Интеграл. Двойной.

[bukvarev]

Обычно, освоив интегрирование, переходят к двойным интегралам..

Ниже - концепт усилителя, являющегося дальнейшим развитием "Интеграла".
Основная идея - сделать оригинальный усилитель с использованием простых и доступных компонентов.
Можно сделать на дешевом ОУ (например, КР544УД2), можно - только на транзисторах.
Диапазон напряжений питания схемы при должном выборе транзисторов может достигать значения +- 80В.

Принцип работы основан на использовании высоколинейного буфера со слежением, который нагружен на электронную индуктивность ("интегратор").

Буфер (VT1..VT4) выполнен по типовой схеме, которая использовалась в ряде серийных микросхем.
Буфер имеет слежение, и обеспечивает очень малые искажения даже при работе от высокоомного источника сигнала.
Такая реализация позволила без боязни увеличить разностное напряжение усилителя до уровня -70 дБ на 20 кГц, и обеспечить высокую перегрузочную способность, а также выполнить делитель ОООС на относительно высокоомных резисторах. R1 планируется установить номиналом 10 кОм.

"Интегратор" - ранее описанная цепь, имеет выходной транзистор VT5, и может быть выполнена как на транзисторах, так и на ОУ. В последнем случае напряжение питания ОУ целесообразно взять от источника тока I6, разделив его на два источника и стабилизаторы параллельного типа.

Усилитель напряжения - типовой.
Выходной каскад - любой по вкусу.

Вместо источников тока I1..I5 в простейшем случае можно использовать обычные резисторы.

По сути, эта схема очень похожа на типовой преобразователь "напряжение-ток" за исключением того, что нагрузка входного буфера подключена не к общему проводу, а выполнена таким образом, что ток сливается на минусовую шину питания.
Усилитель можно выполнить и с инвертирующим УН. Для этого выход на УН нужно взять с коллекторов VT5 и VT6.
Также можно взять выходной сигнал и с коллектора VT4, и с коллектора VT5.
Но в данном случае, считаю, что показанная схема достаточно проста, и дополнительное усложнение не приведет к значительному улучшению характеристик.

На схеме не показаны элементы антиклипа, и частотной коррекции. Единственное, показан источник ограничителя минимума (I3).

По уровню искажений пока не скажу, буду попробовать на макете.

Транзисторы VT1, VT2 - MBT6429 (BC847C), VT3 - 2SC3324 (BC846B), VT6 - 2SA1312 (BC856B), VT4 - KSC3503 (2N5551), VT5 - KSA1381 (2N5401), VT7, VT8 - BC857C.

[belka]

Короче только концепция, предложенная Алексеем

Да, я помню очень старое предложение Факела по использованию индуктивности - УН из комбинации преобразователя тока с индуктивностью работающим на простой инвертор. Шо-та кайфа от такого решения я пока не вижу, надо ещё смотреть.

зы. С такими резисторами в эмиттерах дифкаскада (2 раза по 470 ом) будет шипеть маненько, очевидно.

[bukvarev]

Шо-та кайфа от такого решения я пока не вижу, надо ещё смотреть.

Весь кайф проявляется в случае хорошо выполненного преобразователя UI. Тогда, при охвате ОООС, от спектра искажений УН останутся в основном две первые гармоники.
Если взять классический UI, то для получения выходного тока 1,5 мА с тремя нулями, двух транзисторов двухтактного UI недостаточно.
Даже при токе покоя UI в 10 мА относительное изменение rэ составит порядка 15%, с соответствующей линейностью. Поэтому неохваченный местной ООС выходной транзистор UI - источник искажений предоконечного каскада. И этот грязный ток хлыщет в слабосигнальную землю
Если перед ним поставить предусилитель на ОУ с большим усилением, то эти искажения можно запихнуть под общую петлю. Вопросов нет.
НО при этом получается огород гармоник, а грязный ток UI никуда не девается, поскольку за UI находится еще как минимум 40 дБ усиления, весьма кривого.
Другой вариант - применить один из видов линеаризации UI ценой потери его усиления.
В этой схеме получается такой расклад. Особенно, если нагрузку сливать в питание.
Приведенные ко входу искажения UI будут такие же, как и с усилителем впереди.
Реальное разностное напряжение UI около -130 дБ во всем звуковом диапазоне. Но на общую линеаризацию усилителя работает только до 60 дБ.
Этого должно быть достаточно для закидывания искажений за порог заметности.

С такими резисторами в эмиттерах дифкаскада (2 раза по 470 ом) будет шипеть маненько, очевидно.

Это будет подбираться живьем, по характеру ФЧХ буфера вблизи Fed. Возможно, что эти резисторы вообще будут не нужны, поскольку при рабочем токе там и так rэ~180 Ом.
Но эта часть шумового вклада мала по сравнению с резисторами 10 кОм на входах ДК.
По шуму эта схема не выгодна, поскольку в ней два последовательно включенных дифкаскада. Буфер на второй половинке ОУ и нагрузочный резистор автоматически охлаждаются, поэтому их вклад пренебрежимо мал.
Но с 20 нВ кор.*Гц жить можно.

[bukvarev]

Окончательно решил выполнить такой макет, поскольку варианты выполнения ВК есть в железе:


Платка будет такая, размером 60х55 мм:

Плата снизу:


Плата односторонняя, под ЛУТ.

В целом, разводится достаточно компактно. Крепление транзисторов к радиаторам тоже удобное, имеется свободный доступ под отвертку к каждой паре.
Справа остается много места под будущий узел защиты.
Сам усилитель можно будет выполнить достаточно узким, от 60 мм шириной.


По искажениям ожидается примерно так, как на диаграммах ниже. Для примера прицепил к этому УН ВК от ВВ2021

1 кГц, 50 и 450 Вт RMS:



10 кГц, 50 и 450 Вт RMS:



---------- Сообщение добавлено 08.01.2022 в 14:26 ---------- Предыдущее сообщение было 07.01.2022 в 18:07 ----------

Еще вариант, альтернативный как размещению усилительного звена перед UI, так и предложенному в этой теме.
Действительно при недостаточной линейности входного UI (большом разностном напряжении или большом выходном токе) приходится делать токовый конвейер, как правило, с усилением, но усилением после UI.
По типу "Current gain mode amplifier"
Ссылка на пост Марка Левинсона: https://www.diyaudio.com/community/t...8/post-6847738

Собственно, идея, из материалов по указанной ссылке:


И в качестве примеров, взятые оттуда же разные варианты реализации, включая использование пар Баксандалла:

[SanSound]

Евгений, спасибо, что делишься с нами своими идеями и практическими наработками

[fakel]

https://forum.vegalab.ru/attachment....2&d=1641633389
R18 R19 объедини в один между базами Q6 Q8

В помощь токовые зеркала

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=27375

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=83786

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=67248

[bukvarev]

Плата односторонняя, под ЛУТ.

Пара плат улетела в производство.
У нас тут один чувак освоил в гараже производство двухсторонних ПП с шелком, маской и металлизацией.
Через пару недель начну эксперименты

[misha88]

В помощь токовые зеркала

Есть один патент, как избавиться от микротоков в транзисторе БК токового зеркала. На рисунке ниже Q7 это транзистор БК токового зеркала, но его базовый ток сильно ухудшает точность токового зеркала, для компенсации чего добавлен последовательный транзистор Q8, и если они одинаковы (Q7 и Q8 микросборка), то сколько Q7 заберёт в левом плече, то практически столько же Q8 заберёт в правом плече, поэтому ток через Q7 и Q8 может быть любым и добавление R5 очень мало влияет на точность схемы.

[bukvarev]

В загашник по токовым зеркалам положил, спасибо!

Если рассуждать об использовании зеркал в мощной части УМЗЧ (обычно их используют в ТОСниках), то лично мне там они не нравятся. Здесь как раз придерживаюсь мнения, что повторять архитектуру микросхем в умощненном виде не стоит.
Схемы из DIY показал просто как иллюстрацию того, что при реализации ТОСника на простом UI, конструкторы вынуждены ставить зеркала, и эта простота оборачивается усложнением в другом узле усилителя - каскаде УН.

[Hennady]

И в качестве примеров, взятые оттуда же разные варианты реализации,

интересная топология, набросал вариант - цепи дополнительной коррекции не нужны и термостабилен....

[fakel]

интересная топология, набросал вариант - цепи дополнительной коррекции не нужны и термостабилен....

В инв включении плавающее питание баз ОБ ДК нафиг не надо. Петлевое неприлично мало, вот и не требует коррекции поэтому. Вдобавок не используется ток левого плеча ДК от слова никак. На этом фоне пара Баксандалла в ОБ УН как ежику расческа

[bukvarev]

Имхо, токовое зеркало лучше поставить в нагрузку ДК, и выполнить классический Линн с составным транзистором в УН.

[fakel]

Да и плавающие ОБ ДК тоже не нужны, если ДК работает на КЗ (ОБ или зеркало).
Hennady, лепит что попало, по принципу каша из топора
И как бы не хорошо сувать левые схемы в чужие темы

[Hennady]

Имхо, токовое зеркало лучше поставить в нагрузку ДК, и выполнить классический Линн с составным транзистором в УН.

как раз наоборот, из классического Линна с составным в УН и прикрутил этот каскад для "посмотреть")))...

---------- Сообщение добавлено 11:17 ---------- Предыдущее сообщение было 09:14 ----------

Hennady, лепит что попало, по принципу каша из топора
И как бы не хорошо сувать левые схемы в чужие темы

Offтопик:
твое заумное чванство никогда никому пользы не принесет...от слова "совсем"....

[fakel]

Offтопик:

Offтопик:
твое заумное чванство никогда никому пользы не принесет...от слова "совсем"....

Тебе точно не принесет ))

Ну пора бы уже выучить свойства основных схем усилительных каскадов!

из классического Линна с составным в УН и прикрутил этот каскад для "посмотреть")))...

Вот в классическом Линне (с ДК+ТЗ и высокоомным выходом) пара Баксандалла и проявит свои свойства

[mira]

Господа, сорри за мелкий оффтоп. Почему у вас Hung C. Lin (1919-2009) переводится с двумя Н?

[belka]

Господа, сорри за мелкий оффтоп. Почему у вас Hung C. Lin (1919-2009) переводится с двумя Н?

Ойц!

[bukvarev]

Приехали платки из гаража.

По мере наличия свободного времени буду потихоньку заниматься схемкой. Интегрировать по частям

[MAXIM_A]

Приехали платки из гаража.

По мере наличия свободного времени буду потихоньку заниматься схемкой. Интегрировать по частям

Обалдеть, так наладить производство ПП!!! Чуть шелкография размыта.
А как по ценам получается?

[Mexap]

MAXIM_A, эти две в 700₽ обошлись.

[bukvarev]

Собрал УН. Проверил.

Пока в режиме без дополнительной накачки (верхний ОУ просто формирует "0").
Частота единичного усиления при нагрузке УН 100кОм и 33 пФ - 10 МГц при запасе по фазе около 65 градусов.
Разбаланс по току плеч УН - 20 мкА (около 2 В на нагрузке 100 кОм).
В общем, можно рулить под любой ВК.

Огран до рельсы - 3 В, при огране пульсации в цепи питания не более 5 мВ.
По скорости нарастания получается порядка 140 В/мкс. Все симметричненько.


---------- Сообщение добавлено 21:15 ---------- Предыдущее сообщение было 15:07 ----------

Пришпандорил платку к ВК от "Интеграла". Полет нормальный