Новый Усилитель Зуева

[Konstantin]

Начало - статья "УМЗЧ с параллельной ООС", ж. Радио, №2-4, 2005 г.

Модификации

1. Модификация 2008 г.

Комплект схем с подробной инструкцией по наладке находятся во вложенном архиве "UM_VL.rar".
Файл "Параметры.pdf" - технические характеристики этой модификации.
Файлы плат УМ и схемы защиты: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1957943

Для этой модификации Вадимом Вязниковым (renovator) было разработано несколько вариантов конструктивного исполнения, и собрана небольшая партия полностью законченных усилителей.
На вложенных фотографиях показан разработанный Вадимом вариант полного усилителя с тремя RCA и одним XLR входом, с использованием регулятора громкости и селектора входов:
https://forum.vegalab.ru/showthread....-ДУ-от-antecom

Второй, разработанный Вадимом, вариант конструктивного исполнения:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1580149
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1580205

Еще несколько примеров хороших конструкций:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=529392&viewfull=1#post529392
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=647169&viewfull=1#post647169
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=1233619&viewfull=1#post1233619
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/1433-Новый-Усилитель-Зуева?p=1232007&viewfull=1#post1232007
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1491245
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1488588
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1563224

Прослушивание:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=65035

Часть прошлых ссылок (включая информацию по выбору разъемов и проводов) перенесена в текстовый файл "Полезная информация по сборке и наладке".

2. Модификация 2014 г. (LZ_VL_v2.0) на новых платах Владимира Лепехина



Полный комплект схем с перечнем элементов находятся во вложенном архиве "LZ_VL_v2.0.rar".
Тема по заказу плат и КИТов: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=68869

Фотографии сборки усилителя MAXIM_A: https://forum.vegalab.ru/album.php?albumid=759

В архив "LZ_VL_v2.0.rar" добавил вариант с регулятором громкости: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=48665, вариант с предварительным усилителем и часть инструкции по наладке, относящуюся к схеме защиты.

Доработка этой модификации: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2432470
Архив с изменениями: https://forum.vegalab.ru/attachment....7&d=1515168082

[RSD]

По крайней меря возня с осцем с подобными БП в плане посмотреть коммутационные помехи от диодов и пр., показывает, что на самом электролите по ВЧ уже практически чисто, только пульсации 100Гц под нагрузкой.

=======

Нельзя ли подробнее про возню с осцем. Пробовал ли делать так - поставить между банками и усилом небольшой резистор (0,1-0,5 Ом), подать на вход синус и под нагрузкой на мощности 10 - 30 Вт посмотреть, что там на этом резисторе происходит. Как вариант, просто нагрузить БП мощным резистором, чтобы бежал ток 2 - 5 А.

Сергей Рубцов.

[Л. Зуев]

наверное это будет слишком долго, попробую обьяснить на словах.
1) увеличить номиналы R5-6 до порядка 1м
2) соединить выход(за контактами) и точку VD1:R3 резистором порядка 150ком
возможно придется пересчитать С7-8 и R14

Rewerse, все понятно. Так можно, но лучше вот так (картинка) - больше глубина охвата ООС контактов реле. Конденсатор С* ограничивает полосу охвата частотой 100кГц, чтобы высокочастотные составляющие дребезга контактов не попадали в усилитель. Заодно нарисовал минималистский вариант выходного фильтра.

[ADDED=Л. Зуев]1119333100[/ADDED]

Я вот только не пойму куда у вас заземлен корпус усилителя - общих проводов то два (левый и правый)? На входные разъемы через провод?

Михаил, так вот здесь на схеме все видно: https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=438 С корпусом соединяются общие точки каналов, расположенные в выходных каскадах. Отдельно с ним соединяется сетевой фильтр. Длинные провода в одну точку на корпусе тянуть не надо. Все соединения с корпусом выполняются на своих местах короткими проводниками.

[ADDED=Л. Зуев]1119337948[/ADDED]

Lynx на этот счет вот что говорит.

Все это конечно сплошной компромисс. Лично я всегда стараюсь делать выходной каскад предельно компактным, чтобы площадь силовых контуров с пульсирующими токами была минимальной. От этого сильно зависит качество работы усилителя.

Макетик будет. УНа. Режимы по постоянке подобрать, ну и коррекцию подвигать. И понятно, что сначала все в АБ смотреть.
Только смысл собирать на дешевом?

Где макет УН, там и выходной каскад добавить не долго . Потенциал будет виден.

[ADDED=Л. Зуев]1119339205[/ADDED]

Пролезет ли при таком раскладе помеха, учитывая что мост на шотках, и импульсы заряда в основном замыкаются (или все же не замыкаются?) через первый электролит после моста?

Все равно на паразитных сопротивлении и индуктивности конденсаторов немного сядет.

Шнурок оттуда до самого уся ~1м (паразитная индуктивность), на плате еще электролиты.

Стоит наверное между электролитами на выходе БП и на входе усилителя поставить резисторы. Для повторителя порядка 0,1Ом, а для УН - 10Ом. Вот и получится RC в питании УН . Это еще хорошо для подавления возможных паразитных резонансов.

И почему лучше RC фильтры? Может в БП организовать CLC с дросселечком стандартным, типа ДПМ-0.5 100мкГ? Или на вводе питания на плату...

У CLC резонанс. В слаботочных цепях питания УН лучше резисторы.

Хотя в УНе RC, необходимы наверное и для того, чтоб развязать токи через непосредственно УН (R28/R29) и через преддрайвер? В УНе ток потребления постоянный, а в преддрайвере?

В преддрайвере не совсем постоянный, хотя такая развязка будет скорее всего уже ловлей блох (а может и не будет ).

[MikeF]

Леонид, все понял: меня что-то тормозные процессы одолели

Михаил

[Л. Зуев]

Леонид, все понял: меня что-то тормозные процессы одолели

Естественная реакция после защиты диплома .

[Rewerse]

Естественная реакция после защиты диплома .

это уж точно
набросал тут схему с изменениями. походу выяснилось что зенеров у нас в продаже нет , буду ставить филипсовские наверное, есть еще какой то TEMIK . так вроде все

[ADDED=Rewerse]1119352653[/ADDED]

Offтопик:
пэйнт не очень удобный редактор схем

[Эx, залужу...]

RSD,

Нельзя ли подробнее про возню с осцем.

Транс, мост, конденсатор, постоянная нагрузка. Коммутационные ВЧ помехи( момент закрытия) на диодах видно, на нагрузке (после кондюка) не видно, только пульсации 100Гц. Если один щуп на выход моста, другой на кондюк (падение на проводнике) тоже коммутационный звон видно.

поставить между банками и усилом небольшой резистор (0,1-0,5 Ом), подать на вход синус и под нагрузкой на мощности 10 - 30 Вт посмотреть, что там на этом резисторе происходит.

Так не пробовал. Между банками и усилом - а в усиле банки при этом должны быть?
Т.е как должно выглядеть - мост-C-R-C-усь, или мост-С-R-усь?
Вообще думаю что там, на R, в случае C-R-усь будет пила 100Гц, промодулированная соответсвующей полуволной усиливаемого плечом сигнала. Или и там всплески ВЧ от диодов будут наблюдатся?

Как вариант, просто нагрузить БП мощным резистором, чтобы бежал ток 2 - 5 А.

У меня ток поменьше был - пила зарядная, 100Гц, звон диодный не видно.
Короче надо и с пилой бороться. Дросселя в количестве четырех больших и двух маленьких, ай боюс, в корпус БП уже не полезут. Хотя там еще осталось немного места

MikeF,

это, во первых, малая площадь контуров

Так площадь контуров конкретно каких каких? "+" и "-", питание - земля, нагрузка - земля? Можно и шинками бросить, и так в пространстве их скрепить, чтоб площадь минимизировать.

самое главное ток в них в n раз меньше, где n число выходников.

Не совсем понял. Это потому что у Агеева выходников по десятку в плече? Если по три транзюка в плечо ставить, тоже ток через них в три раза меньше, чем по питающей шине (подводке к блоку)...

а критерий выбора - корпус

Да корпус это вилы. Надо себя заставить . Кстати, Л. Зуев, вы свой из чего делали, что там за хитрые реечки с дырочками? И насколько он крепкий с ними получился?
Тут выходит по пять с фигом кГ одних радиаторов с каждого боку. У Диттера - сложные фрезерованные пластины, но наверное можно и как то по другому...Порезать, посверлить, резьбу нарезать еще можно, но вот фрезеровка - это сильно сложнее.
Л. Зуев, про резонансы усек, спасибо, хотя и с ними можно бороться, добротностью контура.

Offтопик:
Я как-то пробовал в слаботочных цепях на выход интегрального стаба C-L-C фильтр шума соорудить, из того что было под руками ( даже считать было лень) - стаб-220мкФ-50мкГ-2200мкФ. Шума на ВЧ сильно меньше (в НЧ области только естественно он никуда не делся), явно выраженных резонансов не увидел, но стабилизация хуже, т.е. если ток потребелния не постоянный, то и напруга плавает. Или это плавание и есть резонанс?

[Л. Зуев]

Rewerse, при увеличении напряжения на VD3,VD4 до 15В потребуется увеличить сопротивление R6,R9 до 15-16к для сохранения тока коллектора VT3,VT6.
Еще желательно уменьшить R43 до 33Ом для увеличения тока покоя VT12,VT13.

[ADDED=Л. Зуев]1119354932[/ADDED]

Кстати, Л. Зуев, вы свой из чего делали, что там за хитрые реечки с дырочками? И насколько он крепкий с ними получился?

Эти рейки с дырками несущая конструкция от корпуса какого-то старинного польского прибора. Основание - пластина из 6мм дюралюминия; передняя и задняя стенки - пластины из 4мм дюралюминия; крышка - П-образная согнута из 2мм дюралюминия. Все крепится винтами М4 к несущей, которая кстати железная. Конструкция получилась очень крепкая. Весит примерно 10кг.

[RSD]

Т.е как должно выглядеть - мост-C-R-C-усь, или мост-С-R-усь?
Вообще думаю что там, на R, в случае C-R-усь будет пила 100Гц, промодулированная соответсвующей полуволной усиливаемого плечом сигнала. Или и там всплески ВЧ от диодов будут наблюдатся?

====

Поставь так -

мост -кондёры фильтра - резистор - нагрузка (мощный резистор).

А то, чего там будет, попробуй прокомментировать (я помогу, если вчё 8).

Сергей Рубцов.

[Стрелец]

Для Reversa на 571.
А чего это ты заморачиваешься с релюхама для подключения
нагрузки? Ведь Зуевский БП тем и хорош что ему удалось
весьма оригинально обойти эту проблему. Не релюх, не
предохранителей в силовый цепях. Очень даже неплохо.
Если смущают габариты платы в его варианте, то немного
подумав можно уменьшить ее. Например выполнив всю
электронную часть на отдельной плате которая запаивается
вертикально на остовную. Габариты станут приемлемыми.
Так что подумай.

[Rewerse]

А чего это ты заморачиваешься с релюхама для подключения
нагрузки? Ведь Зуевский БП тем и хорош что ему удалось
весьма оригинально обойти эту проблему. Не релюх, не
предохранителей в силовый цепях. Очень даже неплохо.
Если смущают габариты платы в его варианте, то немного
подумав можно уменьшить ее. Например выполнив всю
электронную часть на отдельной плате которая запаивается
вертикально на остовную. Габариты станут приемлемыми.
Так что подумай.

просто у меня уже все готово кроме ум, переделывать пока все заново мне неохота

[Эx, залужу...]

RSD, попробую обязательно.

Л. Зуев,

Весит примерно 10кг.

Усилитель в сборе, или только корпус?


По схемке охвата реле ООС. А что будет в момент когда релюха переключается, т.е. когда контакт в воздухе подвешен, а по входу сигнал идет, например источник включен, включаем усилитель. И кондюк там полюс какой-нибудь лишний не добавит? Может лучше так? То что в случае аварии пролезет через 2кОм на акустику, ей не страшно.

[Rewerse]

кондюк там полюс какой-нибудь лишний не добавит?

мне кажется что в принципе можно и обойтись без него

[Л. Зуев]

Усилитель в сборе, или только корпус?

Все вместе. Габариты примерно 300х210х110мм.

А что будет в момент когда релюха переключается, т.е. когда контакт в воздухе подвешен, а по входу сигнал идет, например источник включен, включаем усилитель.

Будет кратковременное безобразие на выходе . Можно резистор, замыкающий ООС в выключенном состоянии, подключать при помощи отдельного маломощного реле до того, как отключится основное.

И кондюк там полюс какой-нибудь лишний не добавит?

Не добавит. Сопротивление дополнительных резисторов достаточно низкое.

Может лучше так?

В такой схеме получается глубина ООС для реле очень маленькая.

[Эx, залужу...]

Л. Зуев,

Можно резистор, замыкающий ООС в выключенном состоянии, подключать при помощи отдельного маломощного реле до того, как отключится основное

Не изящно

В такой схеме получается глубина ООС для реле очень маленькая.

Может тот R`, который к эмиттерным резюкам к выходу подключен, сделать побольше номиналом, кОм 20, например, и R12 переключить непосредственно к выходу усила? Уже больше глубина ООС для реле получится.

[Л. Зуев]

R12 переключить непосредственно к выходу усила?

Я так и нарисовал в первой схеме.

Может тот R`, который к эмиттерным резюкам к выходу подключен, сделать побольше номиналом, кОм 20, например,

В выключенном состоянии большой делитель с нагрузкой образуется - усиление в это время повысится в 20 раз. Я думаю лучше оставить первую схему (никаких дополнительных реле в нее не ставить). Тем более, что время переключения реле достаточно короткое, а безобразие на выходе в это время будет ограничено только низкими и средними частотами из-за наличия конденсатора С*.

[MikeF]

Диплом действительно страшная вещь: до сих пор какие-то кошмары сняться - зачеты не сдал, чертежи не начерчены, в последний раз сам себе рецензию писал

Ладно к делу. По поводу контуров. Если проанализировать плату Агеева видно, что площадь контуров там сильно уменьшена конденсаторами, которые индивидуально обслуживают каждый из транзисторов. Хорошо придумано. А ток в контурах получается очень маленький, т.к. усилитель домашний с таким количеством выходников.

Михаил

[Эx, залужу...]

MikeF,

Если проанализировать плату Агеева видно, что площадь контуров там сильно уменьшена конденсаторами, которые индивидуально обслуживают каждый из транзисторов.

Так и планируется сделать. Плата на стоечках между выходниками плеч (особенности радиаторов). На этой плате целый слой под землю. На ней, рядом с каждым выходником, по отдельному конду. Одна нога каждого кондюка на общем слое, а с другой - коротенький навесной проводник до коллектора транзюка, который на радиаторе. Питалово навесным проводником заводится на соответствующие выводы кондов. Для минимизации площади контура питающие навесные шины можно прижать к земляному слою. На другом слое остается всадить эмиттерные резисторы (из SMD здоровых их набрать, эмиттеры выходников к ним тоже проводниками навесом прицепить), межбазовые резисторы/кондеры, релюху защиты, и обвязку термо-токостабилизирующих цепей. Слой земли можно поверху пропаять толстыми медными шинами. Базы выходных можно прямо по месту установки соединить, навесом шина припаивается и на нее тоже навесом базовый резюк с тут же расположенного драйвера.

Пока так мне это видится.

[Л. Зуев]

Эх, залужу..., по поводу тепловой устойчивости выходного каскада с малоомными эмиттерными резисторами.
Для того, чтобы каскад был устойчив необходимо, чтобы его крутизна S=dIэ/dUсм имела конечную величину, то есть любому изменению напряжения смещения Uсм соответствовало определенное изменение тока покоя Iэ:
dIэ=(dUсм-2*dUбэ)/(2*Rэ), где
dUбэ=dTк*kт - изменение напряжения БЭ при изменении температуры кристалла;
kт=-2мВ/гр. - температурный коэффициент Uбэ;
dTк=dP*Rт - изменение температуры кристалла;
Rт (гр./Вт) - тепловое сопротивление между кристаллом каждого транзистора и теплоотводом (точнее местом установки датчика температурной компенсации);
dP=dIэ*Uп/2 - изменение мощности, рассеиваемой на 1 транзисторе.
Из этого получается: S=1/[2*Rэ+Uп*Rт*kт] (здесь для упрощения не учтено внутреннее сопротивление эмиттера, которое в реальности несколько улучшает ситуацию).
При 2*Rэ=-Uп*Rт*kт крутизна S стремится к бесконечности. Эта ситуация соответствует границе тепловой устойчивости. При напряжении питания 50В и сопротивлении каждого эмиттерного резистора 0,1Ом получается максимальное допустимое тепловое сопротивление кристалл-теплоотвод для 1 транзистора 2гр./Вт. Для MJL21193/21194 указано сопротивление кристалл-корпус 0,7гр./Вт. На составляющую сопротивления корпус-теплоотвод остается 1,3гр./Вт. Выполнение условия 2*Rэ>-Uп*Rт*kт гарантирует отсутствие саморазогрева транзисторов, но не исключает возможность их перегрева во время работы, поэтому необходимо стремиться к дальнейшему повышению эффективности теплоотвода.

[Эx, залужу...]

Л. Зуев, питание можно будет изменять ориентировочно от +/-25 до +/-30.
Тепловое сопротивление охладителей где-то 0.3гр.С/Вт по паспорту( две половинки на канал, по половинке на плечо) . Но оно еще и от температуры зависит. Вот здесь ссылка на даташит на них.
https://forum.vegalab.ru/showthread....3179#post13179
Транзисторы на медную прокладку непосредственно, термостабилизирующий туда же, к выходникам вплотную, интересно, сколько будет ориентировочно тепловое сопротивление "корпус транзистора-медь", если отполировать там посадочные места. И термопасту добавить, или не надо, если полированная поверхность?
Медная прокладка через слюду с термопастой на охладитель , но здесь рассчитать сопротивление этого перехода нереально, только если в готовой конструкции мерять.
Т.е., в итоге, возможно придется увеличивать сопротивления эмиттерных резисторов, помимо улучшения термостабилизации, к каким-нибудь другим побочным явлениям приведет увеличение падения напряжения на них?

[Л. Зуев]

питание можно будет изменять ориентировочно от +/-25 до +/-30.
Тепловое сопротивление охладителей где-то 0.3гр.С/Вт по паспорту( две половинки на канал, по половинке на плечо)

Это же при токе покоя 3А и напряжении питания +/-25В радиаторы будут перегреты на 50 градусов над температурой воздуха. Дотронуться нельзя будет.

Транзисторы на медную прокладку непосредственно, термостабилизирующий туда же, к выходникам вплотную, интересно, сколько будет ориентировочно тепловое сопротивление "корпус транзистора-медь", если отполировать там посадочные места.

IR, например, указывает для своих полевиков в ТО-247 типичное тепловое сопротивление корпус-теплоотвод 0,24гр./Вт.

И термопасту добавить, или не надо, если полированная поверхность?

Лучше мазать, иначе малейший дефект поверхностей будет приводить к резкому росту теплового сопротивления.

Т.е., в итоге, возможно придется увеличивать сопротивления эмиттерных резисторов

Получается, что не придется если медная пластина будет достаточной толщины.

помимо улучшения термостабилизации, к каким-нибудь другим побочным явлениям приведет увеличение падения напряжения на них?

Увеличатся переходные искажения при работе в режиме АВ.