www.diyfactory.ru



Страницы: (2) [1] 2   ( Перейти к первому непрочитанному сообщению ) Ответ в темуСоздание новой темыСоздание опроса

> Усилитель мощности с симметричной схемой
NovaPA
Дата 29.12.2013 - 01:09
Цитировать сообщение




Начинающий
*

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 342
Пользователь №: 34808
Регистрация: 30.09.2013
Репутация: 2
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининград

Многие делали попытки построить транзисторный усилитель без ООС. Я - один из них.

Первая попытка, о которой сейчас пойдёт речь, закончилась несколько неудачно (т.е. в конечном итоге устройство работать всё же заставил, но не так, как хотел). Зато теперь, не без помощи камрадов с форума (первым опубликовал на DiyAudio) удалось прояснить суть некоторых проблем схемы, которые я, с моим мизерным пока ещё опытом разработки, упустил из внимания.

Однако симметричная структура транзисторных усилителей мощности меня ну очень привлекает, в будущем планирую продолжать заниматься их разработкой и, как минимум, создать свою оригинальную, рабочую модель, которая будет хотя бы оценена пусть даже в узких кругах, как Milleniul Creschendo, ставшая прототипом для описываемой ниже конструкции. На подходе довольно интересная и значительная модификация данной схемы, которая претендует на статус "авторской", поскольку пока не у кого ещё не видел ничего подобного. Заранее писать не буду, пока не попробую, т.к. моделируется как надо, а как поведёт себя "живой" макет - пока неизвестно.

*****


По-сути - это мой первый опыт пусть не полной разработки устройство с нуля, но доработки прототипа - с полным пересчётом, моделированием и в конце - сборкой готового образца.

Вот полное описание этого опыта в моём техно-бложике
В блоге есть фотки уже получившегося агрегата (сделан несколько топорно - не обессудьте, делал в открытом море из подручного), схемы прототипов, печатная плата - для тех, кто захочет повторить. И более подробное описание. Не рекламы ради, а просто чтоб пост был покороче.


А ниже - самый сок, чтоб не "засорять" форум.

Главная головная боль при разработке усилителей - подбор режимов, токов покоя, глубины обратной связи так, чтобы добиться стабильной рабочей точки.

Итак, прототипом стала схема в журнали Радио №1 за 1980 год и похожая на неё, более современная, на просторах интернетов в модификациях известная как Millenium.

Особенностью из была полностью симметричная структура, т.е. на входе стояли два абсолютно одинаковых дифференциальных усилителя с источниками тока, только на транзисторах разной проводимости. Входы соединялись параллельно, выходы раскачивали разные половинки усилителя напряжения, соответственно - так же разной проводимости, включённые в одну цепь. А далее - всё, как в обычном усилителе. Мощный выходной каскад: в одной модификации он был на полевых транзисторах, в другой - на биполярных, включённых по схеме Дарлингтона и Шиклаи.

Конечно же, я "купился" на эту заманчивую симметричность и решил схему собирать, предварительно доработав. От полевых транзисторов решил отказаться сразу (как в выходном каскаде, так и в источниках тока для ДУ), так же как и от множества каскадов, как в первом прототипе на выходе. Вообще все транзисторы взял из тех, что были под рукой. Так, все маломощные - комплиментарные 2SA1015 и 2SC1815, усилитель напряжения на BD139/BD140, предвыходной каскад можно реализовать на них же, а можно взять транзисторы помощнее. В выходном каскаде - опять де комплиментарная пара 2SA1943 и 2SC5200.


user posted image

Запуск показал сдеюующее: без обратной связи и с завышенным током покоя усилитель сразу уходит в насыщение. Добиться стабильной работы можно, только включив обратную связь и снизив токи покоя дифф. каскадов (подбор резисторов R4 и R10). В такой вариации схема работает хорошо. Так же в моей пробной конструкции отсутствовали R18 и R19 что, впрочем, на работоспособность не влияло. Как уже позже подсказали на форуме, причиной нестабильности стал неверный режим работы выходных каскадов. Они рассчитаны на огромный коэффициент усиления, значительно больший, чем в усилителе напряжения. Тогда, получается, реализовать его в конечном итоге так и не удалось: суммарный КУ схемы снижался с включением обратной связи. Опытные товарищи же рекомендовали пересчитать резисторы в дифф. каскадал так, чтобы КУ получился вообще символическим, а основное усиление "доверить" следующему каскаду...

Хотел бы заслушать мнение участников относительно такой схемотехнике усилителя в целом и замечание по данной конструкции.



Что скажете?

Это сообщение отредактировал NovaPA - 29.12.2013 - 01:15


--------------------
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ZAQ
Дата 1.02.2014 - 17:24
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1503
Пользователь №: 14697
Регистрация: 3.03.2013
Репутация: 14
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининградская обл.

Цитата (NovaPA @ 29.12.2013 - 01:09)
Многие делали попытки построить транзисторный усилитель без ООС. Я - один из них.

NovaPA, а какая конкретно цель прежде всего преследуется тобой при построении УМ без ООС, несмотря на то, что это очень трудно реализуемо?

Это сообщение отредактировал ZAQ - 1.02.2014 - 17:34
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
NovaPA
Дата 3.02.2014 - 14:54
Цитировать сообщение




Начинающий
*

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 342
Пользователь №: 34808
Регистрация: 30.09.2013
Репутация: 2
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининград

такая же, как и у большинства обитателей этого форума smile.gif
сделать что-нибудь оригинальное.

конкретно об усилителе - проверить экспериментально, правда ли, что ООС определяет "транзисторность" звучания, и что без неё у усилителя лучше динамика.


--------------------
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ДмитрийЗл
Дата 3.02.2014 - 16:31
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 601
Пользователь №: 24184
Регистрация: 25.06.2013
Репутация: 16
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Da

Усилитель - ... стартовый вариант.
Если довести до ума, будет играть. Но надо много дорабатывать.

Для безООСника - не самый лучший вариант. (IMHO)

без ООС имеет целую кучу усиления, на вскидку около 80-100дБ, естественно тут же будет перегружаться

С ООС будет нестабилен. Нет коррекции СОВСЕМ!!! (кроме входных ёмкостей транзисторов УНа.. усилителя напряжения)
т.к. они динамичны (меняются с уровнем сигнала) и довольно малы - будет возбуд.
снизив токи покоя дифф. каскадов вы уменьшили крутизну его транзисторов - тем самым уменьшив петлевое усиление.
Это привело к относительной стабильности... но сильно уменьшило скорость нарастания. Поднимутся искажения на высоких

Как вариант - выставьте нормальный ток диффкаскада, 2мА на пару минимум, а чтоб уменьшить крутизну (петлевое усиление) увеличьте эмитерные сопротивления. Около 100 Ом можно смело ставить. это ЛИНЕАРИЗУЕТ входной каскад, сделает его более устойчивым к динамическим перегрузам.

И обязятельно внесите корекцию. По 22-47пФ между базой и колектором транзисторов УНа (ёмкость миллера)

Потом можно будет смотреть дальше smile.gif


--------------------
Дима
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
Юрий Сергеевич
Дата 3.02.2014 - 17:52
Цитировать сообщение




Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1159
Пользователь №: 7332
Регистрация: 21.09.2012
Репутация: 9
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Омск

Можно еще маааненькое предложение)) заменить R18 R19 на один резистор.
И... может, как-то так для начала все же: User posted image


Это сообщение отредактировал Юрий Сергеевич - 3.02.2014 - 18:27
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ДмитрийЗл
Дата 3.02.2014 - 17:57
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 601
Пользователь №: 24184
Регистрация: 25.06.2013
Репутация: 16
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Da

Цитата
Можно еще маааненькое предложение)) заменить R18 R19 на один резистор.

да, кстати... точно.
отцепить эмит. предвыходников от выходa


--------------------
Дима
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
NovaPA
Дата 3.02.2014 - 17:59
Цитировать сообщение




Начинающий
*

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 342
Пользователь №: 34808
Регистрация: 30.09.2013
Репутация: 2
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининград

Цитата (Юрий Сергеевич @ 3.02.2014 - 17:52)
Можно еще маааненькое предложение)) заменить R18 R19 на один резистор.

в собранном варианте они вообще отсутствуют, если честно smile.gif

всем спасибо за советы! буду дальше экспериментировать.

на счёт установки токов покоя дифф. каскада есть довольно интересная идея. пока не буду разглашать, пока не попробую smile.gif


--------------------
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ДмитрийЗл
Дата 3.02.2014 - 18:01
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 601
Пользователь №: 24184
Регистрация: 25.06.2013
Репутация: 16
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Da

они там нужны... иначе предвыходники работают в классе Б, со всеми вытекающими.

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 3.02.2014 - 18:02


--------------------
Дима
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
NovaPA
Дата 3.02.2014 - 18:09
Цитировать сообщение




Начинающий
*

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 342
Пользователь №: 34808
Регистрация: 30.09.2013
Репутация: 2
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининград

интересно... "ступеньки" на осциллографе вроде не заметил, да и ток покоя вроде задаётся...
ок, учту! т.е. нормально, если они не будут вешаться на выход, а просто соединятся между собой?


--------------------
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
Юрий Сергеевич
Дата 3.02.2014 - 18:10
Цитировать сообщение




Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1159
Пользователь №: 7332
Регистрация: 21.09.2012
Репутация: 9
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Омск

huh.gif Пока отредактировал уже понаписали... см пост выше.
О, елки зеленые.. NovaPA, а как без этих К18, К19 выходники откроются?... в смысле, ток покоя имею в виду. Дмитрий, не так маленько: предвыходники с током будут, выходники без

Это сообщение отредактировал Юрий Сергеевич - 3.02.2014 - 18:21
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ZAQ
Дата 3.02.2014 - 22:24
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1503
Пользователь №: 14697
Регистрация: 3.03.2013
Репутация: 14
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининградская обл.

Цитата (NovaPA @ 3.02.2014 - 14:54)
такая же, как и у большинства обитателей этого форума smile.gif
сделать что-нибудь оригинальное.

конкретно об усилителе - проверить экспериментально, правда ли, что ООС определяет "транзисторность" звучания, и что без неё у усилителя лучше динамика.

Ух ты, сколько уже всего написали... smile.gif Свой вопрос задал не просто так - идея понравилась, хочу тоже поделиться своими мыслями...

Динамика лучше у однотактного усилителя. Имхо у двухтактника в области нулевой оси передаточная характеристика далеко не идеальна (она не непрерывная, как у однотакта, как хорошо бы ни были подобраны компоненты) и на переходе от одной половинки к другой больше напоминает экспоненциальную ступенчатую, навроде как у диодного шумоподавителя - могу с картинками симулятора изобразить. На мой взгляд, двухтактный усилитель - это неудачное для звука решение разрезать сигнал на две половины, усилить отдельно каждую и затем, неаккуратно "сшить" - на деле в итоге выходит всё равно топорно, так как целостность потеряна по причине первичной нелинейности усилительных приборов, и ухо это различает. В плане экономичности это с одной стороны хорошо - а с другой всё равно приходится строить более мощный усилитель, чтобы улучшить динамику, тогда такая экономия становится, как говорится, "призрачной"...
Я также думаю, что с этим связана плохая (слабая) передача наиболее тихих сигналов на фоне громких, а также меньший фон от ИП в звуковом тракте, т.е. "паразитный шумодав" в действии. Ещё в спектре двухтактной схемы отсутствуют чётные гармоники.
Я так понимаю, изначально цель убрать ООС в достижении правильного тёплого спектра, приятного для слуха сбалансированного соотношения высших гармоник. Не секрет, что сами гармоники напрямую зависят от более или менее линейной/нелинейной(неравномерной) передаточной характеристики того или иного усилительного прибора.
Ещё я лично сам убедился на практике с таким фактом, что разделительные межкаскадные конденсаторы образуют дифференцирующие фильтры, ещё более усугубляя ситуацию, задирая АЧХ в области гармоник, какой бы большой не была выбрана ёмкость и какой бы низкой не была выбранная частота среза.
Объяснил так, как себе всё это представляю, может быть, где-то не совсем технически корректно, но может кому-то интересно будет прислушаться к моему мнению, а может я просто в чём-то пока заблуждаюсь из-за недостаточных знаний...
Уже не раз убеждался в том, что можно и нужно "делать криво", отходя от традиционных принципов, лишь бы оно хорошо звучало.
В интернете можно найти некоторые неординарные письменные работы на подобные темы. Вот одна из небезызвестных - может кому будет интересно и поучительно:

Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 11 )
Присоединённый файл  cheever_rus.pdf
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ДмитрийЗл
Дата 4.02.2014 - 00:04
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 601
Пользователь №: 24184
Регистрация: 25.06.2013
Репутация: 16
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Da

Цитата
NovaPA, а как без этих К18, К19 выходники откроются?... в смысле, ток покоя имею в виду. Дмитрий, не так маленько: предвыходники с током будут, выходники без

Выходники откроются и без этих сопротивлений. Ток покоя задаётся в каскаде УНа, и задать нужное напряжение смещения на базы выходников от туда можно.
Через предвыходники, без резистора, будет течь ток покоя выходников делённый на их бету (базовый ток). т.е. при 100мА тока выхода и hfe 50 - около 2мА :-)
Этого будет достаточно, чтоб открыть их (и тем самым установить ток покоя выходн.)... но, понятно, совсем недостаточно, чтоб им хорошо отработать

---------------------------------------
Просто соедините эмиттеры через сопротивление. Номинал - зависит от выбора раскачивающих транзисторов

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 4.02.2014 - 00:33


--------------------
Дима
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
NovaPA
Дата 4.02.2014 - 05:47
Цитировать сообщение




Начинающий
*

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 342
Пользователь №: 34808
Регистрация: 30.09.2013
Репутация: 2
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининград

Цитата (Юрий Сергеевич @ 3.02.2014 - 18:10)
huh.gif Пока отредактировал уже понаписали... см пост выше.
О, елки зеленые.. NovaPA, а как без этих К18, К19 выходники откроются?... в смысле, ток покоя имею в виду. Дмитрий, не так маленько: предвыходники с током будут, выходники без

За счёт токов утечки. h21 у выходных вполне конечный и не такой уж большой, R нагрузки тоже, так что базовый ток у них будет вполне ощутимый для предвыходных, и за счёт смещения вполне себе будут приоткрыты в покое. Я так думаю.
А резистор этот вроде бы внедряют "для повышения быстродействия составного транзистора", именно для того, чтобы этот ток покоя "контролировать" (т.е. чтобы при затухании сигнала выходные транзисторы не остались случайно открытыми).
В "нашем всём" Х.Х. вроде как-то так даже написано.


--------------------
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
NovaPA
Дата 4.02.2014 - 05:52
Цитировать сообщение




Начинающий
*

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 342
Пользователь №: 34808
Регистрация: 30.09.2013
Репутация: 2
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининград

Цитата (ZAQ @ 3.02.2014 - 22:24)
Ух ты, сколько уже всего написали... smile.gif Свой вопрос задал не просто так - идея понравилась, хочу тоже поделиться своими мыслями...

ну, как бы класс А весьма ограничивает нас по мощности. Ну не сделаешь даже 100-ваттный однотакт. (не технически, естетственно, а экономический и конструктивный фактор здесь являются ограничивающими)

на счёт остального - сопрно, конечно. но да, с разными "отклонениями" от традиционных методов поэкспериментировать можно и нужно. вот это - один из них.


--------------------
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ZAQ
Дата 4.02.2014 - 09:50
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1503
Пользователь №: 14697
Регистрация: 3.03.2013
Репутация: 14
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининградская обл.

На самом деле мощность около 100Вт для однотакта это очень много. Всё будет хорошо и громко звучать и на более меньшей мощности. Другое дело двухтакт - слабые звуки теряются, чтобы их сделать громче, требуется намного более высокая выходная мощность, при этом очень громкие звуки будут естественно скомпрессированны органами слуха, отсюда восприятие недостаточной динамичности. Я так думаю. Да это можно и услышать, сравнивая звучание двух вариантов - разница ощутимая. Я не настаиваю, просто большинство из того, что нас окружает - не звучит, это ширпотреб. Поэтому, если изначально цель получить звучание, а не нагромождение звуков, то не сомневаюсь, стоит над этим подумать. А так идею поддерживаю!

Это сообщение отредактировал ZAQ - 4.02.2014 - 09:56
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ДмитрийЗл
Дата 4.02.2014 - 11:34
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 601
Пользователь №: 24184
Регистрация: 25.06.2013
Репутация: 16
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Da

Цитата
Другое дело двухтакт - слабые звуки теряются, чтобы их сделать громче, требуется намного более высокая выходная мощность, при этом очень громкие звуки будут естественно скомпрессированны органами слуха, отсюда восприятие недостаточной динамичности. Я так думаю. Да это можно и услышать, сравнивая звучание двух вариантов - разница ощутимая.

я правда не хочу спорить... и не хочу никого учить, но читая такое не мог удержаться.
1) в двухтакте теряются звуки.... куды это они интересно теряются? А в классе А двухтактном тоже теряются?
2)требуется намного более высокая выходная мощность ..... А может просто в однотакте до мамы гармоник тёпленких, которые делают сигнал субъективно громче ... а в чистом "двухтакте" их нет? поэтому он кажется тише?
ведь тоже вариант, не. Конечно, у однотакта ниже искажения, (при одинаковых остальных условиях) ... на слабых сигналах, пока не подойдёт к насыщению. А дальше - компрессия, подкрашивание... красиво звучит, короче


Но, например, для мониторинга, нужно чисто отрабатывать все пики сигналов (где-то 9-и кратная номинальная мощьность, говорят, для начала... а то и больше)
т.е. если вы слушаете музыку только с 10W RMS , усил должен чисто отрабатывать минимум 90ватт.
Т.е. реально это возможно только с АБ. И как тут быть?

Так что не стОит обобщать, у всех вариантов есть право на существование.


и ещё, раз уж начал. Двухтактный усилитель не делит сигнал на "две половины" а потом "неакуратно сшивает".

Он прорабатывает один и тот же сигнал (немного смещённый), .... до Вых.Каскада.
А там транзисторы делят работу. Как хорошо - зависит от реализации

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 4.02.2014 - 11:35


--------------------
Дима
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ZAQ
Дата 4.02.2014 - 14:08
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1503
Пользователь №: 14697
Регистрация: 3.03.2013
Репутация: 14
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининградская обл.

Понял, что меня никто не понял, а по количеству скачиваний работы Чивера - то, что большинство уже либо с ней знакомы, либо не желают вникать. Боюсь, что в данной теме подобные споры будут оффтопиком, я не согласен, короче. Как будет время - вынесу это в отдельную тему, куда - нибудь во "флуд", там и поговорим. До скорого, в общем. wink.gif

Это сообщение отредактировал ZAQ - 4.02.2014 - 15:57
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
Юрий Сергеевич
Дата 5.02.2014 - 15:05
Цитировать сообщение




Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1159
Пользователь №: 7332
Регистрация: 21.09.2012
Репутация: 9
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Омск

ДмитрийЗл , я имел в виду если закоротить базы выходников.
Цитата
Конечно, у однотакта ниже искажения, (при одинаковых остальных условиях)

С чего бы это))?
"А" двухтакт, по идее, будет меньше искажать, особенно на малых сигналах. Видимо, под однотактом ты имел в виду класс "А", просто не так выразился.

___________________________________________________________
Хочу предложить еще один вариант, как раз совсем без общей обратной связи и наверняка очень "тепло" звучащий...
user posted image

Это сообщение отредактировал Юрий Сергеевич - 5.02.2014 - 16:30
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ДмитрийЗл
Дата 5.02.2014 - 16:33
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 601
Пользователь №: 24184
Регистрация: 25.06.2013
Репутация: 16
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Da

Цитата
Видимо, под однотактом ты имел в виду класс "А", просто не так выразился.

да, ты прав, так и было...


--------------------
Дима
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
ZAQ
Дата 6.02.2014 - 11:28
Цитировать сообщение




Уважаемый Бывалый
**

Профиль
Группа: Пользователи
Сообщений: 1503
Пользователь №: 14697
Регистрация: 3.03.2013
Репутация: 14
Загрузил файлов: 0



Откуда:
Калининградская обл.

Цитата (ZAQ @ 4.02.2014 - 14:08)
Боюсь, что в данной теме подобные споры будут оффтопиком, я не согласен, короче. Как будет время - вынесу это в отдельную тему, куда - нибудь во "флуд", там и поговорим.
PMПисьмо на e-mail пользователю
Top
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
0 Пользователей:

Опции темы Страницы: (2) [1] 2  Ответ в темуСоздание новой темыСоздание опроса

 

<% COPYRIGHT %>