Параллакс. Ультралинейные усилители мощности

[Rus2000]

Партия и Ленин —
близнецы-братья —
кто более
матери-истории ценен?
Мы говорим Ленин,
подразумеваем —
партия,
мы говорим
партия,
подразумеваем —
Ленин.
/ В. Маяковский​

Эта история началась достаточно давно, еще в июне 2021-го года:

Вот Йевена немножко помучил, кстати.
Без всяких дурацких(ой!) делителей

Уже к июлю было проработано несколько вариантов ультралинейников с параллельным НЧ-каналом.
Однако, благодаря взбрыкам черноротого подонка Сагиттариуса, почти все перспективные схемы, в том числе и эти, остались лежать "в тумбочке" до прояснения ситуации.
Надо отметить, что примерно тогда же, в июле, появились первые версии ВВБ-21 от Белки:


Ситуация, в итоге, прояснилась.
Черноротый Сагиттариус с позором вылетел с форума и теперь пытается присвоить Парус, и не только.
Хотя раньше писал здесь на форуме в теме Паруса следующее:

Ты хоть понимаешь, что ты сделал, если такая примитивная схема даёт такие параметры?

Ты - автор, тебе и называть.

Но, как это свойственно подлецам, персонаж очень быстро переобулся, и теперь действует по придуманной им же самим мелкоуголовной методике:

Украсть немедленно, допилить и выдать за своё...

Второе (допилить) у него получается особенно плохо. Это было понятно еще по ВВС-ам любых годов, т.е. по "допиливанию" схемы Видерхольда.
Ну да ладно. Пусть дальше позорится на потеху публике. Нам не жалко.

Пока горе-плагиаторы пытаются "допилить" за нами "Омикрон" и присвоить "Парус" и другие схемы прошлых лет, мы делаем новые усилители и параллельно достаем схемы, давно лежащие в тумбочке по причине деструктивной деятельности этих самых подонков.

 

[Rus2000]

Параллакс. Простой ультралинейный усилитель мощности.
Схема:

Хорошо видно, что основа Параллакса - многократно проверенный за последние 4 года младший Парус, но с дополнительным НЧ каналом, выполненным на интеграторе OP2.

Схема специально проектировалась таким образом, чтобы при желании можно было безболезненно отключить НЧ канал, т.е. вернуться к исходному Парусу.
Параллельный НЧ канал дает заметную прибавку усиления в звуковом диапазоне.
Петлевое усиление схемы:

150дБ на частоте 20кГц, больше 165дБ в области максимальной чувствительности слуха и более двухсот децибел на НЧ (0-200 Гц).

Полученный запас петлевого усиления позволяет получить примерно такие интермоды сигнала 19+20кГц:

Ниже -180дБ в звуковом диапазоне

И примерно такие гармонические искажения синуса 2кГц:

Тоже ниже -180дБ (менее 0,000 000 01%) в звуковом диапазоне частот.

Расчетный клип:


Можно добавить, что 150дБ петлевого усиления - вовсе не предел.
Уже отработаны в железе схемы с петлевым 180+ и 200+дБ. Но всему свое время.
Сначала посмотрим, как зайдут "заурядные" 150дБ в петле.

 

[Rus2000]

Этап пробного макетирования был, уже традиционно, пропущен. Тов. Финн сразу заказал заводские платы.
Размер платы - 150х60мм. С учетом габаритов транзисторов - 150х70мм.

Первый собранный экземпляр:


Усилитель заработал с первого включения
При проверке/наладке уточнялись вопросы клипа, режимов, коррекции, термостабильности, замены комплектующих и другие.

Квадрат 20кГц:


Клип 20кГц:


Клип 1кГц:



По звуку выводы, пока, предварительные:
"Послушал и так и эдак, с НЧ каналом и без. Хорошо играет, чисто, прозрачно. Но с одного канала мало понятно, так что окончательные выводы потом.
Каких-то принципиальных особенностей не услышал, звук повторяет ЦАП, видимо."

Тема на

У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста Вход или Регистрация

.

 

[Rus2000]

Выбор и замена комплектующих.

ОУ:
В качестве входного ОУ проверены LM318 и LME49710. Тут можно поэкспериментировать с разными вариантами замены (с обязательной подстройкой ППК!). Лучше применять что-то, имеющее 60-70дБ/20к и малое напряжение смещения.
В качестве интегратора проверены TL071 и КР544УД1. В принципе, подойдут ходовые ОУ с Ку(20к) порядка 45-50дБ, имеющие ненулевой ток покоя ВК. Таких ОУ много.

Требования к транзисторам практически такие же, как у младшего Паруса:
- В дифкаскаде и его ГСТ проверены 2N5551 и BC546А. Подойдут NPN транзисторы с Uкб не ниже 50В, мощностью 600мВт.
- На выходе УН проверены 2N5551/2N5401, KTA1024/KTC3206. Тут нужно Uкб от 90В. Оптимально - 100-120.
При питании выше +-37В придется заменить все мелкие транзисторы на более мощные, в корпусах ТО-126 (см варианты в следующем пункте).
- Первый каскад повторителя, в отличие от младшего Паруса, здесь сразу выполнен в ТО-126 и посажен на радиатор, для пущей термостабильности ВК. Проверенные пары транзисторов - 1380/3502, 1381/3503, 1142/2682, 1109/1609, 940/9115. В принципе, при питании ниже +-37В можно методом фигурной формовки выводов поставить в этих позициях и мелкие транзисторы в ТО-92 на воздушном охлаждении. Но лучше так не делать без крайней нужды.
- Драйвера - 2SA1837/2SC4793, KTA1837/KTC4793, 2SA1930/2SC5171. Возможно, будут работать КТ850/КТ851, но этот вариант не проверялся.
- Выходные транзисторы. Схема проверялась с 1943/5200. По опыту Паруса должны нормально работать 1962/5242, 1492/3856, 1302/3281, KTB817/KTD1047, 2SA1186/2SC2837 и многие другие аналогичные. Исходный Парус работал даже с КТ818/819.

 

[Vologchik]

Топ,отлично!Подскажите подобная доработка Парус макс не планируется?

 

[Rus2000]

На костылях лепить сверху к имеющейся плате - не самое лучшее решение.
Но запретить мы не можем..

По-хорошему, надо доработать схему и плату. Может быть, немного позже найдется время для этого.

 

[Alexey_192]

Поздравляю с очередным успешным изобретением!
150 петлевого на 20 кГц, это уже серьёзно. Интересно, будет ли преодолён порог в 200 дБ

 

[Rus2000]

См. пост #2...

 

[Rus2000]

Поздравляю с очередным успешным изобретением!

Спасибо, конечно. Но это трудно назвать изобретением. Скорее, это творческая доработка Паруса на базе ленинских идей, тщательно отшлифованная в железе.
Самому принципу поканального усиления сто лет в обед.

Лет 5 назад подобная идея применялась в УМ Велес Платошкина. Там параллельным каналом добавлено в петлю все усиление дополнительного ОУ:

ЕМНИП, несколько позднее Букварев ставил интегратор в Интеграл, простите за тавтологию.
Вот подкинули ссылку на "интегратор накачки": http s://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=88580
Однако, результаты в обоих случаях были более чем скромные, ниже 90 и 100 дБ/20к в главной петле, соответственно.
В этом плане белкин ВВБ-21 гораздо ближе к Параллаксу. По этой причине он и упомянут в первом сообщении.

Эта тема начинается со ссылки на пост и схему Ильича:

с которой, собственно, и началась постройка Параллакса, как альтернативы нашим сверхглубокоОООСным усилителям мощности линейки Адреналин, но с более коротким трактом.

 

[Lenin]

Эта тема начинается со ссылки на пост и схему Ильича:

Ну, я тут выступаю скорее популяризатором. Да, придумал сам, с опорой на статью Евена, ну и что. Велосипед он и есть. А попытки некоторых вполне уважаемых коллег (на соседних ресурсах) застолбить это решение (параллельный канал) вызывают некоторое удивление. Думаю, идея поканального усиления полос появилась еще до Гарольда Блэка. А, впрочем, реализация отличная, это тоже творческая работа. Подтяжка же С-шунта к выходу ВК (частотно зависимая ПОС) вообще типовое решение.
И заодно... я бы не гнался так за усилением. Что там с этих 160 дБ? А схема усложняется. ИМХО.

 

[Rus2000]

я бы не гнался так за усилением. Что там с этих 160 дБ?

Тут вопрос дискуссионный.
В принципе, в Параллаксе можно легко задать петлевое от 150-160дБ (@20к) до, например, жалких 50-60.
И сравнить, до какой величины еще есть смысл гнаться за усилением, а после какой этот смысл исчезает.
На одном канале разницу между 107 и 150 дБ услышать пока не удалось.
Но надо еще приборами ее измерить, и послушать стерео в хорошем коротком тракте (источник - Параллакс - АС).

А схема усложняется. ИМХО.

Да, чуть сложнее. Бесплатно 100-200 раз усиления не дают.
Но дополнительных деталей немного, и они крайне доступные.

 

[Rus2000]

Бесплатно 100-200 раз усиления не дают.

Конечно, бывают исключения, но они лишь подтверждают правило.
О таких "исключительных" схемах поговорим чуть позже в соответствующей теме.

 

[SERGOSSV]

А что за обратная связь R46-C20-C19? Для чего? Что дает? В Парусе такого не было!

 

[Rus2000]

Для чего? Что дает?

Это ПОС в нагрузку выхода УН.
Повышает импеданс этой нагрузки в верхней части звукового диапазона.

Рассмотрим, как это все работает, на простой модели:


R1C1 - типичная нагрузка выхода УН. Ее импеданс вычисляется, как отношение напряжения в точке Х к току через резистор Rx.
Т.е. на графике это будет синяя кривая V(x)/I(Rx).
R2C2C3R3 - нагрузка с частотно-зависимой ПОС. Красная кривая V(x1)/I(Rx1).
Для наглядности красный график смещен вниз чуть менее, чем на 1дБ (множитель 0,92). Иначе графики сливаются на частотах ниже 1к и выше 300к.


Хорошо видно, что в верхней части звукового диапазона импеданс нагрузки УН для красного графика в 10 раз выше, чем для синего.
Для усилителя это означает меньшую дельту токов ВК УН, т.е. снижает его собственные искажения.

Повышение импеданса нагрузки УН приводит к росту усиления этого каскада и, соответственно, росту петлевого усиления (при неизменных параметрах цепей ООС), что дает дополнительную линеаризацию входного каскада усилителя на тех частотах, на которых работает эта ПОС.

 

[Никодим]

Рекомендуемый ток покоя ВК? Минимальное значение какое?

 

[Rus2000]

Расчетное значение - 150мА на одну пару выходников.
Ниже 100мА лучше не опускать - растут искажения. Нет смысла на ровном месте резать линейность...

 

[Diamantalex]

Слушаю Параллакс уже месяц (правда на одной паре ВК) аппарат замечательный . Если у Паруса были особенности (такие как плотный басс и звонкие ВЧ ) то у Параллакса всё ровно и ничего не выпирает но детализация и глубина просто завораживает. Спасибо Rus2000 за проделанную работу.

 

[Rus2000]

Если у Паруса были особенности (такие как плотный басс и звонкие ВЧ ) то у Параллакса всё ровно и ничего не выпирает

У Паруса нет никаких особенностей. Он практически прозрачен в тракте.

Если собирать на проверенных платах, то ни у Паруса, ни у Параллакса "ничего не выпирает".
Разница есть, но она очень тонкая, и услышать её сложно.

Пока набираем статистику по Параллаксу, но, в целом, звук очень точный, пресловутая сцена стоит именно там, где положено, а локализация инструментов ещё чуть точнее, чем у Паруса.

 

[hi_daimon]

Слушаю Параллакс уже месяц (правда на одной паре ВК) аппарат замечательный . Если у Паруса были особенности (такие как плотный басс и звонкие ВЧ ) то у Параллакса всё ровно и ничего не выпирает но детализация и глубина просто завораживает. Спасибо Rus2000 за проделанную работу.

а измерения не делали случайно? интересно , стоит ли собирать.
спасибо!

 

[Diamantalex]

Нет Параллакс не измерялся, хотя он у меня на одной паре ВК , но звук на порядок качественней паруса на одной паре.
парус промерялся , так что ...
Но разговор ничем , У меня ведь платы неправильные...