Главная » Усилители
Призовой фонд
на январь 2021 г.
1. 1500 руб
Сайт Паяльник
2. 250 руб.
От пользователей

Похожие статьи:



Цифровой мультиметр UNI-T UT61E

Усилитель мощности "Weltraum" [2020]

УМЗЧ

Предисловие.

Моим хобби давно является проектирование усилителей, эта тема меня увлекла ещё с детства, но собирать чужие разработки мне никогда не было интересно, с самого начала своего радиолюбительского пути я старался создавать что либо своё, таким образом обучаясь и приобретая полезный опыт, попутно осваивая теорию. Сейчас благодаря системам SPICE моделирования можно не затрачивая большого количества времени проверять свои самые разные идеи, а наиболее интересные из них реализовывать на практике.  
Как возникла идея создать этот усилитель? Просто захотелось собрать для себя качественный домашний УМЗЧ используя все свои теоретические наработки, к которым я приходил в результате создания различных концепций усилителей путем моделирования в MicroCap. Данный усилитель это лучшая, на данный момент, спроектированная мной система, которая в симуляции показала отличные характеристики и абсолютную устойчивость, при умеренной сложности. Было решено собирать в железе и проверить идею на практике, тем самым на подтвердить работоспособность своей задумки и заодно получить качественный усилитель для личного использования.  

Идея

Прежде всего при разработке схемы была поставлена задача получения наибольшего петлевого усиления системы, и наибольшей эффективной площади работы ООС, как следствие получения малого КНИ и ИМИ, на всем диапазоне звуковых частот, при абсолютной устойчивости и надежности, а так же без существенного усложнения устройства.

При разработке печатной платы, были поставлены задачи получить компактное устройство на SMD компонентах типоразмеров 1206 и 0805, с минимумом выводных деталей.

Принципиальная схема

Схема принципиальная

Схема основана на классической трехкаскадной топологии Лина.

Входной каскад представляет собой дифференциальный каскад на транзисторах VT2, VT6 с источником тока на транзисторах VT3, VT4, нагруженный на токовоё зеркало, выполненное на транзисторах VT1, VT5. 

Каскад усиления напряжения так же выполнен в виде дифференциального каскада на транзисторах VT8, VT10, с источником тока на VT7. Нагрузкой диф.каскада служит токовое зеркало на транзисторах VT9, VT11. Решение применить дифференциальный каскад вместо обычного каскада с ОЭ продиктовано бОльшим входным сопротивлением дифференциального каскада, что увеличивает петлевое усиление системы, а так же бОльшей полосой пропускания, что в свою очередь позволяет добиться глубокой ООС на всём звуковом диапазоне.

Коррекция выполнена на элементах С7, С10,C20, R12, R37. Петлевое усиление системы достигает 115дБ, с полюсом на частоте около 4кГц, и снижается до 84дБ, на частоте 20кГц, что является очень хорошим результатом.

На диодах VD4-VD7 реализовано источники опорного напряжения для плеч ДК.

На транзисторе VT12 и резисторах R16-R18 выполнена схема смещения выходного каскада.

Выходной каскад представляет собой классическую тройку эмиттерных повторителей. Применение тройки, а не классической двойки, позволило значительно снизить нагрузку на каскад усиления напряжения и как следствие снизить влияние нагрузки на характеристики УМЗЧ. 

 

Технические характеристики.

За неимением качественного измерительного оборудования, некоторые характеристики будут указаны на основании компьютерного моделирования схемы, они будут отмечены звёздочкой *.

  • Напряжение питания: +-15В...+-50В;
  • Полоса пропускания -3db: 0.5Гц - 350кГц*;
  • Выходная мощность: 100Вт (При напряжении питания +-35В, на 4Ом);

Коэффициент нелинейных искажений (100 Вт 4 Ом):

  • На частоте 1кГц: 0.00005%*;
  • На частоте 10кГц: 0.0002%*;
  • На частоте 20кГц: 0.0006%*;

Коэффициент интермодуляционных искажений (100 Вт 4 Ом):

  • На частоте 1кГц: 0.0002%*;
  • На частоте 10кГц: 0.001%*;
  • На частоте 20кГц: 0.003%*;

Частотные характеристики.

ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы: 

Разомкнутая ЛАФХ ЛФЧХ

Тут можно увидеть петлевое усиление до первого полюса (115дБ), частоту первого полюса 4кГц (-3дБ), а так же петлевое усиление на граничной частоте звукового диапазона 20кГц (84дБ), что свидетельствует о высокой линейности системы во всём звуковом диапазоне.   

ЛАЧХ и ЛФЧХ замкнутой системы:

Отсутствие выбросов на ЛАЧХ замкнутой системы, так же дополнительно свидетельствует об устойчивости.

Осциллограммы

Была снята реакция на меандр 1кГц, синусоида на номинальной мощности и ограничение синусоиды в клипе.

Меандр, частота 1кГц:

Меандр, частота 10кГц:

Меандр, частота 20кГц:

 

Синусоида, номинальная мощность, частота 1кГц:

Синусоида, ограничение, частота 1кГц:

Рекомендации по сборке.

В этом разделе статьи хочется дать общие рекомендации по сборке УМЗЧ, при выполнении которых усилитель запускается и работает сразу.

  • Используйте только проверенные радиокомпоненты, каждую деталь перед пайкой в плату следует проверить на работоспособность и соответствие номиналу, в независимости от того применяются новые детали или б/у. Отдельное внимание хочется обратить на конденсаторы коррекции, так как на своем корпусе они не имеют маркировки;
  • Устанавливайте компоненты номиналом согласно схемы, самопроизвольная замена номиналов элементов недопустима;
  • Не рекомендуется применять проволочные резисторы;
  • Рабочие напряжения конденсаторов могут быть выше указанных на схеме;
  • Конденсаторы С5, С11 могут быть любого типа, соответствующего номинала, в авторской печатной плате использованы керамические конденсаторы 10мкФ 35в Х5R типоразмера 1206;
  • Допускается применение только тех типов транзисторов, что указаны на схеме или возможные замены указанные в перечне элементов;
  • Перед установкой транзисторов необходимо убедиться в их работоспособности и соответствии их параметров документации;
  • Транзисторы VT12, VT17, VT18 должны быть установлены на один теплоотвод через теплопроводящие изоляторы, после закрепления их на радиатор следует убедиться в отсутствии контакта между радиатором и коллектором каждого из этих транзисторов;
  • Рекомендуемая площадь радиатора для выходных транзисторов 1000-1500см^2;
  • Работа транзисторов VT15, VT16 допускается без радиатора, при желании можно установить на них небольшие теплоотводы;
  • Подбор транзисторов при использовании авторской печатной платы с применением smd компонентов из одной партии, сводится к подбору только транзисторов VT8, VT10 установленных в корпусе ТО-92;
  • В качестве подстроечного резистора R18 необходимо использовать многооборотные резисторы типа 3296W, при установке его в плату, его сопротивление должно быть максимально.

Печатная плата.

Плата усилителя выполнена условно односторонней, для удобства домашнего изготовления, но содержит 2 перемычки. В исходнике и, соответственно, гербере они выполнены на верхнем слое меди, потому при изготовлении платы на заводе перемычки впаивать не нужно. В архиве содержится готовый гербер, который можно без каких-либо изменений отправлять на завод для изготовления печатной платы.

Габариты платы составили 90мм*68мм. Все провода подключаются с помощью клемм на 2 полюса, с шагом 5мм.

Вид платы в редакторе:

Фото платы:

ЛУТ

Плата после травления

Готовая к монтажу элементов плата

Схема подключения:

Схема подключения

Фото собранного устройства:

 

УМЗЧ

УМЗЧ

Первый запуск и настройка усилителя.

После запайки всех компонентов на печатную плату необходимо смыть остатки флюса и внимательно осмотреть печатную плату проверив отсутствие замыкания случайно оставшейся каплей припоя. Проверить все ли компоненты установлены верно( направления диодов, полярность конденсаторов, тип транзисторов (пнп/нпн)) и их ориентация в пространстве. 

Если все в порядке, можно подключать блок питания, первый запуск следует проводить включив лампу накаливания последовательно первичной обмотке трансформатора. При включении лампа должна кратковременно загореться и потухнуть.

Далее следует замерить постоянное напряжение на выходе усилителя, оно должно быть не более 30мВ. В собранном мной усилителе постоянная составляющая на выходе составила 2-3мВ. 

Если все в порядке можно приступить к настройке тока покоя. Замкнув вход усилителя необходимо подстроечным резистором R18 добиться падения напряжения между эмитерами VT17, VT18 в диапазоне от 4мВ, до 20мВ, что будет соответствовать току покоя от 20мА до 100мА, дальнейшее повышение тока покоя не имеет смысла.

Далее можно подключить АС и подать сигнал на вход усилителя, если все предыдущие пункты не вызвали проблем усилитель будет работать, теперь можно убрать лампу из первичной обмотки трансформатора и наслаждаться прослушиванием. Усилитель рекомендую использовать совместно с релейной защитой АС.

P.S. Внизу прикреплен гербер файл для изготовления плат на производстве, а так же .lay файл для самостоятельного изготовления печатной платы.
С уважением, Алексей Рослик (Alex Ground).

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
УМЗЧ "Weltraum"
 
Конденсаторы
C1, C9, C17, C18, C19 СL-23B100n5 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C2 bi-polar100u 25v1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C3, C4, C15, C16 Samwha SD470u 50V4 при питании до +-35В можно применить 1000u 35VПоиск в магазине ОтронВ блокнот
C5, C11 1206 X5R10u2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C6, C10 0805 Ceramic500p2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C7 1206 Ceramic200p1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C8 Samwha SD1000u 16V1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C12 Tantal type D3.3u 35V1 Номинал отличается от схемы, изменение не оказывает влияния на характеристики УМЗЧПоиск в магазине ОтронВ блокнот
C13, C14, C20 0805 Ceramic33p3 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
 
Резисторы
R1, R5, R6, R8, R9, R14, R15, R19, R20, R22, R25, R28, R29 12061013 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R36 0,5W101 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2, R12, R26, R27 12061k4 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R3, R11 120610k2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R4, R21 0.5W10k2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R7, R17 12062002 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R10 12063301 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R13, R23, R24, R30, R31 12061005 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R16 12062k1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R18 3296w5001 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R32 0.25W11 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R33 120611 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R34,35 CRL5W0.12 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R37 120620k1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
 
Транзисторы
VT2, VT3, VT4, VT6, VT9, VT11, VT13 SOT-23MMBT55517 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT1, VT5, VT7, VT14 SOT-23MMBT54014 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT8, VT10 TO-922N54012 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT15 TO-1262SD6691 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT16 TO-1262SB6491 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT12 ТО-220BD9111 Варианты замены: tip29,31,41, mje13003/13005/13007/13009.Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT17 TO-3P2SC52001 При питании до +-30В, можно применить 2SC5198Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT18 TO-3P2SA19431 При питании до +-30В, можно применить 2SA1941Поиск в магазине ОтронВ блокнот
 
Диоды
VD1, VD3-VD7 SOD-80LL41486 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VD2 DO-351N41481 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
 
Прочее
КлемникKF-301-2P5 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
ТермоподложкаТО-3Р2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
ТермоподложкаТО-2201 + изолирующая шайбаПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 03.01.2021 0 1
Я собрал 0 3
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.7 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (75) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
andro #
А какой уровень шума у данного усилителя?
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
К сожалению спектр шума замерить нечем, уровень шума на выходе усилителя при отсутствии сигнала на входе составил 2.5мВ на нагрузке 4Ом, то есть Кш=0.01%, или не хуже -100дБ. В АС не слышно ни среднечастотного шума, ни на гула, разницы между тем включен УМЗЧ или выключен при закороченном входе ухом уловить не выходит. Для замера УМЗЧ был подключен к трансформаторному БП с ёмкостью фильтра 10 000 мкФ на плечё.
Ответить
0
Petrolti #
Поэтому чаще указывают THD+N, и он в данной схеме 0,01%, а не 0.00005%
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Не исключаю что я не верно пересчитал в проценты, уровень шума ниже 100дБ, к сожалению его спектр изучить нечем. Как я написал тишина при закороченном входе гробовая.
Ответить
0
Petrolti #
Вот тут Nem0 отписался, его OM в версии 2.7 весьма не плох и в его статье есть способ измерения параметров усилителя
Отредактирован 26.12.2020 21:19
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Да, я ошибся, в пересчет на проценты 0.0001% шум выходит
Ответить
0
Nem0 #
Как у вас при 2,5 мВ шума на выходе, получилось соотношение сигнал/шум ниже 100 дБ ?
Пускай максимальное вых напряжение - 30 В принять за 0 дБ, то 2,5 мВ - это -81,6 дБ.
20*log(0,0025/30)=-81,6 дБ
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Да уж, с шумом вышла путаница, за неимением нормального прибора, сейчас проверил осциллографом, в одном положении деления показывает шум 2,5мВ, в другом показывает 1мВ, к сожалению осцил старый и при такой чувствительности у него и с закороченным входом видно помеху, видимо по питанию.
Для справедливости решил ещё замерить мультиметром, он показал 1мВ, что же 2 против одного, будем считать что действительный уровень шума 1мВ, в таком случае 20*log(0,001/30)=-89,4 дБ.
Я думаю в наступающем году у меня появится возможность провести нормальные измерения. За неимением такой возможности уровень шума в статье и не был указан.
Ответить
0
Nem0 #
Да, что-то тут не так, потому-что 2,5 мВ - это очень много для высококачественного уся, даже 1 мВ многовато. Вот например осциллограмма моего Black Ben'а, который используется с компьютером. Уровень шума 0,3 мВ с закороченными входами. Получается с/ш ровно -100 дБ относительно вых уровня 30 В.
Прикрепленный файл: IMG_20171222_114944.jpg
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Я проводил замер не при закороченном входе, а при замыкании входа резистором 10кОм, читал, что именно так надо, или все таки нужно замерять при закороченном входе? С резистором шумов на порядок больше
Ответить
0
Александр Ф. #
Кш в процентах не измеряют, да и спектр шума смотреть, смысла не вижу. Полупроводники везде имеют одинаковый спектр шума и потом, если шумовой(не постоянка) сигнал имеет амплитуду 2,5мВ,то по отношению к 25-ти вольтам выхода, а это 10000 раз, отношение сигнал/шум будет составлять -80 дБ,а не -100 дБ.
Прикрепленный файл: Welcome2.jpg
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Насколько я понял, то измерение я произвел не верно, так как замыкал вход резистором 10кОм, а не накоротко. С резистором соответственно шум составил гораздо большее значение чем с КЗ входом. Перемеряю на выходных
Ответить
0
Александр_57 #
Дома нет компьютера с приличной звуковой картой?
Потому, что Spectra, анализирующая и сигнал, и шум бесплатна.
Неплохие спектроанализаторы содержат также разные версии Sound Forge, "колотых" образцов которых в России предостаточно.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Да, к сожалению, нету
Ответить
0
Nem0 #
Все бы хорошо, но где токовая защита?
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Отсутствует, если рассматривать стандартную схему защиты (по типу как сделана в ОМ и большом количестве остальных УМЗЧ и есть типичной) то толку от неё мало, а на мощности близкой к максимальной вносит лишь дополнительные искажения. Есть так же другие варианты защиты от КЗ, по типу УНЧ ВВ 2015, она лишена выше описанных недостатков, однако дополнительно усложняет схему. На моей практике достаточно применение БП с защитой от КЗ, который отключает УМЗЧ от питания при превышении им потребляемого тока. Потому защита от КЗ в нагрузке в данном УМЗЧ отсутствует.
Ответить
0
Nem0 #
на мощности близкой к максимальной вносит лишь дополнительные искажения
Это смотря как рассчитать. При достаточном запасе по току срабатывания, защита искажения не вносит даже при перегрузке и нагрузке с сопротивлением ниже номинала. Здесь уже все в руках автора.

стандартную схему защиты (по типу как сделана в ОМ и большом количестве остальных УМЗЧ и есть типичной) то толку от неё мало
Толку от нее много, особенно когда в БП нет защиты. Но есть конечно одно НО: такая защита должна сопровождаться соответствующим охлаждением либо защитой от перегрева, иначе долго на долго она не защитит.

защиты от КЗ, по типу УНЧ ВВ 2015, она лишена выше описанных недостатков
Она лишена одного недостатка, одна в случае срабатывания придется выключать/включать усилителя для сброса защиты или выводить для этого отдельную кнопку сброса. В случае ложных срабатываний, такая защита сделает весь мозг своему владельцу.

применение БП с защитой от КЗ, который отключает УМЗЧ от питания при превышении им потребляемого тока
Это хороший вариант, но тоже не без "но". В момент КЗ через вых каскад будет протекать очень большой ток, который ничем не ограничен. Откуда взяться этому току? - Из электролитов по питанию. Защита сработает сразу, но энергия накопленная в электролитах никуда не денется. Поэтому даже при применении данного типа токовой защиты стоит побеспокоиться об ограничении тока вых каскада.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
При наличии такой защиты УМЗЧ сгорит не сразу, а просто через более длительное время, не столь существеннее, особенно если ток срабатывания выбран с хорошим запасом. Как раз в защите ВВ 2015 устранено это и в случае КЗ на выходе усилитель не сгорит.И даже особо не успеет нагреться. Стандартная же защита ограничит ток и защита в БП может и не сработать, так как по логике ток её срабатывания должен быть выше, а ВК при этом нагреется как кипятильник и сгорит, если нет ещё дополнительной термозащиты. Это достаточно спорное решение и потому мной было решено не включать данный узел в схему УМЗЧ, но рекомендую использовать его с БП имеющим защиту. С какой-то стороны это недостаток, а с какой-то это преимущество:)
Ответить
0
Nem0 #
При наличии такой защиты УМЗЧ сгорит не сразу, а просто через более длительное время, не столь существеннее, особенно если ток срабатывания выбран с хорошим запасом.
При наличии охлаждения, рассчитанной на данный ток срабатывания защиты или при наличии защиты по температуре - не сгорит никогда.

Как раз в защите ВВ 2015 устранено это и в случае КЗ на выходе усилитель не сгорит.И даже особо не успеет нагреться.
Да, все так, но при каждом срабатывании, в том числе и ложном, придется бегать перезапускать усь.

ВК при этом нагреется как кипятильник и сгорит, если нет ещё дополнительной термозащиты.
Нагреется сильно - да, но не сгорит никогда, при рассчитанном на то охлаждении, либо наличии термозащиты.
Ответить
0
Aleksandr74 #
Приведите осциллограмму входного и выходного сигнала (меандр со скважностью 2) на частоте 20 кГц с входным напряжением 50 и 500 mv. Приведите осциллограмму выходного сигнала при входном синусоидальном сигнале напряжением 1v 1кГц и снижении напряжения питания на 20 %.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Хорошо, в ближайшие пару дней будет такая возможность
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Клип 1k,и 20k меандр 50mV, 500mV.
Отредактирован 03.01.2021 16:19
Прикрепленный файл: photo_2021-01-03_15-04-27.jpg
Прикрепленный файл: photo_2021-01-03_15-04-28.jpg
Прикрепленный файл: photo_2021-01-03_15-04-29.jpg
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Прошу прощения, криво снял меандр, вот меандр 20к 500мВ
Прикрепленный файл: photo_2021-01-03_15-54-04.jpg
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Добавил в статью недостающие материалы
Ответить
0
Petrolti #
"Схема основана на классической трехкаскадной топологии Лина" - поправочка, здесь схема Холтона. Холтон лучше Лин по причине применения линейного дифкаскада с токовым зеркалом во втором каскаде усилителя. Из этого вытекает другое свойство каскада Холтона - это источник тока, с большим выходным сопротивлением.
Относительно выходного каскада Вы господа заблуждаетесь считая эмиттерный повторитель, работающий в классе АВ и нагруженный при этом на низкоомную нагрузку, линейным, основываясь только на результатах симулятора. Глубокая ООС до добра не доводит, а только приводит к динамическим искажениям, Холтона давно уже не применяют мировые производители усилителей, по факту с начала цифровой эры.
Перенести защиту по току в БП поддерживаю,
В группе у AlexGround все разработки со стабилизированным БП. Думаю достаточно предохранителя, при условии запаса по току выходных транзисторов.
Ответить
0
Nem0 #
поправочка, здесь схема Холтона. Холтон лучше Лин
Поправочка: Холтон это и есть Лин. Холтон - это не альтернативная топология, а лишь дальнейшее развитие техкаскадной топологии Лина.

Из этого вытекает другое свойство каскада Холтона - это источник тока, с большим выходным сопротивлением
Чушь. Такой же источник напряжения как и любой другой КУН Лина.
Ответить
0
Petrolti #
А на схему Холтона давно смотрел?
А на схему Лина?
Чем отличается источник напряжения от источника тока?
Отредактирован 26.12.2020 21:33
Ответить
0
Nem0 #
А на схему Холтона давно смотрел?
А на схему Лина?
Один в один, одна топология, те же стандартные три каскада: входной ДК, КУН и двухтактный выход. В чем отличия? Неужели в том, что КУН выполнен в виде диф. каскада?!
Чем отличается источник напряжения от источника тока?
Вот вы и почитайте, чтобы больше чушь здесь не плодить.
Ответить
0
Petrolti #
Да я в курсе, что у Nem0 все усилители собираются по схеме Лина.
Кстати, эта тема на сайте Паяльника не раскрыта, есть простор для творчества. Не нашел на что сослаться, чтобы не переходить на внешний ресурс.
Отредактирован 26.12.2020 21:47
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Со схемой Холтона общее только наличие 2х диф.каскадов, не более
Отредактирован 26.12.2020 20:04
Ответить
0
Petrolti #
Про усилители Холтона много может рассказать WP, и каскады с ОБ, упомянутые тобой присутствуют в схеме "Фирменный Холтон", появились благодаря Перепелкину.
Ответить
0
Nem0 #
Усилитель Холтона появился благодаря его автору, а Перепелкин лишь доработал на свой лад оригинальную схему. Да и вообще обсуждают здесь другой усилитель, если вы не заметили. Давайте по теме.
Ответить
0
Petrolti #
Перепелкин автор усилителя "Фирменный Холтон", это его название, а по сути модификация схемы Холтона, и надо сказать не плохая модификация, т.к. запас петлевого усиления на ВЧ намного лучше оригинала.
Ответить
0
Petrolti #
Можно сказать, что в этой схеме есть два канала усиления:
ВЧ канал VT2 (ОК) > VT6 (ОБ) > VT8 (ОК) > VT10 (ОБ)
НЧ канал VT2 (ОЭ) > VT1-VT5 (ТЗ) > VT8 (ОЭ) > VT9-VT11 (ТЗ)
Соответственно, можно отдельно корректировать эти каналы и, пожалуй, это важное достоинство схемы "Weltraum"
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Первый ДК Холтона нагружен на каскады с ОБ, с коллекторов которых снимается напряжение для обоих плеч второго ДК. В моем УМЗЧ первый ДК нагружен на ТЗ, а сигнал снимается только с одного плеча ДК. Схемотехника принципиально иная. Коррекция иная. С Холтоном связи нет, а усилитель не его модификация, а отдельная разработка
Ответить
0
Petrolti #
Холтон предложил именно второй каскад с стоковым зеркалом. У Вас он повторяется два раза, ничего нового.
Транзисторы с ОБ в другой схеме, они устраняют эффект Миллера. Например, в ОМ 2.7
Отредактирован 26.12.2020 21:32
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Так и в Холтоне первый ДК как и в ОМ2.7 работает на каскад с ОБ, только в ОМ2.7 каскад с ОБ нагружен на токовоё зеркало, а в Холтоне на резисторы. Опять таки у моего УМЗЧ с Холтоном из общего только наличие двух диф.каскадов, не более.
Ответить
0
Petrolti #
Да, Алексей, именно так у Холтона, первый ДК нагружен на резисторы, т.к. сложно сбалансировать и откорректировать два ДК подряд. Но в некоторых микросхемах применяются два, а то и три последовательно включенных ДК, нагруженных на ТЗ, причем внутренная коррекция построена таким образом, что ОУ может работать при единичном усилении, при этом давая "офигенное усиление" в области первого полюса (НЧ).
Отредактирован 27.12.2020 14:34
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Может и 140дБ давать до первого полюса, но что толку если этот полюс лежит на частоте 10-100 Гц ? На 20кГц в лучшем случае 60дБ петлевого получим.
Да и работа УМЗЧ с единичным усилением как правило не нужна.
Ответить
0
Nem0 #
На 20кГц в лучшем случае 60дБ
А на 20 кГц больше и не нужно. Выше 10 кГц все равно сколько там дБ, т.к. даже вторая гармоника уже за пределами звукового диапазона, то есть - ушами их все равно уже вы слышно, даже если они имеют значительную величину.
Отредактирован 28.12.2020 17:47
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Вполне логично, что более высокое петлевое на 20кГц, это одновременно и более высокое петлевое при 10кГц. Именно из этого соображения приведено петлевое на границе слышимого диапазона. На частоте 10кГц петлевое около 100дБ
Отредактирован 29.12.2020 09:43
Ответить
0
Petrolti #
Выше 10 кГц все равно сколько там дБ, т.к. даже вторая гармоника уже за пределами звукового диапазона, то есть - ушами их все равно уже вы слышно, даже если они имеют значительную величину
Вот тут-то Вы ошибаетесь т.к. реальный музыкальный сигнал многочастотный и гармоники сигналов из слышимого диапазона могут создавать разностные частоты, которые хорошо слышно. Например, вторая гармоника от 16кГц равна 32 кГц и третья гармоника от 11кГц равна 33кГц, а вместе они дадут неприятный на слух призвук на самой критической частоте для человеческого уха 1кГц.
Поэтому один из методов двухчастотного измерения IMI делается на частотах 19 и 20кГц.
Отредактирован 29.12.2020 11:53
Ответить
0
Nem0 #
разностные частоты, которые хорошо слышно
Разностные частоты - это интермодуляции, интермодуляционные искажение, не гармонические о которых шла речь.
Отредактирован 29.12.2020 20:33
Ответить
0
Nem0 #
Холтон предложил именно второй каскад с стоковым зеркалом.
И что теперь, установили ТЗ во втором каскаде и вдруг сразу Холтон стал самостоятельной топологией, или это всего лишь модернизация классического Лина?
Ответить
0
Petrolti #
Китаец Лин предложил двухкаскадный усилитель, трехкаскадный с ДК появился позже и это совсем не его идея - читайте историю для начала, прежде чем спорить. Я Вам Илья уже не раз говорил, что чтение и цитирование Селфа вредно для понимания принципов работы усилителей звуковой частоты. О том, что Селф ошибался не раз говорили на разных форумах и в научных статьях.
Каскад УН по схеме ОЭ, как раз самая большая проблема УНЧ по его топологии.
Отредактирован 27.12.2020 14:35
Ответить
0
Petrolti #
По схеме: диоды VD1 - VD3 лишние, т.к. стоят в цепи источника тока, резисторы R26, R27 и R30, R31 лучше заменить одним без подключения к выходу.
Динамические искажения в 40 раз больше гармонических - это Вам о чем-то говорит?
Ответить
0
Nem0 #
Эксперты схемотехники подъехали. Чужое "дорабатывать" - мастера, своего - ноль по фазе.
Отредактирован 26.12.2020 20:00
Ответить
0
Petrolti #
Не охота выкладывать свои работы. Я не дорабатываю Ваши схемы, а даю советы, делюсь опытом.
Ответить
0
Nem0 #
Вашего совета тут как бы никто не спрашивал и навязывать свой опыт тоже никто не просил. Советы уместны тогда, когда просят помочь советом.
Отредактирован 27.12.2020 13:59
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Эти диоды являются опорным напряжением для 2го диф каскада. Резисторы заменить одним не лучше.
Ответить
0
Petrolti #
Диоды в цепи источника тока - ему без разницы какое напряжение давать на следующий каскад. Рабочая точка определяется распределением токов.
Про резисторы тебе Nem0 расскажет - он на этом собаку съел за несколько лет.
Отредактирован 26.12.2020 21:39
Ответить
0
Petrolti #
Ну еще могу посоветовать книгу Шкритека - классика жанра, есть получше источники, но они сложнее в восприятии.
Ответить
0
Nem0 #
Опять же, вашего совета никто не спрашивал. Вот нравится вам советы раздавать, когда об этом никто не просит.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Без диодов будет перекос в плечах ДК.
Ответить
0
Petrolti #
Не будет перекоса в плечах ДК, наоборот, с диодами транзистор VT5 скорее уйдет в насыщение, тогда зачем он здесь нужен?
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Если усилитель работает не в клипе, то vt5 никогда не уйдет в насыщение. А если усилитель зашёл в клип то vt5 будет в любом случае насыщаться. Вот только с той разницей что без диодов разностное напряжение входов 2го ДК будет стремиться примерно к 2.1В при насыщении vt5, а при наличии диодов около 0.3В, что в идее должно снизить перегрузку второго ДК в клипе, поправьте если я не прав. Как будет доступ к ПК я ещё изучу это дополнительно в симуляции.
Отредактирован 28.12.2020 12:29
Ответить
0
Petrolti #
Алексей, у Вас там диод VD8 не даст вырасти разностному напряжению на входе второго ДК, можно добавить еще один в противоположной направленности - VD9 туда перенести.
Осциллограммы приведенные в статье говорят об не симметричном ограничении и наличии проблемы на положительной волне. Вот это скорее всего и скомпенсирует второй диод.
Но правильнее было бы нижнее плечо ограничить как верхнее, например увеличив эмиттерные резисторы R15 и R20.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Да, можно убрать vd1-3, вместо этого добавить диод встречно vd8. В целом без разницы так сделать или так, но в вашем случае выйдет двумя диодами меньше, вы правы. В симуляции наличие этих опорных диодов так же снижает постоянку на выходе до пары десятков микровольт, против пары милливольт как если vd1-3 убрать, но это очень относительные показатели. Не считаю решение применить там цепь диодов ошибкой, но работать будет и так и так.
Да, ограничение несимметрично, о какой проблеме на верхней полуволне идёт речь? Оно не симметрично из-за того что на ДК теряется напряжение больше чем на ТЗ. Что бы ограничить нижнюю полуволну так же как верхнюю нужно R15, R20 увеличивать вплоть до 1кОм. Это неприемлемо сказалось на Ку разомкнутого усилителя, было принято решение оставить это. Не вижу какого либо критичного недостатка в этом.
VD9 устраняет насыщение ТЗ в клипе, его нельзя "перенести".
Отредактирован 29.12.2020 12:15
Ответить
0
Petrolti #
По осциллограмме - не плоская верхняя вершина
Про VD9 - у вас там токовое зеркало, оно в принципе не может уйти в насыщение. Можно еще токовое зеркало Уилсона применить.
Ваш эксперимент с диодами vd1-3 подтверждает мою гипотезу о существовании двух каналов. Когда гасите НЧ канал точность установки нуля повышается. Поэкспериментируйте с раздельной коррекцией - я думаю в этой схеме есть еще не раскрытый потенциал.
Прикрепленный файл: Осцилограмма amp247.JPG
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Не плоская верхняя вершина похоже на дефект отображения осциллографа. Без вд9, в клипе на частотах выше килогерц так 10, на нижней полуволне наблюдается выброс.
Ответить
0
Petrolti #
это говорит о недостаточной коррекции
Без вд9, в клипе на частотах выше килогерц так 10, на нижней полуволне наблюдается выброс.
видимо емкости диода достаточно для коррекции
Отредактирован 29.12.2020 19:52
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Нет, коррекция тут не при чем.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Все же убрал диоды и добавил ещё однин диод между базами 2го ДК.
Ответить
0
Вася Огурцов #
Это не Холтон, в Холтоне дифференциальный съем сигнала с ДК. Это не классический Лин,там нет ОБ в каскаде УН.
Термостабильность УН проверена? Думается, что будет перекомпенсация по току покоя ВК, причем нелинейная.
Зачем такой кривой ВК, когда можно применить нормальную тройку Локанти?
Усилитель вызывает больше вопросов, чем желание его повторять.
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Чем Вам не нравится выходной каскад? Классическая тройка.
Ответить
0
Nem0 #
Выходной каскад лучше бы конечно было применить по типу как в ОМ.
Ответить
0
Petrolti #
Барт Локанти из JBL вроде акустикой занимался...
Барт Локанти из JBL разработал "Т-схему" выходного каскада, ну вот именно про такое решение я и говорил, когда про резисторы выше говорил. Спасибо Вася, я читал ранее только про акустику
Прикрепленный файл: Т-схема Барта Локанти.jpg
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Есть перекомпенсация около 35%.
Ответить
0
Вячеслав #
Добрый день. Какова примерная конечная стоимость УМ?
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Примерно 800руб цена на детали одного канала.
Ответить
+1
Игорь #
Скажите, а как он звучит?! Проводились ли сравнения с тем же ОМ, на разной музыке - начиная от джаза и классики до сильно перегруженного метала? (особенно интересует качество середины). Стоит ли заморачиваться менять прекраснозвучащий ОМ на Вашу схему (в перспективе). Ваше мнение?
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Усилитель звучит хорошо, чисто, честно. Что на входе, то и на выходе, как и должно быть. Грязь или каша отсутствует, усилитель слушается приятно.
Хорошо переносит клип и заходит в него мягко и при 1кГц и при 20кГц, что положительно сказывается на впечатление от усилителя.
Прямое сравнение с ОМ не проводилось и не имеет смысла, "звучание" это очень субъективный параметр, который с учётом нашего восприятия зависит от погоды, времени суток, настроения
Моё мнение что ОМ2.7 и мой УМЗЧ примерно в одной нише, хотя мой УМЗЧ проще, на этом был сделан упор, сделать хорошо с минимумом усложнений.
Ответить
0
Алексей #
Чем ваш унч лучше мосфета? Прослушивали на одних и тех колонках мосфет 200 и унч ВВ Сухова на импорте, на разных композициях, на слух нет ни какой разница.
Прикрепленный файл: MOSFIT_Sch.jpg
Ответить
0

[Автор]
AlexGround #
Предложенный мной УМЗЧ обеспечит менее высокий уровень искажений на ВЧ.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор для сборки - УНЧ 2х60 Вт на TDA7294
Набор для сборки - УНЧ 2х60 Вт на TDA7294
Бокс для хранения компонентов Сатфайндер
вверх