Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

artem · 28.05.2009 22:24:55

Ещё при сборке первого ВВ в голову лезло множество идей. Среди них пришла идея немного упростить усь изъятием каскада с ОБ в сломанном каскоде (или разогнутом дифкаскаде). Но в относительно высоковольтном применении при сравнительно низком напряжении питания ОУ без этого каскада с ОБ - никуда. А вот в низковольтном телефонном усилителе - в самый раз.

Схема такова:

Причём все основные достоинства схемотехники ВВ сохранены: выходной каскад УН выполнен по схеме с ОБ Т3, нагружен на ГСТ Т2. Т1 можно разглядывать как ОК с эмиттерным резиком 8, можно и как ИТУН Т1 - R8, где сопротивлением резистора выбирается баланс коэффиицент усиления - исходная линейность, а можно как часть асимметричного дифкаскада Т1, Т3 с линеаризирующим R8. Напряжение стабилизации стабилитронов Д1, Д2 выбраны 3,3 В с тем, чтобы на эмиттерных резиках 9 в каскаде с ОБ на Т2 и 13 ГСТ на Т3 падало по 2,5 В и местная ООС в 40 дБ (Uрез = 2,5 В / Uт = 25 мВ = 100 раз) уменьшала бы эффект Эрли.

Как ни смотри, всё равно столь сугубо простая схема выдаёт фантастические результаты, и бояться этого не следует.

Достаточно сказать, что Ку 20 кГц с С9, С11 = 10 пик составляет 500.000 раз (правда, ориентировочно, т.к. измерить его на этой частоте нечем), и даже на 100 кГц, где Ку измерялся - 100.000 раз. В радиолюбительской литературе описаний усилителей с таким высочайшим Ку афтару не встречалось. Соответственно, глубина ООС на 20 кГц поистине аццкая: 101 дБ. Из этого следует, что при выходном напряжении всего уся 10 В ОУ с ПТ-входом работает с максимальным дифференциальным напряжением 20 мкВ на 20 кГц, а ниже 1 кГц оно в 20 раз меньше. Это чистый малосигнальнейший режим и работающий в нём ОУ катается, как сыр в масле, не внося мало-мальских искажений. С увеличением ёмкости С9, с11 до 15 пик Ку уменьшается до 450.000 (90.000 на 100 кГц), а глубина ООС - до прискорбных 100 дБ. Кг по понятным причинам не измеряется вовсе, показания ИНИ, подключенного к выходу усилителя, повторяют собственную калибровочную кривую, как при работе непосредственно от Г3-118.

Для сравнения, стандартная схема ТФ-усилителя ОУ+повторитель, выполненная на самых современных ОУ с Ку20 кГц = 500...1.000 раз (из-за цепи частотной коррекции вероятнее первое из приведенных значений), работает с максимальным дифференциальным напряжением 40..10 мВ на 20 кГц, и лишь ниже 1 кГц - с 2 мВ ... 500 мкВ, а глубина ООС с такой же цепью ООС - 40 ... 47 дБ. Понятно, что серьёзной конкуренции со стороны подобных усилителей можно не бояться. )))

Трёхкаскадный ВК, подобный применяемым во "взрослых" УМЗЧ, помогает сохранить высокое усиление и линейность УН ввиду работы его в наиболее желательном режиме холостого хода по току нагрузки. Транзистор-термодатчик выносится на проводах и крепится болтом на мощный выходник, или, во стором варианте, стоит себе на месте.

А как же с пресловутым транзисторным звучанием при такой глубокой ООС? Да без вопросов. О нём заботится ППК, да так, что УН не перегружается даже при испытании меандром амплитудой 2 В.

Транзисторы можно заменить импортными аналогами. Афтар лично для себя не видит в этом никакой необходимости, но ради понтов готов и не на такое smile .

Наладка очень проста и сводится к установке тока покоя выходников по принципу "какого не жалко", но не менее указанного - 40 мА. Настройки коррекции может вообще не понадобиться, т.к. усилители с коррекцией на опережение корректируются даже проще, чем со стандартными цепями коррекции. Если всё же как-то удастся вызвать генерацию, то она аннигилируется увеличением ёмкости С5, С7, С9 и С11.

Рисунков платы заготовлено две: с мощными выходниками и с двумя парами транзисторов средней мощности на выходе. Предупреждаю сразу:
1. Второй вариант не собирался.
2. Поскольку схема довольно древняя, компьютера тогда у афтара не было, родные платы рисовались ещё на милллиметровке. На платах по приведенным рисункам усилители не собиралась, т.к. через наушники слушается мощный УМЗЧ и в специализированном ТФ-усе надобности нет. Поэтому все нижеприведённые рисунки могут считаться ориентировочными эскизами и в них могут быть ошибки. Проверяйте!
Обе платы одного размера: 50 х 68 мм.

1-й вариант:
2-й вариант:

Отредактировано artem (29.05.2009 13:15:12)

Allexus · 29.05.2009 04:28:04

В телефонном усилителе трехкаскадный ВК это как-то... странно... Тут можно (и на мой взгляд - нужно) что-то в чистом классе "А".
Усилитель может пойти как "мини ВВ" для тех, кто хочет просто но качественно.

artem · 29.05.2009 08:56:22

Непривычно? - да. Но "странно"? - нет. Странней намного развязывать ОУ от 50 Ом нагрузки всего одним повторителем. Тогда Rвх = 50 х 100 = 5кОм при минимально допустимом сопротивлении 2 кОма и желательном для уменьшения вносимых искажений сопротивлении нагрузки 574УД1 100 кОм. Плюс, или что то же самое - до 2 мА тока раскачки двухтактного повторителя из 10 мА общего тока потребления ОУ, что говорит о работе выходного каскада ОУ в режиме класса АВ со свойственными ему искажениями.

Двухкаскадный буфер - уже лучше. Он развязывает ОУ от нагрузки могло бы быть в h21э=100 раз лучше, но на деле Rвх вых. каскадов не превышает 200 кОм. Но. Напряжения буфер не усиливает, и глубина ООС, как показано выше, не превышает 40..50 дБ. При этом совершенно понятно, что за счёт нелинейности повторителя вносимые искажения будут выше, чем в случае охвата ООСью собственно ОУ, работающего на нагрузку в 200 кОм.

artem · 29.05.2009 09:06:52

Есть буржуйский сайт с разнообразными схемами ТФ-усилителей, но там всё поделки. тТакого или подобного усилителя у них нет.

В общем, спасибо товарищу Сухову за наше счастливое детство. smile

Allexus · 29.05.2009 09:18:19

artem пишет:

Двухкаскадный буфер - уже лучше. Он развязывает ОУ от нагрузки могло бы быть в h21э=100 раз лучше, но на деле Rвх вых. каскадов не превышает 200 кОм. Но. Напряжения буфер не усиливает, и глубина ООС, как показано выше, не превышает 40..50 дБ. При этом совершенно понятно, что за счёт нелинейности повторителя вносимые искажения будут выше, чем в случае охвата ООСью собственно ОУ, работающего на нагрузку в 200 кОм.

Но. дополнительный каскад создаст дополнительные искажения и запаздывание в петле ООС, а если применить двухкаскадный повторитель в классе А, то и искажения до охвата ОООС будут намного ниже и быстродействие ОС выше.
В именно усилителе для наушников нет смысла так экономить электричество, а искажения класса А 1) меньше, 2) имеют быстроспадающий спектр гармоник.

artem · 29.05.2009 10:15:07

Спорно.
1. Основное время задержкуи определяет НЕ выходной повторитель, а узел, в котором задан первый полюс АЧХ с разомкнутой ООС. Здесь, как и в ВВ, это - выход УН. Каскады ВК обладают низким выходным сопротивлением, поэтому не могут существенно задержать сигнал даже при нагрузке на высокую ёмкость, не то, что на макс. 200 пик среднемощных выходников.
2. Искажения ВК могут быть высокими при нагрузке на 4, 8 Ом, и то - при недостаточном токе покоя, но они не столь велики при 50 Омах мин. сопротивления нагрузки и достаточном токе ВК. Если же увеличивать ток до класса А, то надо сразу ставить мощные выходники с Скб 500...1.000 пик, в сумме 1.000..2.000 против на порядок меньшей в данном усю. Впрочем, маслом кашу не испортишь. Нельзя возражать и против класса А. Я ваще отказываюсь представлять, ЧТО это будет за монстер, с выходом в классе А и глубиной ООС 100 дБ... smile

artem · 29.05.2009 10:19:44

ЗЫ. Дополнительный каскад ВК напротив, не создаёт искажения, но разгружает предыдущие каскады, обеспечивая им работу в классе А или с частичным заходом в АВ. Уже двухкаскадный ВК вносит гораздо бОльшие искажения, в т.ч. и на ВЧ - 20 кГц, как показано в статье "Оверклокинг "Амфитона"".

Allexus · 29.05.2009 10:31:18

artem пишет:

ЗЫ. Дополнительный каскад ВК напротив, не создаёт искажения, но разгружает предыдущие каскады, обеспечивая им работу в классе А или с частичным заходом в АВ. Уже двухкаскадный ВК вносит гораздо бОльшие искажения, в т.ч. и на ВЧ - 20 кГц, как показано в статье "Оверклокинг "Амфитона"".

Любой транзисторный каскад создает искажения, по другому просто не бывает.

artem пишет:

Я ваще отказываюсь представлять, ЧТО это будет за монстер, с выходом в классе А и глубиной ООС 100 дБ...

Я промоделирую вашу схемку и попробую прикрутить к ней ВК с 2 каскадами в классе А. smile

artem · 29.05.2009 10:39:41

Allexus пишет:

Любой транзисторный каскад создает искажения, по другому просто не бывает.

Ну, батенька, это вам к Пессу... smile Придётся остаться на своей точке зрения: даже добавление 4-го каскада ВК к трём имеющимся повышает Ку УН на 20%, а это значит, что на эти же 20% уменьшает идущий от него в нагрузку переменный ток и приближает к чистому ненагруженному сферическому УН в абсолютном вакууме... smile

Allexus · 29.05.2009 10:57:58

artem пишет:

Ну, батенька, это вам к Пессу...

Поточнее пожалуйста, гугл мне не помог выяснить, кто это smile

artem пишет:

Придётся остаться на своей точке зрения: даже добавление 4-го каскада ВК к трём имеющимся повышает Ку УН на 20%, а это значит, что на эти же 20% уменьшает идущий от него в нагрузку переменный ток и приближает к чистому ненагруженному сферическому УН в абсолютном вакууме...

А мне пока придется остаться при своем - линейных транзисторов пока не изобрели, так что каждый каскад создает искажения, и даже чистый ненагруженный сферический УН в вакууме smile

Radiohobby Forum

Объявление

#1 28.05.2009 22:24:55

Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#2 29.05.2009 04:28:04

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#3 29.05.2009 08:56:22

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#4 29.05.2009 09:06:52

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#5 29.05.2009 09:18:19

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#6 29.05.2009 10:15:07

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#7 29.05.2009 10:19:44

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#8 29.05.2009 10:31:18

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#9 29.05.2009 10:39:41

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

#10 29.05.2009 10:57:58

Re: Телефонный усилитель по мотивам УМЗЧ ВВ с топовыми параметрами.

Подвал форума