Простой, Высококачественный Усилитель

[260db]

Как дальнейшее развитие этой темы, представляю вашему вниманию простой, высококачественный усилитель.

Параметры усилителя:

Максимальная мощность : 1.7 Вт (при входном уровне ±1000мВ)

Коэффициент усиления : 5 (13,27 дБ)

Максимальные нелинейные искажения : 0.005% (при входном уровне ±1000мВ)

Ток покоя дифф. каскадов : 10 мА

Ток покоя вых. каскада : 500 мА

Нагрузка : 8 Ом (по схеме R8)

За основу был взят усилитель напряжения из схемы "Ланзар".

Эта схема была обкатана только в симуляторе, но вполне успешно был собран предыдущий вариант,

поэтому конструктивная критика приветствуется.

В данной схеме усилитель включен в режиме ИТУН (источник тока управляемый напряжением) так, как

задумывался для работы на широкополосные динамики средней мощности (в моем случае 3ГДШ2-8).

Также очень хочется послушать этот вариант усилителя на полевых транзисторах. Но не могу подобрать

транзисторы на выходной каскад. Может, кто подскажет.

Еще немного графиков...

Импульсная характеристика (фронт 1нс)

АЧХ 10Гц-1МГц

АЧХ 10Гц-100МГц (можно аннтену подключать и на 27МГц вещать )

Искажения (при входных сигналах 100мВ;500мВ;1000мВ)

Также прилагаю файл микрокапа (использовалась версия 9.0.7.0)

amp_v4.zip

Изменено 10 января, 2015 пользователем 260db

[Реклама]

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

[_VN_]

Каким прибором или методом был определён коэффициент нелинейных искажений 0.005%?

[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

[waso]

Ещё один "Стачки". Режим каскада УН нестабилизирован, ожидать можно чего угодно. Просто и высококачественно не получается...

[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

[pryanic]

Очередная жертва симуляторов.

[salyamkamrad]

В микрокапе оно красиво до тех пор, пока на макетку не перенесешь

Особливо идеальные комплиментарные пары.

Изменено 10 января, 2015 пользователем salyamkamrad

[260db]

Это не совсем сферический усилитель в вакууме, а вполне работоспособная конструкция, которая вполне шикарно озвучивает околокомпьютерное пространство в течение полугода.

Просто изначально этот усилитель задумывался для наушников, но по стечению обстоятельств к нему в итоге были подключены самопальные колонки на 3ГДШ2-8, а переделывать

под низкоомную нагрузку было лень не было свободного времени.

_VN_, Значения КНИ этой схемы подтверждены в предыдущей теме звуковой картой "Xonar DX" и программой "SpectraLAB".

Шумы зв. карты:

Зв. карта в режиме замкнутой петли, нагрузка 47 кОм

А вот усилитель, нагрузка 30 Ом

[pryanic]

Ну а нагрузите его на 8 Ом, там и посмотрим.

[waso]

Да не, всё это, конечно, замечательно. С термостабильностью что делать?

[260db]

А что с ней не так? У меня сейчас собран вариант на нагрузку 30 Ом, соответственно ток покоя вых. каскада после прогрева 125 мА, температура радиатора по ИК термометру 58гр., если выключить и дать остыть до комнотной будет 121 мА.

Не забываем что чем больше разность температур радиатора и окр. среды, тем выше КПД радиатора.

Изменено 10 января, 2015 пользователем 260db

[waso]

Либо вы чего-то недорисовали в схеме, либо блок питания слабенький и не даёт расти току покоя до бесконечности, куда бы он устремился, если всё было бы так, как нарисовано, но однажды я уже промолчал - и Стачки дошли до выпуска заводских плат. Народ начал подтягиваться, ввалили денег... Потом - НАЧАЛОСЬ. Поэтому на сей раз молчать не буду. Далее - фраза Станиславского. "Не верю!"

У вас выходные транзисторы открыты током покоя дифкаскадов 5мА, что, будучи помноженное на их среднюю бетту около 150 даст ток покоя в 750мА, что в переводе на мощность рассеяния составит 9В * 0.75А = 6,75Вт на каждый транзистор. Не забываем об эффекте саморазогрева и росте бетты с температурой...

[260db]

Ладно, уговорили. Попробую сечас поднять ток покоя до 500мА. Давно хотел, да вот останавливало отсутствие более мощного трансформатора на ±15В. Ох как давно я трансы не перематывал...

[260db]

Вопрос к waso. Будет ли эксперимент считаться честным, если будет активное охлаждение, т.е. радиатор+вентилятор с фиксированными оборотами? Просто не могу найти подходящего радиатора.

[waso]

Да это не суть важно, обдув = увеличение площади радиатора.

Сделайте проще. Померьте просадку питания в источнике. Сколько он даёт без подключения схемы, и сколько - с ней.

Поудалял кое-что, простите-одним глазом уже сплю)

Изменено 10 января, 2015 пользователем waso

[260db]

У меня БП собран на линейных стабилизаторах 7809/7909 дающие соответственно 9в и -9в. отклонений в этих напряжениях замечено не было.

Изменено 10 января, 2015 пользователем 260db

[engine66]

Здравствуйте.

Нападки на стабильность тока покоя выходных транзисторов данного усилителя не обоснованы. В этой схеме используется токовое управление выходом.

Я сначала удивился, что отсутствуют резисторы эмиттер-база у выходных транзисторов, которые используются для ускорения разряда их входных емкостей, но потом понял, что ток покоя должен быть вполне стабилен именно благодаря этому. Ток покоя выходного каскада равен току коллектора предкаскада помноженному на коэффициент усиления по току, выходных транзисторов.

Из особенностей данной схемы выделю следующие:

1. выходные транзисторы следует тщательнее подбирать в пару.

2. Схема может работать только в классе А, так как не может выдать в нагрузку ток больше, чем ток покоя выходного каскада.

3. Ток покоя выходных транзисторов можно регулировать резисторами R2/R3 и в принципе можно сделать ещё стабильнее если использовать источники тока, но тогда схема не будет выглядеть так просто и красиво.

Самое органичное использование выходного каскада с токовым управлением - именно в ИТУН.

Автору респект, в целом ИТУН получился изящный.

Однако некоторым наушникам, например GRADO требуется ИНУН.

Переделка даннной схемы в ИНУН, как и использование полевых транзисторов в ней нарушит это органичное сочитание принципов работы. Возможно такого низкого коэффициента искажений добиться будет сложнее.

С полевиками это будет уже совсем другой усилитель.

В общем схема понравилась, обязательно использую или её, или принцип.

Изменено 29 января, 2015 пользователем engine66

[waso]

Нападки на стабильность тока покоя выходных транзисторов данного усилителя не обоснованы.

А я что?

Делайте, делайте...

[engine66]

Прошу прощения, добавлю.

Источники напряжения V3/V4 лучше убрать, а резисторы R2/R3 заменить на источники тока, подключив их к V1/V2

[engine66]

Уважаемый waso, из ваших предостережений справедливы только 2:

1. Транзисторы с большой беттой в эту схему действительно не годятся, нужно будет подобрать пару с где-то 25-30.

2. Увеличение бетты с ростом температуры не слишком велико.

При нормальном теплоотводе никакого лавинообразного нарастания быть не может. Ему просто неоткуда взяться. По этой же причине данной схеме совершенно безвредны короткие замыкания в нагрузке, даже если использовать её как ИНУН

Если использовать источники тока, вместо резисторов R3/R4, можно замутить компенсацию увеличения бетты, но я думаю это излишне. Существует вид искажений от тепловой обратной связи. Лучше включать вентилятор при определённой температуре.

[waso]

Делайте, делайте...

Только скажите - вы видели BD139\140 с такой бетой? Мне что-то не попадались. КТ814\815-много таких. но это нижний её порог.

При нормальном теплоотводе никакого лавинообразного нарастания быть не может. Ему просто неоткуда взяться. По этой же причине данной схеме совершенно безвредны короткие замыкания в нагрузке, даже если использовать её как ИНУН

Переход-то греется значительно быстрее корпуса

Лучше включать вентилятор при определённой температуре.

Мдя...

Я-то думал, что вентилятор нужен только в девайсах, отдающих по 300Вт и более на канал, оказывается, и для 1,5Вт оно надо. Зачем ?

Если использовать источники тока, вместо резисторов R3/R4, можно замутить компенсацию увеличения бетты, но я думаю это излишне.

Может, лучше сделать JLH ?

Наверное, лучшим решением будет не мешать, я сказал уже вполне достаточно, почему бы не стал копировать данную схему.

Изменено 29 января, 2015 пользователем waso

[engine66]

Waso, про использование вентилятора только на высоких мощностях - это всё же стереотип, я думаю ). Для высокого качества его тоже можно применить.

При токовом управлении, при увеличении температуры от 20 до 80 градусов ток увеличивается только в два раза примерно. Поэтому для данной схемы наилучшей термостабилизацией будет поддержание постоянной температуры радиатора, вблизи транзисторов, конечно, например регулировкой оборотов небольшого тихого вентилятора. А можно просто достаточно большой радиатор.

Если усилитель для наушников, то вентилятор можно и не тихий.

ЗЫ: Нет, наверное источники тока всё же тоже не нужны

Изменено 29 января, 2015 пользователем engine66

[Shurika]

В общем схема понравилась, обязательно использую или её, или принцип.

Использовать собираетесь с источником МП3 или звуковой картой компьютера? Сигнал будете брать из выхода для головных телефонов, учитывая низкое входное сопротивление? И для чего нужна простота схемы, если нужно применять кулер для термостабилизации? Больше всего радует разделительный конденсатор в 1000мкФ, видимо для алехинских "0 Гц". Впрочем, подобного качества (и даже большего, если применить хорошие компоненты) можно добиться и на трех транзисторах. Красоты схемы не вижу, а дополнительные затраты в виде двух источников питания (желательно стабилизированного и лучше от разных трансформаторов) плюс кулер со своей схемой управления, чтобы не жужжал рядом с пользователем, и все преимущество простоты схемы лишается всякого смысла. Четыре транзистора (можно два) плюс ОУ полностью исключают все вышеперечисленные проблемы, бонусом хороший звук.

Изменено 29 января, 2015 пользователем Shurika

[engine66]

Если есть возможность не ставить ОУ, то ей нужно воспользоваться.

Бриг 001 тоже модернизировали, модернизировали, понапихали операционников, а дискретные звучат лучше.

Неужели лучше использовать множество нелинейных каскадов и глубокую ООС для исправления групповой кривизны?

Минимум каскадов при их линейности и грамотном использовании их усиления, плюс неглубокая ООС - это чистота и динамика.

А на качестве блока питания, охлаждении и прочей обслуге экономить неразумно, ИМХО. Это концепция от ламповиков и совершенно справедливая.

Входное сопротивление маловато, но это решаемо.

[Shurika]

На все вышеперечисленные пункты есть один исчерпывающий ответ - Сверхлинейный усилитель С.Агеева, все остальное заблуждения и про дискретные усилители, и про множество нелинейных каскадов, и про глубокую ООС, которая заведомо хуже, чем неглубокая. Нужно расширять свой кругозор изготовлением усилителей по разным схемным топологиям, больше доверяя своим ушам, чем мнению форумных завсегдатаев.

[engine66]

\\ На все вышеперечисленные пункты есть один исчерпывающий ответ - Сверхлинейный усилитель С.Агеева, все остальное заблуждения \\

Вы протворечите сами себе:

\\ Нужно расширять свой кругозор изготовлением усилителей по разным схемным топологиям, больше доверяя своим ушам, чем мнению форумных завсегдатаев. \\

Конечно нужно. В том числе и по этому данная простая и изящная топология представляет интерес. А кто тут из вас завсегдатай я не знаю, да и ни к чему мне это.

[waso]

Если есть возможность не ставить ОУ, то ей нужно воспользоваться.

Бриг 001 тоже модернизировали, модернизировали, понапихали операционников, а дискретные звучат лучше.

КТ315 vs К157УД2 что ли?)

Что одни, что другие достойны одного и того же-быть снарядами для рогатки или в сервисные цепи с низкой надёжностью.

На дворе 2015й год. С элементной базой по сравнению со временами СССР - раздолье. Почему вы, основываясь на старых опытах, автоматически переносите их в сегодня, ведь ситуация могла измениться ?

Неужели лучше использовать множество нелинейных каскадов и глубокую ООС для исправления групповой кривизны?

Не лучше. Но почему обязательно эти каскады должны быть нелинейными? Кто-то из конструкторов ОУ специально стремился так сделать? Да его с работы уволили бы в 5 секунд за профнепригодность.

А ещё лучше - использовать несколько линейных каскадов и ООС для устранения их незначительных, но ошибок. Именно так и стремятся делать грамотные разработчики.

Если есть возможность не ставить ОУ, то ей нужно воспользоваться.

Технологичность - это важно. Надёжность - тоже. Стабильность получаемого результата - без комментариев. При грамотном выборе ОУ и его обвески звук никуда не денется, это как с кошками, их надо просто уметь готовить.

Изменено 30 января, 2015 пользователем waso