Rus2000
I=U/R
Отдавая дань тем, кто протаптывал тропу там, где сейчас лежат магистрали, усилитель (точнее, серия усилителей) называется ВСЛ - усилитель Видерхольда, СверхЛинейный.
Но нельзя забывать и о тех, кто расширял тропинку и благоустраивал окружающую местность.
Рассмотрим некоторые этапы развития схемотехники Видерхольда.
Сухов - 12 лет (1977-1989) Применены не самые подходящие комплектующие, потеряна линейность из-за неправильной коррекции, добавлены сервоузлы.
Агеев - 22 года (1977-1999) Усовершенствована схемотехника, проработан конструктив, добавлены/доработаны сервоузлы и т.д.
Жуковский - 31-34 года (1999-2008/2011). Обрезка половины схемы УН Агеева. Адаптация под актуальные комплектующие, доработка конструктива и т.д.
Еще есть версии от Ридико и других авторов, но внимательно их не смотрел.
Дальше, после 2011-го года пошли различные, на мой взгляд, экстенсивные варианты развития.
Один из вариантов набора усиления/линейности - установка токового зеркала в противоположное плечо УН.
Дает всего 6дБ прироста усиления/линейности.
Другой вариант, в целом, неплохой - композит (сборка из двух ОУ) на входе, позволяющий быстро набрать дополнительное усиление (читай, линейность), напр. вариант от Fuezl.
Однако, это заметно усложняет схему, снижает устойчивость, повторяемость и всеядность к комплектующим.
Т.е. выбор ОУ строго ограничен, коррекцию приходится допиливать при некотором отклонении номиналов и т.д.
На входе этой схемы стоит ФНЧ на ОУ, имеющий линейность хуже, чем у непосредственно усилителя.
Но потенциал у схемы в целом есть.
Еще один вариант развития - ВВС-2015, в котором петлевое усиление (читай, линейность) набирается, в основном, за счет снижения чувствительности схемы.
Если с случае ВВС-2011 снижение чувствительности было оправдано, т.к. она (чувствительность) была приведена в соответствие с выходными уровнями актуальных источников сигнала, то здесь приходится ставить дополнительные предусилители на входе УМ.
Примененные дополнительные усилители - НЕ сверхлинейные. Просто хорошие ОУ. Это прекрасно видно по их документации и подтверждается измерениями и отзывами слушателей. Т.е. тут кому как с ОУ повезет.
Т.о. одной рукой общая линейность тракта увеличивается, а другой - уменьшается.
В ходе экспериментов, обмеров и прослушиваний, проведенных со сверхглубокоОООСными УМ "ВВЛП " и "Парус" было установлено, что при уровне петлевого усиления порядка 100 дБ на частоте 20кГц (и более 100дБ на частотах ниже 20кГц) для гибридной ОУ-транзисторной схемы УМ с достаточно линейными (исходно, без ООС) узлами, уровень искажений УМ находится ниже или вблизи области чувствительности слуха.
Интермодуляционные искажения (19+20к полной амплитуды), регистрируемые при этом, составляют примерно 100u% (0.0001%) и менее.
Поэтому было принято решение довести линейность исходной схемы Видерхольда-Агеева до указанной величины без значительного усложнения схемы и без неоправданного снижения ее входной чувствительности.
Исходное ТЗ (техзадание, а не токовое зеркало ):
Номинальная выходная мощность - 100 ватт на нагрузке 8 Ом.
Гармонические искажения - не более 100u% для любого сигнала звукового диапазона.
Интермодуляционные искажения - не более 100u% для любой суммы сигналов в звуковом диапазоне.
Чувствительность - 2 вольта (амплитудное значение).
Питание - двухполярное, раздельное для УН и ВК (+-65/+-50 вольт).
Выше отмечено, что для достижения такого уровня линейности в глубокоОООСной схеме, нужно набрать порядка 100дБ петлевого усиления на частоте 20кГц.
Т.е. с учетом Ку УМ, равного по ТЗ 26дБ, нужно чтобы УН схемы обеспечивал не менее 126дБ усиления, и схема при этом оставалось стабильной, причем стабильной в достаточно широком диапазоне разброса параметров и номиналов применяемых комплектующих.
За основу взята топология усилителя напряжения С.Агеева, как позволяющая получить дополнительные 6дБ усиления при равной исходной линейности, по сравнению с асимметричной топологией УН Видерхольда.
Схемы по топологии Видерхольда тоже проработаны. Ниже выложена асимметричная схема для быстрого безболезненного апгрейда усилителей типа ВВ-89, ВВС-2008, ВВС-2011 и т.д.
С нуля ее собирать смысла нет, потому что симметричная лучше и, в итоговой сумме, проще. А для быстрого апгрейда - самое то, что надо.
Но нельзя забывать и о тех, кто расширял тропинку и благоустраивал окружающую местность.
Рассмотрим некоторые этапы развития схемотехники Видерхольда.
Сухов - 12 лет (1977-1989) Применены не самые подходящие комплектующие, потеряна линейность из-за неправильной коррекции, добавлены сервоузлы.
Агеев - 22 года (1977-1999) Усовершенствована схемотехника, проработан конструктив, добавлены/доработаны сервоузлы и т.д.
Жуковский - 31-34 года (1999-2008/2011). Обрезка половины схемы УН Агеева. Адаптация под актуальные комплектующие, доработка конструктива и т.д.
Еще есть версии от Ридико и других авторов, но внимательно их не смотрел.
Дальше, после 2011-го года пошли различные, на мой взгляд, экстенсивные варианты развития.
Один из вариантов набора усиления/линейности - установка токового зеркала в противоположное плечо УН.
Дает всего 6дБ прироста усиления/линейности.
Другой вариант, в целом, неплохой - композит (сборка из двух ОУ) на входе, позволяющий быстро набрать дополнительное усиление (читай, линейность), напр. вариант от Fuezl.
Однако, это заметно усложняет схему, снижает устойчивость, повторяемость и всеядность к комплектующим.
Т.е. выбор ОУ строго ограничен, коррекцию приходится допиливать при некотором отклонении номиналов и т.д.
На входе этой схемы стоит ФНЧ на ОУ, имеющий линейность хуже, чем у непосредственно усилителя.
Но потенциал у схемы в целом есть.
Еще один вариант развития - ВВС-2015, в котором петлевое усиление (читай, линейность) набирается, в основном, за счет снижения чувствительности схемы.
Если с случае ВВС-2011 снижение чувствительности было оправдано, т.к. она (чувствительность) была приведена в соответствие с выходными уровнями актуальных источников сигнала, то здесь приходится ставить дополнительные предусилители на входе УМ.
Примененные дополнительные усилители - НЕ сверхлинейные. Просто хорошие ОУ. Это прекрасно видно по их документации и подтверждается измерениями и отзывами слушателей. Т.е. тут кому как с ОУ повезет.
Т.о. одной рукой общая линейность тракта увеличивается, а другой - уменьшается.
В ходе экспериментов, обмеров и прослушиваний, проведенных со сверхглубокоОООСными УМ "ВВЛП " и "Парус" было установлено, что при уровне петлевого усиления порядка 100 дБ на частоте 20кГц (и более 100дБ на частотах ниже 20кГц) для гибридной ОУ-транзисторной схемы УМ с достаточно линейными (исходно, без ООС) узлами, уровень искажений УМ находится ниже или вблизи области чувствительности слуха.
Интермодуляционные искажения (19+20к полной амплитуды), регистрируемые при этом, составляют примерно 100u% (0.0001%) и менее.
Поэтому было принято решение довести линейность исходной схемы Видерхольда-Агеева до указанной величины без значительного усложнения схемы и без неоправданного снижения ее входной чувствительности.
Исходное ТЗ (техзадание, а не токовое зеркало ):
Номинальная выходная мощность - 100 ватт на нагрузке 8 Ом.
Гармонические искажения - не более 100u% для любого сигнала звукового диапазона.
Интермодуляционные искажения - не более 100u% для любой суммы сигналов в звуковом диапазоне.
Чувствительность - 2 вольта (амплитудное значение).
Питание - двухполярное, раздельное для УН и ВК (+-65/+-50 вольт).
Выше отмечено, что для достижения такого уровня линейности в глубокоОООСной схеме, нужно набрать порядка 100дБ петлевого усиления на частоте 20кГц.
Т.е. с учетом Ку УМ, равного по ТЗ 26дБ, нужно чтобы УН схемы обеспечивал не менее 126дБ усиления, и схема при этом оставалось стабильной, причем стабильной в достаточно широком диапазоне разброса параметров и номиналов применяемых комплектующих.
За основу взята топология усилителя напряжения С.Агеева, как позволяющая получить дополнительные 6дБ усиления при равной исходной линейности, по сравнению с асимметричной топологией УН Видерхольда.
Схемы по топологии Видерхольда тоже проработаны. Ниже выложена асимметричная схема для быстрого безболезненного апгрейда усилителей типа ВВ-89, ВВС-2008, ВВС-2011 и т.д.
С нуля ее собирать смысла нет, потому что симметричная лучше и, в итоговой сумме, проще. А для быстрого апгрейда - самое то, что надо.