Универсальный УМЗЧ со стабилизацией режима

[asgladd]

Универсальный УМЗЧ со стабилизацией режима.

Схема усилителя представлена на рис.1 и 2.
Универсальным усилитель назван потому, что в выходном каскаде можно использовать любые мощные транзисторы (биполярные или полевые) без изменения схемы, причем глубокая ООС, действующая в нем, автоматически выводит каскад на режим супер-А ( с невыключаемым током выходных транзисторов) с параметрами 40 мА- ток минимума и 90 мА- ток покоя ( на каждый транзистор)- (смотри эпюры на рис.3) и поддерживает такой режим при любой температуре выходных транзисторов (нет термодатчиков!).В выходном каскаде применена схема вольтдобавки (на R19-R22,C6,C7,VD3, VD4), которая дает питание +/- 9 V усилителям обратной связи на VT15-VT32 и позволяет полностью использовать напряжение питания всего усилителя (даже для выхода на полевых транзисторах с напряжением затвор-исток более 4B).
Параметры выходного каскада : Кусил = 0,87, Rвх - более 700 кОм, Rвых = 0,17 Ома, полоса частот более 1 МГц, коэффициент гармоник 0,015 % - 0,03 % для 8 и 4-х Ом.
Добавляем к этому усилитель напряжения с усилением более 70 дБ, заводим общую обратную связь и получаем почти идеальный усилитель. Тестирование макета подтверждает получение неплохих параметров :
Коэффициент гармоник 0,01% / на частоте 20 кГц при номинальной мощности
На частотах ниже 5 кГц гармоники менее 0,001 %
Выходное сопротивление около 0,005 Ом (измерено до индуктивности L1).
Полоса усиления 5 Гц – 360 кГц/560 кГц (по уровню -3 дБ с входным фильтром и без )
Скорость нарастания выходного напряжения 50 В/мкС с входным фильтром на R3-C2.
Интересны и другие свойства усилителя :
Питание от нестабилизированного источника +/- 20 – 50 В.
Амплитуда выходного напряжения равна напряжению питания минус 2,5-3 В.
АЧХ не имеет выбросов, ограничение сигнала тоже без выбросов.
Выход защищен от короткого замыкания ограничением тока на уровне 10 А на каждый выходной транзистор.
Выходная мощность определяется фактически количеством параллельно включенных выходных транзисторов и мощностью блока питания. Например для блока питания
+/- 45 В-4А ( 40 В под нагрузкой) и двух транзисторах в плече (как на схеме) номинальная мощность не менее 90/140 Вт при 8/4 Ом нагрузки.
Универсальность схемы подтверждается ее абсолютной симметричностью (при включении питания отсутствуют щелчки) и возможностью использования усилителя в инвертирующем и неинвертирующем режиме и даже в режиме мощного ОУ без емкостей на входе и в цепи ОС ( при такой схеме входа и таких транзисторах с h21 более 500 входные токи усилителя менее 10 нА).
Усилитель стабильно работает даже при установке в цепях питания резисторов 5-10 Ом или при подключении к выходу емкости в несколько микрофарад (при полном сигнале)!!!
Универсальность схемы заключается и в том, что с её помощью может быть доработан почти любой имеющийся в наличии УМЗЧ (подходящей мощности и с любыми, даже не очень качественными, выходными транзисторами). Как говорится в известном фильме "легким движением руки брюки превращаются...". В нашем случае - это звучит так : "при наличии нескольких часов свободного времени на пайку схемы,(выделенной пунктиром), на монтажную плату размером 4х5 см (стоимость деталей – менее 250 руб) Ваш усилитель превращается ...
Во вложении представлены схемы в формате Микрокап-9 для желающих поэкспериментировать...При разработке печатной платы нужно учитывать, что "абсолютный ноль" на выходе устанавливается с помощью одного из резисторов R14 и R15, а ток покоя,при желании, может быть изменен с помощью резисторов R28 - R29.
Желающие сделать усилители с отрицательным выходным сопротивлением или с регулируемыми токами режима супер-А могут прочитать мою статью "Схемотехника УМЗЧ со стабилизацией режима" на сайте "Паяльник" http://cxem.net/sound/amps/amp225.php
Александр Гладкий

[MAXIM_A]

никак, это виртуальность

что, в реальности их нет, а только в моделях!

[fagos]

Offтопик:
]Ага, совсем нет, мы просто ветряные мельницы обсуждаем и автор топика наш Дон Кихот даже схемотехнику придумал для борьбы с несуществующими искажениями. Более того, Валет пытался осциллографом измерять и у него они были видны. Это же вообще клинический прямо случай, всех нас оптом сдать в дурдом

[hippo64]

Андрей Максимыч, сколько не пытался их увидеть в реале, не получалось ни... чего. Так же ни разу не мог увидеть переключательные искажения диодов в выпрямителе. Готов в мае, накормить рыбами и напоить водкой человека, представившего реальную схему измерения и, как минимум, увидания этих искажений со 100% повторяемостью. Режим В не предлагать.

[variator]

как посмотреть в железе эти коммутационные искажения?

Offтопик:
MAXIM_A, а разве это не обсуждали? Компенсационная цепь к инвертирующему усилителю, баланс по амплитуде и по фазе... И да, их действительно может и не быть.

[hippo64]

Покажите их на экране оциллографа, как оно должно быть - я знаю, покажите в реале. И не те жалкие выбросы, а реальные переключательные искажения, как в учебнике. Ыыы?

---------- Сообщение добавлено 20:41 ---------- Предыдущее сообщение было 20:30 ----------

Начитались херни аудиофильской на форумах и двигаете её дальше. Коллега Валет сделал, по словам, супертеоретиков, говняный усь, но он один из немногих, кто реально померил усь и выложил результат. Кого то интересует виртуальная ложь? Лично меня нет.

[.Васильев]

Offтопик:
MAXIM_A, а разве это не обсуждали? Компенсационная цепь к инвертирующему усилителю, баланс по амплитуде и по фазе... И да, их действительно может и не быть.

Векторный индикатор Акулиничева.

[Валет]

Валет пытался осциллографом измерять и у него они были видны.

Так явно, как у меня, КИ видны в усилителях с глубокой ОООС, т.к. в них гладкие искажения почти полностью подавляются, а коммутационные подавляются слабо, поэтому становятся хорошо заметны. Пример, кроме моего уся – ZD-50. Гладких искажений после селектора искажений не видно, а КИ хорошо выделяются. Это не означает, что в усилителях с мелкой ОООС (или вообще без нее) КИ нет. Просто они маскируются гладкими искажениями, а проявляются в виде крутых участках на осциллограмме искажений.

Если КИ хотите увидеть на нагрузке с реативностью, то надо учитывать, что КИ возникают при переходе через нуль не напряжения, а тока, они не совпадают во времени. И еще, КИ при индуктивной нагрузке проявляются слабее. На чистой индуктивности в моем усе их вообще не видно (при 10В, 25Вар, 20кГц), а на чистой емкости они существенно увеличиваются.

PS. А в дурдом пока погодите, успеется в дурдом.

[Геннадий3]

К разговору , " весёлые " картинки :

и они не виртуальные

[hippo64]

слова не мальчика, но мужа. Геннадий, если не трудно, условия измерений второй картинки. Честное аудиофильское, хочу увидеть сам.

---------- Сообщение добавлено 21:06 ---------- Предыдущее сообщение было 21:04 ----------

Шо я с этими диодами только не делал, и нагружал, и форму напряжения и тока смотрел, понимаю, что что то делал не так, а что не так - не понимаю. Вот хочу посмотреть. Блажь такая.

[MAXIM_A]

К разговору , " весёлые " картинки :

и они не виртуальные

Генадий, я тоже хочу такое увидеть....

[variator]

Генадий, я тоже хочу такое увидеть....

Offтопик:
Так Вы же в теме YES-ов присутствовали!

[fagos]

Думаю, на диодах вы и не увидите их, измериловка не позволит и утопятся в шумах, как говорит Валет. А если хотите увидеть попробуйте ВК Шиклаи собрать и выходнымтранзисторам б-э резистор поставить побольше, чтобы заряд рассасывался медленно, тогда возможно и увидите.

[Валет]

А если хотите увидеть попробуйте ВК Шиклаи собрать и выходнымтранзисторам б-э резистор поставить побольше, чтобы заряд рассасывался медленно, тогда возможно и увидите.

Также КИ будут больше, если увеличить сопротивление эмиттерных резисторов в ВК.

[Petr-1951]

Именно на активной нагрузке ?

на активной есть на участках с переходами через ноль, просто я не показал дополнительно растяжку. Нет на эквиваленте нагрузки с дополнительной индуктивностью что предложил Nota Bene

Я думаю что многие пытались найти среди множества решений реализации супер-А решение, которое бы действительно решало проблему коммутационных искажений.
Когда первый раз читал этот материал http://www.edn.com/design/consumer/4...h-pull-outputs
подумал что наконец найдено решение и про класс А можно забыть. Тогда я еще не знал как можно толком измерить их, хотя бы виртуально. Вот сравнительный тест этого ВК в реализации Эдмонта Стюарта и ВК Замоткина

Оба ВК при одинаковом напряжении питания +-35В и с одинаковой нагрузкой.
А бороться с этими искажениями или нет каждый решает сам.

[hippo64]

Спасибо, картинок я могу сам нарисовать и теорию рассказать как оно должно быть. Я говорю о реальных измерениях в железе, не скажу , что долго бился, но все мои попытки увидеть переключательные искажения вживую не удались, технику использовал достойную, пробовал и цифру и аналог. Пробовал только потому, что матерые громко кричат "о лесе палок" . В моем понимании лес это легко видимое глазом образование.

---------- Сообщение добавлено 08:30 ---------- Предыдущее сообщение было 08:28 ----------

И, соответственно, условия выполнения эксперимента для просмотра леса должны быть повторяемы на 100% любым человеком.

[SAPR]

hippo64, нету в нормальном усилителе этих искажений. Вернее, они есть, но на таком уровне, что их не видно и не слышно.

[hippo64]

А я о чем, коллега , но стращают то как, демоны.

[Валет]

нету в нормальном усилителе этих искажений. Вернее, они есть, но на таком уровне, что их не видно и не слышно.

Про ZD-50 не забыли? Имхо, один из самых нормальных на этом форуме.



А вот в усях, имеющих собственные характер звучания, свою подачу звука и т.п. (другими словами, имеющими хорошо слышимые искажения), действительно, увидеть сложнее.

---------- Сообщение добавлено 10:47 ---------- Предыдущее сообщение было 10:34 ----------

А насчет «не слышно» - переведите ВК в УМЗЧ из класса АВ в А – звучание изменилось? Это вы убрали КИ.

[Ясен Пень]

Про ZD-50 не забыли? Имхо, один из самых нормальных на этом форуме.

На снимке не КИ с выхода ZD-50, а сигнал коррекции с выхода ОУ-селектора искажений. На выходе ZD-50 невозможно увидеть никаких значимых КИ, т.к. они подавлены сверхглубокой ООС. Шо ж такое, у всех помутнение сознания весеннее, что ли...

[LepekhinV]

Offтопик:
Давно понятно, что ZD-50 для Валет это как Карфаген для Катона Старшего. Должен быть разрушен, короче.