Усилитель

[SAPR]

Продолжение "простейшего композита".
При питании +\-32 В выходная мощность 50 Вт\8 Ом.
Напряжение питания используется максимально (клипп. на уровне 29 ... 30 В)
ОУ (1/2 OP275) работает в малосигнальном режиме (в звуковом диапазоне).
Первая пара БТ - высокочастотные средней мощности (например BD139\140)
Вторая пара БТ - высокочастотные малой мощности (например 2n3904\3906)
Выходные 2SK1058\2SJ162. Ток покоя выходников 120 мА.
Напряжение на эммитерах биполярных транзисторов (при питании +\-32 В) +\- 17 В.
Частота среза (полюс) транзисторной части - примерно 15 МГц.
Искажения ничтожны.
*********
PS На схеме питание ОУ указано неверно - там где "+" должен быть "-" и наоборот.
*********
Улучшение (модернизация) схемы:
1. R (10 ... 50 Ом) C (470 мкФ) фильтр по питанию для каскада Q1, Q2.
2. Емкость примерно 0.33 ... 1.0 мкФ (пленка и\или керамика NP0) между базами Q1, Q2.
3. Стабилитрон (набор стабилитронов) на 34 В вместо R14.
4. Дополнительный маломощный блок питания, можно нестабилизированый с напряжением, примерно равным мощному БП. От мощного БП питать только оконечные М1 и М2.
5. Следящий каскод Хауксворда вместо Q1, Q2. Возрастает линейность, расширяется полоса, улучшается PSRR. Но самое главное - умеyьшается нагрузка по току на выхлоп ОУ - на частотах ниже 1 кГц как минимум на 20 дБ.

[Garlik]

Garlik прочитал, помогло, видать последние сообщения по теме не читал. При следующей реализации данной схемы постараюсь учесть приведенные выше рекомендации. Провода у меня реально были длинные по 40 см, скорее всего из-за этого были проблемы с питанием усилителя (перекосы по напряжению), да и сам БП дохляк. Вследствие перекосов выходные транзисторы начинали работать не симметрично. Как мне представляется процесс. Честно говоря думал, что такая глубокая ОС как в композитном усилителе должна хорошо подавлять нелинейные искажения. Видел композитники которые с весьма паршивым ВК (чуть ли не в режиме "С") проявляли чудеса линейности, правда я их не собирал.

По логике оно выходило (поскольку у Вас была явная зависимость величины гармоник от мощности), что это паразитный контур "мутит воду во пруду".
Ну провода, т.е. контура, это первое что нужно исключать. Если же по конструктивным соображениям это трудно, то обязательно свивать в жгут. Вот тут вопрос, а как из трех проводов сделать "витую пару"? Для себя я решил, что правильно будет свивать плюсовой и минусовой провода, но вокруг нулевого. Проблемы со второй гармоникой исчезли напрочь. А провода то были всего сантиметров 20.
Успехов!

[Mychyakovich]

Как-то писАл в теме,что ко ВСЕМ усилителям уважаемого SAPR-а применимы правила монтажа ВЧ устройств...

[Budkomes]

Garlik провода сделал по 4 шт, и свивал один земляной и один питание, причем по две косички на на одно плечо усилителя. Объясню почему, потому как токи проходят одному из питающих проводов, а затем возвращаются по земле и наоборот. Но мне это не помогло. 40 см слишком большая длина. Кстати тут я не приводил замеры двух каналов одновременно. И должен заметить, что в канале где провода немного короче. Искажения начинают расти на большей мощности, но отличие не существенно, укладываются в погрешность измерений . Короче нужно делать ОС с корректировкой еще и по фазе, а не только по амплитуде, прикольно.

[ANHO]

Garlik провода сделал по 4 шт, и свивал один земляной и один питание, причем по две косички на на одно плечо усилителя. Объясню почему, потому как токи проходят одному из питающих проводов, а затем возвращаются по земле и наоборот.

Обычно советуют свивать плотно между собой "плюс" и "минус" а затем их с землей.
Упрощенно: по "+" проходит положительная волна синусоиды, по "-" проходит отрицательная волна. В сумме получаем усиливаемую синусоиду. То есть петля образованная
1)общим проводом
2) суммой "+" и "-"
--> излучает сам усиливаемый сигнал. Без гармоник.

Если на плате усилителя располагаются большие банки питания (например https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=58364), то в проводах "+" и "-" подходящих к плате большие импульсы подзарядки этих банок. Эти импульсы синхронны по времени. И тогда еще выгоднее эти импульсы скомпенсировать друг другом.

[35101]

А уходит и + и - по земле.

[Budkomes]

Схема ВК двухтактная, как известно ток течет по замкнутому контуру. Сначала к примеру открывается + плечо, ток течет через провод питания и возвращается через нагрузку по земле, значит работают только земля и одно из плеч ВК. Одновременно два плеча не должны открываться, хотя можно, от угла отсечки зависит. Как по мне если нет возможности сократить длину проводов питающих, проводов, то эффективно сделать провод в виде коаксиальной линии, причем внешний экран сделать литым, или пролудить. В таком случа излучения станут меньше. НО! Индуктивность проводов не куда не денется. Её можно снизить, но не слишком сильно. У меня не получалось. Самый лучший вариант конечно сделать БП вместе с УМ.
Как по мне, так все просто, ОС в таком представлении как её принято применять, не способна корректировать фазу сигнала. Есть определенная задержка по фазе сигнала, и чем более высокого порядка ФНЧ эквивалентной схемы УМ тем выше задержка по фазе. Вообще нужно проанализировать причину возникновения четных гармоник и там уже теоретизировать. А так просто воду в ступе толокем.

[ANHO]

Offтопик:

Схема ВК двухтактная, как известно ток течет по замкнутому контуру. Сначала к примеру открывается + плечо, ток течет через провод питания и возвращается через нагрузку по земле, значит работают только земля и одно из плеч ВК. Одновременно два плеча не должны открываться, хотя можно, от угла отсечки зависит.

Если считать что все каскады кроме выходного работают в режиме А, то ток предыдущих каскадов постоянен и его можно не учитывать.
Теперь о выходном каскаде (говорю не о мгновенном значении тока, а о токе протекающем за какое-то время, например за секунду): Ток нагрузки течет через землю. Далее проходит через блок питания. Затем он "расщепляется" на ток, текущий по плечу "+" и ток текущий по плечу "-". Если проводники "+" и "-" проложить очень близко (так что расстоянием между ними можно пренебречь), то через эти два проводника в сумме будет тоже течь ток нагрузки. То есть в сумме двух проводников не будет гармоник тока нагрузки.
На практике это больше актуально для печатных плат, где контура протекания тока разных плеч стараются минимизировать и/или пространственно совместить.
Провода идущие от блока питания просто свивают все вместе для уменьшения площади всех контуров.

[Budkomes]

Честно сказать, не потому я затеял разговор, причина была в том, что я собирал уже не один усилитель в корпусе от Радиотехника 101, с родным БП и длинными проводами. НО! Такого эффекта как на этом композите (усилитель который обсуждается по данной теме), не встречал. Гармоники росли но не так сильно и не на такой малой мощности (20 Вт). При мощности в 20 Вт, при прочих равных условиях, линейность у аппаратов которые я делал, была лучше. Хотя звук у данного композита реально непохож не на что. По идеи, повторюсь. ОС должна была исправить искажения сигнала. Автор прилогал АЧХ данного устройства с разорванной ОС, правда только для транзисторной части. Ку на частотах выше 1 кГц, для транзисторной части порядка 300 и убывает примерно в 2 раза примерно -6 дБ на октаву, что соответствует ФНЧ первого порядка (если я не прав поправьте). Я использовал ОРА604, у неё Ку на 1 кГц примерно 85-90 дБ и так же убывает. Теперь сложим 300 раз, примерно 45-50 дБ и 85-90 дБ, получим 130 дБ, ну как мне кажется не мало. Вычтем Ку усилителя 10 дБ и получим глубину ОС 120 дБ. Да не хрыча себе, 1 миллион раз. С такой величиной ОС должна подавлять искажения. Конечно все не так просто еще нужно учесть искажения вносимые и усиливаемые самими каскадами усиления, но в целом все очень круто. Так почему же растут искажения в этой схеме? Интересно какой формы и величины должна быть помеха которая создается по цепям питания. Меня лично наталкивает на мысль именно тот факт, что просадки по питанию в моем варианте доходили до 4х вольт на плечо, и данная схема с ними не может справиться, а точнее начинаются какие-то перекосы которые и ведут к возрастанию нелинейных искажений. Но это просто мое мнение которое не имеет под собой не каких доказательств, просто предположение.

[Ромыч]

Budkomes, ОС и ее глубина тут ни при чем, у вас, судя по всему, дело либо в PSRR, либо в наводках (читай, не очень хорошей трассировке платы/компоновке). Вы выложите фото нутра вашего девайса, оно зачастую многое проясняет.

Хотя звук у данного композита реально непохож не на что.

А можете в 2 словах, в чем именно это субъективно выражалось?

[Mychyakovich]

доходили до 4х вольт на плечо

Это много...
Чтобы опустить искажения ниже -130 дб,пришлось не только подбирать детали,но и заменить 120-ваттный транс на бублик 300 ватт.
Ёмкости - по 60 мф в плече.БП на одной плате с усём.Моноблок.

[ЮраБ]

Не силён я в теории абсолютно, однако есть более 25 лет стажа ремонтника,тупо практика с некоторым изучением Хоровица и Хила, потому вставлю свои 5 копеек:
Настраивал с 544уд2А :ошибся с запайкой предвыходных-на lay одно, по факту Э-К наоборот, при этом имеем 0 а выходе!! и возбуд пакетами+искажённый сигнал выше 2Х ватт. Автору респект. Дальше о просаде: у меня не знаю почему на заходе в клип подвозбуд на правой половине синуса, как я заметил есть у всех. От него я смог избавиться только коррекцией по опережению, все остальные методы оказались бессильны, хотя!! Использование 7815 и 7915 в питании ОУ даёт офигенный эффект, чуть ли не панацея. Включенный кондёр между базами Q1Q2 отлично выравнивает меандр. При нормальном трансе у любителей громкого звука либо, тупых колонок однозначно обуглятся R18 R22(0,125WT) И почему то, при подстройке резисторов по минимуму выброса всё равно на выходе ОУ в конечном результате около -6 вольт, если их убрать, то танцы с бубном опять заново. Может я что не так делаю? Буду ОЧЕНЬ признателен за всякие советы.
PS Очень меня волнует факт работоспособности конструкции при использовании высокоскоростных оу( то есть сразу работает и, типа нет проблем ) и конструкцией автора , использующего 544УД2 и всё у него хорошо... Нет мне покоя((

[Garlik]

Это много...
Чтобы опустить искажения ниже -130 дб,пришлось не только подбирать детали,но и заменить 120-ваттный транс на бублик 300 ватт.
Ёмкости - по 60 мф в плече.БП на одной плате с усём.Моноблок.

Ребята, а что это за транс на 120вт, который при нагрузке 40вт (20х2) просаживается на 4в на обмотке в 24в? Наверное очень тонким проводом намотан.

[Yur_ka]

на выходе ОУ в конечном результате около -6 вольт

R5 по схеме в шапке

[Mychyakovich]

Ребята, а что это за транс на 120вт,

У мну "Талема" 120 ватт садился почти на 2 вольта .(при 50 ваттах синуса) почему и был заменен на "трёхсотку".А уважаемый Budkomes использует какое-то совецкое изделие,да и на два канала одновременно...

[Budkomes]

)))), спасибо за критику советского, транса, я и не спорю, что он Г... Но я говорил, про то, что и с ним работает. Кстати диаметр провода не так сильно влияет на просадку как мощность транса. Диаметр вторички 1мм - 5 Ампер, а в реалии и того более. Значит следующий вариант будет со стабилизатором напряжения . Посмотрим как тогда повлияет длинна проводов, ради эксперимента. Но это будет не скоро, так как детали будут ехать порядка 6 месяцев.
По поводу звука в двух, словах. Звук "ровный", достаточно чистый, отчетливый, хотя не всегда. Ну своеобразный, не скажу что самый чистый, нет. Динамичный, нет, скорее монотонный. Для меня конечно не предел, слушал лучше, но все же очень хорошо. Вот соберу новый вариант со стабилизированным источником питания, вылижу его и тогда сравню звук вылизанного и не вылизанного.

[Mychyakovich]

Диаметр вторички 1мм - 5 Ампер

2 - 3 Ампера на мм квадратный...А 6 - 7 ампер это к сварочному аппарату.

[variator]

Диаметр вторички 1мм - 5 Ампер,

Offтопик:
"Сечение" 1мм==4-5 Ампер. Диаметр 1мм = площадь 0.78 кв.мм.

[finn32]

Offтопик:

детали будут ехать порядка 6 месяцев.

Offтопик:
Где же Вы находитесь?

[Budkomes]

Вопрос к автору AD797 для иневерта нормально будет или смысла нет?

[SAPR]

смысла нет?

Смысла нет