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:

[Serge_L]

Romanoff, Илья, ещё момент. У тебя же 118-ый, верно? Он легко тянет низкоомную нагрузку, попробуй без буфера глянуть усилок. И ИМХО, но Вадим прав: инвертируй! CMRR все испортит в неинвертирующем включении. Тем более от произвольного источника.

[Ромыч]

CMRR все испортит

Из того, что там может испортить звук, CMRR входного буфера по степени важности даже не в первом десятке.
Мне не совсем понятно другое - если входной буфер без повторителя, то зачем в его питании повторители?

[belka]

Offтопик:

CMRR входного буфера по степени важности даже не в первом десятке.
Мне не совсем понятно другое - если входной буфер без повторителя, то зачем в его питании повторители?

Ну что тут скажешь.

[Serge_L]

Ромыч, у Вас в крови возражать на очевидное? Или Вы не в курсе, как влияет помеха на инверсном входе, висящем в таком включении не на земле?

[belka]

Или Вы не в курсе

Конечно не в курсе, иначе такого бы не писал. Мало того, что такой повторитель искажает, так после него ещё каскад на LM всё это усиливает. Так нельзя делать, даже если очень хочется не иметь проблем с подключением регулятора громкости на "вельветовом Альпсе" и подобного разрекламированного барахла. Это с объективистской точки зрения.

Совершенно верен и другой подход. Разработчик знает, что и как искажает. Он просто окрашивает звук так, как считает нужным. Поэтому применяет такие схемотехнические приёмы, которые ему хорошо известны, для получения необходимого ему комплекса характеристик. Тоже подход вполне себе нормальный - явных косяков в схемке-то, вроде как нет.

[Serge_L]

belka, Вадим! Не думаю, что Илье надо что-то украсить, он все старается сделать по-максимуму. Просто применение такого буфера для РГ - это компромисс, я и прошу посмотреть, что будет без него. 118-ый легко нагрузить на ЛМ-ку сразу. Многое прояснится.
Вопрос по твоему буферу. Наверное, выложив его ты же не будешь против его применения здесь? Мне кажется, он будет очень кстати!

[belka]

Мой буфер не подходит сюда ни идеологически ни по к.у. Буферок Ильи не совсем буферок, это усилитель , а моя схемка имеет к.у. стремящийся к 1.

Serge_L, Я не против применения моего буфера везде и всеми, но должен заметить, что схемка эта специфическая и требует очень трепетного исполнения, определённой аккуратности и понимания сути вопроса.

[Romanoff]

Serge_L, Сергей, тут ведь дело какое - в четвертой ревизии не стояло целью получить много нолей после запятой. Цель была получить линейность не хуже имеющейся, но избавиться при этом от недостатков в звучании, отмеченных слушателями. Любой аппарат - сборище компромиссов, этот не исключение. Я же не просто так выложил схему - в ней ворох мелких доработок, и каждая подчинена своей цели. Думаю, Вадим заметил если не все изменения, то большую их часть и верно уловил замысел, оттого и суждения его более мягкие, чем могли бы быть

[belka]

Думаю, Вадим заметил если не все изменения

Ну главное то заметил, про кое-что догадался, я так думаю .
Единственный конд. коррекции (С15) больше не керамический.
Остальные конды корректирующие - это паразиты конкретной п.п. и элементов, кто-то умный научил тебя ими пользоваться, а также приёмам подбора величин резисторов делителей оос не только по критерию коэф. необходимого делителя.

Offтопик:
Ну что-же, молодец, я оценил.

[Romanoff]

Единственный конд. коррекции (С15) больше не керамический.

К великому моему сожалению пока что он керамический - просто таковых у меня большая номенклатура, это было важно на момент настройки коррекции. Все таки "четверка" выхлопа притянула с собой дополнительный фазовый набег, плюс частотные свойства новых приборов совсем иные, и коррекцию пришлось немного пересматривать. Впрочем, номинал конденсатора в результате остался прежним - видимо, сказалась чуть более совершенная плата.
Тем не менее, футпринт сделан под сильвер-мика конденсаторы от CDE. Чуть позже Виктор озвучил витавшую в воздухе идею использовать горячо любимую мною фольговую виму, последовательно соединив пару конденсаторов, но на момент рисования платы я прочно нацелился на слюду, и упустил этот момент из рассмотрения

Остальные конды корректирующие - это паразиты конкретной п.п. и элементов

Именно так. Однако, соответствующие футпринты для коррекции и буфера, и основного усилителя на плате предусмотрены - если захочется идеала, то можно будет играть с коррекцией до посинения.

---------- Сообщение добавлено 09:32 ---------- Предыдущее сообщение было 08:58 ----------

попробуй без буфера глянуть усилок

Попробую, из чисто академического интереса. Ибо я думаю, что реально масштаб проблемы несколько преувеличен, и реально искажения буфера лежат на уровне -110...120дБ второй гармоники.

инвертируй!

В таком случае буфер нафиг не уперся, он становится идеологически не нужным. Я воюю за универсальность и беспроблемную работу от РГ с непостоянным выходным сопротивлением - Альпса, лестничного аттенюатора и т.д.

Есть некоторые чисто практические наблюдения, которые показывают, что в текущей конфигурации реально ощутимо влияет нелинейность входной емкости ОУ. То есть, с одной стороны я вынужден использовать ОУ с полевым входом в неинверте, дабы не мучиться с оффесом на выходе и использовать любые РГ. С другой стороны, я автоматом получаю грабли при работе от источника с ненулевым и довольно высоким выходным сопротивлением и еще чуть добавки от синфазки на входах. К сожалению, бороться с проблемой можно, по сути, только одним способом - подбором элементной базы, то есть искать ОУ с очень низкой и очень линейной входной емкостью. Таковой есть - АД823, но пин-ту-пин неприменим в текущей ревизии платы.

[belka]

К сожалению, бороться с проблемой можно, по сути, только одним способом - подбором элементной базы

Почитай древнюю работу Янга по соответствующему вопросу или подсмотри, как д. Вадик с нелинейной входной ёмкостью (и с ней тоже) в своём малоискажающем буферчике боролся.


---------- Сообщение добавлено 09:28 ---------- Предыдущее сообщение было 09:20 ----------

масштаб проблемы несколько преувеличен, и реально искажения буфера лежат на уровне -110...120дБ второй гармоники.

Всё правильно. Но учитывать нужно и нечётные гармоники, которые плодит входной буфер. +20 дБ ты имеешь последующего усиления с инвертом (LM), поэтому чётные гармоники компенсировались, а нечётные вылезли во всей красе, то есть ты получил окрас в звуке. Окрас, к слову, не самый приятный на слух. Такой приём хорошо в лампах работает, в твёрдотельной схемотехнике входными каскадами лучше вообще ничего лишнего не плодить.
Немного путанно, но тем, кому надо, поймут о чём я говорю.

[Romanoff]

Сначала подумай хорошо.

Подумал, не хочу пока распрощаться с новым выхлопом В принципе, примерно того же самого можно добиться, зайдя с другой стороны - увеличить усиление буфера до 5-6, а сигнал на входе поделить пополам. Если все сделать аккуратно и с вниманием к паразитам и наводкам, то получится, скорее всего, паритетный результат в сумме.

Поправил окончательно схему, привел в соответствие с тем, что реально напаяно. Ну и картинка того, как оно собиралось и выглядело в полуготовности

[belka]

Ошибки в печатке всё те же. Ладно, подождём, пока научишься правильно.

[Romanoff]

Ошибки в печатке всё те же.

Не совсем В текущей ревизии много внимания уделено всем питаниям, шунтированиям и непересечению сигнальной и остальных земель. Ну а что касается нелюбимой тобой симметрии, то что уж тут поделаешь, душа требует
Любая техническая задача имеет минимум два решения (С)

[Romanoff]

Как они называются и где берутся?

Hakko C1390C, покупаются понятное дело. А уж где именно - дело вкуса.

токи между общими выводами конденсаторов питания бегают через всю плату?

[Romanoff]

Полоска фольги между вимами, на которой ещё футпринт радиатора лмешки нарисована - не земля?

Земля, да вот только чья?

[Vektor18]

Илья , прослушивание рабочего макета нового варианта уже проводилось ? Каковы субъективные результаты и предпочтения ?

[Romanoff]

Илья , прослушивание рабочего макета нового варианта уже проводилось ? Каковы субъективные результаты и предпочтения ?

Немножко слушал, конечно. Из того что удалось наслушать - вроде как бас стал более хлесткий, точнее я смогу сказать только после прямого сравнения с нынешним вариантом. Благо сегодня Рыська вернулась в Саратов из Калуги и завтра мне ее привезут, смогу прямо сравнить старую версию и новую. Предпочтений в плане музыкального материала у "старой" версии Рыськи нет, не потерплю я жанровости и от свежей ревизии

Провел некоторую оптимизацию монтажа, связанную исключительно и только с внешними цепями. Плата усилителя, режимы работы каскадов - все осталось без изменений.
Вот что имею:


Кто то еще считает, что конструктив роли не играет?

[viktor8m]

Вот что имею

Уже не раз отмечал о достоверности таких измерений. Если не хотите использовать режектор, то хотя бы померьте при уровне первой гармоники -20дБ (тогда карта мало продуцирует своих гармоник) и обязательно делить выходной сигнал с усилителя низкоомным (в сумме максимум в пару кОм) делителем на мощных (0.5-1 Вт) металлоплёночных резисторах, чтобы приблизить измерения к реальности.

[Romanoff]

тогда карта мало продуцирует своих гармоник

Моей карте можно верить до 0.8Vrms на входе - именно мой экземпляр тестировал у себя Lynx и у меня нет причин ему не доверять. Эквивалент нагрузки у меня сделан таким образом, что 0.8Vrms получается при 70Vpp в нагрузке. На картинках выше уровень 11Vrms в нагрузке, т.о. ко входу карты приведено меньше 0.4Vrms и ни о каком перегрузе АЦП речь не идет.

PS Давно мы на Вы?