Проект А без ОООС

[Mad optic]

"Зачат" новый проект - усилитель без ОООС. Причины его появления можно посмотреть здесь:
http://madoptic.narod.ru/projects/a-seb_page2.htm

Усилитель построен с использованием схемотехнических решений близких к Проект А с ОООС (https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=59713), но применены, возможно, не совсем традиционные подходы:
1) получение необходимой линейности не за счет использования линейных свойств полевых тр-ров, а применением оных с высокой крутизной (изначально разработаны для работы в ключевых схемах)
2) применение импульсного БП для питания усилителя.
Так как в УМ используется балансный выход с однотактными плечами, то потребляемый ток усилителя ПОСТОЯННЫЙ. Это и определило возможность использования импульсного БП.

Собственно, схема усилителя:



Усиление К=9.7, измерянная полоса пропускания расширилась до 500 КГц по сравнению с 255 кГц у предыдущего УМ. Частота единичного усиления 4.1 МГц. Для небалансного включения (RCA вход) по измерениям искажения на 1 КГц/1W составляют 0.046% для 8 ом. До 0.8W присутствуют только (!) вторая и третья гармоники. На 4 ом искажения очень близки по структуре.
С изменением частоты искажения не меняются. Во всяком случае, на 10 кГц изменений не видно совсем.

Максимальная выходная мощность представленного варианта составляет 10W на 10 ом. При уменьшении номинала нагрузки снижается до 8W/8ом и 4W/4ом.

Схема усилителя может быть оптимизирована под выходную мощность не менее 10 Вт для нагрузок от 4 до 8 ом (15 Вт на 6 ом) с повышением общей линейности усилителя приблизительно на 6 дБ. Сопротивление резисторов R40, 41 становится 750 ом, а R 5, 21 - 62 ом. R32 должен быть 43К. Также изменяются номиналы резисторов в истоковых цепях выходных источников тока М2 и М4 - теперь это сборки из 6 одно ваттных резисторов 3.92 ома. Ток покоя устанавливается резистором R18 3.9К на 2.28А. R2 тоже становится другим - два 2-ваттных резистора по 0.068 ом. Обратите внимание - необходимо применить другой импульсный БП. Теперь здесь можно использовать TRACO TOP 200-124 (C12 в этом случае не ставится).
Дополнительно: входная сборка должна быть FDC3601N (FDS снята с производства); операционники обязательно использовать ОРА1652 или AD823; на выходе применять можно довольно широкий выбор транзисторов, рекомендую FQP50N06L, FQP33N10L. Вместо 2SD1898 можно применить PBSS4240X.

Ниже приведена аппаратная реализация усилителя, она немного отличается от предыдущего усилителя Проект А, но корпус используется того же типа.

Собственно, п/плата усилителя 4-х слойная с металлизацией 105 мкм, размером 203х146 мм и выглядит так:


Вид спереди моноблока: , сзади:
Вид частично разобранного изделия:

Измерения усилителя приведены на сайте (по ссылке выше).

Развитие проекта - усилитель Perfectio (28 W/6 ом):

[Mad optic]

Вы писали что такая подстройка приводит к росту 2й гармоники?

Не совсем так. 2-я гармоника является следствием ассиметричности (различий в параметрах пассивных и активных элементов плеч). Балансировка приведенным подстроечным резистором убирает только статический дисбаланс на выходе. Уменьшить вторую гармонику можно подбором элементов, обеспечивая идентичность.

[LexaryStyle]

Еще такой вопрос: Если использовать данный усь для СЧ-ВЧ, корректно и логично ли будет уменьшить его ток до 1-1.5А?

[Mad optic]

Еще такой вопрос: Если использовать данный усь для СЧ-ВЧ, корректно и логично ли будет уменьшить его ток до 1-1.5А?

Все зависит от постановки задачи. Если указанных мощностей (4/6/8W на 4/6/8 ом) хватает, то рекомендую придерживаться приведенной схемы с током покоя 1.43А. Если еще снизите ток покоя, то увеличатся искажения (даже на небольших уровнях сигнала около 1Вт).

[jett]

В данной схеме и при указанных номиналах это заметить очень проблематично ввиду очень большой постоянной времени. Если емкости "недобрать", то возможно какое-то влияние, думаю.

Дело в том, что я у себя ковырял данную цепь и довольно основательно. Получалось так, что конденсаторы здесь достаточно заметны, и тип, и емкость. Поэтому в результате те, что в ООС уменьшил основательно, а те, что после ОУ - убрал вообще, и на слух так понравилось больше. Кроме того, по симулятору получается, что при таком раскладе можно в некоторой степени корректировать ФЧХ в области ВЧ.

[LexaryStyle]

Представляю на суд общественности схемку перед разводкой ПП. По сути авторская но все же... Выслушаю предложения.

---------- Сообщение добавлено 10.21 ---------- Предыдущее сообщение было 09.47 ----------

Дело в том, что я у себя ковырял данную цепь и довольно основательно.

Хотите сказать керамика тут не применима? nichicon muse es?

[Mad optic]

Представляю на суд общественности схемку перед разводкой ПП. По сути авторская но все же... Выслушаю предложения.

1. Необходимо добавить резисторы в затворы М1 и М2.

2. Если уж разрываете реле одну линию к АС, то рекомендую запараллелить контакты второй группой.


Вопрос: Под какой выходной ток рассчитывается схема?

---------- Сообщение добавлено 13.11 ---------- Предыдущее сообщение было 13.06 ----------

3. Диодную матрицу VD5 необходимо выбирать на "обычных" диодах (не Шоттки).

---------- Сообщение добавлено 13.12 ---------- Предыдущее сообщение было 13.11 ----------

4. Кто такой D9?

---------- Сообщение добавлено 13.15 ---------- Предыдущее сообщение было 13.12 ----------

5. Если источник питания 24В не импульсный, то можно удалить L1 а напряжение 24В должно быть стабилизированным.

[LexaryStyle]

Вопрос: Под какой выходной ток рассчитывается схема?

Как и у Вас. 2*1,4А

3. Диодную матрицу VD5 необходимо выбирать на "обычных" диодах (не Шоттки).

В связи с чем? Имею DB107, он не быстрый, подойдет?

4. Кто такой D9?

Стабилитрон 5В, так как реле 5в. + работает защитой от обр. ЭДС катушки реле.

[Mad optic]

В связи с чем? Имею DB107, он не быстрый, подойдет?

Дело не в быстроте, а в широкой полосе пропускания снизу усилителя (0.34Hz -3Db). Для предотвращения ложных срабатываний защиты рекомендую увеличить С23 в полтора раза при использовании моста на ДШ. Здесь подойдут самые обычные небыстродействующие кремниевые.

Стабилитрон 5В, так как реле 5в. + работает защитой от обр. ЭДС катушки реле.

Поставьте лучше просто диод.

---------- Сообщение добавлено 18.54 ---------- Предыдущее сообщение было 18.48 ----------

P.S. В истоки источников тока на М1 и М2 лучше поставить по три 1W резистора 2.4 ом, если уж хотите уменьшить количество резисторов.

[LexaryStyle]

Mad optic, благодарю за комментарии! Напишите по методике настройки пожалуйста. Я тут подумал, чтобы замерить THD придется иметь изолированный источник для уся и синуса 1КГц от анализатора, иначе БУМ.

рекомендую увеличить С23 в полтора раза

Поставил "обычный" мост, дешевле. На реальном усилителе попробую еще уменьшить емкость С23, увеличив сопротивление "накачивающих" резисторов. Может тогда имеет смысл поставить сдвоенную оптопару дарлингтона выкинув мост? (MOCD223)

[jett]

Хотите сказать керамика тут не применима? nichicon muse es?

У меня в ООС ОУ стоят полистиролы 510 пФ//5,6 ком. И всё. Выше 1...1,5 нФ уже слышен почерк, чем больше емкость - тем больше слышно.

---------- Сообщение добавлено 20.31 ---------- Предыдущее сообщение было 20.23 ----------

Если уж разрываете реле одну линию к АС, то рекомендую запараллелить контакты второй группой.

Я бы предложил одной группой закорачивать (а не разрывать) выход, а второй разрывать сеть.

[Mad optic]

Mad optic, благодарю за комментарии! Напишите по методике настройки пожалуйста.

Собственно, я бы рекомендовал R18 поставить постоянным на основании расчета, т.к. если неудачно тронете его или он окажется не в "том" положении при пуске, то с выходными транзисторами и резисторами в истоках можно распрощаться. Если же после первого пуска захотите скорректировать ток покоя, то это легко будет сделать на основе имеющихся измерений заменой постоянного резистра. У меня на схеме был заложен параллельный резистор для корректировки.

А вообще настройка проста - после первого пуска установить ноль, затем его еще раз установить через полтора часа. Все. Только настройку нуля необходимо делать на полностью собранном изделии.

---------- Сообщение добавлено 09.26 ---------- Предыдущее сообщение было 09.16 ----------

Я бы предложил одной группой закорачивать (а не разрывать) выход, а второй разрывать сеть.

Т.е. хотите, чтобы при включении, пока не сработало реле, весь ток покоя (и М2, и М4) шел через один выходной транзистор?

А если вторая группа будет разрывать сеть, то усилитель при указанной схеме управления вообще никогда не включится.

[IDDQD]

Если указанных мощностей (4/6/8W на 4/6/8 ом) хватает, то рекомендую придерживаться приведенной схемы с током покоя 1.43А.

Получается общий ток потребления ВК 2.8 А - т.е. 67 Вт? Не многовато ли для указанных мощностей?
P.S.
А можете выложить файлик схемы *.asc ? Хотелось бы покрутить в ЛТспайсе...

[LexaryStyle]

Как вам такой вариант? Концепт.)

[Mad optic]

Получается общий ток потребления ВК 2.8 А - т.е. 67 Вт? Не многовато ли для указанных мощностей?

Всего 71W. КПД 6-11%. Те, кто беспокоятся о высоком КПД используют класс D. Меня же интересует качество.

---------- Сообщение добавлено 22.36 ---------- Предыдущее сообщение было 22.34 ----------

Как вам такой вариант? Концепт.)

Не отвлекайтесь

[jett]

Т.е. хотите, чтобы при включении, пока не сработало реле, весь ток покоя (и М2, и М4) шел через один выходной транзистор?

Непонятно, почему должно быть так, ведь на обоих затворах напряжения существенно отличаться не должны.

А если вторая группа будет разрывать сеть, то усилитель при указанной схеме управления вообще никогда не включится.

Ну у меня же включается. Кнопка вкл. не фиксируемая, совмещена с софт-стартом. Работает уже много лет. Зато имеем неоспоримый плюс: контакты реле - вне тракта, следовательно качество реле не суть важно. Такой вых. каскад не боится закорачивания выхода, в том числе и при подаче сигнала.
Вас же интересует качество (звука).

[Mad optic]

Непонятно, почему должно быть так, ведь на обоих затворах напряжения существенно отличаться не должны.

У примененных транзисторов очень высокая крутизна характеристики. В момент включения разница напряжений на выходе полевиков составляет около 200 мВ. Для избежания щелчков и подачи этого напряжения на АС схема обеспечивает задержку включения реле 15 секунд. В момент включения разница напряжений не превышает 30 мВ.

При 200 мВ весь ток пойдет через один транзистор и это приведет к еще большему дисбалансу из-за прогрева перехода именно транзистора с меньшим начальным напряжением З-И.

Ну у меня же включается. Кнопка вкл. не фиксируемая, совмещена с софт-стартом. Работает уже много лет.

В данной схеме кнопку включения (шунтирующую контакты реле) придется удерживать до момента включения реле, т.е. не менее 15 секунд, если, как вы написали, это же реле будет "разрывать сеть". Конечно, можно сделать более сложную подсистему софт старта, но я ставил задачу сделать ее максимально простой (ради спортивного интереса), т.к. усилитель сам по себе очень прост. Меня всегда удивляет, когда сервисные схемы зачастую больше и сложнее самого усилителя. В этом есть что-то противоестественное

[LexaryStyle]

Всего 71W. КПД 6-11%. Те, кто беспокоятся о высоком КПД используют класс D. Меня же интересует качество.

---------- Сообщение добавлено 22.36 ---------- Предыдущее сообщение было 22.34 ----------



Не отвлекайтесь

Я хотел упростить.

[IDDQD]

Всего 71W. КПД 6-11%. Те, кто беспокоятся о высоком КПД используют класс D. Меня же интересует качество.

Если сделать из М2, М4 управляемые ИТ, то имхо решится вопрос и с КПД и тем более качеством. Попробуйте. Хотя бы в симуляторе. Если влом, выложите *.asc

[Mad optic]

Я хотел упростить.

У вас получился весьма интересный вариант. Только необходимо промоделировать его работу при, скажем, 12В (ампл.) и 0.3Гц, чтобы корректно выбрать емкость. Также следует ориентироваться на надежное срабатывание при 2...3В постоянного напряжения на выходе (выбор резисторов).

Я намекнул "не отвлекайтесь", т.к. процесс усовершенствования может затянуться настолько, что "пара" на реализацию его уже может не хватить. По себе знаю

---------- Сообщение добавлено 09.41 ---------- Предыдущее сообщение было 09.15 ----------

Если сделать из М2, М4 управляемые ИТ, то имхо решится вопрос и с КПД и тем более качеством.

Чтобы два выигрыша (и КПД, и качество), да сразу - такое чаще всего в мышеловке только бывает.

Одним из ключевых элементов получения качества в данном усилителе является почти полная "отвязка" его от подсистемы питания (отсутствие влияния качества БП на работу УМ). Постоянство тока потребления независимо от нагрузки/уровня выходного сигнала здесь основной момент. Вы же предлагаете лишить усилитель этого преимущества.
Кроме того, введение в схему дополнительной подсистемы управления с отличной от нуля линейностью вряд ли повысит общую линейность при отсутствии ОС.
Т.е., в итоге, КПД мы поднимем, а качество вряд ли.

[LexaryStyle]

процесс усовершенствования может затянуться

РЭИ заказаны, есть время "повыеживаться". Как приедут детали, сверю габаритные хар-ки и предложу ПП.

---------- Сообщение добавлено 12.12 ---------- Предыдущее сообщение было 12.12 ----------

У вас получился весьма интересный вариант.

Заложу его, далее подберу номиналы по факту на прототипе.