Jump to content

Усилитель мощности Параллакс. Эволюция простых сверхлинейников


Recommended Posts

ОПИСАНИЕ

Параллакс- дальнейшее развитие и усовершенствование схемы простой версии Паруса/ПараФинна.

https://forum.cxem.net/index.php?/topic/210889-усилитель-парафинн/&do=getNewComment

Товарищ Rus2000 с RCL, всем нам хорошо знакомый, проанализировал имеющиеся возможности дальнейшего набора петлевого усиления для этой топологии и предложил простое и изящное решение: параллельный НЧ канал с интегратором третьего порядка.

Само решение интегратора не ново. Впервые оно было применено Владимиром Платошкиным в его усилителях Велес и Сталкер-2. Далее идею интегратора накачки развил Евгений Букварев в своем усилителе "Интеграл". 

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=90347

Который стал логичным продолжением темы Евгения по интегратору накачки.

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=88580

Следующим шагом в наборе петлевого усиления, при помощи интегратора накачки, стал ВВ-2021, разработанный Евгением в соавторстве с Вадим Авхимовичем, ака belka.

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=90315

Увеличение порядка интегратора от изначальной идеи Евгения дало свои плоды в усилителе Параллакс.

Также немаловажную роль в наборе петлевого усиления сыграло применение разделенной нагрузки УН с резистором ПОС. Этот метод тоже был опробован Евгением Букваревым в усилителе "Интеграл" и показал хорошие результаты.

Усложнение схемы на десяток копеечных деталей позволило получить петлевое усиление 150 дБ/20 кГц и до 220 дБ по диапазону.

v06-7_LG.gif.09d02a53ab0b4a8706bbde6aad1da7d2.gif

Расчетные КНИ в звуковой полосе.

v06-7_THD.gif.617802801ad8349429e88db668bc714c.gif

Расчетные ИМИ.

v06-7_IMD.gif.42f755d28e9b8bbb4cf7db25971509e4.gif

Для проверки всех выкладок и расчетов мной была трассирована и заказана двухслойная плата с возможностью сборки как простой версии ПараФинна, так и его модифицированной версии без параллельного НЧ канала и с ним. По результатам долгого и тщательного макетирования была оставлена такая схема.

Parallax-20230324_L.thumb.GIF.68135a1c5bbf77af40589061bdc8d095.GIF

Как видим, все лаконично и просто.

Особенности схемы относительно предыдущей версии младшего ПараФинна:

-увеличено входное сопротивление до 10 кОм.

-ППК поставлена между входами ОУ.

-добавлен параллельный НЧ канал на OP2.

-исключен межэмиттерный дроссель индуктивной коррекции дифкаскада и резистор последовательно с ним.

-применены опоры на светодиодах.

-добавлена триггерная защита по току на тиристоре, простая и надежная.

- используется разделенная емкостная нагрузка УН, что позволяет значительно поднять его усиление. 

Схема выше является  базовой  для самостоятельного трассирования и повторения усилителя. Принципиальных ошибок не содержит, 200% работоспособна.

ВАРИАНТЫ СБОРКИ

Платы, разосланные форумчанам, которые учавствовали в заказе, позволяют реализовать все 3 версии усилителя: младший ПараФинн по схеме из соответствующей темы по ссылке выше, ПараФинн по новой схеме без параллельного канала и, непосредственно, Параллакс. 

На младшем предыдущей версии подробно останавливаться не буду, там все примерно понятно. 

Для продвинутой версии ПараФинна без НЧ канала на готовой плате схема выглядит так.

1558691687___L.thumb.GIF.0006553f25247dcc38cd93e4d8842712.GIF

Н.У. на схеме- те детали, которые не устанавливаются в данной версии схемы. Красным пунктиром- заземление базы Т2, которое необходимо выполнить, если ОР2 не установлен.

Схема имеет примерно 106 дБ петлевого без индуктивной коррекции (что дополнительно улучшает помехозащищенность), увеличенное до 10 кОм входное сопротивление, токовую защиту триггерного типа (можно не распаивать, но я советую защиту, все же, ставить), 2 пары выходных транзисторов для уверенной работы на 4 Ома без резкого спада беты и ухудшения частотки. Характеристики по искажениям примерно равны или немного лучше таковых у младшей версии ПараФинна. 

Схема Параллакса на готовой плате выглядит так.

1444798301___L.thumb.GIF.088a9570984ffb6f5b1bd612e41b2dee.GIF

Детали Н.У. по прежнему не устанавливаются. Остальное собирается по схеме. 

Собранная плата во время тестов.

19628433_Parallax_Board_1.jpg.cf2e6ad68bd6e9102a93dac93c529043.jpg

НАСТРОЙКА

Важно! Во время сборки R35 не запаиваем! Это нужно будет для корректной настройки ППК.

Основа настройки этой топологии усилителя- ПротивоПерегрузочная Коррекция (ППК). Представлена RC-цепочкой R3C3. Для упрощения настройки и некоего усреднения результатов от экземпляра к экземпляру, С3 выбран фиксированным. Начальные номиналы резистора R3 указаны ориентировочно (для версии без НЧ канала и с ним они различны). В процессе настройки R3 заменяется подстроечным многооборотным, 4,7- 10 кОм, на коротких проводках, включенный по схеме реостата. 

Процесс настройки следующий:

-устанавливаем начальные номиналы ППК по схеме для соотв. версии усилителя.

-сажаем усилитель на радиатор (обязательно!)

-на выход усилителя вешаем LR фильтр, после него щупы осциллографа (без нагрузки!)

-включаем усилитель через лампу и смотрим выход. Отсутствие периодических колебаний на выходе говорит о том, что номиналы ППК корректны и генерации на начало настройки нет.

-измеряем постоянное напряжение на выходе. При указанном ОУ оно не должно превышать 20 мВ.

-убеждаемся в корректности регулировки термоузла. Для этого вращаем подстроечник установки ТП R22 ПРОТИВ часовой стрелки. Лампа в первичке должна начать светиться, что означает корректную регулировку ТП.

-исключаем лампу, устанавливаем рабочий ТП ВК 70-100 мА и подаем на вход синус 1 кГц. Увеличиваем сигнал до начала ограничения и смотрим, что кажет осциллограф. Переходы в ограничение и обратно должны быть чистые, без бахромы  и больших всплесков. Должно получиться примерно так.

472167630_Clip-1k.jpg.4b25ffb50282f694fd3da04bbe4ffe70.jpg

Дальше подаем синус 10-20 кГц и опять смотрим. Такой вид- очень хорошо.

678913756_Clip-20k.jpg.fc5729a195a0a1cf13f5eb3b88407dc4.jpg

Может быть чуть хуже, больше "запилы". Это не критично для таких частот.

Квадрат особо смотреть смысла нет, но я сфоткал на всякий. На 20 кГц имеет вид.

Square-20k.jpg.307a1085fb4a12904a68b28bb67ec50a.jpg

Если при подаче сигнала на экране видим такое,

IMG_20230324_151603_242.jpg.d1d80ebdb91d8b95a2742be0b036728d.jpg

то это значит, что необходима подстройка резистора ППК. Делаем это в режиме онлайн, вращая движок подстроечника и наблюдая, как меняется картина. Как добились хорошего сигнала- настройка закончена.

-далее проверяем сигналы под нагрузкой. Для этого можно использовать эквивалент 4-6 Ом соотв. мощности. Сигналы на ХХ и под нагрузкой в продвинутой версии ПараФинна и в Параллаксе отличаться не должны. 

-впаиваем R35 и переходим к настройке токовой защиты.

 

Настройка защиты

Практика показала, что настройка токовой защиты с помощью опорного напряжения иногда не очень удобна и не всегда корректна, т.к. учитывается мгновенная мощность и пиковый ток. 

Для корректной настройки защиты усилитель необходимо запитать от штатного БП либо от БП с близким к штатному напряжением. Далее, нагрузив усилитель на эквивалент 4 Ома, поднимаем сигнал на выходе до тех пор, пока не начнется ограничение. Если при этом будет срабатывать защита, то, вращением подстроечника R34, загрубляем порог и продолжаем. Как только ограничение достигнуто, снижаем выходную амплитуду на 2 Вольта и так оставляем. Теперь, подстроечником R34, снижаем порог Токовой Защиты (ТЗ) до тех пор, пока не произойдет сработка. Снижаем амплитуду на выходе, сбрасываем ТЗ и убеждаемся, что сработка происходит за пару вольт до ограничения. Повторяем процедуру несколько раз, при необходимости подстраиваем порог. После настройки подстроечник лучше зафиксировать лаком, чтобы случайно не крутануть при настройке ТП.

ЗАМЕНЫ 

Входной ОУ: допустима замена практически на любые типы с соответствующими изменениями расчетных характеристик и обязательной подстройкой ППК. 

ОУ интегратора: допустима замена практически на любые ОУ. Оптимально TL071, LF356, КР544уд1.

Транзисторы ВК: теоретически любые. В макете применены 1943/5200.

Транзисторы драйверов: помимо указанных на схеме с аналогичной цоколевкой пойдут 2SA1837/2SC4793, KTA1837/KTC4793, 2SA1930/2SC5171. Возможно будут работать КТ850/КТ851, но этот вариант не проверялся.

T1,2,3,4,5 при питании до +-35 (не выше!), можно применять практически любые в корпусе ТО-92 с напряжением К-Э не ниже 65 В. Кроме 5551/5401 хорошо работают BC546/556, корейцы 1024/3206, оригиналы 1145/2705 , 992/1845 и т.д.

При питании выше +-35 следует применять транзисторы в ТО-126, т.к. рассеиваемая мощность на них уже превысит возможности ТО-92.

Максимальное напряжение питания рекомендуется не выше +-45 В. При таком питании можно применять пары 1380/3502, 1381/3503, 1142/2682, 1109/1609, 940/9115 Нежелательно, но можно 649/669, 340/350. 

Важно!

Применение транзисторов с меньшими или бОльшими межэлектродными емкостями, нежели указанные на схеме, приводит к необходимости подстройки ППК из-за изменения петлевого усиления.

О ЗВУКЕ

Звук усилителя абсолютно нейтральный, прозрачный, без превалирования по диапазону, как и положено сверхлинейнику. Первый ПараФинн себя уже зарекомендовал в этом плане.  Возникнет вопрос, а есть ли разница между петлевым в 106 дБ и 150 дБ с параллельным каналом? Отвечу: на уровне самовнушения, или я не смог услышать в своей системе. Но слушал я пока только один канал. Поэтому окончательные выводы чуть позже. 

На выходных составлю список деталей для имеющихся плат и дополню тему.

Параллельно Rus2000 сделает тему на RCL, где можно будет задать вопросы непосредственно автору схемы и обсудить теоретические вопросы, если таковые появятся.

 

 

 

 

 

 

Link to comment
Share on other sites

1 hour ago, finn32 said:

пары 1380/3502, 1381/3503

Данные пары были уже опробованы в железе ? В Большевике вроде как с ними были проблемы с устойчивостью.

А за усилитель респект! 150 дБ петлевого, это уже какая-то запредельная цифра :) Интересно, будет ли преодолён порог в 200 дБ на 20 кГц :)

Edited by Obergan Alexey

Ослу образованье дали. Он стал умней ? Едва ли! Но если раньше как осёл, он просто чушь порол, теперь же, ах злодей, он с важностью педанта, при каждой глупости своей ссылается на Канта

Link to comment
Share on other sites

Реле, разъемы, вентиляторы, корпуса, микросхемы, конденсаторы и много другое!

Скидки до 20% на сайте электронного дискаунтера ТМ Электроникс.

Бесплатная доставка в любую точку России + кэшбэк 15%.

Всем кто сделает заказ в сентябре, начислим 3000 баллов на аккаунт. 1 балл = 1 рублю!

Подробнее

4 минуты назад, Obergan Alexey сказал:

Данные пары были уже опробованы в железе ? В Большевике вроде как с ними были проблемы с устойчивостью

Опробованы. 

В Большевике с ними портился клип, общая устойчивость почти не страдала. Проблема в Большевике решается одним дополнительным диодом. Но я на это "забил" там.

Link to comment
Share on other sites

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

del

был невнимателен

Edited by Ulis

Вы думаете "Там" дураки сидят?На солнце полетите ночью.

Link to comment
Share on other sites

Литиевые ХИТы EVE Energy на складе в Компэл

На склад КОМПЭЛ поступил ассортимент литиевых химических источников тока EVE. На данный момент доступны батарейки серии ER типоразмеров 1/2АА, С, D и аккумуляторы серий ICR, INR с типоразмером 18650. 

Продукция EVE обладает высочайшей стандартизацией и повторяемостью характеристик. Она является отличной альтернативой как по цене, так и по качеству аналогичной продукции других известных брендов. Подробнее>>

Правильно ли я понимаю, что повышенные требования предъявляются к резисторам R1, R2, R4, R5 ? Т.е. минимальный ТК, плюс максимальная прецизионность ?

Ослу образованье дали. Он стал умней ? Едва ли! Но если раньше как осёл, он просто чушь порол, теперь же, ах злодей, он с важностью педанта, при каждой глупости своей ссылается на Канта

Link to comment
Share on other sites

Да.

R1,2,4,5 желательно ставить точную тонкопленку или мельфы, если есть возможность.

Но это не только здесь, а в любом усилителе желательно делать.

Link to comment
Share on other sites

20 часов назад, finn32 сказал:

-убеждаемся в корректности регулировки термоузла. Для этого вращаем подстроечник установки ТП R21 ПРОТИВ часовой стрелки.

Ошибочка в описании... ТП регулируется R22.

Link to comment
Share on other sites

Сегодня после обеда в свободное от отдыха время намалевал плату. Подозреваю, что получилось что-то типа "третий сорт - не брак". )

pcb.jpg

С уважением, Юрий.

Link to comment
Share on other sites

Термо очень далеко от ВК.

Всю плату нужно ужимать в длину и УН поближе к ВК перетащить.

Пока 3-й сорт, да.

При таких размерах СМД не нужны, тут можно все на трухолах выполнить.

Link to comment
Share on other sites

В 24.03.2023 в 15:26, finn32 сказал:

Максимальное напряжение питания рекомендуется не выше +-45

Есть готовый трансформатор, выдаёт после выпрямителя +- 49в при максимальном напряжении в сети.

Допустимо такое напряжение или придётся отматывать? 

Link to comment
Share on other sites

55 минут назад, Dormedont сказал:

Допустимо такое напряжение или придётся отматывать? 

Как вариант можно домотать ещё одну обмотку и соединить последовательно с первичкой.Индукция снизится и напряжение на вторичке тоже.За одно и ток холостого хода уменьшится.При необходимости дополнительную обмотку можно отключить и использовать трансформатор с родными напряжениями.

Link to comment
Share on other sites

В 24.03.2023 в 16:55, Obergan Alexey сказал:

150 дБ петлевого, это уже какая-то запредельная цифра :) Интересно, будет ли преодолён порог в 200 дБ на 20 кГц :)

Динамический диапазон слуха от порога чувствительности до болевого всего 130 дБ. - И это ведь даже не для порождаемых и маскируемых полезным сигналом искажений. Кто бы ни услышал улучшение звука при таком раскладе, он себе бессовестно врет.

Link to comment
Share on other sites

Вопрос не столько в улучшении или в ухудшении, вопрос, есть ли разница вообще. А она может иметь место и зависеть не столько от абсолютных величин измеренных статических искажений, сколько от порождаемых интермодуляционных и динамических. Последние вообще стандартными методами не измеряются. Метрология тут больше формальная, спортивная, так сказать.

Link to comment
Share on other sites

Утверждение из серии: "Суслика видишь?".

То, чего не слышали лично Вы, от Вашего мнения не зависит. :)

Link to comment
Share on other sites

Сверхглубокоосники это очень интересно, и очень познавательно видеть новые реализации. Однако я вижу в этом не более чем спорт, интересный с точки зрения инженерной, но абсолютно безсмысленный с точки зрения всей системы в комплексе, источник - усилитель - АС - помещение в котором стоит АС - человеческое ухо. А это ещё не вникая в то, на какой аппаратуре была вообще произведена запись и т.д. 

Линейные усилители с глубиной ОС хотя бы 40-50дБ на частоте 20кГц, я уверен в 99% случаев с учётом вышеописанных внешних факторов отличить невозможно. 

44 минуты назад, finn32 сказал:

есть ли разница вообще

 

47 минут назад, finn32 сказал:

сколько от порождаемых интермодуляционных и динамических. Последние вообще стандартными методами не измеряются.

Тут с Вами полностью согласен, последнее время я об этом задумывался неоднократно, очень интересно было бы побольше узнать информации на тему измерения этих самых искажений. Прошу прощения за оффтоп, может направите в нужную тему где это обсуждалось? (Может в личные сообщения) буду очень благодарен

Link to comment
Share on other sites

22 минуты назад, finn32 сказал:

Вы воочию слушали глубокоосники и сравнивали их при прочих равных? 

Нет, я не нахожу в таком сравнении объективности.

Link to comment
Share on other sites

6 минут назад, Aleksey Roslik сказал:

Линейные усилители с глубиной ОС хотя бы 40-50дБ на частоте 20кГц, я уверен в 99% случаев с учётом вышеописанных внешних факторов отличить невозможно. 

Возможно. Нужен хороший тракт. Уже 100500 раз писАл.

8 минут назад, Aleksey Roslik сказал:

Прошу прощения за оффтоп, может направите в нужную тему где это обсуждалось?

Этим вопросом плотно занимались на Вегалабе. В частности Евгений Букварев. В некоторых его темах проскакивала информация,точно не скажу в каких. Можете написАть ему в ЛС, чтобы из первых рук, так сказать.

3 минуты назад, J_Ohm сказал:

Нет

Тогда откуда выводы? 

Link to comment
Share on other sites

Лучшее враг хорошего!Но практически у всех людей есть непреодолимая тяга к лучшему!Если для получения 150дб схема усложнится на один ОУ и несколько пассивных элементов и при этом усилитель устойчив и с хорошим клипом,то почему бы и нет?Даже если на слух это не отличимо от 105дб!

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

  • Сообщения

    • Нету осциллографа. Думал думал, и пришел к выводу, что надо таки разориться. Заказал вчера Hantek DSO2D10. 3 октября должен придти. Продолжу ремонт. Да чего уж стеркой-то....  Попробовал пастой ГОИ нанесенной на деревянный брусок. Не помогдо, глубокая коррозия. Отдал на производство, у них там притирочная плита имеется. Вот уж там то сделают качественно! А канавки я сам подкрашу. Ну вот глазом не заметно. Но зато заметно на лампочке, которая светит на зубцы. Как этот узел правильно называется? Это что? Всем спасибо за ответы.  И да, кто в теме, подскажите пожалуйста. Вертак достался без картриджа и без иглы. Только пустой шелл. Какой купить картридж с иглой? Их выбор огромен, я несколько теряюсь с выбором. Слушаю винил не часто и особо не готов тратиться на комплектующие. Но, тем не менее.
    • Не стоит проводить параллели BD139 с отечественными КТ815 и КТ816, и другими. Да и слово "аналог" чаще всего, вообще неприменимо, все равно что взять аналогами ж с пальцем )) Аналогия ущербна (с)
    • Как бы вот, что удалось нарыть, не лазя в собственные ИБП (работают - чё я в них полезу?), только с помощью поисковика на предмет фотографий плат. Работает он так. При появлении 220 на входе стартует преобразователь, на клемме AC Enable появляется напряжение, идёт на логику УПСа. Одновременно с этим открывается полевик VT1 и включается стабилизация преобразователя (так сделано для исключения разряда батарей при хранении УПСа).  Если R15 соединить с землёй, то это соответствует форсированному заряду, который включается, если батарея разряжалась полностью, и не включается, если разряд был частичным. То есть батарея зарядится сперва до 28В, а по достижению этого напряжения ключ на плате размыкается и напряжение упадёт до 27,6В (при стандартном заряде на нём и остановится).  Оптопара ОР2 управляется от логики УПСа и выключает зарядник, снижая его напряжение ниже того, что на батарее, так реализуется "капельный" подзаряд.  Подлежат уточнению номиналы R10, R15. Последний определяет напряжение форсированного заряда батарей. Поэтому нужны хотя бы хорошие сканы платы зарядника чтобы считать заводские номиналы, это поможет обойтись без подстроек и наладки. Не такого "качества", как в аттаче, а лучше.  Также, возможно, перепутаны на плате клеммы AC Enable и Force Charge. Ну и чуть расходиться могут клеммы для 220В. УПС зарядник.lay6
    • вход в один наушник...  или в   два...?
    • нет, не понимаете, от слова вообще ! Измерять емкость между двумя соединенными между собой обмотками нельзя, потому что между ними почти КЗ ! И в схеме измерять тоже нельзя - получите ХЗ что. Прибором можно измерить межобмоточную емкость между двумя, физически не соединенными обмотками. 22 микрофарады это огромная емкость, которой не будет даже у огромного трансформатора в транскиоске, а тем более, у вашего крохотного )  Измерения полностью бессмысленные
    • Уважаемый Falanger, как на печатные платы под SMD из этой темы по схеме вашего модуля добавить индикацию ограничения по току? А то уже голова идёт кругом с этими печатками. 
    • Павел делал на smd. Найдёшь в теме:  
×
×
  • Create New...