Доработка усилителя Дорофеева

[kitafonchik]

Привет, уважаемые форумчане. Прошу вашей помощи с доработкой усилителя Дорофеева из журнала "Радио" за 1992год. Усилитель очень простой, но обладает не плохими характеристиками и хорошим звучанием. Сам не являюсь профессионалом в радиотехнике, да образование совершенно другое, но нравится паять в свободное время. По-этому обратился сюда за помощью в доработке схемы и печатной платы.

Оригинальная схема из Журнала "Радио":

Потом на просторах интернета нашел вот такую неинвертирующую схему включения:

Схема оказалась вполне работоспособной, только я решил применить импортный ОУ NE5532.

Далее изучил Multisim  и пошло-поехало..

Набросал схему, добавил защиту от КЗ на выходе и перегрузки

Принцип работы не изменился, единственное добавлен предусилитель на втором канале ОУ, что позволило добиться более высокой чувствительности, более глубокой ООС, это значительно снизило искажения..Также добавлен блок защиты от КЗ: R13 шунт, при больших токах открывается один из транзисторов Q5-Q6, включая простую защелку (триггер) на транзисторах Q7-Q8. После этого просто- напросто шунтируется питание ОУ, усилитель уходит в режим "тишины", защита сбрасывается при полном отключении питания, либо при шунтировании питания ОУ (кнопкой например). Защита работает четко, в железе проверена. Единственный недостаток такой защиты - это нечувстительность к сквозному току через выходные транзисторы, но это я исправил ( об этом расскажу ниже).

Была разведена печатная плата и собран тестовый образец усилителя по схеме выше:

Как ни странно симулятор не соврал, усилитель запустился без проблем, вот такие характеристики удалось снять:

Искажения  на нагрузку 4 ома, частота 100Гц

 

Искажения  на нагрузку 4 ома, частота 1000 Гц

Искажения  на нагрузку 4 ома, частота 10 кГц

Искажения  на нагрузку 4 ома, частота 20 кГц

Показатели довольно не плохие, если учитывать искажения самой звуковой карты (THD 0,002%) примерно.

Выяснил, что при увеличении сопротивления нагрузки, искажения заметно снижаются, при нагрузке 100ом и синусе 1кГц:

 

Отсюда сделал вывод, что от печатной платы очень сильно зависят искажения сигнала, данные получены после утолщения дорожек питания ( THD снизились вдвое).

АЧХ усилителя тоже не плохая, вполне достоточно для звуковых частот, завал сверху - это скорее предел звуковой карты, а частоты снизу зависят от входного конденсатора.

Вот печатка:

 

Подумав намного, понял, что нужно доработать печатную плату, разделить сигнальную и силовую земли, можно попробовать поменять ОУ. Пожалуйста прокомментируйте, что добавить, что можно улучшить и прочее. Первым делом, нужно ставить шунты в эмиттеры выходных транзисторов и уже с них снимать напряжения для срабатывания защиты..

Что-то типа такого :

Только вот мультисим плохо работает с защелками, а также имеет кривую модель ОУ NE5532, в симуляторе она работает даже без питания...

Вот тут оригинальная статья из журнала:

radio_1991-3_Dorofeev (1).djvu

А вот это моя печатная плата:

Усилитель В-класса 120ватт.lay6

Файл для Multisim 12:

Усилитель Дорофеева Tip 35c Tip36c.ms12

А вот тут видео работы усилителя:

Видео

 

Изменено 26 августа, 2017 пользователем kitafonchik

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Alex_63]

Резонанс на  АХЧ  

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[kitafonchik]

А что это значит, откуда берется этот резонанс, как его побороть?Я в этом не особо понимаю(

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Black-мур]

29 минут назад, Alex_63 сказал:

Резонанс на  АХЧ  

Захоз в загул что ли ушёл? 

[Vic_po]

Почему не поставил коррекцию C3,C4,C8,R13 по оригинальной схеме???

[kitafonchik]

От С3-С4 толку не заметил в железе, также и от С8-R13 ( у автора, видимо, возбуд был без них), резисторы между базами выходников и шинами питания улучшили ситуацию.

[Vic_po]

@kitafonchik Еще и входной фильтр убрал, рисковый парень. То, что ты не заметил возбуда, не означает, что его не будет.

Коррекция еще и на искажения влияет вообще-то.

Изменено 3 сентября, 2017 пользователем Vic_po

[kitafonchik]

Да не рисковый, просто LPF фильтр реализовал по-другому: поставил конденсатор 220пФ параллельно резистору ООС предварительного усилителя ( на схеме его не указал).

Изменено 3 сентября, 2017 пользователем kitafonchik

[finn32]

@kitafonchik Зачем Вам предусилитель? Увеличьте усиление исходной схемы, подобрав делитель в ООС.

В оригинальной схеме подбирается начальное смещение при котором транзисторы на грани открывания, настраивали в своей?

Если использовать сдвоенный ОУ, то и делайте композит, характеристики должны улучшится.

На питание ОУ повесьте керамику или пленку 0,1 мкФ на ноги 4-8.

Кстати, какова постоянка на выходе при таком ОУ? В оригинале стоит ОУ с полевым входом.

[S-word]

Дорабатывать усилитель Дорофеева нужно так, как Сара Коннор апгрейдила первого Терминатора. Только тогда вам будет реальная польза.

[kitafonchik]

 

 

 

S-word, Как раз на работе литейка есть [emoji4]

 

[S-word]

Не, сааамого первого. Злого. Кузнечно-прессовый нужен.

[S-word]

Детализирую, почему, с раздачей горьких полезных таблеток.
1. УД7 или УД8 можно применять только с большого горя. Причём, УД8 - лучше, а ещё лучше - хотя бы 140УД11, 574УД1 или какой-то импорт с полосой до фед 10...15 МГц. Цепи балансировки для каждого ОУ - свои.
2. Нет резисторов // эмиттерным переходам Т3 и Т4. Посему Т1Т2 работают с коллекторным током, равным току баз Т3, Т4. У запертых по необходимости приборов он микроскопичен: порядка единиц - десятков микроампер, поэтому Н21э сверхголодных Т1Т2 тоже будут изначально мизерны и куда это годится это никуда не годится. Ставим резисторы от 120 до 56 Ом // от баз на шины питания эмттеров Т3, Т4, улучшаем звук на малых громкостях.
3. Надо задать ток покоя Т3, Т4. Для этого крайне желательны резисторы в эмиттерах Т3, Т4.

Малогабаритные детали делаются оч. просто: порядка 10...15 см. провода диаметром 0,1 мм складываем вдвое и наматываем на что попало доступного размера и приличной красоты. Получится что-то вроде безындуктивного резистора 0,1 Ом.

Вместо рез. 7 и 8 вводим стандартный термодатчик и располагаем его на радиаторе рядом с Т3, Т4.

Наладка: отключаем Т3, Т4. Коллекторы Т1, Т2 подключаем к С5, С7. По падению напряжения на рез. 10 и 12 смотрим регулировку тока покоя Т1, Т2. Должно его быть порядка 5...7 мА. Ставим резисторы п.2 и п.3. Подключаем Т3, Т4. Проверяем регулировку и термостабилизацию их тока покоя на уровне мА 50.

[kitafonchik]

Спасибо большое. Но советских ОУ мне не найти. В общем собрал платку для автомобильного сабвуфера. В цепи эмиттеров выходников поставил токовые шунты по 0.05 Ом для токовой защиты. Базы выходников соединил с шинами питания резисторами 470ом. Питание +-35в, поставлю в машину, протестирую..

 

 

 

 

[Corwin]

В 05.10.2017 в 12:42, kitafonchik сказал:

поставлю в машину, протестирую...

Ну и как тест прошел?

[kitafonchik]

Да отлично, вчера в машину только поставил, попробовал. Ещё вот такой 2-х канальник для дома собрал с ИИП, питание 2*35в.

На скорую руку схемку набросал, вроде правильно.

 

 

[HAKAS]

В ‎05‎.‎10‎.‎2017 в 08:42, kitafonchik сказал:

В цепи эмиттеров выходников поставил токовые шунты по 0.05 Ом для токовой защиты.

И что - работает защита?

Чтобы открыть датчики, надо на ваши 0.05 Ом подать 12-14А. Это в плече на сигнале. На выходе 25А.

На постоянке попроще, конечно.

[kitafonchik]

42 минуты назад, HAKAS сказал:

Чтобы открыть датчики, надо на ваши 0.05 Ом подать 12-14А. Это в плече на сигнале. На выходе 25А.

Да, работает, транзисторы начинают открываться гораздо раньше, всего лишь при напряжении на шунте около 0,3в, надо пропустить через транзистор всего 6А, чтобы сработала защита. Tip35-36 на 25А 100в. Ограничение выходной мощности получается в районе 144Вт на 4 ома. (Все те же 6А)

Изменено 26 октября, 2017 пользователем kitafonchik

[Black-мур]

эмм...а защита (которая красным) какого члена делает - коротит минус на плюнус, или кого в какое место?  

[kitafonchik]

Да, коротит питание ОУ))

[Black-мур]

Вход в защиту неинтересен; хочу картинку выхода ВК из защиты(условие - всё строго по схеме ).  

[kitafonchik]

Перезапуск, либо шунтирование питания ОУ кнопкой)

[S-word]

19 часов назад, kitafonchik сказал:

 

В чём тут хохот?

С8 и С9 - по 47 мкФ, напряжение на них - по 15 В.

Т2 и Т10 их замыкают. Допустим, за 10 мкс. 

Для этого нужен ток 5 Ампер.  А если за 100 мкс, то всего лишь 500 мА. 

Если перемножить этот ток хотя бы на половину замыкаемого напряжения, на 15 В, 

чтобы транзисторы успели хорошо прогреться,

то цифры рассеиваемой мощности выходят внушительные - минимум 7,5 Вт на брата. 

Я прям вижу эту настольную хиросиму. 

[Black-мур]

Другими словами - если всё строго по схеме, и  при наличии не кривых пимпочек, то при входе усилителя в режим, при котором сработает "красная" защита, предложенная kitafonchik-ом, выход ВК(то бишь усилителя в целом ... состоянии) из защиты невозможен. ...думалось, что  kitafonchik  сам сможет это посчитать, предлагая такую доработку. ...ну думалось так ...мне. ...моя ошибаться значит.  

[kitafonchik]

Я прям вижу эту настольную хиросиму. 

Ну теория это одно, на практике же ничего страшного не происходит, срабатывала защита раз 50, все транзисторы защиты целы. Единственное, на схеме нарисовал 47мкф в питании ОУ, а на самом деле там стоят по 10мкф.