УНЧ для дома (по следам Агеева)

[ssc]

При не стабилизированном питании он гуляет и сильно падает при снижении питания под нагрузкой.

..намотай себе НОРМАЛЬНЫЙ транс, а не продукт экономии и креатива, девиация напряжения питания упрется максимум в пару вольт, это концу как слону дробина..или импульсник..

..да и лес гармоник - это дружище, ваши фантазии: параллельник это тебе не АВ-шник, он условно всегда находится в режиме линейного усиления..

[EMiq]

С какого..... выходные транзисторы всегда в линейном режиме? Режим AB для них никто не отменял. Посмотрите на форму тока резисторов в эмиттерных цепях. Стабильность электросети в розетке тоже никто не обещал. 215-230 и более у многих не редкость. Схема, работающая только на столе в идеальных условиях.
....Качественный стабилизированный импульсник может немного помочь. Правда, его конструкция сравнима , а то и сложнее некоторого усложнения усилителя.

[Slabovik]

Тут имеется в виду только условность. Изломы и т.п. никто отменить не смог. В модели ток выходных транзисторов в районе нуля выглядит вот так

[EMiq]

Так это и есть режим АВ с начальным смещением. В переходной зоне удвоенная проводимость но меньшая крутизна каждого транзистора. В режиме В ток покоя равен нулю, будет более резкий переход. Предоконечные транзисторы здесь, да, в линейном режиме.

[Andrew_1]

ssc писал(а):

..вот и я говорю..

Если попробовать использовать AD825, то возможно, что емкости в коррекции не понадобятся. Еще у нее высокая нагрузочная способность и можно обойтись обычными транзисторами (не Дарлингтонами) на выходе.

Добавлено after 14 minutes:

Slabovik писал(а):

Изломы и т.п. никто отменить не смог. В модели ток выходных транзисторов в районе нуля выглядит вот так

У меня выглядит примерно так, как на рисунке. Но это "чистый" параллельник, допиленный по совету SSC

Вложения

А_Агеев_AD825_Ic_Q3_Q4.GIF

(13.33 KiB) Скачиваний: 921

А_Агеев_AD825.rar

(11.03 KiB) Скачиваний: 450

[EMiq]

В итоге ток покоя всего усилителя 0.5А. Не мало. Еще немного и класс А. Что, также - возможно. При таком токе покоя его колебания, конечно , не критичны. Вопрос, за что боремся и чем можно пожертвовать? Т.е. - какое техническое задание.
... В модели при 20Гц на входе на выходе в отрицательной области ограничение на 16 вольт. Не тянет емкость у выходных. Нужно не менее 47 мкФ!!! Плохо допилили.

[Andrew_1]

Ток покоя можно и снизить. Но тогда емкость между баз выходников нужно будет сильно увеличить. Например, при токе покоя примерено 100мА на пару, емкость будет в районе 2200-4700 мкФ. Нелинейные искажения и интермоды на частоте 20 кГц возрастут. Но уровень интермодов на 1кГц останется на том же уровне.

[EMiq]

Вот Вам ,также, свои ограничения. И чем это тогда лучше? Цена 4-Тошибы и AD825 тоже не малы.

[Andrew_1]

Простота, термостабильность, низкие собственные НИ параллельника еще до охвата ОООС. Трудно добиться подобных результатов от других, подобных по своей простоте, схем. ИМХО

[ssc]

выходные транзисторы всегда в линейном режиме? Режим AB для них никто не отменял.

..а вот как раз таки и да, дружище... ..они даже В ОТСУТСТВИИ СИГНАЛА остаются в проводящем состоянии - это не режим АВ ...о чем, собсно, и писал сам Агеев...а еще Агеев писал о площадях переходов, их влиянии на ток покоя и о напряжении насыщения эмиттер-база....но никто из вас про это даже и не вспомнил, сразу полезли в дебри..

..я для вас тама красненьким обвел..



..и еще он писал о о том, что введение в эмиттерные цепи резисторов вводит каскад в работу с отсечкой коллекторного тока..



..а вы вот взяли, и испахабили харошую вестчъ..



..таким образом, влияние девиаций питающих напряжений для параллельного усилителя менее критично, чем для любого другого..

..а вы тута - ах, пульсации..!!!..ах, модели..!!!..проще смотреть надо на вестчи, про-ще...и читать первоисточники..

p/s...у меня параллельник на дарлингтонах с кондером куда тока не втыкался - и в драйверы приводов, и в телефонники..результат везде отличный..

[Andrew_1]

EMiq писал(а):

Цена 4-Тошибы и AD825 тоже не малы.

Андрей же выложил на TL071 и ТИПах сирку. Тоже дорого?

[EMiq]

Основная фишка Агеева - отсутствие резисторов в эмиттерах выходных - режим типа SuperA, и одиночные выходные. Если их делать в параллель для умощнения, как в предлагаемой автором темы схеме, то без выравнивающих резисторов в эмиттерах не обойтись. Это уже другой усилитель. Что мы и обсуждаем.

[Slabovik]

Во-первых, выше не мои слова. Поправьте пожалуйста.
Во-вторых, господа, огромная просьба. Давайте не будем флудить.
Тема про конкретную конструкцию, и её истязания, а не вообще. Тема про усилитель А.Агеева в исходном его виде лежит рядом.

Что касается отсечки, то здесь ни то, ни то.
Во-первых, здесь никакой ни "А" режим, как некоторые утверждают. И ток транзистора на пиках сигнала в проивоположном плеча уходит почти в ноль. Вопрос только в том, как он туда уходит, и в этом и зарыта принципиальная разница. И я совершенно согласен, что с резисторами в качестве источников тока этот эффект выражен много сильнее. Это уже точно не АВ в его чистом виде, но и не А...

p.s. В принципе, удалось сегодня помедитировать над моделью и LF в ней.
Предварительный вывод: для скоростного ОУ нужно большее сопротивление R39 и желательно увеличить индуктивность катушки. Микрогенри так до пяти-шести. И тогда частота единичного усиления в петле в районе 1200 кГц, что очень прилично, и глубина ООС на 20 кГц 34 дБ. На мой взгляд, больше уже совсем не нужно. Ибо первый полюс благодаря ОУ за диапазон мы не выведем всё-равно, а не очень-то и хотелось... C2 оптимальный номинал 6.8 пФ. R7 R8 уменьшены вдвое. Ну а C9 остаётся 220, можно 330 пик...

[Slabovik]

Не удалось мне по-быстрому изготовить генератор правильного меандра (не то, чтобы совсем, но идеального не получилось - есть один затык, тянущий на отдельную хорошую тему), поэтому зацепился к килогерцовому калибратору от осциллографа. Вот, что с ним видно (по ссылке крупная анимированная gif'ка)



От замены типа ОУ (TL081 <-> OPA134) вид "выхлопа" визуально никак не меняется.
Аналогичное поведение и при добавлении к нагрузке ёмкостной составляющей. Для опытов было воткнуто 0.15 мкФ

Некоторые помехи по жёлтому каналу - это "привет" от хантека - калибратор имеет общую землю и получилась петля, "собравшая" импульсы от компа, блоков питания, самого хантека и пр... Но к делу это не относится.

Мне видится, что всё достаточно неплохо, тем более, что от перемен ОУ, а у них разные граничные частоты, ничего не меняется, то можно считать, что устойчивость имеется в достаточном количестве. Тем более, что на момент снятия осциллограмм R9 воткнут номиналом 51 Ом.

Если мне удастся сделать источник меандра получше, чем в осциллографе - перемеряем, посмотрим, что выйдет...

[ssc]

..глянь на схему калибратора С1-65А...

[kentgaryk]

Не удалось мне по-быстрому изготовить генератор правильного меандра

В свое время получал его от мультивибратора с диодной фиксацией.

[Slabovik]

Порой бывает обидно, что волосы растут там, где их рвать больно
Но по сравнению с мировой революцией это сущая мелочь.
В общем, играясь с меандром, понял, что это стоит отдельной темы. И по результатам размышлений всё устойчивее возникает мысль о годности имеющейся аппаратуры для анализа идеального сигнала... ну что-то вроде оценки мира через кривое зеркало. Да, тема вот здесь: Идеальный меандр или мечты о недостижимом?

Поехали далее.
С момента сдачи проекта у меня осталась пачка готовых плат (их фишка - горячее лужение)

.

Халявы нет, но может кому нужны будут...

Повозюкался я ещё с моделями. Всё-таки я вынужден отвергнуть идею засовывания на место DA1 высокоскоросного ОУ. Не идёт. Припаять можно, но конкретно в этой конструкции с этими дарлингтонами ему тут делать в общем-то нечего. Основные искажения даёт выходной каскад, попытка ставить быстрый ОУ хотя и приводит к некоторому увеличению глубины ООС, но в итоге всё упирается в совмещение полюсов, которое ведёт себя непредсказуемо. Вариант лечения - торможение ОУ. Смысл? Не вижу... Так что дешёвый оптимум - это TL081, либо аудиофильская OPA134. Обе м.с. легкодоставаемы, но OPA несколько дороже. В общем так.

Увеличение тока в предвыходном каскаде также почти ничего не даёт. Да, немного сдвигается полюс, чисто символически улучшается устойчивость. Но рациональность? Рациональность ускользает. Или я чего не понимаю. Что до уменьшения искажений, то на уровень искажений это также не влияет. На уровень искажений в зоне приемлемой громкости (от 1 до 10 вольт выходного) в гораздо большей степени влияет ток покоя выходного каскада. Тем не менее, считаю, что рационально выставить ток покоя этого каскада 25~35 ма (22 или 15 Ом токозадающих резисторов) с установкой тока покоя выхода на уровне 30~50 мА на каждый транзистор (корректируется R12 R13, при 22 Ом ставить 1.5 Ома, при 15 Ом ставить 0.47~0.68 Ом).

Установка в модели Tf для транзисторов 40 нан - это жутчайший перебор. Если бы транзисторы были с таким параметром, усилитель только и делал бы, что возбуждался. Скорее всего реальное значение - это 4~7 нан. Ну, может 9...

Резистору R39 лучше всего увеличить номинал. 10 Ом нормально. Можно 12 или 15 - не проблема. Можно 8.2 (у меня часть собрана так). Меньше не стоит.

Для "выжимания" полной мощности интересно питать усилитель двуступенчатым напряжением (аналогично тому, как это сделано в модуле УНЧ-50-8). Питание предварительного усилителя в этом случае нужно сделать на 4-5 вольт выше, чем питание оконечного каскада. Если вы делаете блок питания "с нуля", то предусмотреть нужную обмотку на трансформаторе не составит труда. Если не предвидится - без проблем используйте один уровень.

Вариант развития схемы с этими уточнениями



На схеме добавлен R40 - позволяет чуть корректировать усиление для выравнивания "с соседом по корпусу". И убраны R15 R16 как не оправдавшие вложенного в них смысла. Всё остальное, в т.ч. и нумерация компонент, соответствуют начальной схеме.

p.s. Кстати, с двуступенчатым питанием датчик клиппинга установить становится достаточно легко...

[ssc]

..как бы то ни было, работа проделана большая, и исследования будут весьма полезны для размышления и принятия к сведению...да и сделано красиво..без преувеличения, достойно похвалы..

[Slabovik]

Спасибо.
Сегодня собрал ещё один модуль, зацепил к компьютеру с целью оценить через RMAA.
Вот что получилось.

Исходные данные:
Один канал по схеме и на печатке из заглавного поста. Резисторы R12 R13 запаяны 4.7 ом, при этом ток покоя самовыставился 45 мА на каждый выходной транзистор (примерно 140 мА на весь усилитель. Не сильно мало, но и не пол-ампера, как у некоторых конструкций)
Звуковая плата Yamaha Steinberg UR22mk2 - самая простая в линейке. Режим ASIO 24 бит 96 кГц.
Один тест при включении усилителя с несимметричным входом (зелёный график), второй с симметричным (голубой график).
В качестве ОУ воткнут TL081.
Транзисторы засунуты без какого-либо подбора (тут всё просто - мой транзисторный тестер не желает иметь дело с дарлингтонами).
Также сделан Loopback тест для оценки самой звуковой платы (белый график)
Напряжение смещения на выходе (R6 не установлен) около 6 мВ.
Конденсаторов на входе не устанавливалось - сигнальные провода (симметричный микрофонный кабель длиной около двух метров) воткнуты напрямую.
Нагрузка 8 Ом - батарея резисторов.
Выходное напряжение усилителя при выставленном уровне на звуковой плате 0 дБ 10 вольт.
Источник питания - импульсный Meanwell на 24 вольта.

тест АЧХ

Спойлер

То, что доктор прописал. 0.5 дБ на 20 кГц, -2.2 дБ на 40 кГц - влияние R1C1 и ещё некоторых мелочей...
Тест на шумы

Спойлер

Имеется нежданчик. На ~19.8 кГц какая-то наводка от какого-то рядомработающего блока питания. Похоже, что этот блок питания - тот, от которого питается сам тестируемый усилитель (он действительно рядом, буквально в пяти сантиметрах от платы и его частота преобразования около 40 кГц). Увы, придётся с этим смириться, а для публикации снимать замеры с другим блоком.
Ну, а 50 Гц и гармоники - это ожидаемо, куда ж без них...

Тест на гармонические искажения. Основной тон 1 кГц с уровнем -3 дБ

Спойлер

Я немного удивлён более высоким уровнем второй гармоники по отношению к третьей. При этом у самой звуковой платы с этим порядок. Объяснить не могу, но могу предположить, что это следствие отсутствия отбора транзисторов.
Да, ещё видно, что при симметричном включении уровень высоких гармоник (4-я, 6-я) несколько ниже, чем при несимметричном. Тоже надо бы понять, почему так.
Под следующим спойлером сразу несколько картинок с увеличенными изображениями первых шести гармоник. Седьмая и последующие полностью утонули в шумах.

Спойлер

Тест на интермодуляционные искажения. 60 Гц + 7 кГц

Спойлер

Ещё один тест на интермодуляционные искажения методом "swept tone", показания которого я прошу разъяснить, т.к. не могу въехать, почему это так выглядит

Спойлер

Ссылка на файл с данными, чтобы их было можно "покрутить" самостоятельно: http://anklab.ru/Press/Articles/AKL/akl-20/RMAA/ (не могу гарантировать, что он будет там всё время, но пока он точно там).

В общем, рядовой экземпляр "из-под паяльника" имеет сигнал/помеха как минимум 85 дБ (90 дБА), КНИ 0.022%, ИМИ 0.045%
По-моему вполне неплохо

p.s. Вообще, если кто заметил, то симметричность входа здесь не совсем полноценная, т.к. R3 и R4 имеют одинаковое сопротивление, но по входу "In-" сопротивление R4 работает только наполовину, т.е. во этому входу сопротивление не 47+2.2 кОм, а (47+2.2)/2 кОм. Это можно легко выправить, но я не заморачивался...

Да, забыл... RMAA берут здесь: http://audio.rightmark.org/index_new_rus.shtml
Под W7 он желает запускаться под админскими привилегиями, обычных ему почему-то недостаточно...

[HariusHek]

Агеев не предполагал питания от ИБП, ИМХО...