Проект Волжская Рысь, или Готовим LME49810, второй заход

[Romanoff]

Эта тема призвана заполнить информационный вакуум, образовавшийся в старой ветке, посвященной драйверу ЛМЕ49810. Как показала история с нашумевшей эпопеей "ЛМ3886, второй заход" - форумчанам интересны ветки, где идет реальная работа, а не симуляторные мерянья пиписьками или теоретизирование, поэтому и появилась эта ветка.

Итак, немного об истории проекта: после успешных экспериментов с ЛМ3886 мне захотелось двигаться дальше, и сделать усилитель, не уступающий A&R как по формальным показателям, так и по субъективному качеству звучания. В качестве консультанта согласился выступить Дима Андронников, за что ему огромнейшее человеческое спасибо! В результате недолгих обсуждений концепция выработалась следующая: использую ЛМЕ49810 в инвертирующем включении, с настолько низким Ку, какой получится без загрубления коррекции и снижения скорости. В качестве буфера перед ЛМЕ использую ОУ в неинвертирующем включении, выход ОУ умощняю транзисторным повторителем с динамической нагрузкой, как это сделано в ЦАП Lynx D29. В ВК используем старые добрые звуковые Санкены - они позволят использовать всего пару жирных 1216/2922 для работы на требуемой мощности в 60-70Вт на любую, даже самую мерзкую нагрузку с наикривейшим импедансом. Ну и как то само собой родилось название для проекта - "Волжская Рысь"
Не буду утомлять читателя лишними подробностями, скажу лишь, что была разработана и изготовлена печатная плата первой версии усилителя, несущая на борту выпрямители, защиту и вообще вся из себя навороченная, как мне тогда казалось. Да, я старался, вкладывал душу и мозг, насколько он того позволял на тот момент.

Получилось вот так:


Мерялось оно так:


Не впечатляет, правда?
Тут то и пришла пора работы над ошибками. Началось чтение теории, макетирование, проверка прописных истин на пальцах и всякое такое. В результате, основная причина провала была выяснена, и я принялся за разработку второй (текущей) версии платы. Компоновка поменялась до невозможности, подход к проектированию был пересмотрен в корне, в результате получилось вот так:



Понятно, что на фото не установлен еще ВК

Макет второй версии усилителя выглядит на сегодняшний момент так:


При работе от этого генератора УМ версии 2.0 показал такие результаты:


Совсем другое дело, не находите?

На сегодняшний день схемотехника выходного каскада и режимы немного изменились, текущая версия 2.3 показывает следующие результаты:


Про звук - предварительное прослушивание одного канала выявило весомое преимущество "Волжской Рыси" над моим экземпляром A&R.

Ремарка на полях: этот усилитель, в отличии от A&R, требует для своей сборки и настройки несколько бОльшую квалификацию сборщика. Это обусловлено, в частности, дискретным ВК на довольно шустрых транзисторах, который норовил засвистеть. Не имея хорошего генератора и осциллографа лучше за повторение не браться - будете разочарованы итоговым результатом

Дополнение от 31.10.2013
Проект полностью закончен, закрыт в корпус и прошел уже ряд прослушиваний в Саратове. Для набора статистики аппарат был передан в Москву, где сейчас ходит по рукам. Отзывы послушавших собираются в этой теме.
Текущая версия проекта v.3.4, метрологически является точной копией финальной версии, описанной в этой ветке. Технически отличия от макета в том, что в аппарат добавлен софтстарт, селектор входов на 4 источника, защита от постоянки на выходе. Выглядит законченное устройство так:

[rumsol]

Romanoff, Ждем скорейшего завершения проекта и схему рекомендуемую автором для сборки !
Впечатлён параметрами на момент пробных испытаний

[Romanoff]

rumsol, схема есть в первом посте.

[rumsol]

Romanoff, Прочитав всю тему, я понял, что схема еще не окончательная, и работа с ней ведется. И когда все будет готово, будет показана печатка для личного применения, разведенную по всем правилам.

Offтопик:
хотя,имхо, неплохой коммерческий проект бы вышел, зная популярность lm3886, и то, что этот усилитель превзошел его по всем параметрам/звучанию. Как минимум я считаю многие бы проявили интерес к заводским ПП

---------- Добавлено в 11:44 ---------- Предыдущее сообщение в 11:40 ----------

схема есть в первом посте.

Две схемы. Новей - лучше ?

[Romanoff]

rumsol, в первом посте есть схема версии 3.1.

[krulfa]

По результатам прослушивания, не могу избавиться от впечатления, что что-то пошло не так. Слишком велика "вилка" впечатлений от невысокого разрешения и продуманного конструктива и схемотехники. Нужно найти причину потери разрешения.

Пока что предлагаю следующее:

1. Увеличить ток покоя до максимально возможной величины, хотя бы 0.3 - 0.5А. Это даст лучший "первый ватт" и позволит заняться другими, более мелкими улучшениями. Тем, кто будет повторять схему, сразу готовить корпус и радиаторы на класс А с током покоя 1-2 А.

2. Поскольку прослушиваются резкие атаки на ВЧ одновременно с мягкими тихими ВЧ послезвучиями, возможно, есть DIM. Нужно очень внимательно разбираться.

3. LM нужно перевести в неинвертирующий вариант включения. Почему - это чисто философский звуковой вопрос, знаю, что будет лучше. Как бесплатный бонус - меньше нагрузка на первый каскад, а импеданс цепи ООС можно снизить.

4. Вариант 2.3 с эмиттерными резисторами 0.12 Ом и без базовых резисторов R29 R30 мне концептуально ближе. Но двухполюсную коррекцию варианта 3.1 оставить. Для улучшения устойчивости ВК, двигаться в сторону увеличения R27 и уменьшения C17.

5. R2 cтавить не более 10 кОм.

После этого копать БП, так как заряд банок мне слышен с нехорошей стороны.

[Ромыч]

LM нужно перевести в неинвертирующий вариант включения.

Белка не переживет.

[TarasBoolba]

По результатам прослушивания, не могу избавиться от впечатления, что что-то пошло не так. Слишком велика "вилка" впечатлений от невысокого разрешения и продуманного конструктива и схемотехники. Нужно найти причину потери разрешения.

Пока что предлагаю следующее:

1. Увеличить ток покоя до максимально возможной величины, хотя бы 0.3 - 0.5А. Это даст лучший "первый ватт" и позволит заняться другими, более мелкими улучшениями. Тем, кто будет повторять схему, сразу готовить корпус и радиаторы на класс А с током покоя 1-2 А.

2. Поскольку прослушиваются резкие атаки на ВЧ одновременно с мягкими тихими ВЧ послезвучиями, возможно, есть DIM. Нужно очень внимательно разбираться.

3. LM нужно перевести в неинвертирующий вариант включения. Почему - это чисто философский звуковой вопрос, знаю, что будет лучше. Как бесплатный бонус - меньше нагрузка на первый каскад, а импеданс цепи ООС можно снизить.

4. Вариант 2.3 с эмиттерными резисторами 0.12 Ом и без базовых резисторов R29 R30 мне концептуально ближе. Но двухполюсную коррекцию варианта 3.1 оставить. Для улучшения устойчивости ВК, двигаться в сторону увеличения R27 и уменьшения C17.

5. R2 cтавить не более 10 кОм.

После этого копать БП, так как заряд банок мне слышен с нехорошей стороны.

Тоесть Вьі предлагаєте переводить схему в А клас? может я не всьо понимаю но зачем тогда ети заморочки с мелкосхемами?

[belka]

1.Нужно переделывать п.п. Она не правильная.
2. Заменить входной ОУ на другой. THS4061 мне видится там.
3. "Отпустить" фильтр на входе.
4. Верни однополюсную коррекцию - поиграл в искажения, теперь поиграй в звук.
5. Убери эти говняные санкены, поставь по две пары нормальных транзисторов на выход.
6. Ни в коем случае не уходи от инвертирующих включений!

---------- Добавлено в 02:49 ---------- Предыдущее сообщение в 02:36 ----------

зная популярность lm3886, и то, что этот усилитель превзошел его по всем параметрам/звучанию.

Это ещё очень большой вопрос, хотя поделку Аудиоманьяка превзошёл без всякого сомнения.

[Romanoff]

Значит так, по пунктам:

1.Нужно переделывать п.п. Она не правильная.

Вадим, совсем неправильная ПП не дала бы даже приблизиться к тем результатам, что уже есть.
Поскольку сейчас речь идет не о разработке УМ с нуля, а о доводке существующего, то ПП оставляем ту, что есть.

2. Заменить входной ОУ на другой. THS4061 мне видится там.

Хорошее предложение, такой совет уже поступал и я к нему прислушаюсь. Как вариант, туда можно поставить АД811, убрав конденсатор из ООС.

3. "Отпустить" фильтр на входе.

Безусловно!

4. Верни однополюсную коррекцию - поиграл в искажения, теперь поиграй в звук.

И это тоже обязательно. Кстати, Дима посоветовал ровно тоже самое

5. Убери эти говняные санкены, поставь по две пары нормальных транзисторов на выход.
6. Ни в коем случае не уходи от инвертирующих включений!

Это требует глубокой переделки конструктива, пока попробуем обойтись без этого.

В целом, я думаю, основное направление изысканий, помимо вышеозвученного - конструктив. Там есть немалые резервы по доводке, правда связанные с довольно суровыми, но вполне решаемыми неудобствами при реализации. Думаю, теория Федора о влиянии БП на результат имеет место быть, там откровенно слабое место в конструктиве.

Еще раз, тезисно, как я себе вижу развитие проекта: нужно довести до предела имеющийся аппарат. Не бросать все сделанное в корзину и начинать заново, а собрать яйца в кулак, сжать зубы, признать свои ошибки и доделать начатое.
Дьявол кроется в мелочах, я это чувствую!

[Prophetmaster]

Как вариант, туда можно поставить АД811, убрав конденсатор из ООС.

Илья, это очень хороший ОУ, но с ним придется ставить интегратор, скорее всего. А также, получится что УН будет иметь более высокое быстродействие, чем оконечный каскад - с моей точки зрения, внутри петли ОООС это неправильно. Могут возникнуть артефакты.

[Romanoff]

А также, получится что УН будет иметь более высокое быстродействие, чем оконечный каскад

Олег, у них разные петли ООС, проблем быть не должно.

[Prophetmaster]

Олег, у них разные петли ООС, проблем быть не должно.

Посмотрел схему, все нормально с ОООС, но с постоянкой все равно придется бороться.

[Fusion]

Offтопик:

Это ещё очень большой вопрос, хотя поделку Аудиоманьяка превзошёл без всякого сомнения.

Ты не слышал ни того, ни того.
Выводы от балды может делать каждый.

[vic57]

4. Вариант 2.3 с эмиттерными резисторами 0.12 Ом и без базовых резисторов R29 R30 мне концептуально ближе. Но двухполюсную коррекцию варианта 3.1 оставить. Для улучшения устойчивости ВК, двигаться в сторону увеличения R27 и уменьшения C17.

Двухполюсная коррекция-"палка о двух концах"- нелинейность улучшит- но звуку не полегчает...
(сори,Белка уже все сказал)

[belka]

Offтопик:

Ты не слышал ни того, ни того.
Выводы от балды может делать каждый.

Не ну вы посмотрите, мне это нравится. Ты наверное подумал, что я сюда пофлеймить прихожу и дать советы от балды.

---------- Добавлено в 11:43 ---------- Предыдущее сообщение в 11:28 ----------

Как вариант, туда можно поставить АД811, убрав конденсатор из ООС.

Попробуй, конечно.
Это прекрасная микросхема, но в данном проекте она идеологически чуждая. Тебе нужен ОУ с дифкаскадом на входе.

Offтопик:
Эта фраза очень ИМХО, т.к. не согласуется практически ни с чьим мнением.

+ Возможные проблемы со смещением DC, как правильно тут уже указали.

[Romanoff]

Это прекрасная микросхема, но в данном проекте она идеологически чуждая.

Я оставлю это "на сладкое" - сперва надо выгрести очевижные ляпы, вроде РГ на 50к.

[belka]

7. Перевести входной буфер в инвертирующее включение с резисторами в ООС порядка 10 ком. Экстрим варианты мы не рассматриваем.
8. Выкинуть транзисторный повторитель во входном буфере, в случае использования ОУ типа THS4061, AD8065 и подобных с нормальным ВК.
7. Входной фильтр организовать рассечением пополам входного резистора, то есть он будет 5+5 ком. Можно и 1+9 сделать, как тебе больше понравится. Опять же, здесь есть нюансы, разговоры за ППК и прочее. С точки их соединения конденсаторчик на землю. Подобрать конденсаторчик коррекции буфера при любом изменении номиналов конденсатора вх. фильтра! (Разговор за инвертирующий буфер)
8. Больше никогда, слышишь, НИКОГДА и не при каких обстоятельствах не делай буфер (+1) на оу в неинвертирующем включении, какими бы волшебными параметрами оу ты не соблазнялся.

Offтопик:
по пункту 8, я за это неоднократно уже говорил, но "волшебные" свойства OP42 затмили интеллект у очень многих.

[viktor8m]

Поскольку сейчас речь идет не о разработке УМ с нуля, а о доводке существующего, то ПП оставляем ту, что есть.

Жаль, и я и Андронников предупреждали, что эта (не только, но сейчас только о ней) микросхема LME49810 имеет большой недостаток, а именно отсутствие каскодов на выходе УН и маломощный встроенный буфер, и где-то в начале темы я предлагал несложное решение, позволяющее ввести каскоды, при этом появляется возможность увеличить ток выходного УН и вместо маломощного встроенного буфера поставить нормальный внешний буфер (т.е. реализовать нормальную внешнюю тройку), но Вы упёрлись (и это ради лишних 4-5 транзисторов), а сейчас пожинаете плоды и без изменения платы будете упираться в ограниченность LME49810, особенно в части динамичности.

[Romanoff]

7. Перевести входной буфер в инвертирующее включение с резисторами в ООС порядка 10 ком.

Вадим, это потребует применения РГ с постоянным выходным сопротивлением. Само по себе это решаемо, но нафиг он тогда вообще этот буфер нужен?

viktor8m, Виктор, я более, чем уверен, что все дефекты звучания, отмеченные у Рыськи слушателями, удастся если не уничтожить, так существенно нивелировать на имеющейся плате.
У меня есть все основания так полагать.

Получилось или нет скажут те же люди, что выносили вердикты до переделки

[viktor8m]

viktor8m, Виктор, я более, чем уверен, что все дефекты звучания, отмеченные у Рыськи слушателями, удастся если не уничтожить, так существенно нивелировать на имеющейся плате.

Насчёт НЧ и середины у меня нет сомнений, что белкины и других советы, да и Ваш свой план, помогут, а вот насчёт недостатка в динамичности, которые отметил SAS-M, неуверен, что будет достаточно без более глубокой переделки, но искренне буду рад, если я ошибаюсь.