Попытка анализа действия ОС в усилителях

[Владимир R-V-A]

Как-то все очень обтекаемо. Не хочет выдавать Ноу-Хау. Молодец!

Опытный предприниматель - явно американская школа маркетинга как у Билла Гейтса, или на худой конец - как у Стива Джобса. Но нет правды жизни....




Слишком много лишних слов - без формул...







Это я так - для разогрева. Роман я конечно не пишу.

Вспомнил про свой проект с дальней полки - многоканальный УНЧ как бы уровня High-End, но строго на самых доступных деталях.



Туда же хочу впердолить и многополосные фильтр с разными переключателями - комбинаций полос и их значений по частоте, от всей полосы (два канала) до 2-3-5 с эквивалентной импульсной мощностью примерно до 1 кВт на канал. И еще отдельный, мощный саб хотя бы под 0,5 кВт.

Лишь бы не было войны...

А вспомнил я про этот проект в связи с разговором про полярность сетевой вилки и полярность включения кучи обмоток, с разным напряжением в общую систему питания УНЧ. Тут как раз можно будет поэкспериментировать на типовых микросхемах типа 7294(3), 3886, 2030(50), 1875 - чтобы два раза не вставать.

Попробую с трансом от телека рубин-102 (примерно 400 Вт)- перемотанным с двумя независимыми обмотками по переменке 0-26 - 36- 40 В и на дешманских, но мною доработанных, самых дешевых ИБП.

Вот, это будет уже реально полезный НИОКР для миллионов радиолюбителей, а не пустой треп о том, что кто-то может услышать, а кто - то и нет, на уровне сухих цифр и графиков современных измерительных программ.

Ага, и поменьше электроники и кибернетики, сделанной не по науке. Только точный и естественный звук...



Не верьте тем, кто говорит, что микрофоны уступают слуху человека...

слышно всё...

[Карабас]

УНЧ как бы уровня High-End, но строго на самых доступных деталях.

Утопия! Нужны свежие идеи. Сухов шлифует свой ВВ-шник. Сотни энтузиастов выжимают тысячные доли процента и рассуждают какие транзисторы лучше применить в выходном каскаде. Кризис? Нет правды жизни - это верно!

[Владимир R-V-A]

Утопия! Нужны свежие идеи. Сухов шлифует свой ВВ-шник. Сотни энтузиастов выжимают тысячные доли процента и рассуждают какие транзисторы лучше применить в выходном каскаде. Кризис? Нет правды жизни - это верно!

Если нужны искажения тысячные и десятитысячные процентов, то тут два реальных пути - увеличение усиления без ООС на 30-50 дБ или режим А. Чудес не бывает, простой заменой транзисторов нельзя повысить линейность на порядки.

Нужно что-то в этом духе делать.



Вот, если такую схему запитать с плавающим питание, как у второй схемы Агеева для раскачки мощных, высоковольтных транзисторов тока, то, я думаю, можно будет получить под 100 - 200 Вт или мостом под 500 Вт с искажениями порядка одной тысячной процента.

[Карабас]

Нужно что-то в этом духе делать.

Эту схему, кажется Сталкер предложил. Наверно у него что-то получилось интересное. Только вот все приводят уровень искажений, как правило, на частоте 1 кГц. Будет ли схема устойчива при таких сложных ОС и как она будет вести себя на частоте 20, 30 кГц и выше, где усиление падает, надо проверять. Займитесь! Я начинаю разводить печатную плату для своего усилителя. Пока разработал простой узел защиты, встроил его в усилитель для наушников.

[Владимир R-V-A]

Эту схему, кажется Сталкер предложил. Наверно у него что-то получилось интересное. Только вот все приводят уровень искажений, как правило, на частоте 1 кГц. Будет ли схема устойчива при таких сложных ОС и как она будет вести себя на частоте 20, 30 кГц и выше, где усиление падает, надо проверять. Займитесь! Я начинаю разводить печатную плату для своего усилителя. Пока разработал простой узел защиты, встроил его в усилитель для наушников.

Эту схему другой предложил. Похожих схем несколько (слегка отличаются коррекцией и типом микросхем).




Разработал сегодня печать ( 5x8 см - 2 канала с регулятором громкости и панельками для смены микросхем) - одна плата уже травится. Буду пробовать разные вариации на эту тему на 1875, 2050 и 2030. Можно попробовать комбинацию микросхем по входу, например два инвертора, чтобы расширить ДД УНЧ. Меня больше интересует вариант с плавающим питанием. Если прокатит, то это будет уже интересно. Совсем другой уровень (не 20 Вт, а, условно - 100-300Вт, а мостом хоть 1000-2000 Вт).


А чем вам не понравилась плата защиты на картинке выше?

[Карабас]

А чем вам не понравилась плата защиты на картинке выше?

По моему она немного нелогичная. Как будет отключаться реле при отрицательном напряжении на входе?

[Владимир R-V-A]

По моему она немного нелогичная. Как будет отключаться реле при отрицательном напряжении на входе?

Сработает либо первый, либо второй транзистор, при появлении постоянной составляющей.

Кстати, схема интересна для многоканальных УНЧ, где 5 и более УНЧ с такими схемами защиты. Там есть RC фильтр по питанию, который будет экономить энергию по питанию за счет разного тока включения и удержания реле. И детали можно наковырять на любой помойке - мелочь, но приятно...


Плата готова, слегка заболтался с заводным тут электоратом и плата чуток перетравилась...

[Карабас]

Сработает либо первый, либо второй транзистор, при появлении постоянной составляющей

Посчитайте. Если на выходе одного канала нулевое напряжение, а на выходе второго -24 В, реле не отключится!
Почему не пользуетесь лазерно-утюжным методом? Платы получаются очень даже симпатичные, от заводских не отличишь.

[Владимир R-V-A]

Посчитайте. Если на выходе одного канала нулевое напряжение, а на выходе второго -24 В, реле не отключится!
Почему не пользуетесь лазерно-утюжным методом? Платы получаются очень даже симпатичные, от заводских не отличишь.

Принтер глючит - есть пробелы.

А так согласен - будет красиво.

Но моё кредо сейчас не про красиво, а про - с малыми искажениями. На стадии макета - сойдет, учитывая, что печать разработал за час и за час сделал - просверлил и нарисовал платы.

А теперь всем на политинформацию https://www.hiend-audio.pro/showthre...t=1161&page=36

[Карабас]

А теперь всем на политинформацию

Политинформации читайте в своей профгруппе. Здесь про схемотехнику!

[Владимир R-V-A]

Политинформации читайте в своей профгруппе. Здесь про схемотехнику!

Вы не увиливайте, что нового от ИИ в виде симулятора работы УНЧ?

У меня есть небольшой прогресс - нарисовал и протравил еще две платы и почти спаял одну (без транзисторов, управляющих питанием 1875). Понятно, что обнаружил пару косяков в печати. Но, в целом, уже есть рабочий макет, с которым можно работать, а не декларировать абстрактные прожекты "у парадного подъезда" - за всё хорошее и дорогое.



На фото нет стабилитронов, резисторов, транзисторов и конденсаторов.

В этом решении остаются еще два свободных ОУ. Их можно попробовать в качестве предусилителя - буфера, фильтра для саба, инвертора для мостового включения микросхем, или микросхем с усилителями тока, или как многополосные регуляторы тембра.
Есть и еще с десяток вариантов инноваций. Но, чтобы их все перебрать и тщательно исследовать нужно время на уровне целого НИОКР для отдела в компании со штатом инженеров от 10 человек - под лимон зелени даже для желтых.

Сосредоточусь, в основном, на плавающем питании и большой мощности, если без него искажения будут на уровне десятитысячных. Хотя их уже с трудом можно уловить на моих зв. картах. Но, на 100 - 500 Вт, думаю, всё уже будет видно хорошо. Цель по минимому - получить 0,001% на 150 Вт и хотя бы 0,01% на 500 Вт на 1 кГц.

Что касается искажений на ВЧ (обычно приводят искажения в УНЧ на 10 000 Гц и/или 20 000 Гц). И тут искажения могут быть на порядок больше. Просто в реальной музыке не бывает таких сигналов с уровнем на ВЧ как на на 1000 Гц. Реальные компоненты в музыке на ВЧ, чаще всего на 10 - 30 дБ ниже, чем на 1 кГц. Поэтому искажения на ВЧ коректней измерять при мощностях порядка - 10-20 дБ и делать многополосные системы, чтобы изначально закрыть эту тему опасений искажений в звуке.

[Карабас]

Цель по минимуму - получить 0,001% на 150 Вт и хотя бы 0,01% на 500 Вт на 1 кГц.

До сих пор это удавалось только товарищу Сухову! желаю успеха! а паять старайтесь аккуратнее. У китайцев уже лучше получается.

[Владимир R-V-A]

До сих пор это удавалось только товарищу Сухову! желаю успеха! а паять старайтесь аккуратнее. У китайцев уже лучше получается.

Нам с В.Путиным китайцы не указ... и мы не формалисты - мы не китайские рабы мирового империализма - смотрим в суть проблемы, а не абстрактные мультики, рекламу Кока Колы , Пицы Хат или песенки от Аллы и Филиппа без трусов и совести!

А вы когда последний раз смазывали свой проамериканский симулятор? Похоже он уже заржавел и перестал работать.

Смотрите, чтобы не взорвался в час Ч как пейджер как у доверчивых арабов с ближнего востока.

- - - Добавлено - - -

До сих пор это удавалось только товарищу Сухову! желаю успеха! а паять старайтесь аккуратнее. У китайцев уже лучше получается.

Это не удавалось тов. Сухову - нет доказательств. Есть много УНЧ, у которых искажения порядка десятитысячных на мощности 1-5 Вт. А, вот когда добавляете мощность, то искажения начинают резко расти. И у УНЧ класса АВ, в том числе и у Сухова, они будут на уровне порядка 0,01% на мощности в 100-200 Вт (на 4 Ом - это важно). Чтобы их снизить есть только два варианта - либо вгонять усилители тока в режим А или даже АА, то есть превращать УНЧ в кВт камин. Либо увеличивать глубину ООС и усиление всей схемы без ООС до 150-180 дБ.

[Карабас]

Либо увеличивать глубину ООС и усиление всей схемы без ООС до 150-180 дБ.

Опять утопия! При очень большой глубине ОС очень трудно, практически невозможно добиться устойчивой работы усилителя. В моем варианте усиление при разомкнутой ОС порядка 100 дБ. Но в нем цепью ОС охвачено всего два транзистора. И то пришлось потрудиться, чтобы работа была устойчивой. Искажения менее 0,001% при 20 кГц (на симуляторе) при 10 Вт (режим А). Но малые искажения это только пол-дела. Нужно еще иметь малый сдвиг фазы во всем диапазоне частот, а главное не должно быть перегрузок транзисторов ни в одном каскаде даже если подать на вход прямоугольники (как вы любите ). А как вы этого добьетесь при усилении в 180 дБ?

[Владимир R-V-A]

Нужно еще иметь малый сдвиг фазы во всем диапазоне частот, а главное не должно быть перегрузок транзисторов ни в одном каскаде даже если подать на вход прямоугольники (как вы любите ). А как вы этого добьетесь при усилении в 180 дБ?

Делаете глубокую ООС под 110-150 дБ. Но, тут нужна тонкая настройка цепей коррекции в ООС и повторяемость таких схем не высокая.

Посмотрел 1875, что купил. Вроде соответствуют даташиту. Питание + - 18В нестабилизированное, неинвертирующее включение с ООС на землю без конденсатора. На выходе 7 В. Ограничение наступает примерно на 9 В. искажения на такой мощности порядка 0,02% на 4 Ом и 0,015% на 8 Ом. Причем искажения почти не меняются, условно от 1 Вт до 20 Вт - очень странно. И микросхема греется прилично, правда радиатор был маленький, хотя на 20 Вт не парил её долго.



Высокий уровень шумов и подъем АЧХ на 20 кГц, скорей всего, из - за замены на выходе резистора 1 Ом на 5,1 Ом - не было под рукой другого.

На слух принципиальной разницы по отношению к 7294 не уловил. Как преимущества этой микросхемы отметил бы относительно низкий уровень нечетных ( 3, 5...) гармоник, которые обычно и портят звук, придавая ему жесткую стеклянно - металлическую окраску.

[Владимир R-V-A]

Уменьшил усиление 1875 до 5 - работает устойчиво и АЧХ на ВЧ выравнивается в линию. В таком режиме искажения на разных частотах порядка 0.002 - 0,01% на 8-4 Ом и мощности порядка 5-6 Вт. Можно на этой микросхеме делать усилитель для тугих наушников с любым сопротивлением. На обычных наушниках с сопротивлением порядка 30 -60 Ом искажения будут под 0,001% или даже ниже. А если поставить электронные фильтры по питанию, то ДД можно получить под 110-115 дБ. На слух микросхема звучит отлично. На графике опечатка К=5 = 4+1.

[Владимир R-V-A]

Тов. Сухов выполнил ответственную работу по оптимизации режимов усилителя тока. Ура!



А для тех, кто может на слух уловить искажения в 0,015% можно посмотреть и послушать Бриг 001.





- - - Добавлено - - -

Уменьшил усиление 1875 до 5 - работает устойчиво и АЧХ на ВЧ выравнивается в линию. В таком режиме искажения на разных частотах порядка 0.002 - 0,01% на 8-4 Ом и мощности порядка 5-6 Вт. Можно на этой микросхеме делать усилитель для тугих наушников с любым сопротивлением. На обычных наушниках с сопротивлением порядка 30 -60 Ом искажения будут под 0,001% или даже ниже. А если поставить электронные фильтры по питанию, то ДД можно получить под 110-115 дБ. На слух микросхема звучит отлично. На графике опечатка К=5 = 4+1.

В таком режиме искажения на разных частотах порядка 0.002 - 0,01% на 8-4 Ом и мощности порядка 5-6 Вт.

А вот что было до 1875 лет 20-30 назад.

[Карабас]

Можно на этой микросхеме делать усилитель для тугих наушников с любым сопротивлением

Для тугих наушников совсем необязательно использовать 1875. Я чувствую, что самое интересное у вас впереди, когда будете подключать ОУ и доводить усиление до 180 дБ.

[Владимир R-V-A]

Для тугих наушников совсем необязательно использовать 1875. Я чувствую, что самое интересное у вас впереди, когда будете подключать ОУ и доводить усиление до 180 дБ.

Сначала посмотрю параметры на ИБП с электронными фильтрами.

Вчера пытался включить ОУ в качестве преда. Что-то много странных помех и шумов - как наводки с радио и шумы полки тоже высокие. Может стабилитроны по питанию были перегреты (примерно 30 мА).

Будем разбираться.

Кстати, посмотрел ценники на радиодетали - просто улет какой-то. В чипе и дипе вообще цены запредельные - раза в 3-5 больше, чем пару месяцев назад. Условно говоря, 7293 уже под 3500 руб., а на те же 1875 ценник под штукарь.

[Карабас]

Условно говоря, 7293 уже под 3500 руб., а на те же 1875 ценник под штукарь.

Будем ждать пока наша промышленность начнет выпускать аналоги 7293 и 1875. Сам покупал недавно в чип-и-дипе симисторы по штуке. Полгода назад были еще по 350. Может там тоже вражеские агенты окопались?

[Владимир R-V-A]

Будем ждать пока наша промышленность начнет выпускать аналоги 7293 и 1875. Сам покупал недавно в чип-и-дипе симисторы по штуке. Полгода назад были еще по 350. Может там тоже вражеские агенты окопались?

Во всем виноват чубайс!

[Владимир R-V-A]

Для тугих наушников совсем необязательно использовать 1875. Я чувствую, что самое интересное у вас впереди, когда будете подключать ОУ и доводить усиление до 180 дБ.

Как выяснилось, в этом особой нужды нет. Завтра всё равно попробую. При правильной коррекции эта микросхема работает на уровне High-End усилков почти в варианте даташита. И городить огород нет просто смысла и так всё ок.



При +-24 В органичение на 4 Ом наступает примерно на 12 В, при 26В на 8 Ом на 15 В. Оптимальный К ус. порядка 10-12 ( делитель ООС, например 20/2(5,1к) и впараллель 20 к 3,9 пФ, на выходе 1 Ом и 0,22 металлопленка 400В). Звук очень чистый, детальный и прозрачный, как сказали бы аудиофилы с канала сталкера.

Меньше 10 Кус. делать нежелательно - выше 6-7 В уже появляется возбуд. А для варианта усилителя для наушников, где напряжение больше 3-4 В не нужно, можно попробовать Кус. порядка 5-3 и корректирующую емкость увеличить до 6,8-10 пФ. Для упрощения подбора емкости можно использовать КПК-М 5-20, 4-15 пФ. Этот УНЧ в отимальный режим настаивается почти как ВЧ устройство и сильно влияет вариант разводки печатной платы.

[Карабас]

При +-24 В органичение на 4 Ом наступает примерно на 12 В, при 26В на 8 Ом на 15 В.

Видимо срабатывает защита. Я почти развел плату усилителя. Остался узел защиты от постоянки на выходе. Самому очень интересно проверить новую конфигурацию. Главный вопрос - нужно добиться стабилизации тока покоя выходного каскада. В предыдущем варианте усилителя я фиксировал ток покоя на уровне 0,7 А. Что интересно регулировкой можно добиться как увеличения, так и уменьшения тока покоя при прогреве. Интересно, как получится в классе АВ.

[Владимир R-V-A]

Видимо срабатывает защита. Я почти развел плату усилителя. Остался узел защиты от постоянки на выходе. Самому очень интересно проверить новую конфигурацию. Главный вопрос - нужно добиться стабилизации тока покоя выходного каскада. В предыдущем варианте усилителя я фиксировал ток покоя на уровне 0,7 А. Что интересно регулировкой можно добиться как увеличения, так и уменьшения тока покоя при прогреве. Интересно, как получится в классе АВ.

Пробуйте.

У чуваков, которые разработали 1875 удалось получить усилитель с очень неплохими параметрами, током покоя в 50 мА и по смешным ценам - там.

Теперь тут вся надежда на Вас.

Сумеете разработать УНЧ по цене 100-300 руб. с такими же параметрами?

А для тех, у кого возникают вопросы по моим измерениям искажений скажу просто. У меня не совершенная аппаратура - самодельная коробочка, которую я ушатал за последние 5 лет капитально (там большинство разьемов 3,5 джек в которые я за это время втыкал и вытыкал штекеры уже раз 10 000))). Повышенный уровень сетевых наводок из той же оперы - есть земляные петли, наводки от освещения и "соплей" на плате, и просто плохая земля в контактах раздолбанных 3,5 джеках ( см. ролики на эту тему от тов. Сухова).

И есть еще ряд нюансов для того, чтобы измерить искажения на минимальном уровне. Нужно каждый раз оптимизировать настройки в программах типа REW и RMAA. Для каждой проги нужно подбирать оптимальные режимы, чтобы в обычном измерении получать собственные искажения на E-MU 0202 на уровне 0,0005- 0,0002%. И это получается уже с трудом.)))

С программой REW я так до конца и не разобрался. Получаются почти при всех вариациях настроек, в свип режиме, в реальном времени, искажения примерно на 3-10 дБ выше, чем в RMAA, как я не пытался менять настройки (и увеличивать уровень сигнала в измерениях или настройки АЦП и ЦАП компа). А, вот в режиме накопления сигнала, наоборот в REW можно получить более высокое разрешение по искажениям в режиме накопления измерений по числу счета измерений и по длительности одного или каждого измерения, в режиме малого уровня сигнала и гармоник на уровне шумов или даже ниже уровня шумов уровня гармоник сигнала.

[Владимир R-V-A]

Рекомендую посмотреть это видео. В конце автор поясняет необходимость проверки работы УНЧ на меандре.