС 60дБ.

[Alex Nikitin]

Я точно незнаю какие искажения, даже если 1%, всё равно получается -100дБ (0.001%).

У меня не было случая рассмотреть схему в деталях, но результаты измерений пробудили любопытство.

Итак, на первый взгляд:

Выходные транзисторы в такой схеме включены по сути с общим истоком, так что усиление пропорционально нагрузке, а линейность без ООС, скажем так, не слишком хороша. Собственно, уровень искажений это всё и показывает - при увеличении нагрузки вдвое искажения уменьшаются вдвое, причём, как можно заметить, практически во всём диапазоне уровней, несмотря на класс А. Фактическая линейность оказывается невысокой - на уровне хорошего повторителя без ООС в классе А. Кроме этого, низкое выходное сопротивление здесь создаётся только глубокой ООС, что, на мой взгляд, неоптимально.

Алексей

P.S. - вышесказанное не обязательно плохо для звучания усилителя, хотя такой схемотехнический подход, скажем так, не в моём вкусе .

P.P.S. - у меня есть подозрение, что поведение искажений может быть связано с наличием истоковых резисторов R14, R15. Я их вообще не ставил бы. Это усложнит обеспечение точной термостабилизации и, не исключено, потребует изменения цепей коррекции, но может улучшить линейность и почти наверняка улучшит звук такой схемы.

P.P.P.S - похоже, что я поторопился с выводами , и Ник меня ниже поправил. Местная ООС в выходном каскаде раза в 2 с лишним раза слабее, чем в простом повторителе, но искажения в любом случае для класса А велики.

[illarionovsp]

Я, уважаемые коллеги, первым делом, схему на первом посту посмотрел, не вижу, имхо, 60 дБ ОС, поэтому поинтересовался Вашим мнением.
Не обижайтесь на меня. Я "умник" с хайэнда/аудиопортала, только таких здесь пруд пруди. А поскольку нас за всезнайство нигде не любят, под другими никами.
С уважением, СП.

[Nick]

Выходные транзисторы в такой схеме включены по сути с общим истоком, так что усиление пропорционально нагрузке, а линейность без ООС, скажем так, не слишком хороша.

Я так думаю это не совсем так, помоему коэф. передачи вых каскада около 2-х, т.е. там локальная ОС есть.

[Alex Nikitin]

не вижу, имхо, 60 дБ ОС

Почему же, 60 дБ там, скорее всего, есть, просто искажения без ООС - около 10%. Не стоит забывать, что в выходном повторителе глубина местной ООС может быть порядка 30-40 дБ, которых здесь и не хватает.

Добавлено через 30 минут

Я так думаю это не совсем так, помоему коэф. передачи вых каскада около 2-х, т.е. там локальная ОС есть.

Да, может быть, что так. Надо раньше ложиться спать . Тем не менее по измерениям видно, что линейность без ООС скверная. 0,02% даст простой двухтактный повторитель на этих же транзисторах в классе А. На первый взгляд усиления УН должно было хватить.

Алексей

[Nick]

Тем не менее по измерениям видно, что линейность без ООС скверная. 0,02% даст простой двухтактный повторитель на этих же транзисторах в классе А.

Незнаю, я только что специально даже набил ВК в LTSpice, получается при выходном напряжении 8Vp-p, искажения 0.007% на 2кГц. При 4Vp-p - 0.003%. Понимаю что в реальности цифры могут отличаться, но не в сотни же раз.

[Alex Nikitin]

Незнаю, я только что специально даже набил ВК в LTSpice, получается при выходном напряжении 8Vp-p, искажения 0.007% на 2кГц. При 4Vp-p - 0.003%. Понимаю что в реальности цифры могут отличаться, но не в сотни же раз.

Возможно, что проблема в предвыходе. Ты его тоже симулировал? Предвыходные полевики работают при сравнительно малом токе, а для управления выходными требуется заметный ток.

Алексей

[Nick]

Возможно, что проблема в предвыходе. Ты его тоже симулировал?

Без предвыхода, но с Rser=10. Для выходников я использовал модели SUD40N10-25.

Добавлено через 56 секунд

Предвыходные полевики работают при сравнительно малом токе, а для управления выходными требуется заметный ток.

Вплодь до 20кГц этого не скажешь по моей симуляции.

[Alex Nikitin]

Вплодь до 20кГц этого не скажешь по моей симуляции.

Частота здесь не при чём, я имею в виду наличие 680 Ом между затвором и истоком. При 5 А/В крутизны на каждый ампер нужно 0,2В или примерно 0,3 мА. При токе полевиков около 10 мА это уже заметно. Выходное сопротивление нелинейно и при таких токах не слишком маленькое...

Еще один момент - стабилизация режима на J7, Q1, Q2, Q3 . Она может отреагировать на возможную несимметрию вследствие разброса параметров и величин пассивных компонентов. Не может ли здесь возникнуть "генератор" искажений?

Алексей

[Nick]

Частота здесь не при чём, я имею в виду наличие 680 Ом между затвором и истоком.

Я предвыход не симулировал, и даже на схему особо не смотрел, не знал какой там ток. Возможно конечно в них проблема, но мне сомнительно, что Алекс (MadOptic) это всё не глянул ещё в симуляции. Мое имхо, тут скорее всего дело различии модели и реализации.

[illarionovsp]

Не стоит забывать, что в выходном повторителе глубина местной ООС может быть порядка 30-40 дБ

В повторителе ОС в том смысле, в каком мы привыкли понимать, совсем нету. Падение на переходе эависит от тока, протекающего через транзистор. Больше падение, надо больше на вход подать, чего нету.
С уважением, СП.

[Alex Nikitin]

не глянул ещё в симуляции

Модели полевиков - дело вообще весьма тонкое . Я поставил по 1N4148 последовательно с 10 Ом в твоей симуляции, и Кг вырос до 0,05% сразу, хотя размах переменного напряжения на диодах - всего пара мВ.

Алексей