YES - 5

[Геннадий3]

Приветствую , Всех !

Попросили сделать вариант без ОС-ного (полу-ОС-ного ) усилителя . Надо заметить , что без-ОС-ного УМЗЧ
просто не бывает . Поэтому задача была сделать усилитель без Общей ООС .
За основу был взят хорошо себя зарекомендовавший ВК от YES-4M-SAB . К нему добавлен входной ОУ и
корректор нелинейных искажений ( НИ ) на AD844 .

Базовая схема YES-4M-SAB :

и вот он " YES - 5 " :

ВК - практически без изменений из базовой схемы . Не много изменена схема термостабилизации .
Подробно о работе этого ВК и узла SAB смотрите в темах "YES-4M-SAB" и "YES-3M-SAB".
ВК имеет Кус около 3.5 , который задается резисторами местной ОС R8 и R20 . Для получения
нужного Кус всего усилителя добавлен входной ОУ со своей ООС и Кус = 8.5.

Как видно , на схеме присутствует резистор R45 , а это уже Общая ООС . Во-первых , она не глубокая -
всего около 3-х dB , а во-вторых , введена только с целью поддержания "0" на выходе усилителя ,
с чем она хорошо справляется ( ноль на выходе держится на уровне +/- 5 mV ).
В итоге Кус всего усилителя равен , как и всегда , 20 ( 26 dB ) .

Думаю " изюминкой " YES - 5 можно считать применение корректора НИ на популярной МС AD844 .
Она подключена в точку суммирования ( параллельно петле ОС ) ВК , где формируется напряжение
ошибки усиления.
Здесь необходимо снова вспомнить известного конструктора В.П.Матюшкина , который предложил
для компенсации НИ единичную МПОС - Местная Положительная ОС . Напомню , действие МПОС
направлено в том же направлении , что и ООС , усиливая влияние последней на параметры
усилителя и доводя их до максимально возможных значений .
И ещё , по В.П.Матюшкину - так же как и НИ , при МПОС подавляются пульсации напряжения питания ,
компенсируется дрейф постоянной составляющей напряжения на выходе , а так же она снижает негативное
влияние теплофизических процессов в элементах усилительного тракта и отклика громкоговорителя .

В данном случае в качестве ячейки МПОС используется МС AD844 . Кус ( около единицы ) задается
резистором R44 . Подстраивая этот резистор , удается снизить НИ на 40 dB ( 100 раз ) .

В качестве полигона для испытаний использован старый макет YES-4M-SAB .
Технические характеристики практически такие же как и у предидущих YES - ов и хорошо
видны на "весёлых " картинках :

меандр , клипп 20кГц клипп 100кГц , 10V/дел



Малосигнальная полоса по уровню -3 dB около 1 мГц .
Входное сопротивление около 13 кОм .

Попробовал на выход ВК поставить три пары БТ на том же макете :

для БТ - финал :

" Весёлые " картинки для этого варианта YES-5-БТ практически те же.
При Rн = 2 Ома - Кг и спектр почти без изменений .

Далее предстоит работа со стабилизированным БП .


Кому интересно.
Вот хорошая переводная статья о AD844 и её применении - Р-Хобби № 5 2009г ст. 19-23 .



Геннадий Брагин .

[fakel]

Здесь не понял .

тут

Базовая схема YES-4M-SAB :

[Геннадий3]

Это значит, что усь (вообще, а не этот конкретно) до ума не доведен.

Поддерживаю это мнение .

Когда планируются первые сравнительные прослушивания?

Сделан только макет . Я его послушал - звук впечатлил .

[fakel]

насколько мне известно он сделал на каких-то полевичках всё настолько криво, что оно даже в симуляторе толком не работает. Если я ошибаюсь, поправьте.

Работает, но с небольшой амплитудой (не в клипе). Там сам усь кривой - занижены нагрузочные резисторы

[Геннадий3]

Базовая схема YES-4M-SAB :

Извини , сразу не дошло . Да , похоже на кольцевой балансный модулятор , но это другое и с диодами там всё правильно .

[MAXIM_A]

Интересно, на ВЧ биполярных для ВК будет работать? Не засвистит....

[Геннадий3]

Интересно, на ВЧ биполярных для ВК будет работать? Не засвистит....

Выше уже писал - с транзисторами с Fт = 30 мГц - засвистит .

[fakel]

Извини , сразу не дошло . Да , похоже на кольцевой балансный модулятор , но это другое и с диодами там всё правильно .

Это до меня не дошло Да, там все правильно!

[anatol0]

Offтопик:
Можно долго рассуждать, что "правильный" стабилизированный БП для УНЧ должен быть как бы даже и сложнее самого усилителя, однако практически при разработке ZD-50 Nick измерениями показал преимущества стабилизированного БП. Возможно, конечно, что это относится только к композиту с LM3886.

[begemot61]

Геннадий, поздравляю! Симпатичненько! И при этом уже жвьём и измерено.

однако практически при разработке ZD-50

Что касается стабилизированного или нестабилизированного питания, у ЛМ очень консервативно сделана защита ОБР.
И это невозможно изменить никак, кроме параллеливания ЛМ.
При этом применение стабилизатора позволяет отвязаться от колебаний входного напряжения и максимально использовать потенциал ЛМ.
Здесь такого жёсткого ограничения нет, особенно учитывая коэффициент использования питания данным ВК.
Сопсно, одно из больших достоинств всех Yes*ов-полное использование напряжения питания.
И ОБР будет определятся количеством параллельных транзисторов. Что всегда можно изменить.
Остальные нюансы будут существенно зависеть от конструктива.
Стабилизатор существенно изменяет спектр протекающих токов, что, в свою очередь, изменяет величину наводок.
Очевидных преимуществ стабилизатора при продуманном конструктиве в данном случае я не вижу.

[LepekhinV]

Геннадий3,
БТ - отдельное

[sia_2]

Offтопик:
вообще-то у пресловутой лм-ки защита по ОБР ни разу не "консервативная", а именно балансирующая на грани допустимого с точки зрения долговременной надежности - по пиковой локальной температуре полупроводниковой структуры.

[krulfa]

Здесь необходимо снова вспомнить известного конструктора В.П.Матюшкина , который предложил
для компенсации НИ единичную МПОС - Местная Положительная ОС . Напомню , действие МПОС
направлено в том же направлении , что и ООС , усиливая влияние последней на параметры
усилителя и доводя их до максимально возможных значений .
И ещё , по В.П.Матюшкину - так же как и НИ , при МПОС подавляются пульсации напряжения питания ,
компенсируется дрейф постоянной составляющей напряжения на выходе , а так же она снижает негативное
влияние теплофизических процессов в элементах усилительного тракта и отклика громкоговорителя .

Надеюсь, всем понятно, что усилитель с петлей единичной МПОС, равной единице, без общей петли ОООС, будет любой входной сигнал превращать в меандр, так как такая ПОС увеличит общее усиление до бесконечности.

Поэтому такая схема не может работать без ОООС, которая "пересиливает" МПОС и возвращает усиление к конечной величине. Добавление цепочки ПОС в схему равносильно увеличению петлевого усиления на величину порядка 1/(1-Кпос). Если Кпос = 1, то петлевое усиление возрастает до бесконечности. Если Кпос = 0.99 или имеет место быть перекомпенсация Кпос = 1.01, то добавление петлевого усиления будет порядка 40 Дб.
Если вы на практике получили снижение искажений на 40 Дб, значит, вы вышли на Кпос = 0.99. Это хорошо.

А дальше начинается старая история с зависимостью Кпос от частоты. Удерживать его близким к 1 в широкой полосе частот, применяя переменный резистор - это лотерея. Если вы хотите гарантированный выигрыш в 40 Дб, то ПОС должна уложиться в окно, как я писал, от 0.99 до 1.01, или в децибелах +-0.045 дБ. Это весьма прецизионная схема. Поэтому Матюшкин ввел две петли ПОС, каждая из которых достаточно грубая - 0.95 ... 0.97, но две вместе они дают значительный прирост.

И чтобы усилитель сохранял устойчивость, ПОС должна прекращать работу при подходе к верхней граничной частоте усилителя, быть там менее 0.3. Фактически требования к введению ПОС те же, что для введения усиления в петлю обычным способом с заходом фазы за 180 гр. Вопрос в удобстве применения в зависимости от топологии усилителя.

Иными словами, у вас получился еще один вариант усилителя со сверхглубокой ОООС. А не без оной.

[sia_2]

.... и тут пришел поручик Ржевский и развеял весь романтический Флер ....

[MAXIM_A]

Очень жаль!
Но, может быть звук не плохой...

[begemot61]

защита по ОБР ни разу не "консервативная"

Ну как бы да, поэтому она консервативная в кавычках.
Просто если говорить о защите по ОБР, в ЛМ-ке она именно есть. И работает.
А в большинстве реализаций на дискрете у тех кто считает что защищают именно по ОБР-в реалии просто занимаются самообманом.
По вполне очевидным причинам.
И единственный вариант разумной сложности на дискрете-это спроектировать с достаточным запасом по ОБР.

---------- Сообщение добавлено 13:35 ---------- Предыдущее сообщение было 13:18 ----------

А не без оной.

И какая х...р разница? Не по феньшую?

---------- Сообщение добавлено 13:41 ---------- Предыдущее сообщение было 13:35 ----------

Иными словами

Иными словами-Как же всё запущено

[Геннадий3]

Геннадий, поздравляю! Симпатичненько!

Спасибо !

Очевидных преимуществ стабилизатора при продуманном конструктиве в данном случае я не вижу.

И я не вижу .

Геннадий3,
БТ - отдельное

Владимир , спасибо !

А дальше начинается старая история с зависимостью Кпос от частоты. Удерживать его близким к 1 в широкой полосе частот, применяя переменный резистор - это лотерея.

Да , подстройка резистора МПОС достаточно острая ( с многооборотным думаю будет всё Окей ) . И ни какой лотереи не вижу . Есть положение резистора в котором наблюдается максимальное снижение Кг , но уходя от этого положения в обе стороны происходит лишь резкое снижение эффективности компенсации НИ и ни каких негативных артефактов не зафиксировано. При подаче на вход сигнала частотами до 1 мГц на осциллографе наблюдалось поведение обычного ОС-ного усилителя .

Если вы хотите гарантированный выигрыш в 40 Дб, то ПОС должна уложиться в окно, как я писал, от 0.99 до 1.01, или в децибелах +-0.045 дБ. Это весьма прецизионная схема. Поэтому Матюшкин ввел две петли ПОС, каждая из которых достаточно грубая - 0.95 ... 0.97, но две вместе они дают значительный прирост.

Да есть эти 40 dB в реальном макете и без всякой прецизионности , как минимум на 1-ом и 10 кГц-ах . В моей схеме имеется как минимум две (а то и три ) петли ПОС , которые похоже хорошо уживаются вместе , а так же и с ООС .

И чтобы усилитель сохранял устойчивость, ПОС должна прекращать работу при подходе к верхней граничной частоте усилителя, быть там менее 0.3. Фактически требования к введению ПОС те же, что для введения усиления в петлю обычным способом с заходом фазы за 180 гр.

Есть на входе ФНЧ с частотой среза около 400 Кгц и этого достаточно для сохранения устойчивости . Симулятор не показывал заход фазы за 180 гр.

Иными словами, у вас получился еще один вариант усилителя со сверхглубокой ОООС. А не без оной.

Делался усилитель без Общей ООС , а тот же симулятор показывал глубину ОС в ВК всего около 60 dB , а это вроде бы не сверхглубокая ООС .

Очень жаль!

Чего жаль?

[fakel]

Удерживать его близким к 1 в широкой полосе частот, применяя переменный резистор - это лотерея.

Добавь конденсатор параллельно резику

---------- Сообщение добавлено 10:35 ---------- Предыдущее сообщение было 10:34 ----------

Очень жаль!

А что, собсно, жаль? Пара резисторов, а сколько деталек экономится!

---------- Сообщение добавлено 10:36 ---------- Предыдущее сообщение было 10:35 ----------

Да , подстройка резистора МПОС достаточно острая

главное, чтобы не уплыла со временем/нагревом/старением и т.п.

---------- Сообщение добавлено 10:38 ---------- Предыдущее сообщение было 10:36 ----------

Поэтому Матюшкин ввел две петли ПОС,

там скорее отрицательное сопротивление (двухполюсник). Аналогичный результат дает пара Баксандалла (компенсация выходной проводимости), в которой ПОС всегда строго меньше 1 и перекомпенсация невозможна схемотехнически

[SAPR]

Иными словами, у вас получился еще один вариант усилителя со сверхглубокой ОООС. А не без оной.

Я бы так не сказал - все таки есть отличия. Во вложении эквивалентная схема всей конструкции . X1 - основной усилитель. G1 - ИТУН с коэфф. преобразования напряжение - ток 1/R1 + 1/R2 (максимальная точность настройки, искажения вообще в ноль уходят). Естественно, в реале так не получится, из-за неидеальности G1 (в данном случае AD844). Емкость Cc не дает схеме взлететь возбудиться.
Так вот, в отличии от глубокоосника устраняются и искажения входных каскадов X1.
ЗЫ Если присмотреться к потрохам AD 844 и выкинуть из них все лишнее, также принять R1 = R2 то получатся ячейки fakelа

[fakel]

Offтопик:

ЗЫ Если присмотреться к потрохам AD 844 и выкинуть из них все лишнее, также принять R1 = R2 то получатся ячейки fakelа

Вот и ответ Белке

[SAPR]

Геннадий3, зачем R4?