полуторатактный ( :) ) транзисторный усилитель класса A (иногда AAB :) )

[misterzu]

Схема и результаты моделирования варианта для АС (в железе такой вариант не тестился):

Землю я тут сделал виртуальную, не уверен в правильности этой идеи, но можно использовать минусовую шину в качестве общей земли, в этом случае конденсатор на выхлопе придется вывести из петли ООС. Ну и при этом придется скорректировать смещение на входе резистором R2, так, чтоб на preout*е была примерно середина питания и подстроить ООС. Вот таким вот образом:


В данной схеме ток покоя выхлопа выставлен около 1А. Можно уменьшить увеличением резистора R13 - на максимальной мощности искажения при этом не сильно возрастают, снижается пороговое значение мощности (точнее, амплитуды тока через нагрузку), при котором выхлоп работает в линейном режиме (благодаря чему такие низкие искажения при небольшой амплитуде на выходе.
Выхлоп - повторитель с, так сказать, гиперактивной нагрузкой , которая стабилизирует режим повторителя по току коллектора. Это дает очень линейный режим выхлопа, если ток выхода не превышает тока покоя минус чуть-чуть. Если же ток выхлопа превышает это значение - дальше над искажениями работает общая ООС. Еще при превышении этого значения - нижний транзистор начинает входить в отсечку. Собственно поэтому "иногда AAB". Пожалуй, это первый в мире однотакт в класе AB
Помимо линейного режима выхлопа это еще дает развязку от питания (типа как у Чуффоли, только не так резко и с классическом включении нагрузки) и термостабилизацию. Аналогичным свойством обладает и входной каскад, который сделан по сути по аналогичной схеме как и выхлоп, но слегка другим боком воткнутой, благодаря чему он собственно и усиливает напряжение, а не ток, а заодно и подрабатывает дифкаскадом для ООС.


А вот такая вот схема тестилась на макетке. В отличии от пред. вариантов она без общей ООС, с полевым входом и предназначена быть ушником:
Результаты натурного тестирования практически совпали с моделированием за исключением максимальной неискаженной амплитуды (2.5В в реале против 3.2 в модели), т.к. у реального тр-ра gate threshold оказался немного не таким как в модели. Впрочем это исправимо коррекцией смещения и делителя в каскаде УН. Искажения при 2.5В на нагрузке 64Ома составили -90dB - 2я гармоника, -102dB - третья.

[19 июня 2015]
Собрал ушник без общей ООС с биполярным входом. Ток покоя - менее 140mA/канал, ток стабилизации ВК - около 100мА (это граничное значение тока, отдаваемого в нагрузку в линейном режиме). Питание - нестабилизированное от 12В и выше (ограничено выносливостью примененных элементов). Измеренный THD - порядка 0.001% при выходной амплитуде 3В на 64Ом нагрузки. Услышанный звук - понравился.
Схема:
Архив с печаткой, схемой и кратким ридми: nofb_headamp22.zip

microcap:
версия с виртуальной землейfb_poweramp2.6xxxx.zip
версия с землей-на-питанииfb_poweramp2.7.zip
ушник без общей ООС с полевым входом без разделительного к-ра (проверено на макетке): nofb_headamp2.5.zip
Ушник с биполярным входом: nofb_headamp-16jun2015.CIR.zip

[misterzu]

да, но между микрокапом и прослушиванием обязательно должны быть RMAA и осциллограф ;)
Насчет BDW93 - ну я как бы не по цене подбирал;)
Кстати была мысль грешная, что если в качестве нижнего транзистора использовать германий, то отсечка будет не так страшна.

[misterzu]

Собрал ушник-без-общей-ООС по такой схеме: http://savepic.su/5748738.png (хоть и без ООС но идея та же, потому эта мессага и здесь)
Быстрый тест в RMAA, амплитуда 3В на 64 Омной нагрузке: http://savepic.su/5711005.png . Меандр - квадратный. Звук - хороший. Энетропотребление - около 130мА/канал, что вкупе с отсетствием общей ООС определяет нагрузочную способность - если ток через нагрузку приближается к току покоя выходного каскада - искажения резко растут. То есть эта схема в отличии об большого варианта задумана работать исключительно в режиме класса А, выход на отсечку - нештатный режим.
upd 19 июня: добавил в стартовую мессагу эту схему и печатку под нее.

[misterzu]

Некоторое время назад появилось время помедитировать над схемой, потом это время пропало на неопределенный срок, но вдруг может кому будет интересно домедитировался я до такого вот замороченного выходного буфера с минимальными переключениями, вроде может претендовать на Супер-А:
Схема:
Токи:
THD (это все-таки только буфер, так что никаких чудес):

в микрокап se_super_a_outbuf.CIR

Вдогонку, упрощенный вариант для чистого класса А:

[Pilot-65]

Такой принцип работы каскада описан и запатентован Эриком Уайтом в 1944г.
Конечно никаких транзисторов тогда и в помине не было, все работало на лампах.
Применительно к выходному повторителю, повторитель Уайта устанавливался фирмой "PAST AUDIO" в усилителе M-7B. Выполнялся на лампах 300B и KT88 (на мой взгляд выбор не оправданный). Расскажу о своих впечатлениях, от этого каскада. Я использовал лучевые тетроды в триодном включении а именно 6п31с, 6п36с, 6п45с. Питание порядка 500 вольт. Трансформаторы разные в т.ч. сетевые, акустика трехполоска 8 Ом.
1. Какскад совершенно прозрачный, отсутствует окраска звука, слышно драйвер и все элементы но не лампы В.К.
2. Малые искажения каскада, отличная передача мелких деталей, в записях можно услышать много нового.
3. Очень низкое (фатастически низкое) выходное сопротивление, ему плевать какой транс на выходе, индуктивности хватает и отлично, все паразиты он прокачает легко и просто.
4. Великолепная проработка басовых регистров. Струны виолончели, контробаса со всеми ньюансами, куда они ппрячутся в других усилках. Это самый лучший В.К. по передаче баса, без всяких преувеличений.
Лучший это значит лучший, тоесть все транзисторники дружно ему слили (про ламповые молчу).
5. Легко раскачивается каскадом с резистором в аноде. (на практике 2 каскада в У.Н.)

А теперь пару ложек дёгтя, не бывает так все сладко.
1. Ограничение наступает, рано. Раньше чем в обычных двухтактах, раньше чем в СРПП. Ограничивается нижняя полуволна. Может нужно току вдувать больше, или подбирать режимы средней точки, но тогда снял с него около 5 Вт.
2. Тем кто любит помучаться с трансформаторной намоткой собирать такой каскад противопоказано.
Резюме:
В моих экспериментах это был всего лишь этап, но яркий, очень запоминающийся этап к которому тянет вернуться.
Тянет еще раз вдохнуть полной грудью этого свободного звука, насладиться и раствориться в нем.

К чему это все говорю. На транзисторах должно получиться хорошо, начинать можно с простого варинта с кондером.
Собирать в железе, слушать, сравнивать. Скорее всего по звуку будет как класс "А", только низы и управление динами лучше, за счет низкого R вых. Возможно путь в нирвану, драйвер просится на лампе.

[Semigor]

К чему это все говорю. На транзисторах должно получиться хорошо...

Оно и получается хорошо, сейчас такой усилитель и слушаю.

[aloveju]

Оно и получается хорошо, сейчас такой усилитель и слушаю.

Игорь расскажите подробнее! Заинтриговали.

[Semigor]

Offтопик:
Так он у меня уже много лет на сайте лежит:
http://semigor2.narod.ru/PsevdoSE.html
Но здесь это off. Вот этот ближе к теме:
http://semigor2.narod.ru/superA.html

[misterzu]

Offтопик:
Мой проще. Но идея та же, да
И кстати почему ваша вторая схема зовется экономичный класс А? У ней вроде нижний транзистор в отсечку входит при превышении тока покоя, так же как моя схема на первой странице (и как упрощенная с этой страницы), и поэтому она не ЭА, как пришли к выводу там же. У схемы с пред мессаги (неупрощенный вариант) в отсечку входит только маломощный диод Шоттки.

А что касается принципа работы, то он прост: Q2/Q4 - это Шиклаи, включенный по схеме источника тока, величина которого задается R10 и смещением на D3/X1 (а у вас ИТ построен на зеркале - вот и вся разница). В этот шиклай встроен повторитель, ток через который упомянутый шиклай в пределах своих возможностей держит за шкирку.
Ну а все навороты сложного варианта - чтобы ни один транз не уходил в отсечку (вроде именно это же критерий ЭА-шности?) + немного поумерен пыл токовой ООС, чтоб конструкция спокойно себя вела с емкостной нагрузкой. С этой же целью можно в упрощенном варианте между коллектором Q2 и землей просто 100нФ добавить. Линейность в звуковом диапазоне это вроде не ухудшает, но стабильности прибавляет.

---------- Сообщение добавлено 16.01.2016 в 00.02 ---------- Предыдущее сообщение было 15.01.2016 в 21.14 ----------

А теперь пару ложек дёгтя, не бывает так все сладко.
1. Ограничение наступает, рано. Раньше чем в обычных двухтактах, раньше чем в СРПП. Ограничивается нижняя полуволна. Может нужно току вдувать больше, или подбирать режимы средней точки, но тогда снял с него около 5 Вт.

В моем варианте вполне терпимо, ограничение по току нижней полуволны довольно легко "тюнингуется", но при этом чем больше тока тем менее термостабильна получается схема у меня. Я подобрал вроде оптимальный для себя режим. Кроме того ограничения можно еще больше урезать шунтировав резисторы в коллекторе и эмиттере диодами, как тут сделано, но я решил тут пожертвовать в угоду отсутствия переключений силовых эдементов.

2. Тем кто любит помучаться с трансформаторной намоткой собирать такой каскад противопоказано.

В смысле тем кто любит ламповый звук - противопоказано? Ну, значит мне, наверное, не противопоказано

К чему это все говорю. На транзисторах должно получиться хорошо, начинать можно с простого варинта с кондером.

Гм, а я уже общеоосный усь накропал с таким выхлопом и виртуальной землей, но выкладывать тут наверно пока не буду, пока сам не остановлюсь в колупании и в железе не пощупаю.. Скажу лишь что в нем я тоже упор ставил на устойчивость с емкостной нагрузкой (и соответственно возможность работать без компенсатора Буше) и минимальную количество транзисторов по петле ООС, но не на линейность.

[Semigor]

Мой проще.

Да ну, в чем?

И кстати почему ваша вторая схема зовется экономичный класс А? У ней вроде нижний транзистор в отсечку входит при превышении тока покоя, так же как моя схема на первой странице

На самом деле это не устоявшаяся терминология. Просто я встречал ее не раз в связи со схемами усилителей, в которых один выходной транзистор никогда не закрывается. С другой стороны - изменения тока нижнего транзистора (и даже его полное выключение) незначительно влияют на выходное напряжение усилителя, поскольку нивелируются низким выходным сопротивлением верхнего транзистора, который всегда находится в активном режиме.

P.S. Я с тех пор не занимался различными экономичными вариантами, поскольку не вижу в них смысла для домашнего аудио.

[Pilot-65]

В моем варианте вполне терпимо, ограничение по току нижней полуволны довольно легко "тюнингуется"

Настораживает то, как сильно все зависит от модели тразистора в MC9. Стоит лишь поменять их на менее оптимистичные и вся настройка летит нафиг.
Реальный результат покажет только построение в железе.
У вас в планах стоит постройка реально работающего варианта? Тема на мой взгляд интересная, того стоит!

В смысле тем кто любит ламповый звук - противопоказано?

Это шутка конечно )). Есть любители мужественно преодолевать трудности, если трудностей мало, их нужно создать дополнительно...
Под ламповым звуком я имею ввиду нечто другое. Ламповый звук это не розовая, приятная каша. Ламповый звук это точная эмоциональная передача музыки.
На лампах можно достичь совершенно правильного, но мертвого звука. Такие рецепты мне известны и это не то что мне нужно.

Строю макет, цель опробовать вашу схему и выходной каскад Semigora.
Питание получилось около 40в. под нагрузкой. Выходники 2n3055 закрепил сегодня на радиаторах.
Игорь вопрос к вам! В схеме PsevdoSE какой вы установили ток выходных тр-ов и как организована термостабилизация?

[misterzu]

У вас в планах стоит постройка реально работающего варианта?

Стоит. Думаю в течении недели..двух смотря как будет с занятостью по основному роду деятельности
И таки выложу предварительный вариант схемы: se_super_a_2016jan15_1.CIR
(сразу скажу - там Q6/Q7 с обвязкой - такая вот простяцкая защита по току от перегрузки)
И да, я буду делать сразу на 2хсторонней печатке ЛУТом. Хочу сразу убедиться в рабочести разводки.

[IDDQD]

1. Ограничение наступает, рано. Раньше чем в обычных двухтактах, раньше чем в СРПП. Ограничивается нижняя полуволна.

Чтобы ограничение было симметричным нужно делать ИТ (источник тока) на составном транзисторе. Тогда при питании 40V ограничение будет примерно -17 +17, а не -10 +17 как в случае когда ИТ сделан на одном транзисторе.
Ну и хорошо бы использовать автономное (плавающее) питание (когда земля на средней точке конденсаторов). Такое решение позволит избавиться от разделительного конденсатора большой ёмкости (который должен быть высокого качества) и использовать простые джамиконы, поскольку при таком включении нелинейность конденсаторов выделяется на шинах питания, а не на нагрузке. Вдобавок такое включение приводит к постоянству потребления тока от БП, т.е. ток БП практически не модулируется сигналом, что обычно самым положительным образом сказывается на звучании. Ещё хорошо бы использовать стабилизированное питание... Примерная схема может выглядеть вот так:

ЗЫ. Термостабилизация достигается размещением на общем радтаторе Q4, Q6 рядом с Q5.

[hippo64]

Такое решение позволит избавиться от разделительного конденсатора большой ёмкости (который должен быть высокого качества) и использовать простые джамиконы

Коллега, виртул от реала отличается только в виртуале, в реале как то всё реально.

[misterzu]

Примерная схема может выглядеть вот так

Такой вариант имеет свою резонансную частоту (в области инфразвука скорее всего но тем не менее), - посмотрите отклик на единичный импульс этой схемы.

---------- Сообщение добавлено 14.58 ---------- Предыдущее сообщение было 14.56 ----------

2IDDQDкакието у вас на схеме транзисторы не правильные

[Semigor]

Offтопик:

Игорь вопрос к вам! В схеме PsevdoSE какой вы установили ток выходных тр-ов и как организована термостабилизация?

Ток покоя 1.3А, термостабильность обеспечивает эмиттерный резистор нижнего транзистора ВК на котором падает порядка 1,3В.
P.S. Лучше ориентироваться не на схему
http://www.semigor2.narod.ru/PSO1.gif
в которой применены транзисторы ВК с аномально большим коэффициентом передачи по току (>400),
а на схему:
http://www.semigor2.narod.ru/PSEVDO2.jpg

[IDDQD]

Такой вариант имеет свою резонансную частоту (в области инфразвука скорее всего но тем не менее...

Ну если увеличить ёмкость входного конденсатора на порядок, то - да. Но... зачем это делать?

---------- Сообщение добавлено 02.22 ---------- Предыдущее сообщение было 01.54 ----------

Коллега, виртул от реала отличается только в виртуале, в реале как то всё реально.

Э... можно как-то по-подробней - что конкретно вы имеете ввиду?

[misterzu]

Ну если увеличить ёмкость входного конденсатора на порядок, то - да. Но... зачем это делать?

да нет вобщемто, вот прямо ваша схема резонирует с периодом примерно в 2 секунды (уж простите что в мультисиме - в нем рисуется быстро и такие процессы легко посмотреть) :
..это если что реакция на переключение S1 с земли на 1В. Там дальше затухающие колебания идут с указанным периодом, но мультисим гад обрезает график. Такая фигня наблюдается только в усилителях с виртуальной землей, в прочих - просто плавное спадание до нуля, возможно с минимальным перепрыгом ниже его на сотые доли от уровня пика.
Сорри что наехал насчет транзисторов, чета мне впопыхах привиделся слева IRF510

---------- Сообщение добавлено 01.11 ---------- Предыдущее сообщение было 01.05 ----------

Да, и еще - я таки решил засесть сегодня с утра и наваял на коленке свою схему.
Результат обмера - разочаровал. THD почти в 10 раз хуже обещанного МС, да и еще не каждый BD140 годится в качестве Q8. Нужны те у которых Vbe побольше, иначе ток покоя 0.6А что сильно замного того чего хотелось бы. Но в целом после подбора ток получился 0.45А, вот только THD не порадовал. Хотя возможно я чета накосячил при спешной сборке, но врядли такой специфичный косяч мог получиться...

[Pilot-65]

Вот собрал в таком виде. Ток установил 400мА. Питание чуть больше чем рассчитывал, не просело под нагрузкой... Запустилась сразу, включил и увеличением резистора до 84 Ом выставил ток покоя.
Пробная раскачка произведена полным усилителем. О работе:
1. Фонит. Кто, как боролся с фоном? Игорь питает от стабилизатора, наверное так и нужно. Какой стаб. посоветуете?
2. Греются выходники (радиаторы от АБ-шника маловаты) поставлю вентилятор. Я наивно надеялся проскочить на токе 300 мА )).
3. Работает хорошо (на слух) но ясно что звучание определяется сейчас усилителем раскачки.
4. Хочется убрать резисторы из эмиттера нижнего плеча (ген.тока), а термостабилизацию сделать диодом (последовательно с резистором 84Ом) установив его на радиатор. Как думаете, возможен такой вариант?

Пришло время собирать УН, тогда и о звуке можно будет судить и да еще конечно с фоном побороться.

[Peredelkin1]

C-R-C цепь а не стабилизатор.

[IDDQD]

Вот собрал в таком виде. Ток установил 400мА...

А надо бы в таком: