Sagittarius

Старовер
Модный, простой и эффективный способ достичь на коленке высокой верности звучания - собрать композитный усилитель. Для простоты будем считать композитными усилители с охватом одной петлёй ООС двух и более ОУ.

Но композит композиту рознь. Есть рациональное построение их схемотехники, а есть - даташитное, взятое из устаревших патентов 70-х годов без включения собственного понимания. К композитным усилителям применяются те же законы, что и вообще к усилителям с ООС:
схемотехнические: ликвидация петель местных ООС и применение наиболее рациональной частотной коррекции для увеличения глубины общей ООС,
физической безопасности: защита входов ОУ от выходного напряжения предыдущих ОУ,
что неизбежно вынуждает применять программы схемотехнического симулирования, лучшая из которых - бесплатная LTSpice фирмы Линеар Текнолоджи.

Например, перед нами стоит задача соединить в одном композите LT1122 и LT1210 для получения сверхлинейного ушника. Вбиваем желаемую схему в симулятор, объясняем компьютеру задачу и нажимаем большую красную кнопку "Сделать красивую АФЧХ" на панели инструментов. Машина подумала-погадала методом вероятностного прогнозирования, и вот, пожалуйста, один из вариантов достаточно красивой АФЧХ:


Неплохо для ОУ-схемотехники. С трёх каскадов усиления напряжения в ОУ удалось снять аж на 6 дБ больше Ку20к, чем с двух транзисторных каскадов усиления напряжения УМ класса МАСТЕР или УТФ УНИКУМ.
Почёсывая щиколотку:
- Не, дядь, нечего тебе там делать...

Каюсь, пришлось подсунуть в процессор пару стареньких интригалов Боде, но оно того стоило.

Добиваться высокой частоты замыкания ООС (частоты пересечения АЧХ петлевого усиления с 0 дБ) не следует. Сначала надо подумать и выбрать среди имеющихся конденсаторов, которыми мы собираемся блокировать цепи питания ОУ, экземпляры, способные работать до частот замыкания ООС.
 

Вложения

Sagittarius

Старовер
"Конкуренты" пока не дотягивают 13 дБ по глубине ООС на 20к:




Для сравнения:

Почёсывая щиколотку:
- Не, дядь, нечего тебе там делать... ;)
 

Неуч

Старожил
Композит с МПОС ОРА827/ЛТ1210 великолепно звучит ! И глюков нет
 

Sagittarius

Старовер
Почему бы нет? Симулятор подтверждает: скоректировать можно всё, только в путь. Но по многим причинам лучше брать от каждого ОУ всё имеющееся у него усиление.
 

Sagittarius

Старовер
Некоторые горячие аксакалы бредлагают собирать усилители, имеющие двуполярное питание 15 В, с Ку -10 (а то и более). Нужно определиться:

1. Даже для -10 коррекция не оптимальна. Очевидно, что усилитель с меньшим Ку и бОльшей глубиной ООС труднее хорошо скорректировать.

- Зачем тогда мучиться? - думают некоторые. Задаём -10 и радуемся.

2. По современным стандартам, СКЗ (RMS) значение выходного напряжения источников сигнала типа CD-плеера составляет 2 В. Множим вход 2 В х 5,6 раза (для схемы в 1-м посте) - получаем 11,2 В на выходе. Этого много для низкоомных наушников от 8 до 32-х Ом, но впору для высокоомных наушников или динамиков. Если те же 2 В усилить с Ку 10 раз: http://uploads.tapatalk-cdn.com/20170320/dd5dcb81d9d161d66bc1c5d5639d8550.jpg, на выходе ожидается 20 В.

Такого напряжения, ввиду ограничений напряжения питания по условию задачи, мы получить не можем. Чтобы не слушать какофонию ограничения по напряжению с Кг=20%, незадачливому конструктору придётся включать заднюю скорость, снижая регулятором громкости входное напряжение.

Тем самым он своими руками ухудшает отношение С/Ш примерно на 6 дБ. Ему бы спросить у заказчика, как тот отнесётся к усилителю с С/Ш -94 дБ вместо -100 дБ, или купить учебник "Основы маркетинга для чайников".

Вот примерно так неоптимальная частотная коррекция, неумение рассчитать нужное усиление и скорректировать усилитель для этого усиления приводят к потерям динамического диапазона на ровном месте и своими руками.

Поэтому, почёсывая щиколотку, приходим к выводу: нельзя спроектировать сфероконический усилитель в вакууме. Нужно чётко формулировать задачи перед рисованием схем в схемотехнических симуляторах. Для композитных усилителей с нормированным напряжением источника сигнала и питанием 2х15 В существует оптимальный коэффициент усиления - до 6 раз в случае нагрузки на динамик или высокоомные наушники, и максимум 3 раза - при нагрузке на низкоомные наушники. Для усилителей с иным напряжением питания Ку будет другим.
 
S

Saggi

Guest
[quote author=Sagittarius] и максимум 3 раза - при нагрузке на низкоомные наушники. Для усилителей с иным напряжением питания Ку будет другим.[/b][/quote]
Я те больше скажу, с моими наушниками 50Ом и чуйкой 101-103дБ при входном 2В, например, от CDP, Ку нужен максимум 1-1,5 раза, т.е., считай повторителя достаточно.
 

Sagittarius

Старовер
В общем - да. Много усиления не нужно. Излишек лучше отправить в петлю ООС.
Но я заметил, что для разной музыки с разным пик-фактором громкость выставляется по-разному. Классика и нео-классика (Лондонский симфонический оркестр, обработка классики от Ревербери, японская и китайская народная музыка, Дип Форест, этс) имеют очень низкий средний уровень сигнала - почти шепчут струнные (духовность пробуждают?) и редкие пики ударных в полную силу. Тут громкость приходится увеличивать, дабы не лишиться духовности. А вот что-то другое, назовём его "попса" по признаку стабильного и предельного уровня сигнала - даже по спектрограмме идёт плотной полосой без признаков спада среднего уровня и очень мало вещей хотелось бы слушать в полную громкость.

Почитывают:

А с твоей стороны - мазохизм. :) В одном ты прав: ты коллега мне. Я - шахтёр. Вижу, ты лопату и кайло больше симулятора любишь. :)
 
S

Saggi

Guest
А вот что-то другое, назовём его "попса" по признаку стабильного и предельного уровня сигнала - даже по спектрограмме идёт плотной полосой без признаков спада среднего уровня и очень мало вещей хотелось бы слушать в полную громкость.
Ну, это же синтезированный сигнал, его можно сделать каким хочешь...
 

Sagittarius

Старовер
Да нет. Товарищ ефрейтор забыл первую главу Дисциплинарного устава Советского Союза:
- стойко переносить все тяготы и лишения военной службы, не щадить своей крови и самой жизни при выполнении воинского долга;
и жалуется на непосильный труд занятия любимым делом, завидуя видимой лёгкости добычи децибел в угольных шахтах. Он так и не понял, откуда у дяди сержанта лишние децибелы взялись:

1. Он глянул вокруг себя и поставил ОУ с самым большим усиляжем. Но у ЛТ1122 в эмиттерах дифкаскада есть резисторы, и он обладает хоть какой-то перегрузочной способностью, а ДК 49710 (во младенчестве - 5534) этих резисторов (как, например, дядя по отцовской линии ЛМ318/К140УД11) не содержит. Применение во входных каскадах усилителей ОУ каскадов с низкой перегрузочной способностью предосудительно. Ну, где вы видели 5534 во входном каскаде? Их там только колхозники ставят. За это - два часа строевой подготовки на плацу, и то - если старшина добрый.
Линейность ОУ1 не играет никакой рояли: он работает в сверхмалосигнальном режиме. Отсутвует главный фактор нелинейных искажений: изменение режимов транзисторов в течение период сигнала.
2. Глубину ООС лучше набирать оптимальной частотной коррекцией, убирая ненужные местные петли частотнозависимой ООС R5С1С3.
3. Но не забывать о паразитных параметрах монтажа. Смотрим на С11 10 пФ в схеме выше и С7 3,3 пФ у товарища ефрейтора. С такой ёмкостью коррекции паразиты чувствуют себя равными коррекции и после сборки возможны глюки с АЧХ. Ещё бы пол-пикофарады поставил.
4. Сопротивление резистора местной ООС второго каскада R3 (у меня - R6) нужно увеличивать и конденсатором эту местную ООС ослаблять. Нам она ни к чему, а глубину общей ООС это увеличит.
Кроме того, рано или поздно ОУ2 придётся защищать от 13 В выходного напряжения ОУ1 в режиме клипа. Если усиление второго каскада выбрать малым, а входное напряжение, соответственно, большим, установленные на входе ОУ2 защитные диоды могут отпираться уже нормальным входным сигналом ОУ2, внося нездоровую толику треша и угара нелинейности в процесс усиления.
Так что не рекомендуется расширять на товарища сержанта ротовое отверстие, натренированное на хлебании Боде и интегралов. Тем более, что ефрейторская схема почти не изменилась по сравнению с первым рисунком, а десяток децибел из рукава появился.
 

Неуч

Старожил
Смеха ради взял NE5532 и скомпозитил его с лт1210. в капе занятно. В спектре одна вторая гармоника остальные на два порядка меньше.Композит по принципу матрешки.
делать не буду. но можно заменить лт на тда2050 или лм1875 3-5 штук.
 

Sagittarius

Старовер
Было бы очень прикольно использовать в первом каскаде такие распространённые дешёвые ОУ.

Сухов говорит:

Относительно скепсиса некоторых рьяных ретроградов-радиолюбителей по поводу схемных симуляторов (мол, симуляторы — фигня полная, они не могут учесть то-то и то-то, и поэтому схемы надо только паять живьём в железе), то повторю то, что писал еще в прошлом веке. Если схема виртуально заработала в Микрокапе, то она 100%-но реально заработает и в железе в множестве независимых повторений. А вот наоборот получится не всегда. Проверено.
http://www.ixbt.com/live/nikolay-suhov/komplementarnyy-si-ge-srpp-v-predusilitele-dlya-elektretnika-ili-master-klass-po-mikrokapu-11-v-praktike-audiofila_2.html
 

Неуч

Старожил
Работает в капе отлично, и даже параметры сносные.Скорость конечно упала ,но если учесть разницу в цене АД823 и НЕ5532 ,то овчина выделки стоит.Но мени это уже не интересно.
 

Sagittarius

Старовер
Неуч написал(а):
Работает в капе отлично, и даже параметры сносные.
Должен работать. У БесПава работает аналогичный.
Неуч написал(а):
Скорость конечно упала.
Не с чего ей падать. Скорость задаёт второй ОУ. Если его не менять - будет скорость, только в путь.
 

Неуч

Старожил
Можно подумать не видел ! Скину завтра ,щас на планшета на работе .
 

TFV

Новичок
Виктор, а как влияет Slew Rate первого ОУ (LT1363 вместо LT1122) ?
 

Sagittarius

Старовер
Почти никак. Собственно, усиление - это увеличение напряжения при той же длительности периода. Следовательно, увеличивается и скорость нарастания. Смотрим тему: http://rcl-electro.ru/index.php?topic=499.0. Чем больше мы снимаем усиления со второго каскада, тем ниже требования к скорости первого.

Если у выходного ОУ скорость 1000 В/мкс - и её надо взять всю, а Ку2=1000 раз, то для каскада У1 достаточно иметь скорость нарастания 1 В/мкс. Найти ОУ с такой скоростью - посильная задача.
Если Ку2=100, достаточно 10 В/мкс - имеем море ОУ с лучшими параметрами.
Если мы в погоне за местной ООСью и миражами многопетлёвости сделали У2 с Ку2=2, надо искать ОУ со скоростью 500 В/мкс - и вот они, проблемы на ровном месте.

Не взял всё усиление с каскада - получи проблемы и с линейностью, и с быстродействием.
 
Сверху Снизу