jazz от anli (усилитель для гурманов)

[anli]

Мотивацией сочинить эту схему оказалась жадность. После запуска ab-dynamic балансный монстр был закутан и убран далеко. Но время от времени свербила обида за простаивающие железки - там и радиатор на 10000 кв.см., и торы с тройной пропиткой и перемотом от "Родника", и прочее, заканчивая альпсом.

Очевидное решение - использовать усилительную часть от ab-dynamic, но нагрузить на генератор тока. Но что-то мне подсказывает, что каких-то новых - по сравнению с ab-dynamic - открытий уши мои не сделают. Так что стал прикидывать, что можно сделать принципиально иное, и, помимо прочего, менее ООСное.

Самое важное ограничение - напряжение вторичек на торах: после моста там всего лишь 13.5V на каждом (из двух) питании (пульсации при токе 2.5A - пила около 300mV от пика до пика). Так как обязательным требованием является УПТ (а вы всё ещё горбатите огибающие? ), включение выходного мосфета с общим стоком исключено - иначе откушаем много вольт от питания, которых и так почти нет. Оно, с другой стороны, и хорошо, так как мне больше нравится с общим истоком.

Следующее требование - полный усилитель. То есть вход должен быть "готовым" к подключению к альпсу.

Третье требование - достаточные PSRR по обоим питаниям. Причина та же - низкое напряжение питания. То есть фильтры типа как у Чуфолли (или стабилизированное питание) - никак.

Короче, получилась такая схемка. Ку (равный 3.35) и ток покоя (около 1.7A) выбраны из расчёта реальных источника и акустики. Максимальная мощность на синусе - около 10W (пиковая - 20W; а вообще - зависит от радиатора, тока покоя, напряжения питания, нагрузки - короче, какой радиатор есть, такая и мощность). Потребление одного канала - 45W.



Так как в схеме всего три детали, надеюсь, никто меня не спросит, как это работает - в теме же написано, что только для гурманов Но критике, конечно, буду рад. Вдруг до пайки дойдёт

Здесь

http://gaydenko.com/audio/se/07/

ещё всякие картинки - PSRR и спектры на разных мощностях (а также Zout: он не зависит от частоты в звуковом диапазоне и меняется от 0.5 ома при входном сигнале -2V до 0.3 ома при входном сигнале +2V).

Offтопик:
Название усилителя никак не связано с жанрами, которые можно (нужно, хорошо, ...) на нём слушать. Чтобы понять смыл имени, достаточно чувствовать как джаз, так и схемотехнику.

Для нетерпеливых:

- 1360, как не прошедшие по эффекту Эрли, в железе были заменены на 2SB1109, модели которых у меня нет, то есть на схеме по-прежнему нарисованы 1360,

- финальная схема, эволюция к которой описана в ветке, и которую слушаю по сей (2013, май) день:

[anli]

Нет, посмотри тут http://datagor.ru/amplifiers/solid-s...ona-passa.html
Там есть цепь изменения тока ИТ от тока в нагрузке.

Хочется остаться в рамках первоначальной идеи - нелинейность всего усилителя определяется нелинейностью единственного элемента - нижнего мосфета.

[Nick]

Кстати, где тут и будут немалые тепловые искажения, так это это в делители ОС.

[anli]

Nick, да я это так, между прочим этот вариант, как курьёз. Он не в тему, если под темой понимать суммирование токов на биполяре, который с базой на земле.

[Nick]

если под темой понимать суммирование токов на биполяре, который с базой на земле.

Да, с базой на земле получше получается - однотактный ТОС в инверте Один недостаток - низкое входное...

[anli]

Nick, loop gain - так?

Один недостаток - низкое входное...

Вот как раз токовый вход плюс буфер "четвёрка резвых" перед ним дают нам неожиданную удивительную возможность - менять глубину ООС выходного каскада, пропорционально меняя два сопротивления (R5, R11 по присоединённой схеме). Если быть занудой, то корректней сказать, R11/R5 меняет Ку, а R11 - глубину ООС.

Ограничения - совсем неглубокая ООС - постоянка будет болтаться сильнее (да и спектр, очевидно, подрастает), самая глубокая - сколько хватит токовых возможностей выхода буфера.

Так что официально предлагаю поспекулировать на тему, какая тут ООС нам нужна ("нам" - меломанам, в данном случае, а не инженерам).

[Nick]

Nick, loop gain - так?

Ага, хотя я вместо L использую R, но это не важно.

[Nick]

Если быть занудой, то корректней сказать, R11/R5 меняет Ку, а R11 - глубину ООС.

Если бы ещё более сильным занудой, то в силу не идеальности токового входа (не нулевого импеданса), они влияют оба . Хотя в данном случае R5 конечно не так сильно.

[anli]

Если бы ещё более сильным занудой, то в силу не идеальности токового входа (не нулевого импеданса), они влияют оба .

Да тут "просто занудой" не хочется, а уж "более сильным занудой" - это ты хватил лишку (ещё б выходное сопротивление буфера вспомнил)

Так что ушам нужно?

[Olegyurich]

какая тут ООС нам нужна

Offтопик:
Не знаю насчет тут, но для себя не так давно понял одну вещь глубина ООС д.б. такой, какой она получается при минимальном количестве деталей, дающем возможность комфортно слушать музыку.

А схема у тебя красивая

[anli]

А схема у тебя красивая

Спасибо!

Не знаю насчет тут, ...

Я понимаю, что вопрос задал достаточно размытый. Так что принял такое волевое решение:

- глубину ООС оставить как раз такой, как было в последних вариантах (при этом на вменяемых мощностях спектр не выше, чем в ab-dynamic),

- токовые возможности буфера использовать для пропорционального уменьшения всех "интересных" сопротивлений; при этом в цепи затвора нижнего мосфета сопротивление уменьшено до всего 300 ом, что заметно замедляет рост спектра с частотой (вот, оказывается, зачем нам нужен ток! ),

- так как ток через биполяры буфера большой, и девиация у него большая, ИТ Q3 снова имеет свою собственную цепочку формирования опорного напряжения,

- все биполяры - среднемощные (то есть теперь нет 2SA970). Они, вероятно, и в смысле ТИ боле инертные.

Offтопик:

Ток - это кровь в жилах усилителя, сопротивления - скелет, активные элементы - мышцы, вход - рот, выход... Ой!

[Olegyurich]

активные элементы - мышцы

Offтопик:
Главное - не перекачать!

[Olegyurich]

глубину ООС оставить как раз такой, как было в последних вариантах (при этом на вменяемых мощностях спектр не выше, чем в ab-dynamic),

Спектр, по моему, замечательный лучшего и желать нельзя.

[anli]

Эххх!.. Не получилось Хотел без кондюков, но один, видимо, придётся, плянафуй, вставить

Дело было так. Достал свой монстр (тяжёлый, гад!), развернул, включил, померил, что там с питанием. С питанием так. Во-первых, напряжение (при сети ~225V) совсем не 13.5V, а 14.75V. Ну и ладно, нас и это устроит. Во-вторых, пульсации в плече питания на канал (при токе потребления 2.5A, а у нас будет около 1.8A) - 400mV от пика до пика (ровная, красивая пила без каких-либо зазубрин - мягкий транс).

Вооружившись этими новыми знаниями, начал пытать схему - АЧХ PSRR (по каждому питанию в отдельности и по обоим вместе) и прямое прохождение пилы 100Hz. Понятно, что и то, и другое - при разных напряжениях на выходе, то есть семействами. Короче, много всего вертел-крутил во всех позициях. В результате пришёл к такому варианту, как присоединил. Осталось найти пару не сильно китайских кондюков 220-470uF (есть больше, есть меньше, а таких нет).

Этот вариант уже близок к разводке. Но если у кого возникнет идея более простого (и PSRR-истого!) буфера - буду рад. Девиация тока от буфера - до +/-25mA.

[Semigor]

Привет, Андрей!

Оставим в стороне вопрос, ответ на который очевиден:

какая тут ООС нам нужна ("нам" - меломанам, в данном случае, а не инженерам).

Никакая
Но без ООС с ОИ конечно не получится.

А вот насчет однотактности какая-то непоследовательность. Может и входной буфер стоит сделать однотактным?

P.S. В последней схеме С1 я бы заменил на стабилитрон.

[anli]

Привет, Андрей!

Игорь, привет!

Никакая

Ну тут ООС уже как бы вообще на одном приборе - типа с анода в свою сетку.

Никакая
Но без ООС с ОИ конечно не получится.

А без ОИ с УПТ не получится.

А вот насчет однотактности какая-то непоследовательность. Может и входной буфер стоит сделать однотактным?

Те простые варианты, которые мне пришли в голову, не подошли. Тут у симметричности буфера по питанию есть плюсы - легче с PSRR, и легче обеспечить ток +/-25mA (от каждого прибора требуется ток в два раза меньше). К тому же полевики несимметричны, и акустический ноль не совпадает с нулём буфера (не, есть такая вероятность, что полевики окажутся такие, что на выходе буфера будет точно Vbe, но это можно "исправить", заменив полевик).

Но, самое главное, нелинейность буфера аж на 15-20db ниже, нежели у мосфета ОИ. Так что у меня есть предположение, что на звук он влиять не будет плохо.

Если что-то конкретное можешь предложить - я рад буду попробовать. Но, опять же, тут есть нюанс. Так как УПТ, вход не должен быть сильно чувствителен к выходному сопротивлению источника (точнее, РГ, а у меня он пока 50K, увы, а не, скажем, 10K). Я не против плавания нуля на выходе, но чтобы уж из воды совсем не выпрыгивал - желательно

В последней схеме С1 я бы заменил на стабилитрон

Спасибо - интересный вариант! Я наскоро его покрутил. Надо будет поисследовать подробнее.

[ИГВИН]

Так что официально предлагаю поспекулировать на тему, какая тут ООС нам нужна ("нам" - меломанам, в данном случае, а не инженерам).

Привет, Андрей!
ИМХО глубина ОООС должна обеспечить выходное сопротивление 0,1...0,2 Ома. Можешь промоделировать?
На искажения при этом - забить.
Оч. желательно собрать макет, послушать в таком виде.

Offтопик:
Не знаю насчет тут, но для себя не так давно понял одну вещь глубина ООС д.б. такой, какой она получается при минимальном количестве деталей, дающем возможность комфортно слушать музыку.

Offтопик:
О, йя, йя!

[Semigor]

Если что-то конкретное можешь предложить - я рад буду попробовать.

Может попробовать входной повторитель на Depletion мосфете, BSP135, например?
Правда, в даташиттах нет никаких температурных характеристик.

[anli]

ИМХО глубина ОООС должна обеспечить выходное сопротивление 0,1...0,2 Ома. Можешь промоделировать?

Интересный критерий. В таком случае я в него с лихвой вписываюсь (то есть у меня не меньше) Это семейство для разных входных напряжений для последней схемы. Синий - когда на выходе совсем "плюс", то есть у нижнего мосфета момент с наименьшей крутизной (это на пиковой мощности 12W, то есть совсем когда с дивана сдувает).

[anli]

Может попробовать входной повторитель на Depletion мосфете, BSP135, например?

С той моделью, что нашёл, такой истоковый повторитель, нагруженный на источник тока (помимо входа 100 ом), оказывается главной нелинейностью с "запасом по нелинейности" около 15db.

Добавлено через 8 минут

с "запасом по нелинейности" около 15db

Упс... Сори, 125-й по ошибке выбрал. С BSP135 истоковый повторитель получается практически с такой же нелинейностью, как и ОИ на выходе.

[ИГВИН]

Интересный критерий. В таком случае я в него с лихвой вписываюсь (то есть у меня не меньше) Это семейство для разных входных напряжений для последней схемы. Синий - когда на выходе совсем "плюс", то есть у нижнего мосфета момент с наименьшей крутизной (это на пиковой мощности 12W, то есть совсем когда с дивана сдувает).

Вери гуд!
Можно даже уменьшить глубину ОООС, разика в полтора-два.
Пробовать надо будет, Андрей.