Простой сверхлинейный УМ "Ностальгия" или наш ответ параллельникам Агеева.

Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

... В давние лохматые времена усилители на "германских" транзисторах по топологии Лина мы называли просто и емко - пылесосы.
После этих "пылесосов" УМ "Агеев-82" казался просто чудом для начинающих радиогубителей - он был прост, как велосипед, не требовал дефицитных деталей, работал сразу после сборки, не требовал регулировок, звучал отлично и был надежен, как танк, несмотря на то, что разогревал небольшие радиаторы до 70-80 градусов и был при этом термостабилен..
Мягкое звучание, возможно, связано с тем, что на "первом ватте" и ниже параллельный усилитель (Diamond Buffer) был достаточно линеен, и мизерного петлевого усиления схемы хватало для его дальнейшей линеаризации.
Многие отмечали, что с хорошими ОУ (тогда - 544УД2, 574УД1) он звучал приятнее большинства схем из Радио тех времен.
Не исключаю тут момента субъективности и предвзятости, видимо нужно еще раз собрать усь по оригинальной схеме тридцатисемилетней давности и сравнить с ...

Исходная постановка задачи - сделать простую проверенную схему сверхлинейной, но при этом не переусложнить ее.
Т.е. добавить только самое необходимое, и ни грамма больше, чтобы схема была доступной и простой в сборке и настройке.

Как уже было неоднократно показано и доказано у нас на форуме, самый эффективный способ линеаризации любого усилителя - набор петлевого усиления. Есть и другие подходы, но они сложнее, и в данном случае не подходят.

Анализ схем Агеева от 82-го, 85-го и 87-го годов показывает следующее:
  1. Линеаризация "параллельника" диодом между базами выходников (Агеев-82) приводит к значительному повышению искажений.
  2. Вольтодобавка в ВК намного эффективнее. Обходится недорого - 2 резистора+2 конденсатора.
  3. Двухэтажное питание и ГСТ в плечах параллельника еще лучше, но усложнять схему нельзя по условиям задачи.
  4. Для линеаризации простого параллельного усилителя, имеющего собственный Кг порядка 0,1-0,2%, нужно, как минимум, 80 дБ петлевого усиления. Лучше - 100дБ.

С учетом Ку схемы, равного 20дБ, от УН требуется 100-120 дБ усиления на частоте 20кГц.
Самый компактный и быстрый способ набора усиления - композитные схемы.
 
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

Исходя из всего вышесказанного, был спроектирован очень простой сверхлинейный усилитель мощности на двух ОУ и четырех транзисторах
10681

Глубина ОООС на частоте 20кГц - 97дБ.
Усилитель инвертирующий, что снимает особые требования к входному каскаду первого ОУ композита.
Питание второго ОУ - плавающее. Это позволило получить на выходе ОУ требуемый размах сигнала для раскачки ВК.
Выходной повторитель - параллельный усилитель с вольтодобавкой.
Термостабильность ВК обеспечивается за счет хорошего теплового контакта выходников с драйверами. Идеальный вариант установки транзисторов на радиатор - парами Т1+Т4 и Т2+Т3, каждая пара на отдельной медной пластине без изолирующих прокладок максимально близко друг к другу, а уже медные пластины крепятся на радиатор через изолирующие прокладки.
Можно и без этих сложностей, но термостабильность будет похуже, т.е. радиатор потребуется побольше.
Не смотрите на то, что тут всего два каскада повторителей - на самом деле их четыре, просто еще два спрятаны в ОУ. ;)

АЧХ усилителя:
10677

Петлевое усиление:
10674

Интермоды при выходной мощности 25Вт/8Ом:
10690
На "первом ватте" все еще красивее примерно на 15дБ.

Меандр без входного ФНЧ:
10675

Клип:
10680

Наверное, эта схема может стать отличным вариантом в теме "Усилитель для полочной АС". Потребуется только пересчитать номиналы под питание 2х18В, и уточнить коррекцию в случае изменения Ку схемы...
 
Последнее редактирование:
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

резерв
Полочник с питанием 2х18 вольт.
 
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

Телефонный усилитель.
Не знаю, нужен такой или нет.
В чем плюс - не требуется плавающее питание второго ОУ, т.е. можно собрать весь УН на одном сдвоенном ОУ типа OPA2132.
Получится чрезвычайно компактно.
 
Последнее редактирование:
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

Схема с единым плавающим питанием выхода УН и драйверов ВК:
9267

ЛТС спотыкается на этой схеме. Не выруливает при входном напряжении более 1.3-1.5 вольта.
 

Вложения

Последнее редактирование:
voron

voron

Старожил

Репутация:

Питание второго ОУ - плавающее. Это позволило получить на выходе ОУ требуемый размах сигнала для раскачки ВК.
Выходной повторитель - параллельный усилитель с вольтодобавкой.
  1. Преврати даймонд в сверхлинейник, просто использовав опер в режиме единичного усиления (без делителя в ОС).
  2. Питай смещение даймонда и летающий опер от одной вольтодобавки.

Есно, разогнать усиление придётся первым каскадом - при единичном усилении выходника (ОУ+даймонд) кидать ОООС на первый ОУ не обязательно. Но можно, если совсем невтерпёж, кинуть небольшую петлю (20 дБ) на УН.
Хотя по мне - гораздо лучше без этого: петлевая независимость позволит получить идеальный клип - если УН будет клиповать раньше выходника, то выход никогда в клип не влезет. По определению.

3. Обрати нагрузку с питанием - выход повторителя заземли, а силовое питание пусть летает.
В этом случае даймонд не летает и его смещение можно брать от питания предвака.
Обращение нагрузки с питанием позволяет обойтись одним опером. Есно, с параллельной ООС...
 
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

  1. Тогда нужно делать плавающим питание первого ОУ, т.к. иначе он не раскачает выхлоп, имеющий Ку=1.
  2. Это можно и, наверное, нужно сделать.
  3. Это получится ОЭ на выхлопе - жди беды..
  4. Одного ОУ недостаточно. Во-первых, 40дБ петлевого не линеаризуют ВК в достаточной степени, а во-вторых, разностная составляющая на самом входе уся слишком велика и не дает снизить искажения входного каскада.
 
voron

voron

Старожил

Репутация:

Для понятности:
9248

Тогда нужно делать плавающим питание первого ОУ, т.к. иначе он не раскачает выхлоп, имеющий Ку=1.
Да вообще - УН тут просто другой. Хоть с управлением через питание.

Это получится ОЭ на выхлопе - жди беды..
Ну, разумеется. Но вы ж тут спецы как раз в этом аспекте ;)
Но добавочное усиление ОЭ позволяет разогнать петлю с не самым злым ОУ.
А превращение преда в неинвертирующий позволяет использовать нестандартные ходы (хоть и независимым ВЧ каналом).

Одного ОУ недостаточно. Во-первых, 40дБ петлевого не линеаризуют ВК в достаточной степени, а во-вторых, разностная составляющая на самом входе уся слишком велика и не дает снизить искажения входного каскада.
Это как считать. И как посмотреть на проблему.

ХИНТ: малое входное напряжение на обращённом даймонде позволяет напрямую использовать сверхбыстрые опера.
И снизить питание предвака да хоть до +\- 5.

По сути - единственный недостаток тут, это летающий мощный питатель. Но на это у меня есть отдельное соображение: обрати внимание на дату, проставленную на схеме.
Слепив эту байду, я тогда же пришёл к выводу, что перевернув схему с питанием, надо переворачивать и конструктив.
Для этого надо питатель делать импульсный - причём, импульсные трансы индивидуальные для каждого канала, ставить прямо на плате оконечного модуля. Общее - только сетевой выпрямитель и мощный генератор меандра. А вся вторичка - индивидиуальная для каждой платы.

Я тогда болел квадрой (привет хоум театрам) - и мне нужно было четыре канала. И проще решить это на уровне законченного модуля.

ХИНТ: очень важное замечание относительно ИП.

Фишка в том, что при равных габаритах, для одной серии электролитов габарит пропорционален CU, а энергия - CU^2.
То есть, банки одинаковых размеров хранят энергии больше - пропорцинально разнице в напряжениях.
Потому очень выгодно всю энергию хранить на верхней стороне, а внизу ставить только фильтрующие ёмкости.

Ну, и попутно: питатель должен быть нестабилизированным - только трансформация. Что достигается простым меандром без ШИМа.
При таких условиях помех практически нет - питание же намного энергичней, чем с железной классикой (ввиду очень значительного уменьшения внутреннего сопротивления и отсутствия просадки).

Плюс к этому - ещё такой бонус, как общее хранилище энергии для всех каналов. Что дополнительно увеличивает музыкальную энергетику...
 
Незнайка

Незнайка

the only thing I know is that I know nothing

Репутация:

Выходной повторитель - параллельный усилитель с вольтодобавкой.
Вариант с конденсатором большой емкости промеж баз выходников вместо вольтодобавки не симулировался?
 
Последнее редактирование:
Незнайка

Незнайка

the only thing I know is that I know nothing

Репутация:

я тогда же пришёл к выводу, что перевернув схему с питанием, надо переворачивать и конструктив.
Такая "перспектива" очень многих пугает до усрачки. Соглашусь с Алексеем
Рацухи с питанием убивают весь кайф простой схемы и ставят под вопрос саму логику ее появления
Лично я за минимализм.
 
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

Рацухи с питанием убивают весь кайф простой схемы и ставят под вопрос саму логику ее появления, КМК... :(
Запитать второй ОУ и ВК от одной вольтодобавки напрашивается само собой.
Это позволяет дополнительно упростить сзему.
Просто узлы отлаживались отдельно и так и собрались вместе...
 
finn32

finn32

Ветеран

Репутация:

Я про ИИП и размещение его частей на ПП. :)
 
voron

voron

Старожил

Репутация:

Я про ИИП и размещение его частей на ПП
На ПП размещается только транс(ы) и выпрямители.
Кольцо транса по размеру небольшое, а выпрямители - это просто диоды в корпусах ТО...

Для примера:


Это лабораторный полукиловаттный БП 50В/5А х 2:


Как видим - трансы весьма скромны по размеру и прекрасно вписываются в модуль выходного УМ.

ХИНТ: более того - предвариловку тоже выгодно питать от местного транса, который мотается на кольце К17...К20 и вписывается в ПП без каких либо проблем.

ХИНТ: к слову - упомянутый ЛБП проектировался с прицелом на отладку в том числе макетов УМЗЧ.
Цифроуправление, уставки по защите - очень удобно.
Подвешивается под полку с измерительными приборами - далеко тянуть провода не надо. Потому и коробка открыта сверху - в рабочем положении зона закрыта полкой...
 
voron

voron

Старожил

Репутация:

Такая "перспектива" очень многих пугает до усрачки
Вот именно - пугает. Потому, что заплывать за буйки мама не велит.
То, что это всё упрощает в разы - неважно...

А между прочим, переход на ИИП избавляет полностью от магнитных наводок силового транса на проводники ПП.
Фоны уходят напрочь...
 
Неуч

Неуч

Ветеран

Репутация:

Вариант с конденсатором большой емкости промеж баз выходников вместо вольтодобавки на симулировался?
моделировался мною вариант с композитом и различными вк,в том числе и простой параллельник.В теме на веге про выбор ВК. Имхо самый простой это параллельник на дарлингтонах с композитом .
Выложил рисунки и файлы капа в теме универсала
 
Последнее редактирование:
Rus2000

Rus2000

I=U/R

Репутация:

Как, всегда, нет модели. :)
Не "как всегда", а "как часто"! ;)
Модели выложил.
v11 - во втором сообщении.
v13 - c объединенными питаниями второго ОУ и драйверов ВК - в пятом...

На v13 ЛТС спотыкается что-то. Было бы неплохо прогнать этот вариант в MC.
 
Сверху Снизу