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):

[IDDQD]

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.

Вы пребываете в плену жестоких заблуждений. Вот пример схемы, где бозосый повторитель (псевдооднотакт) при сопоставимом с вашей схемой энергопотреблении выдает 50W на нагрузку 4 Ом, при этом оставаясь в А классе. Ток потребления постоянный, Кг на частоте 20 КГц = 0.029%. При выходной мощности 1W на 4 Ом - 0.0035%. В чистом классе А без модуляции нижнего источника тока таких результатов не достичь...

[Mad optic]

Вы пребываете в плену жестоких заблуждений.

Все, ща пойду убьюсь об стену.

Вот пример схемы, где бозосый повторитель (псевдооднотакт) при сопоставимом с вашей схемой энергопотреблении выдает 50W на нагрузку 4 Ом, при этом оставаясь в А классе. Ток потребления постоянный...

Перед тем, как убиться, пара замечаний:

1. Есть еще много разных способов подключить нагрузку через электролиты, как в вашем шедевре, однако передо мной стояла задача как раз исключить электролиты из цепи прохождения сигнала.
2. Класс А не панацея, а средство, одно из многих.

[jett]

На схеме 52V*1.34A=70W, 50/70== 70%, там нет ошибки?

Ток там почти 2 А, на графике видно.

Вы пребываете в плену жестоких заблуждений.

На практике звучание подобной схемы (пост 541) может оказаться и не столь радужным. Вы ее собирали, слушали?

---------- Сообщение добавлено 01.19 ---------- Предыдущее сообщение было 00.57 ----------

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

Mad optic, вы ещё с нами, стена не выдержала? Тут ить вопрос в чём? Если качество звука первостепенно, тогда мы ищем пути выжать по максимуму. И вот, по моему ощущению, потенциал данной схемотехники (а это при должной реализации тот самый хай-энд ) у вас чуть-чуть не "дожат", в первую очередь, "благодаря" емкостям на входе (а там можно (и, пожалуй, нужно) привязать затворы к земле, о чём уже писалось), а также обилию необязательных емкостей в ИТУНах, ну и реле в цепи нагрузки, уйти от которого можно достаточно просто. Подумайте. Но я не настаиваю.

[Mad optic]

Mad optic, вы ещё с нами, стена не выдержала?

Да! Стена рухнула. Оказалось, что я упертый баран, а не мышь....

Тут ить вопрос в чём? Если качество звука первостепенно, тогда мы ищем пути выжать по максимуму. И вот, по моему ощущению, потенциал данной схемотехники (а это при должной реализации тот самый хай-энд ) у вас чуть-чуть не "дожат", в первую очередь, "благодаря" емкостям на входе (а там можно (и, пожалуй, нужно) привязать затворы к земле, о чём уже писалось), а также обилию необязательных емкостей в ИТУНах, ну и реле в цепи нагрузки, уйти от которого можно достаточно просто. Подумайте. Но я не настаиваю.

Относительно емкостей и открытого входа тут уже дискутировали и я остаюсь при своем - во всем тракте должна быть одна единственная проходная неэлектролитическая емкость и она на входе УМ (Иначе вы весь тепловой дрейф тракта умножите на Ку, соберете на выходе и выдадите его в АС).
А вот реле в цепи нагрузки действительно считаю проблемой. Пытался реализовать вариант с закорачивнием выхода, но безуспешно (причину описал выше в п.536). Чтобы не тормозить проект и не терять "запал", сделал защиту по-старинке. В проекте и так много чего проверил для себя нового.

[alnikst]

Ток там почти 2 А, на графике видно.
На практике звучание подобной схемы (пост 541) может оказаться и не столь радужным. Вы ее собирали, слушали?

Прошу прощения за оффтоп. Звучание схемы https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=67498&page=74 оценено IGOR2 как очень радужное При токе покоя 2,5 А реализация уперлась в радиаторы, трансформаторы и стабилизированное питание ... Все характерно для класса А.

[jett]

Относительно емкостей и открытого входа тут уже дискутировали и я остаюсь при своем - во всем тракте должна быть одна единственная проходная неэлектролитическая емкость и она на входе УМ

Капля камень точит...

Пытался реализовать вариант с закорачивнием выхода, но безуспешно (причину описал выше в п.536).

Можно сосредоточиться на главном - в момент отключения (неважно, аварийного или обычного) выходы закорачиваются, а размыкать при включении их можно даже и без задержки, т.к. 200 мВ совершенно безопасны для АС, да и щечка по сути не будет. Вобщем, всё возможно.

---------- Сообщение добавлено 00.53 ---------- Предыдущее сообщение было 00.52 ----------

Звучание схемы https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=67498&page=74 оценено IGOR2 как очень радужное

И такое тоже возможно.

[Mad optic]

Можно сосредоточиться на главном - в момент отключения (неважно, аварийного или обычного) выходы закорачиваются, а размыкать при включении их можно даже и без задержки, т.к. 200 мВ совершенно безопасны для АС, да и щечка по сути не будет. Вобщем, всё возможно.

Если внимательно вдуматься, то ваше предложение очень даже интересно. Оно не очень "кошерно", но работоспособно.
Действительно, достаточно убрать емкость С25 и одну группу контактов реле перевести на закорачивание АС.

Кстати, в вашей системе в тракте присутствует реле, переключающее балансный и небалансный входы. Вы к этому относитесь менее критично?

[LexaryStyle]

достаточно убрать емкость С25 и одну группу контактов реле перевести на закорачивание АС.

А не будет ли схема "биться в истерике" при наличии постоянки на выходе при "раскорачивании" выхода?

[Mad optic]

Это мой пост №666.

А не будет ли схема "биться в истерике" при наличии постоянки на выходе при "раскорачивании" выхода?

При неудачном стечении обстоятельств (если начальное напряжение превысит порог срабатывания защиты) - да, будет. Такое возможно для не совсем подходящих пар или при неидентично сделанном теплоотводе (например, где-то пасту переложили, где-то недоложили под транзисторы).
Но, думаю, основная проблема будет только при первом пуске - надо будет успеть отловить напряжения, чтобы отрегулировать баланс. Тут или стрелочный вольтметр или электронный со шкалой в помощь, или метод "научного тыка" - сдвигая постепенно подстроечник перед каждым пуском.

[LexaryStyle]

если начальное напряжение превысит порог срабатывания защиты

В вашей схеме источники токов на М2 М4 вероятно буду выходить "долго" и "неодинаково", что приведет к отключениям при старте. А наличие в одном реле и сигнальной пары и сетевой я считаю тоже не удачным... Ставить 2 реле?

Кстати, а при каких обстоятельствах возникнет постоянка? (кроме не совсем подходящих пар или при неидентично сделанном теплоотводе) Пробой вых. транзистора?

[Mad optic]

В вашей схеме источники токов на М2 М4 вероятно буду выходить "долго" и "неодинаково", что приведет к отключениям при старте.

Да, токи покоя выходят на режим около 20-25 секунд, поэтому это еще один фактор, влияющий на дисбаланс при старте. Но, как я уже заметил, на отрегулированном усилителе в момент старта разбаланс составляет около 200 мВ и уменьшается до 30 мВ за 15 секунд.

Кстати, а при каких обстоятельствах возникнет постоянка? (кроме не совсем подходящих пар или при неидентично сделанном теплоотводе) Пробой вых. транзистора?

Кроме перечисленного в скобках в начальном этапе постоянка определяется также разбалансировкой входной дифпары. Поэтому именно придется отлавливать рабочее положение системы, если применить защиту, предложенную jett.

Пока именно красивого решения не было найдено, поэтому все-же рекомендую сделать реализованный вариант или доработанный вами.

Jett пока не ответил на мой вопрос - почему именно реле на выходе он считает проблемой, а на входе УМ нет. Да и соединения в кабельных разъемах во всем предшествующем тракте ничем не лучше...

Вот и вопрос - стоит ли так заморачиваться относительно реле на выходе?

[Semigor]

Да и соединения в кабельных разъемах во всем предшествующем тракте ничем не лучше...

На самом деле существенно лучше, поскольку при соединении происходит "самозачищение" контактов. В реле, (как и в тумблерах), такой эффект отсутствует. Кстати, именно поэтому не стоит производить сравнения, переключая устройства тумблером "на лету". Все начинает звучать одинаково плохо.

[Prophetmaster]

Да, токи покоя выходят на режим около 20-25 секунд, поэтому это еще один фактор, влияющий на дисбаланс при старте. Но, как я уже заметил, на отрегулированном усилителе в момент старта разбаланс составляет около 200 мВ и уменьшается до 30 мВ за 15 секунд.

Почитал посты про защиту и не понял, честно говоря, в чем проблема? Если УМ без ОООС, то не вижу никаких трудностей с реализацией закорачивающего выход реле на все время переходных процессов - 15, 20, 30 сек, какая разница? Чувствительность защиты, которую я использую в своих конструкциях, около 1 В постоянного напряжения (это еще достаточно высокая, обычно она ниже) и, соответственно, никаких "танцев реле без бубна", при начальной постоянке в 200 мВ, не случится, тем более, что во время переходных процессов реле нормально замкнутое, а когда оно разомкнется, то на выходе установится уже запланированные 30 мВ. В моем новом проекте реле защиты будет размыкать контакты более чем через минуту с момента включения питания.

[Mad optic]

Почитал посты про защиту и не понял, честно говоря, в чем проблема? Если УМ без ОООС, то не вижу никаких трудностей с реализацией закорачивающего выход реле на все время переходных процессов - 15, 20, 30 сек, какая разница? .

Возможная проблема при длительном закорачивании сразу после включения описана в п.№536.

---------- Сообщение добавлено 14.55 ---------- Предыдущее сообщение было 14.50 ----------

На самом деле существенно лучше, поскольку при соединении происходит "самозачищение" контактов. В реле, (как и в тумблерах), такой эффект отсутствует.

Только надо учитывать еще, что контактная группа разъема находится незащищенной в окружающей среде, где влажность меняется в весьма широких пределах. На аудиотехнике пока еще не видел применение разъемов с IP67-68. При длительном воздействии влаги и в "самозачищенном" соединении образуется окисел.
Контактная группа в закрытом корпусе реле менее подвержена внешнему воздействию, однако (если это не открытое реле с низким уровнем защиты).

[Prophetmaster]

Возможная проблема при длительном закорачивании сразу после включения описана в п.№536.

Читал этот пост, но понятно стало только после прочтения всей предыдущей страницы и когда схему посмотрел Надо проверить на практике - можно привернуть на выходные клеммы сначала резистор 0.5 Ом, к примеру, и посмотреть как поведет себя схема при включении. Характер будет ясен, скорее всего.

[Игорь Гапонов]

...
Только надо учитывать еще, что контактная группа разъема находится незащищенной в окружающей среде, где влажность меняется в весьма широких пределах. На аудиотехнике пока еще не видел применение разъемов с IP67-68. При длительном воздействии влаги и в "самозачищенном" соединении образуется окисел.
Контактная группа в закрытом корпусе реле менее подвержена внешнему воздействию, однако (если это не открытое реле с низким уровнем защиты).

Практика коммутации в "верхнем" аудио показывает, что переключатель - "ножевой", разъём - приближенный к "ножевому" или цанговый с резьбовым зажимом, материал - бронза под родием (химическая гальванопластика), на втором месте определённые "контактные" бронзы, на третьем - вульгарная латунь. И уже потом серебро-золото-медь. Любые существующие реле в сигнальных цепях "верхнего" аудио не применяют, для защиты и силовых цепей (корректная топология и схемотехника) - сколько влезет.

Для разъёмов (малое число переключений - циклов коммутации) защита от атмосферы осуществляется специальными сильно смачивающими и нейтральными смазками. "Самозачищение" происходит под смазкой. Для переключателей пока не придумали нормальную защитную смазку.

Разъёмы для АС - случай особый. Пока лучше, чем "медь+медь, резьбовой зажим" не найдено.

[Mad optic]

Для разъёмов (малое число переключений - циклов коммутации) защита от атмосферы осуществляется специальными сильно смачивающими и нейтральными смазками. "Самозачищение" происходит под смазкой. Для переключателей пока не придумали нормальную защитную смазку.

В процессе "самозачищения" в месте контакта все лишнее/защищающее как раз удаляется, иначе рабочие характеристики соединения нельзя будет гарантировать (смазки являются чаще всего изоляторами, в противном случае разъем не пройдет тесты на сопротивление изоляции).

[Игорь Гапонов]

Вы попробуйте, например, на эрсиэй. Есть и кабели с резьбовой цангой на эрсиэях и с добавлением силикона (какая-то там хитрая ёмкость внутрях). Некоторые силиконы даже нагрев от довольно мощных ламп выдерживают годы - личный опыт по такой подводной технологии соединений в обычных ламповых панельках - чуток в панельку и вставляешь. В пальчиках лучше разрезные, а октальные все с самозачисткой. Очень хорош такой контакт в контейнерах для батареек- сначала мелкой шкурой "по сухому" элемент и контакты контейнера, потом на элемент пол капли на каждый полюс и вставляешь. Перерыв на перекур допустИм . Но обычные маслА очень не желательно, т.к. и сера и кислота (жирные кислоты) и присадки с неизвестными свойствами в них не редкость.

И замечу из практики проводных линий связи, что существует профессиональная технология соединения моножил под жидким герметиком - такие полиэтиленовые капсулы с двумя отверстиями, с силиконодобной жидкостью и зарезающей бронзовой или стальной спорудой типа двух скобочек, которые в ней плавают (в исходном состоянии силикон с воздухом не сообщается). Вставляешь прямо в изоляции два провода в дырки и специальным инструментом сдавливаешь. Споруда всё протыкает и зарезает медь под силиконом, и силикон не вытекает, т.к. очень хорошо смачивает скобочки и медь, но не смачивает полиэтилен, а щели после зарезания на уровне капилляров. Переходное сопротивление контакта лучше пайки (специально измерял), а стойкость позволяет этот узел погружать в азотную кислоту.

[jett]

А не будет ли схема "биться в истерике" при наличии постоянки на выходе при "раскорачивании" выхода?

Будет, вполне возможная ситуация. Поэтому применил у себя "защёлку": при появлении постоянки система защиты просто переходит в устойчивое состояние отключения от сети с замыканием выходов (см. вложение). При включении же - на 2...3 сек. нажимаю кнопку S2, реализуя таким образом софт-старт и блокируя "защёлку", далее срабатывают реле Re4, 5 , замыкающие сеть и размыкающие выходы. Щелчок отсутствует.

Кроме перечисленного в скобках в начальном этапе постоянка определяется также разбалансировкой входной дифпары. Поэтому именно придется отлавливать рабочее положение системы, если применить защиту, предложенную jett.

А в лоб и не надо. Главное принять данный принцип - закорачивание выходов вместо размыкания. Остальное - дело техники, справитесь.

Jett пока не ответил на мой вопрос - почему именно реле на выходе он считает проблемой, а на входе УМ нет.

Просто не придумал пока, как обойти эти реле на входе, потому и ставлю. Ну и думаю все-же, что качественные реле с контактами из драгметаллов в слаботочных цепях менее "опасны" для звука. На практике не замечал заметных проблем, использую сигнальные "Такамисава".

Вот и вопрос - стоит ли так заморачиваться относительно реле на выходе?

Тот же принцип, что и с "проходными" конденсаторами: если можно не применять - не применяй.

[LexaryStyle]

Ориентировочно размер ПП получится 100х200мм. Думаю в 2 слоя не уложу, 4 будет...