Простой качественный УМЗЧ

[falkonist]

...каскады выполнены эмиттерными повторителями, а они, как известно, склонны к возбуждению.

Это что-то новенькое. Возбуждаться может только каскад с усилением больше единицы. У каскада с ОК оно МЕНЬШЕ единицы.
Или лыжи не едут, или ...

[IRMADE]

Это что-то новенькое.

Это для Вас - новенькое, потому что не знаете радиотехники.

[falkonist]

Ню-ню...

[ssc]

Пояснять, откуда взялась «склонность к возбуждению на частоте 200 кГц» я не буду...

..а чо так..?..гордыня заела..?

достаточно взглянуть на графики в прилагаемом файле.

..недостаточно...там куча абсолютно пустой и ненужной галиматьи, которая не дает ни малейшего представления ни о потенциале устройства, ни о допущенных в нем просчетах..

..усилитель с точки зрения коррекции имеет академические параметры



..как видно из графика на диаграмме Боде, самовозбуждение ему не светит ни на какой частоте, вплоть до частоты среза по контуру ООС...единственно, видно чрезмерно большой угол нарастания в отставании фазы - то влияние корректирующей цепочки параллельно нагрузочному резистору ДК...о том же самом говорит и переходная характеристика..



..при удалении этой цепи и введении коррекции по запаздыванию АЧХ и ПХ приходят к виду:






..сказанное наводит на мысли о абсолютной бесполезности этой цепи, что подтверждается сравнением АЧХ с разомкнутой ООС...



..использовались модели т-ров ВК с заведомо худшими частотными параметрами, чем указано на оригинальной схеме...

..что касается линейности, то в области малых мощностей (нескольво ватт) все совсем плохо...впрочем, по другому и быть не могло...



если при выходной мощности -3дБ от максимальной линейность вполне сносная (примерно 0,048%)



..то при выходных мощностях в несколько ватт она ухудшается более чем на порядок (около 0,5%) в основном за счет высших гармоник..

..вывод: для саббуфера пойдет...

..зы1..а по поводу монтажа от IRMADE - очередной бред...щазз уже времени нет, могу позже рассказать, что надо делать и как...а касаемого этого усилителя - с ним можно творить что хошь, как хошь, в возбуд его уронить очень тяжело...
..зы2..возможно дальнейшее улучшение линейности введением токового зеркала в ДК одновременно с местными ООС в эмиттеры, таким образом, чтобы увеличить глубину ООС еще на 10дБ - это даст снижение искажений примерно в полтора-два раза...

[IRMADE]

…А чё так хамски?... Привычный лексикон привычнее?...
Описание графика Боде – недержание речи и словесный понос.
«Если у тебя есть фонтан – заткни его».
Козьма Прутков.

[ssc]

..и еще один момент, на который почему-то никто не обратил внимания:



..в авторском варианте ток через ИОН на диодах VD1,VD2 задан на уровне 15мА, что вызывает необходимость применять резистор R8 достаточно мощным (пассивная рассеиваемая мощность на нем чуть более 0,5Вт) - проблему можно было бы решить более корректно, без прогрева окружающей среды, а так же еще одна, что вынуждает использовать теплоотводы для т-ров последнего каскада УН и ИТ (VT5, VT6 - пассивная мощность около 0,7Вт, ток около 20мА) - наврядли есть потребность в столь большом ТП...кстати, несмотря но высокий ТП УН первый полюс АЧХ невысок - около 3,5кгц, а спад глубины ООС с разомкнутой ООС на частоте 20кГц достигает 15дБ..

..кто-то тут говорил об обмане миллеровской емкости - так вот расстрою его, ничего подобного ЗДЕСЬ не происходит..

..похоже, что никто этот усилитель таки не делал, раз упустили такие "мелочи"..

[falkonist]

...навряд ли есть потребность в столь большом ТП.

Есть, есть. Просто этой необходимости Вы не видите.

Именно ради такого ТП и повторитель на VT5 поставлен.

[ssc]

Есть, есть.

..абсолютно никакой - требуемый втекающий ток в базы драйверов будет обеспечен уже при токе УН 8мА, с учетом особенностей ВАХ примененного т-ра оптимальным можно считать ТП 12..15мА, дальнейшее увеличение его нецелесообразно и бессмысленно..

Именно ради такого ТП и повторитель на VT5 поставлен.

..ЭП ставится из соображений - получить низкое выходное сопротивление каскада УН с тем, чтобы через него разряжалась бы диффузионная емкость первой драйверной пары...но здесь это бестолково сделано, потому что двойка дарлингтонов, входное сопротивление которой и так сравнительно невелико по причине низкоомных резисторов в цепях первой пары (Rin=1+h21эRэ, входным сопротивленим в цепи базы выходной ступени можно пренебречь, т.к оно на порядок меньше эмиттерного резистора драйвера) - это раз...два - те же и даже лучшие результаты я могу получить от одиночного каскада УН, охватив его местной ООС (выходное сопротивление каскада снижается пропорционально ее глубине) и выбрав для этой цели более подходящий прибор, нежели КТ940 с гарантированно хорошей линейностью и высоким h21э...но здесь ЭП сыграл плохую службу, поскольку к емкости Ск-б каскада УН добавляется еще емкость Сэ второго каскада ЭП, поэтому несмотря на все потуги усилитель имеет такой низкий первый полюс - всего 3,5кГц и задрать его не представляется возможным никоим образом...даже увеличением ТП ЭП до 100мА... ..к тому же такой каскад с ООС будет иметь предсказуемые и стабильно повторяемые параметры, ну а уменьшение смещающего напряжения можно компенсировать либо изменением числа диодов, либо выбором их типа, либо транзисторным аналогом...и кстати, сам ВК априори не термостабилен - это будет заметно при использовании качественных т-ров в большим h21э - при их нагреве до 70 градусов ВК из класса АВ1 переходит в чистый класс АВ с ТП 10..30мА, т.е термостабилизирующий элемент в схеме должен присутствовать...

Просто этой необходимости Вы не видите.

..сдается мне, что все-таки вижу...

[falkonist]

К сожалению, слона Вы так и не приметили.

[ssc]

..ну дык покажите мне его...если он есть...

p/s...слона, похоже, не будет...а жаль...

[falkonist]

В статье, приаттаченной к первому посту, "слон" показан. Зачем повторяться?

[ssc]

..нет и там его - статья, с позволения сказать, (если этот околонаучный лепет можно так назвать) для относительно сведущего в аналоговой технике и схемотехнике усилителей, в целом - билиберда полная, неточность на неточности, да и полученные параметры, в массе своей, похоже, высосаны из пальца, ибо даже в аппаратном симуляторе их получить не удается...все это легко доказуемо, частично моделированием, частично математикой..

..еще раз - обсуждаемый сабж из сторонников прения, включая меня, никто не собирал на железе...никто не проводил метрологических исследований..

[falkonist]

Здесь - нет. НА "Паяльнике" - да.

В процессе изготовления: http://forum.cxem.net/index.php?/topic/ ... nt=2334287

Тестирование рабочего усилителя (не мной!): http://forum.cxem.net/index.php?/topic/ ... nt=2667447

[EMiq]

У данного усилителя проблем достаточно. Из-за такого второго каскада перекашивает диф. .( см. разбор у Д.Селфа) Оба транзистора второго каскада ( УН) должны быть расчитаны на полное двуполярное питание. Коррекция в первом каскаде большой ёмкостью снижает скорость нарастания и увеличивает искажения ,как дифкаскада, так и динамические . Проверьте схему на TIM искажения на базе второго каскада при подаче на вход меандра, для такого второго каскада без местной ООС у первого транзистора это актуально.Эмиттерный повторитель может возбуждаться на емкостной нагрузке - читайте теорию, или хотя бы Селфа или Корделла или Шкритека. Для данного решения с подкачкой тока предвыходного каскада в нагрузку существуют схемы по типу Квод 405. Ит.д. и т.п. В мультисиме убедитесь вначале в корректности моделей транзисторов. Они там часто не корректны и требуют уточнения, как и в других программах, как по ёмкости переходов, так и по граничным чатотам и линейности. Модели часто примитивны и не отражают реальных характеристик приборов. Их можно использовать для расчётов по постоянному току и прохождению сигнала. Моделирование делается в режиме малого сигнала и после расчёта рабочей точки по постоянному току. Не учитывается динамическое изменение крутизны транзисторов в режиме большого сигнала, особенно выходных, когда их крутизна меняется на порядок и более в зависимости от протекающего тока. Это и устойчивость схемы и переходные процессы и линейность. Не все так просто. Элементы проводников монтажа - дополнительные индуктивности вмцепях, что на граничных частотах усилителя 1-5 МГц меняет характеристики устойчивости схемы и ещё частотные и фазовые характеристики , а при переключении транзисторов выходного каскада по не оптимальной траектории приводит и к паразитным колебаниям в выходных цепях. Это Вы наверняка не моделировали, с паразитными параметрами монтажа.

[ssc]

У данного усилителя проблем достаточно.

..вот и я о том же...причем проблем больше, чем достоинств...

Коррекция в первом каскаде большой ёмкостью снижает скорость нарастания и увеличивает искажения

..и мне непонятно, как аффтар с такой коррекцией получил 60 в/мкс - реальная скорость нарастания не более 20 В/мкс...

Для данного решения с подкачкой тока предвыходного каскада в нагрузку существуют схемы по типу Квод 405. Ит.д. и т.п.

..хлопотны и кропотливы в настройке, к качеству исполнения моточных элементов...да к тому же сбалансировать мост во всем звуковом диапазоне проблематично...я сделал 4-ре а-ля квод-405 на заказ, два настроить мост не смог - не было метрологии, два настроил вначале по спектралабу, потом спустя какое-то время (год или больше) у меня появился железный анализатор в дополнение, списался с хозяином, сравнили результат софтяной и железной метрологии - могу сказать, что они сильно совпадают, поэтому могу рекомендовать тем, у кого нет - это выход...надо только боле-менее карту приличную..

...но за всем эти остается проблема - линейность при малых выходных мощностях...поэтому применение конкретно этому услителю в первозданном виде кроме как для саба не вижу...интересно, что при переводе сабжа в классический АВ класс с ТП ВК 100мА усилитель на современной ЭБ показывает вполне адекватные результаты, схожие с Амфитоном, идентичным по схемотехнике, за исключением ВК (там тройка)..

..интересно, что вот в такой редакции (см ниже)



..усилитель имеет даже чуть лучшие параметры, чем исходный с двухкаскадным УН, а первый полюс с разомкнутой ООС практически равен верней рабочей частоте звукового диапазона...



..несмотря на то, что глубина ООС (на средних частотах) здесь меньше, чем в прототипе, линейность на частоте 20кГц чуть лучше - сказывается отсутствие спада усиления глубиной в 10дБ на этих частотах в сравнении с прототипом..



..вот это и есть "..обман миллеровской емкости..".... ...а то, что кто-то там про это в исходнике говорил - это детский лепет на лужайке...

..следующим этапом можно считать уход от навязанного беспонтового АВ1 и переход на АВ с ТП ВК 50..100мА, что даст простой и неплохо звучащий даже на раритетах УМ..





...ну, а уж если пойти еще дальше, то ВК нужно собрать по топологии Брайстона, что еще более снизит искажения и повысит коэффициент использования источника питания, заодно снизив требования к выходным транзисторам по ОБР..

..но тогда получится практически макет моего усилителя, который я испытывал год-полтора назад...

Вложения

Простой качественный УМЗЧ.rar

(10.63 KiB) Скачиваний: 424

[EMiq]

Модель в МС11 оригинальной схемы. Изначально перекос дифа и нуля на выходе. Глубина ОС на 20 кГц- 25 дБ, THD> 0.05% при 70 % мощности. При мощности 5 Вт THD >0.15%.Лес высших гармоник на выходе, не спадающий. Динамические TIM искажения на входе 2 каскада даже при сильном ограничении входного спектра. В общем, обычная посредственная схема. Может для саба из-за леса гармоник и динамических искажений подойдет. Схемотехника уровня конца 70-х годов в СССР. Даже не уровня восьмидесятых
С транзистором KT313 во втором каскаде питание не выше +\- 25 вольт- у транзистора КЭ 60 вольт. При появлении тока выходного каскада , или перевода его в режим АВ, граничная частота усилителя увеличивается в 2 раза, а запас по фазе падает. Т.е. имеем модуляцию полосы усилителя выходным сигналом, со всеми вытекающими.... Если же выход в классе АВ постоянно - ток 50-70 мА, то искажения первых ватт падают почти на порядок. Общие искажения не изменятся, но уровни высших гармоник снизятся.

Вложения

ПростойкачественныйУМЗЧ_MC11.rar

(9.95 KiB) Скачиваний: 320

[Максим_В]

Старенький клончик мой .Простой на минимальном количестве деталей . на самых бросовых электролитах ,лишь бы исправны были.выходники можете ТИП142/147 применить,можно простые . без разницы.
без геморроя и подбора элементов,высокий первый полюс ,ровная фаза в области низких частот.
офф поляризацию надо на стабилитрон перекинуть. забыл сделать

Вложения

TIP142 TIP147 5MC9 .rar

(8.91 KiB) Скачиваний: 395

TIP142 TIP147 5MC9.GIF

(46.14 KiB) Скачиваний: 777

[ssc]

а запас по фазе падает. Т.е. имеем модуляцию полосы усилителя выходным сигналом, со всеми вытекающими....

..для двойки это нормальное явление, связанное с уменьшением h21э при росте Ik...косвенное проявление можно отследить при смене импеданса нагрузки с разомкнутой ООС - первый полюс АЧХ будет иметь сильную девиацию вместе с изменением глубины ООС...

..на графике - девиация полюса и глубины ООС при смене импеданса 2,4, 8 Ом...




..тройка есть тройка, имхо...а тут еще низкоомная нагрузка в эмиттерах первого драйвера, уменьшающего и без того невысокое Rin и усиливающая влияние Ik/h21э... ..какашка она и зимбабве какашка...

[EMiq]

Старенький клончик мой

.
В схемах с вольтдобавкой, а не с генератором тока, сильно плавает ток покоя ВК от значения напряжения , в данном случае, отрицательного плеча. Убедитесь в модели сами. Виной тому зависимость выходного тока транзистора от напряжения питания. Я проверял это на реальной схеме, например Электрон 104. Здесь еще и ЭП в УН с постоянной резистивной нагрузкой. При изменении напряжения в электрической сети на 10%, что не редкость в зависимости от времени суток и нагрузки потребителей, ток покоя изменяется на 50-100 мА. Плюс еще термо прогрев и просадка питания под нагрузкой. Какой ток покоя и при каком питании выставлять - большой вопрос с учетом его изменения.

Последний раз редактировалось EMiq Вс апр 30, 2017 21:34:18, всего редактировалось 1 раз.

[Максим_В]

Вообщето это схема железного варианта. Ну гуляет ток покоя,так не ставьте его выше уровня,за которым саморазогрев происходит, не делайте выше 70ма и все.простоя схема без запросов .С типами вообще всего 5 транзисторов.
плюсы тоже есть. подача поляризации и использование недорогих электролитических конденсаторов .

Последний раз редактировалось Максим_В Вс апр 30, 2017 21:37:45, всего редактировалось 1 раз.