Широкополосный УЗЧ с достаточной линейностью.

[antiluser]

Работа над этим проектом началась где то в 2001 году, тогда же в целом вырисовалась схема. Запустить же полностью готовое устройство по разным причинам получилось только летом 2005 года. В начале лета этого года провел некоторые изменения: увеличил глубину общей ООС путем снижения Кп, заменил во входных каскадах транзисторы на импорт.
Огромную помощь в работе над этим усилителем оказала серия статей по СЛ УМЗЧ С. И. Агеева в журнале «Радио», за что ему хочу сказать большое спасибо.
Схема УЗЧ приведена во вложении. Из особенностей отмечу широкую полосу пропускания, примерно 6,5…7 МГц с замкнутой ООС, 100 кГц с разомкнутой. Усиление с разомкнутой общей ООС около 456, поэтому глубина ООС даже после доработки невелика. Привожу некоторые спектры, снятые с помощью звуковой карты E-MU 0404 USB, напряжение на выходе 20 В, что соответствует расчетной номинальной мощности 100 Вт/4 Ом, нагрузка активная 4 Ом:
собственные искажения ЗК
1 кГц без нагрузки
1 кГц под нагрузкой
20 кГц без нагрузки
20 кГц под нагрузкой
двухтональный сигнал 19 и 20 кГц без нагрузки
и под нагрузкой
Такое было напряжение в сети во время замеров видно, что амплитуда из-за искажений синуса занижена, что снизило величину постоянного питающего напряжения в сравнении с расчетным.
Так же во вложении несколько фото снаружи и внутри аппарата.

[vova56]

Выходная цепь поставлена просто так (по традиции) или нужна? Почему именно конфигурации "П" ? Была ли отладка на каком-нибудь продвинутом эквиваленте нагорузки?

[antiluser]

Выходной фильтр нужен, как и входной, хотя бы из соображений безопасной работы (усилитель неинвертирующий и без фильтров можно легко получить ПОС). RC сразу после выхода не уверен, что теперь нужна, но побоялся отключать.
По нагрузке - только проверял давно работу на 1 Ом активного, но нелинейность не замерял.

[fakel]

На входе можно поставить Шиклаи, а перед ОБ - токовое зеркало

[antiluser]

На входе можно поставить Шиклаи, а перед ОБ - токовое зеркало

И то, и то - каскады с динамической нелинейностью, если в дискрете, для звука это не нужно.
Кстати, рост Кг на ВЧ вызван, скорее всего, нелинейностью входной емкости. Можно это ослабить, значительно снизив номиналы резисторов на входе. Или перевести в инверт, что еще лучше, но проблемнее для источника.

[fakel]

И то, и то - каскады с динамической нелинейностью, .

Если нагрузка ОБ - то пофиг на нелинейность

[krulfa]

Хорошая работа, "зачет".

---------- Добавлено в 22:28 ---------- Предыдущее сообщение в 22:24 ----------

Можно это ослабить, значительно снизив номиналы резисторов на входе.

Однозначно. Высокое Rвх только помехи набирает.

[audiomun]

Кстати, рост Кг на ВЧ вызван, скорее всего, нелинейностью входной емкости.

Для повышения линейности входного ДК стабилитроны VD3, VD4 лучше поставить более высоковольтные, например Д814А, нагрузочные резисторы R54, R55 - нагружают выходной каскад УН в 40-50 раз больше, чем входные базовые токи ВК, что весьма нерационально, да и исходная линейность ухудшается.

[Александр Котов]

antiluser, судя комплектухе, вы не заморачивались с выбором типа конденсаторов, резисторов и пр., применяя отечественные транзисторы, конденсаторы К73, отстойные электролиты REC, резисторы - угольные?

[Валет]

Усилитель имеет очень широкий спектр IMD даже при усилении только двух частот. При усилении реального сигнала, особенно с жестким спектром, будем иметь сплошной шумоподобный спектр IMD. Он поднимет шумовую полку усилителя, причем такой шум коррелирован с сигналом и поэтому он понижает разборчивость усиливаемого сигнала.

Такие искажения легко обнаруживаются одновременным прослушиванием одного моносигнала (желательно с жестким спектром) с двух усилителей на одинаковые колонки, как это делалось здесь.

[flipper]

Несмотря на остойные электролиты tRec, угольные резисторы, вопиющее отсутствие позолоты и прочее, данный усилитель звучит очень прилично.
Он хорошо показал себя в прослушивании с двумя другими усилителями (натали и усь маньяка на 3886), уступив Натали на ВЧ, и заняв первое место по НЧ. Впоследствии как я понимаю, был доработан.
Ныне используется в АС с бериллиевым ВЧ сканспик, и будь в нем некие страшные искажения, это сразу стало бы слышно, но нет.

[antiluser]

применяя отечественные транзисторы

В сигнале остались КТ632/638.

резисторы - угольные?

Безродные MF.

Усилитель имеет очень широкий спектр IMD даже при усилении только двух частот. При усилении реального сигнала, особенно с жестким спектром, будем иметь сплошной шумоподобный спектр IMD. Он поднимет шумовую полку усилителя, причем такой шум коррелирован с сигналом и поэтому он понижает разборчивость усиливаемого сигнала.

На слух это не подтверждается, наоборот - очень приличная прозрачность. И обратите внимание на небольшую величину разностного тона. А эксперимент интересный, надо попробовать.

нагрузочные резисторы R54, R55 - нагружают выходной каскад УН в 40-50 раз больше, чем входные базовые токи ВК, что весьма нерационально, да и исходная линейность ухудшается.

Много позже я моделировал влияние этих резисторов, получается с ростом их сопротивления ухудшение линейности, но и Ку каскада растет. Так что не однозначно все.
Вообще, идея этой схемы была достичь не рекордной статической линейности, но хорошей динамической. Поэтому в усилителе не применяются параллельные повторители, токовые зеркала, каскады Шиклаи. Предельным же вариантом, для меня, наверняка стал бы СЛ Агеева.

[Nikolav]

Много позже я моделировал влияние этих резисторов, получается с ростом их сопротивления ухудшение линейности, но падает Ку каскада.

Тут всё правильно?
Ку каскада должен расти.
И общие искажения УМ с ОС уменьшаться (чаще всего).

[audiomun]

Тут всё правильно?
Ку каскада должен расти.

Логично.

моделировал влияние этих резисторов, получается с ростом их сопротивления ухудшение линейности

Но в результате вариант с большими номиналами этих резисторов будет выигрышнее.

идея этой схемы была достичь не рекордной статической линейности, но хорошей динамической

Лучше и то, и другое, одно другому не мешает.

[antiluser]

Тут всё правильно?
Ку каскада должен расти.
И общие искажения УМ с ОС уменьшаться (чаще всего).

Ку растет тоже, конечно, исправил.

---------- Добавлено в 08:18 ---------- Предыдущее сообщение в 08:16 ----------

Лучше и то, и другое, одно другому не мешает.

Согласен. Из известных конструкций это СЛ.

[smb-]

Согласен. Из известных конструкций это СЛ.

Казалось бы, УМ Зуева не хуже, а то и лучше.

[Slavik-65]

Казалось бы, УМ Зуева не хуже, а то и лучше.

это только кажется

[Nikolav]

Вообще, идея этой схемы была достичь не рекордной статической линейности, но хорошей динамической.

Что такое динамическая линейность? Какими тестами смотреть?

[antiluser]

Что такое динамическая линейность? Какими тестами смотреть?

Мне сложно дать определение. Смотреть мгновенный спектр. Какими приборами это можно замерить - не знаю, обычные анализаторы спектра дают сильное усреднение. Но на слух хорошо заметно. Можно попробовать выделить разность выхода и входа.

[vova56]

Есть предположение как это посмотреть на осц. Пачки по 0,1 сек, заполненные смесью 60 и 7000гц, с паузами 0,4 сек, внешняя синх. Или не на осц, а прямо слушать; но тут проблема - а что будет со слушальщиком, часа через три тестирования.