Простой экономичный сверхлинейный ушник

[alexcp]

В прошлом году в обсуждении Омикрона @Lenin предложил вариант простой и гибкой коррекции композитного усилителя. Я играл с такой коррекцией с Песочнице, в результате чего получился вот такой несложный, весьма компактный и экономичный ушник:

Он был собран в железе (на плате предусмотрен, но не установлен кросс-фид от Омикрона):

и показал вот такие результаты при работе на нагрузку 32 ома с напряжением питания +/-5 вольт и выходным сигналом 1 вольт СКВ (около 30мВт на такой нагрузке):

Клип:

Квадрат:

АФЧХ:


Как обычно, выход такого композита нужно отвязать от емкости нагрузки. Пока ушник работает в паре с SMT вариантом защиты и выходного фильтра от Омикрона:

Правда, ток через реле защиты сравним с током покоя самого ушника, который не превышает 10мА.

 

[Rus2000]

Асимметрия клипа обусловлена особенностями выходного ОУ?

 

[alexcp]

Судя по всему, это связано с несимметричным ограничением выходного тока ОУ - с нагрузкой 32 ома клип случается именно из-за ограничения по току. При работе на высокомную нагрузку клип симметричный, на уровне питания (у 1688 выход rail-to-rail), даже защита не жалуется.

 

[MakarOFF]

Алекс, связка AD823+TDA1308 работать будет в этой схеме? Напряжение питания +-2,5 Вольта.

 

[alexcp]

Сложно сказать. Попробовать можно, но придется поэкспериментировать с коррекцией. TDA1308 существенно медленнее, чем OPA1688:

Кстати, АФЧХ выглядит весьма оптимистично - обычно в таких ОУ в районе Фед все плохо, а здесь нарисован практически идеальный однополюсный ОУ.

 

[MakarOFF]

Алекс, чем заменить OPA1688 при напряжении питания +/-5 Вольт? Можно получить только в корпусе wson, не осилю. По даташиту подходит TLV9362, для меня недостоваемые, а вот например AD8397 насколько схема изменится, и в каком корпусе брать, обыкновенном soic или с индексом EP?

 

[alexcp]

AD8397

КМК это хорошая идея, надо попробовать Он широкополосный (с ним можно получить больше 110дБ петлевого на 20кГц) и с более мощным выходом (170мА, в 2.5 раза больше, чем у 1688). Схема не изменится, но нужно будет уточнить коррекцию. Для начала нужно будет радикально, на порядок, уменьшить конденсатор на опережение (С5 по схеме в первом посте). Фед получится в районе 12-15МГц, так что с монтажом нужно быть аккуратным.

Корпус EP имеет снизу металлическую площадку, которую для лучшего отвода тепла нужно припаять к полигону на плате. За счет этого у EP втрое меньше тепловое сопротивление, т.е. его не так легко перегреть, как обычный SOIC.. Из минусов - паять эту площадку руками довольно неудобно, нужнен фен или печка, или несколько достаточно крупных виа прямо под этой площадкой, чтобы можно было греть паяльником и заливать припой с обратной стороны платы. Для ушника с низковольным питанием, который для музыки, а не для синуса, я бы применил обычный SOIC,1688 вроде бы не перегревается.

 

[MaratAM]

А композит с ТОСником не сравнивали, просто ТОСников с хорошим током гораздо больше.

 

[alexcp]

С ТОСником эта топология на работает - входной буфер ТОСника образует местную петлю ООС для левого по сземе ОУ.

Кстати, дифференциальное входное сопротивление обычного ОУ (не ТОСника) тоже создает такую петлю, но глубина такой паразитной местной ООС обычно невелика.

 

[Злой]

Для ушника с низковольным питанием

Есть TS922 в TSSOP8, что только делать с ним, Омикрона еще никак не запущу.

 

[MakarOFF]

С ТОСниками применим способ описываемый здесь https://rcl-electro.ru/threads/Забавная-схемотехника-и-разные-непонятки-1.19/page-145#post-3760 с 2890-го сообщения читать.

 

[alexcp]

TSS92 медленные, GBW=4МГц. С Ку=2.5 в инверте Фед будет в районе 1МГц, точка сопряжения композита - на несколько сотнях кГц. Много усиления с такой простой коррекцией не добавишь.

с 2890-го сообщения

непонятно, о чем речь. LM7171 - не ТОСник.

 

[MakarOFF]

Про Велес Платошкина.

 

[Злой]

TSS92 медленные,

Зато есть они и оригинальные

 

[LTSB]

Для ушника с низковольным питанием, который для музыки, а не для синуса, я бы применил обычный SOIC

SOIC AD8397 в моем ушнике при Uпит 11В и нагрузке 40 Ом не перегревается.

 

[MakarOFF]

Алекс, чтобы не городить защиту от постоянки в этом усилителе при однополярном питании с искусственной средней точкой может можно запитать холодные выводы наушников от интеграторов, как например в такой схеме? Понимаю что подключение наушников по четырёхпроводной схеме будет и лучше использовать одинаковые микросхемы усилителя и интегратора, например AD8397.

 

[alexcp]

Мысль интересная, я такую не думал. Навскидку, есть пара вопросов для проработки.

Во-первых, в инвертирующем включении ОУ, композитного или нет, неинвертирующий вход (здесь нижний по схеме вывод резистора 11к) должен быть подключен к "земле", общей для входного и выходного сигнала. Здесь такой нет, потому что "земля" выходного сигнала здесь разная для разных каналов, и отличается от входной "земли". Если делать так, как показано на схеме, то интегратор может добавить чего-нибудь ненужного к выходному сигналу, и ООС не исправит этого. Если же неинвертирующий вход подключить к выходу интегратора (а не к TLE2426), то тогда интегратор сможет добавить чего-нибудь ненужного уже ко входному сигналу. В обоих случаях интегратор оказывается вне петли ООС, что радикально повышает требования к нему, особенно с учетом того, что через него проходит весь (переменный) выходной ток канала.

Во-вторых, как показали мои упражнения с rail splitter'ом на базе L165, ОУ в роли интегратора рассевает довольно много тепла - через него проходит весь выходной ток, а падение напряжения на ВК интегратора всегда равно половине напряжения питания. Как бы не перегреть...

Это то, что видно сразу. Возможно, есть и другие подводные камни.

 

[MakarOFF]

Резистор с выхода интегратора на неинвертирующий вход первой микрухи композита?

 

[alexcp]

Да, я об этом и говорил. Но на свежую голову, если уж использовать четыре провода для подключения наушников, то вместо интегратора можно поставить второй композит и подключить нагрузку между двух выходов на манер BTL. И еще поставить OPA1632 на вход, как я рисовал в Песочнице. Что-то вроде:

 

[LTSB]

Раз уж заговорили про композит и мощные ОУ, а что скажете про использование LT1210?