Схемотехника усилителей для наушников, Beyerdynamic 770 pro/250 Ohm.Студия

спектр померь лучше RMAA, в один график искажения карты и усилка.
Там понятней будет, что к чему.

У скопов разрешение недостаточное на спектре

А меандр - уже похож на правду.
У тебя сильно перекорректирован ОУ. Это уменьшает петлевое усиление на верхах и соответственно увеличиваются искажения.
Можешь смело уменьшать коррекцию.

Я бы даже попытался получить лёгкий выброс (1.2хвысота меандра) - это запас фазы где-то 45°
http://e2e.ti.com/cfs-file.ashx/__key/comm...hase-Margin.jpg

Этот запас фазы ещё достаточен, и петлевое усиление ОУ заметно увеличится

Попробуй сам. RMAA и измерь спектр так и так
Только частоту измени на 4K где-то. Чтоб макс. высоко, но 5ую ещё видно было

Понятно, что может и не заведётся, а не будет ли при этом жёстко звучать?
А я считал, что выбросы увеличивают ДД и способствуют повышению нелинейных искажений при низком питании(хотя и понимаю, что в реальном звуковом сигнале крутых фронтов не будет)... Что-то запутался совсем... То есть, чем шире ПП, тем меньше искажения? �ли зависит конкретно от величины ёмкости по сравнению с ёмкостью транзисторов? Просто в моём представлении в фильтрах более высоких порядков сильнее искажения у Fгр, но и крутизна (добротность) намного выше, то есть слышим эти искажения в меньшей степени, нет?
Да, чуть не забыл ещё спросить: при тесте на 4к в RMAA галочка должна стоять на Analyze distortion only in 20Hz-20kHz range? А то измерения тоже сильно различаться будут...

Это сообщение отредактировал ZAQ - 27.11.2014 - 19:42

не доходит, ДД - кто это?

тут дело даже не в этом.
В звуке их понятно нет, но...
Входа у ОУ два, и на первый приходит ограниченный (20-20к) спектр аудио. Зато на второй приходят частоты гораздо выше, это все искажения, набранные в ОУ.
например 10ая или 20ая от 20К

Эти искажения будут давится петлевым усилением. А так как петлевое на верхах падает, а искажения растут, то давиться они будут возможно не полностью, при этом возникнет напряжение между +/- входов ОУ. (Расностное напряжение)
Этим напряжением перегружается входной каскад ОУ. (обычно он линейный только если разностное максимум пару миливольт, если больше - искажения диффпары входа сильно растут)
Это - динамический "перегруз" входа, и эти искажения НЕ ПОДАВЛЯЮТСЯ петлевым усилением. Вот это и есть жесткое звучание!!!

Наша задача : добиться того, чтоб линейность входного каскада ОУ + запас петлевого усиления всегда были , как бы сказать, "линейней", чем величина искажений всего ОУ, особенно на верхах.
т.е. обеспечить более быстрый спад огибающей спектра продуктов искажений, чем скорость спада петлевого усиления

По искажениям мы сделать ничего не могём, (разве что выбрать правильный ОУ) а вот петлевое не уменьшать излишней коррекцией - вполне.
Поэтому коррекция должна быть минимальной - обеспечивать стабильность и достаточно демпфированный переходный процесс (это - отдельная тема...)
тест меандром показывает в частности характеристики переходного процесса

Надеюсь хоть что-то из этого понятно.

искажения на прямую не зависят от полосы пропускания.
Просто если она широкая, то петлевое усиление на высоких частотах можно сделать выше и соответственно искажения будут больше подавлятся.
От величины ёмкости зависит не только полоса, но и скорость нарастания... а это опять другая тема :-). При ограничении скорости нарастания "перегружается" динамически не входной каскад, а УН (усилитель напряжения).
увеличение ёмкости коррекции при данном токе покоя приводит к бОльшим искажениям... модуляция тока УНа становиться больше (отношение сигнального тока к току покоя)
Линейность транзистора сильно падает при увеличении модуляции тока
больше ёмкость -> выше искажения

дело даже не в полном перегрузе (ограничение по скорости нарастания) а именно в росте искажений из-за увеличения нагрузки УНа

� это тоже приводит к жесткому звуку.

А от величины ёмкости транзисторов зависит собственная линейность ОУ (т.к. эта ёмкость нелинейна, сильно зависит от напряжения)

ещё от ПП зависит slew time (именно тайм а не рэйт)
Чем шире ПП, тем короче по времени переходный процесс

Короче, всё это не просто и в один пост не уместицца, по крайней мере я не смогу

Frp - а это кто?
Не понял я, короче тут нифига, извини

yes!!!

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 28.11.2014 - 12:46

Раз пошла такая пьянка . Дима, что скажешь насчет межбазовых кондесаторов в выходном каскаде? С одной стороны да, они помогают рассасывать диффузионную емкость, с другой стороны "скорость" и амплитуда тока становиться больше, что приводит к смещению коммутационных искажений в более ВЧ облать, создавая предпосылки для динамической перегрузки ДК, а так же для "неуспевания" УН по скорости нарастания. Есть мнение по этой теме?
PS Я про стандартный 2-3 ступенчатый ОК ВК.

Это сообщение отредактировал Юрий Сергеевич - 28.11.2014 - 17:50

ДмитрийЗл, извиняюсь, может не так выразился... под ДД имел ввиду выходной динамический(амплитудный) диапазон. А Fгр - граничная частота фильтра, её ещё называют частотой среза Fс. Мне тоже сложно понять написанное, но всё равно огромное спасибо за развёрнутый ответ! Буду несколько раз перечитывать, может дойдёт; заодно, почитаю немного про коррекцию ОУ, а то по этой теме у меня явно пробел... Как считать постоянную времени фильтров представление имею, вот только не подозревал, что величина ёмкости оказывает такое влияние. Хотя, мне стало реально интересно, так как у меня был один случай, что схема с фильтрами на ОУ работала правильно, но при этом сильно искажала, проверял много раз, но объяснения найти так и не смог. Вероятно, как раз по той причине, что малые сопротивления применил с целью снижения шумов, соответственно, пришлось увеличивать ёмкость, и не подозревал даже, что это так скажется... Теперь буду знать, ещё раз спасибо.

Это сообщение отредактировал ZAQ - 28.11.2014 - 22:17

где пьянка, почему я ничего не знаю... это зверский оффтоп, а не пьянка
рассасывать диффузионную ёмкость - круто.
У меня в голове сидит: перезарядка входных ёмкостей выходников. Но твоё конечно сильнее звучит

Они необходимы на 100%. без них выходной каскад "тормозит", сигнал ООС в момент перезарядки не доходит до ДК (опаздывает), разностное напряжение растёт и именно это приводит к перегрузу входа. А то, что коммутационные загоняются выше по спектру - да, есть такое.
Надо делатъ вход ещё более линейным. например добавлением сопротивлений в эмиттеры ДК, ну и расширять полосу пропускания.

А на счёт запаздывания УНа по скорости - в 3-каскадном усилителе скорость нарастания (SR) должна подниматься от входа к выходу.
т.е. вход - медленный, УН побыстрее и ВК - самый быстрый. (это в идеале, на практике сделать быстрый ВК тяжело)
Поэтому даже хорошо, что у УН ограничение SR будет раньше, чем у ВК. (А у ДК тогда должно быть ещё раньше.)

Почему так? если входит в ограничение Дк - то все остальные каскады просто повторяют его сигнал - на выходе будет просто клиппинг.
А если же какой-то из предыдущих каскадов быстрее следующих - например ограничение будет в ВК, на выходе будет тот же клиппинг, но предыдущие каскады будут "разгонятся" дальше. Это приведёт к очень нехорошему переходному процессу, из которого усилитель будет долго выходить.

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 28.11.2014 - 20:35

Это понятно, но на практике далеко не всегда даже УН быстрее ДК...

Полевики с биполярами О�-ОБ ? С биполярами - потому что полевики низковольтные обычно.

НичО, просвещение полезно в любое время в любом месте, неожиданно

в правильных усилителях - всегда

не, я не про это.
Сделать ДК линейным даже при высоком разностном напряжении.
вот графики диффкаскада с разными эмиттерными сопротивлениями.
http://www.douglas-self.com/ampins/dipa/dpafig4.gif

Х-разностное напряжение, Y -выходной ток.

Видно, что без сопротивлений в эмиттерах крутизна ДК гораздо больше, значит и петлевое будет большо. Но...
уже при нескольких десятках миливольт напряжения (не входного, а именно разностного ) сильно падает.
А с 220 Ом крутизна гораздо ниже (значит петлевое будет гораздо меньше), зато крутизна почти линейна до 200мВольт.
220 Ом - достаточны, чтоб не задумываться о динамических искажениях ДК. даже 100 наверное хватит, если полоса широкая.

Задача - сделать усилитель с достаточным петлевым усилением и линейным (с малой крутизной) входом.
Можно восстановить крутизну ДК повышением тока покоя.
Но сильно повышать низзя, т.к повышается его скорость...а её надо ниже скорости УНа.
выходит как всегда - набор компромисов

У полевиков зона линейности шире на порядок по входному диф напряжению ДК.

Это сообщение отредактировал Юрий Сергеевич - 28.11.2014 - 22:18

только у совсем низкокрутых(крузизных)

биполяры с 100 Ом "круче" (крутизнее) будут ... и имеют достаточную зону линейности.
А главная проблема с полевиками, если самому делать - подборка в пары. Ну сильно они разные

--------------------------------
а вообще - можно конечно и полевики с каскодами, как ты предлагал.

особенно если дифф-напряжение ожидается высокое, (полоса узкая)
Жаль только полевых сборок не найти больше, а без сборки на входе никак (по моему)

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 28.11.2014 - 22:38

Это да. Поэтому ну их в топку.
Спасибо за ответы!

Что значит: "искажения растут"? Растут по уровню или по кол-ву в %? Вообще-то вроде бы верно всё, когда читаешь - напряжение разности по входам, искажения с выхода на инв. вход, но в голове, почему-то всё равно никак не хочет укладываться, как это: усиление ОУ на ВЧ падает, а искажения ВЧ усиливаются...

Блин, а по паспорту для К157УД1 верхняя частота эффективной работы этого ОУ до 100 кГц. Откуда там 10я от 20к...
Обсуждения на мой взгляд, в рамках темы - обсуждается схемотехника, так что, нет оффтопа.
__________________________
PS тем более, Кус всего 6 - ладно, если бы К=100 был хотя бы...
PPS �ли большой К УН играет роль, а петлевое ус-е пофигу?

Это сообщение отредактировал ZAQ - 28.11.2014 - 22:56

растёт уровень собственных искажений. (без учёта ООС)
чем выше частота, тем больше влияние ёмкостей. Нелинейные ёмкости транзисторов + ёмкости коррекции

На высоких частотах эти ёмкости - сильная(низкоимпедансная) нагрузка. Транзистор должен гнать больше тока, чтоб достичь тех же напряжений.
Увеличивается модуляция тока->растут искажения.

Одновременно уменьшается петлевое усиление (из-за коррекции)
А искажения подавляются на величину петлевого усиления.

т.е. при повышении частоты растут искажения самого усилителя (без учёта ООС), плюс ещё уменьшается влияние ООС... подавляются они меньше

так вот это и плохо.
я не знаю, что значит верхняя частота эффективной работы, но 10ая гармоника от 20к ТОЧНО будет.
Не думаю, что ОУ сам такой линейный, что у него не будет 10ой на 20кГц.

Не известно, как он с ней справится, на сколько подавит, особенно, если его перекорректировать

P.S. Вегалаб закрыли на ремонт, вот я тут и активизировался, пардоньте муа.

Это сообщение отредактировал ДмитрийЗл - 28.11.2014 - 23:24

А, вот теперь стало понятнее. Странно только то, что симулятор не показывает, что нелинейные искажения растут, т.е. ему без разницы, какую бы ёмкость к ОУ не прикрутил...

Здравствуйте! Получилось так, что сейчас пока очень занят... Но хочу поделиться своей радостью. В общем, перед тем, как изменять коррекцию усилка на К157УД1, не вытерпел, и подключил вместо резисторов хэдфоны, чтобы послушать звук до изменения и дальше сравнивать. Заодно, убедиться, что не зря вожусь...
Короче говоря, гудения и без стабилизатора питания практически не слышно - где-то оч-ч-ч-чень тихо, причём что всё лежит на столе, без корпуса, транс рядом, провода к входному гнезду не экранированные. Когда руку приближаешь к проводам на входе, фон вообще пропадает. Думаю, с экраном будет тот же эффект.
Теперь по звуку! Он уже радует! Бас впечатлил настолько, что отойти от изумления пока не могу... На полной громкости возможно только слушать, если наушники снять с головы. На трети громкости - это, наверное, тот уровень, когда очень громко, но уши ещё терпят... Жёсткие и сильные искажения на слух не замечаю. Правда, есть один артефакт. �ногда такой еле-уловимый на ВЧ действительно, как-бы лёгонький подгруз есть, но он не жёсткий, очень слабый, и заметен только тогда, когда пристально вслушиваешься и только на очень маленькой громкости... Теперь, как освобожусь, попробую поуменьшить коррекцию и сравню звучание, заодно в RMAA результаты сравню...

значит смело можно понижать усиление ОУ, понижай R8,R9

Да я уже подумывал об этом... Но есть один нюанс. При увеличении коэффициента ОС(в том числе, включённого повторителем) труднее добиться стабильности ОУ. Несколько раз натыкался на информацию, что для большинства ОУ без внутренней коррекции рекомендован Кус не менее 5...
Я попробовал совсем исключить С9 и С14 из ООС. ОУ работает устойчиво. Теперь с выходом инвертирующий вход конденсатором не связан - я так понимаю, это снизит вероятность динамической перегрузки по входу?
Попробую с резистором 100к в ООС, правда, мощность сразу будет около 0.2Вт... Послушаю, как это будет по громкости, заодно максимально постараюсь уменьшить Ск, при этом чтобы ОУ не заводился в генерацию, потому что с недостаточной ёмкостью заводится - хорошо, что без нагрузки это проделывал...

это исключает коррекцию на опережение, что по моему очень хорошо.

да, если усиление снизить, "успокоить" ОУ будет труднее. Зато запас петлевого (подавление гармоник) тоже повышается.
Надо пробовать, не знаю я этого ОУ.
Но тот факт, что Агеев на нём делал Ушник - говорит о том, что играть он умеет.

Подробное описание есть здесь:

Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 10 )
 K157_K547.pdf

Про коррекцию ОУ вполне доходчивое разъяснение нашёл в "�скусство схемотехники".
Но в этом ОУ реально расширенная внешняя коррекция... Если посмотреть на внутреннюю схему К157УД1, мне немного не понятно назначение внешнего конденсатора, подключаемого между выводами 4 и 6. Но вроде бы понятно одно, что он является ёмкостной нагрузкой для транзистора VT17, т. е. для УН. Далее, конденсатор включённый между выводами 5 и 6 вроде бы параллельно ёмкости Миллера составного транзистора VT26VT28 (почему только для одного плеча?), и в свою очередь, является ёмкостной нагрузкой для VT22, так? Немного сложноват для меня пока этот кусок схемы как назвать-то: псевдокомплиментарного составного p-n-p VT22VT28VT28. )))) Но я так понимаю, чтобы транзисторы, нагруженные на эти конденсаторы меньше искажали, то их ёмкость должна быть минимальной?
Самым щадящим, на мой взгляд, будет корректирующий конденсатор между выводами 1 и 6. Эта обратная связь для УН взята с самого низкоимпедансного источника - выхода повторителей ВК. Теперь, если посмотреть на рис.4 график зависимости максимальной амплитуды выходного напряжения от частоты усиливаемого сигнала, то этот фильтр имеет крутизну -6дБ на октаву, и, судя по этому графику, его активная составляющая эквивалентна резистору, как бы включенного в эту ОС параллельно Ск, сопротивлением около 50кОм. По подсчётам, чтобы уложиться в воспроизводимый диапазон (-1.5дБ на 16кГц), желательно, если ёмкость этого конденсатора будет не более 160пФ. Думаю, сразу сюда ёмкость около того и прикрутить. Если этого будет не достаточно при заданном усилении, то планирую поподбирать предыдущие два конденсатора, чтобы хвост графика сместить ниже по частоте, и, если удасться добиться запаса по фазе, выбрать их емкости минимально возможными...
Есть ли доля истины в логике моих рассуждений?
� может играет какую-либо ещё важную роль корр. конденсатор на выходе УН между выводами 4 и 6, или это просто ФНЧ?

Это сообщение отредактировал ZAQ - 3.12.2014 - 17:55