Новый тип транзисторного УМЗЧ высокой линейности

[Алексей1]

Получена запредельная линейность. Даже на 10кГц 0.0045% THD

Это шутка такая?
20 кГц:

 

[1T308A]

Это шутка такая?
20 кГц:

На 20кГц гармоники не меряют, вы даже вторую не услышите (какая подстава под холивар, воспользуйтесь). А чтобы измерения были корректными, используйте симулятор правильно. Во-первых, установите режим по постоянному току без входного сигнала. 50мА через выходные транзисторы. Затем ноль на выходе, не более 5мВ. Это тонкие настройки и тебуют времени. Затем настройте симулятор на шаг вычислений 1 мксек в опциях, не используйте параметры по умолчанию, они не годятся для точных измерений. А вот теперь меряйте параметры при входном сигнале от 1кГц и до 10кГц, при этом укажите отсечку постоянного смещения в опциях. Судя по всему ЛТС не имеет прямого измерителя искажений в панели инструментов. А потом уже ищите шутки. В своих картинках вы не указали какие были установки по постоянному току и каков шаг вычислений. Без этого ваши результаты не имеют силы и не могут быть проверены другими. Я планирую выставить в своем канале инструкции по использованию симуляторов для моделирования УМЗЧ, в первую очередь границ устойчивой работы.

Осталось ещё кабелечистку добавить, и плату развести. И гут.

А что такое кабелечистка? Извиняйте, я все же американец

 

[Алексей1]

0,000002 - это Кг другого усилителя при 20 вольт на выходе.
Его уже проверяли все, кто хотел, в том числе и я.
Бравировать 0,005% как-то поздновато.

 

[INSERT]

А что такое кабелечистка? Извиняйте, я все же американец

Alex Sokolov, перечитал статью и пересмотрел Ваше видео. В статье указывается что транзисторы VT9-12 устанавливаются на общий радиатор, а в видео Вы говорите о тепловой связи VT5-6 с выходниками. В итоге необходимо обеспечивать прямую тепловую связь VT5/6 к VT11/12 на радиаторе с термоклеем или они от внутреннего корпусного воздуха свяжутся)?

 

[ALSS]

Однокаскадная модель усилителя. Если инвертирование сигнала от входа до выхода только один раз, то это однокаскадная модель.

А если три инвертирующих каскада последовательно, сигнал на выходе тоже инвертирован один раз. По осциллографу, подключенному к "черному ящику". А такие схемы имеются и в измерительной технике и в звуковой. Так что не путайте инвертирование с каскадами.

 

[Vik]

А что такое кабелечистка?

Это компенсация в сигнале обратной связи падения напряжения, возникающего на участке между выходом усилителя мощности и акустических систем или предварительного и оконечного усилителей. Вкратце, корректирует усиление и производит вычитание артефактов, возникающих в контактах и проводах. Эффект с точки зрения заметности сомнительный, имхо.

 

[NEULO]

А что такое кабелечистка? Извиняйте, я все же американец

Компенсатор сопротивления проводов. Сухов в свой ВВ вроде первым в СССР её добавил. Каскад на DA3.

 

[М.Васильев]

Кабелечистка сленг фанатов данного усилителя.Это узел из интегратора и компенсатора сопротивления кабеля к акустике.

 

[slami]

Правильно нарисованная схема а при балансе обеспечивает полную независимость выходного тока от напряжения нагрузки в пределах размаха выходного напряжения ОУ. Влияние резисторов скомпенсировано обратными связями. Поиграйте с симулятором и все поймете. Применяется она очень часто, обычно с дополнительным транзистором для увеличения выходного тока до ампер. Извините, больше на эту тему не отвечаю.

Не согласен, "нагрузка" генератора тока это R7, который зашунтирован нелинейным элементом С6, плюс входные транзисторы не идеальны как по сопротивлению, так и по емкости

 

[INSERT]

Не согласен, "нагрузка" генератора тока это R7, который зашунтирован нелинейным элементом С6, плюс входные транзисторы не идеальны как по сопротивлению, так и по емкости

Если R7 это нагрузка то что есть генератор тока?) по С7 автор все разжевал с избытком. Такое ощущение что для некоторых местных экспертов важнее просто что-то сказать нежели донести какую то действительно важную информацию. С таким качеством диалога смысла в дискуссии нет. По замечаниям корректнее было бы сначала убедиться самому на модели УМ а потом показать "изъян" общественности.

А если три инвертирующих каскада последовательно, сигнал на выходе тоже инвертирован один раз.

Вы сами себе противоречите, сначала пишите три ИНВЕРТИРУЮЩИХ! каскада, а на выходе уже один раз инвертирован... Пересмотрите ЕЩЕ раз видео автора.

 

[STTL]

Ну а собственно, генератор тока- такая штука что ему замкнутая нагрузка лучше всего подходит

У автора ГТ сделан на ОУ.
Но выход все равно резистивный (1 ком) Это довольно странный ГТ.

Вы сами себе противоречите, сначала пишите три ИНВЕРТИРУЮЩИХ! каскада, а на выходе уже один раз инвертирован... Пересмотрите ЕЩЕ раз видео автора.

Ничего он не противоречит, каскад может инвертировать, или не инвертировать, но при чем тут однокаскадность в случае только одной инверсии от входа до выхода?... мне тоже не понятно.
И еще мне непонятно значение С8 , С9, R11, R12.... для чего эти вериги на выходе?...

 

[NEULO]

У автора ГТ сделан на ОУ.
Но выход все равно резистивный (1 ком) Это довольно странный ГТ.

Это совершенно обычный генератор тока на ОУ. Читайте "Искусство схемотехники"- будете здоровы.
Его иногда ещё идиёты называют "токовая помпа Хауленда" как будто не усилок проектируют а стиральную машинку.

 

[STTL]

Это совершенно обычный генератор тока на ОУ.

У автора выход сделан сильно по другому.

Это не принципиально?
Я о другом. Чем плох ГТ на тр-рах, где используется чистая проводимость канала, без вмешательства резисторов.
Чтобы конденсатор работал линейно, его надо запитывать от ГТ, а не от ИН,
это понятно, но зачем на выходе ГТ стоит резистор 1 ком?.(R22)....ведь в таком случае, схема превращается в обычный инвертирующий усилитель с паралельной ООС.

 

[slami]

Резистор на 1 кОм токозадающий, а две цепи ОС (положительная и отрицательная) задают напряжение на нем, при одинаковых сопротивлениях резисторов ОС напряжение на нем равно входному напряжению.

Если R7 это нагрузка то что есть генератор тока?) по С7 автор все разжевал с избытком. Такое ощущение что для некоторых местных экспертов важнее просто что-то сказать нежели донести какую то действительно важную информацию. С таким качеством диалога смысла в дискуссии нет. По замечаниям корректнее было бы сначала убедиться самому на модели УМ а потом показать "изъян" общественности.

Свой "прокол" в рассмотрении схемы, могу отнести на то что схемы выходного усилителя и предварительного были разнесены по времени в сообщениях и в разных схемах. Да и у многих возник вопрос "как, входного резистора нет?", потом была предоставлена схема предварительного усилителя. Честно говоря, смысл работы стал понятен когда объединил в одной схеме генератор тока и выходной каскад, они друг на друга оказывают влияние и раздельно их рисовать, как бы усложняет виденье картины в целом.

 

[YPL]

Но резисторы то неодинаковы. Какой-то неправильный генератор тока. Все четыре резистора д.б. 10 кОм.

Вот это отдельное рассмотрение и непонятно. Зачем в преде снимать отдельно характеристики. Зависимость выходного сопротивления от частоты, Измерять выходное сопротивление. Ведь всё равно пред работает на 1 кОм. И не имеет значение что при ненагруженном выходе у него сопротивление 75 кОм. Параметры усилителя тоже измеряются отдельно. Непонятно какое сопротивление у генератора в симуляторе.

А ведь от этого зависит общее усиления и искажения.

 

[INSERT]

Автор любезно предоставил и модель усилителя для бесплатного симулятора, и видео отдельное снял с пояснением основных идей, и даже тут зарегистрировался чтобы ответить на адекватные и обоснованные вопросы по теме, но на откровенный троллинг я бы и сам не отвечал. Что мешает смоделировать любые изменения в данной конструкции самостоятельно, чтобы понять как они воздействуют?

 

[slami]

Попробовал симулировать схему, все красиво получается, до 1В входной амплитуды. При амплитуде 1,4 вольта на входе искажения замерить не могу. После этого убрал вольтодобавку, закоротив диоды VD3 и VD4 по питанию - ошибку выдавать перестало, но возбуд идет. Обратил внимание, что каша начинается при ограничении выходного сигнала. Вот как влияет конденсатор С6 в цепи ОС при амплитуде входного сигнала 1,4В на частоте сигнала 10 кГц
________________________0 пФ__________________________________________________________8 пФ___________________________________________________50 пФ

Какие у кого будут советы по коррекции?

 

[INSERT]

Попробовал симулировать схему, все красиво получается, до 1В входной амплитуды. При амплитуде 1,4 вольта на входе искажения замерить не могу. После этого убрал вольтодобавку, закоротив диоды VD3 и VD4 по питанию - ошибку выдавать перестало, но возбуд идет. Обратил внимание, что каша начинается при ограничении выходного сигнала. Вот как влияет конденсатор С6 в цепи ОС при амплитуде входного сигнала 1,4В на частоте сигнала 10 кГц
________________________0 пФ__________________________________________________________8 пФ___________________________________________________50 пФ
Посмотреть вложение 55225Посмотреть вложение 55226Посмотреть вложение 55227
Какие у кого будут советы по коррекции?

приложите схему на полный тракт. Попробую у себя замоделить.

Я пока не разобрался как привязать тран-ры в симуляторе iSIM тепловым контактом...

 

[NEULO]

В название транзистора надо добавить строку temp=T
А затем директиву написать эту Т меняющую: .step param T 25 75 5
Только вот зачем вам?

Попробовал симулировать схему, все красиво получается, до 1В входной амплитуды. При амплитуде 1,4 вольта на входе искажения замерить не могу. После этого убрал вольтодобавку, закоротив диоды VD3 и VD4 по питанию - ошибку выдавать перестало, но возбуд идет. Обратил внимание, что каша начинается при ограничении выходного сигнала. Вот как влияет конденсатор С6 в цепи ОС при амплитуде входного сигнала 1,4В на частоте сигнала 10 кГц
________________________0 пФ__________________________________________________________8 пФ___________________________________________________50 пФ
Посмотреть вложение 55225Посмотреть вложение 55226Посмотреть вложение 55227
Какие у кого будут советы по коррекции?

Ставьте 10пФ- проверено в модели работает. Да и на 8пФ видно- полный порядок. Вам чего ещё надо то? Чтоб клип был как у усилка с 20дБ оос? Так не будет.

 

[slami]

приложите схему на полный тракт. Попробую у себя замоделить.

Ставьте 10пФ- проверено в модели работает. Да и на 8пФ видно- полный порядок. Вам чего ещё надо то? Чтоб клип был как у усилка с 20дБ оос? Так не будет.

Просто думал, может кто знает как это скорректировать, ведь емкости-то небольшие, чуть монтаж не так и привет возбуд

 

[1T308A]

А если три инвертирующих каскада последовательно, сигнал на выходе тоже инвертирован один раз. По осциллографу, подключенному к "черному ящику". А такие схемы имеются и в измерительной технике и в звуковой. Так что не путайте инвертирование с каскадами.

Я же писал, инвертировать только один раз на пути от входа до выхода. И называется такое однокаскадной моделью усилителя.

 

[slami]

Скоро выложу автобалансировку с одним TL071 и двумя транзисторами.
Посмотреть вложение 55191

Можно ли выход микросхемы автобалансировки подключить к средней ножке подстроечного резистора включенного между эмиттерами входных транзисторов, применив два резистора по 5 кОм вместо него и не использовать два дополнительных транзистора?

 

[NEULO]

Посмотреть вложение 55229


Просто думал, может кто знает как это скорректировать, ведь емкости-то небольшие, чуть монтаж не так и привет возбуд

Этого достаточно. Петлевое усиление невелико- хватит одного конденсатора коррекции.
Чисто конструктивно- нарисовано неверно, нужно резистор и конденсатор ООС припаивать прямо к базам входных транзисторов, а на выход тянуть проводком. Говорят его ещё надо с земляным свивать. Ну не знаю. Наверное.

 

[slami]

Чисто конструктивно- нарисовано неверно, нужно резистор и конденсатор ООС припаивать прямо к базам входных транзисторов, а на выход тянуть проводком.

А в симуляторе это учитывается?

 

[NEULO]

А в симуляторе это учитывается?

Если нужно- то можно устроить и учитывание, однако рекомендую всё таки верно рисовать чтобы те люди которые потом будут повторять не лепили детских ошибок.

 

[1T308A]

Но резисторы то неодинаковы. Какой-то неправильный генератор тока. Все четыре резистора д.б. 10 кОм.

Вот это отдельное рассмотрение и непонятно. Зачем в преде снимать отдельно характеристики. Зависимость выходного сопротивления от частоты, Измерять выходное сопротивление. Ведь всё равно пред работает на 1 кОм. И не имеет значение что при ненагруженном выходе у него сопротивление 75 кОм. Параметры усилителя тоже измеряются отдельно. Непонятно какое сопротивление у генератора в симуляторе.

А ведь от этого зависит общее усиления и искажения.

Ой, ребята, как же бывает трудно что-то донести до других. Ну точно надо курс лекций по основам аналоговой электроники проводить. Надо дочку попросить, она профессор в университете. Посмотрите ее ролики на моем канале. На английском. Генератор тока правильный, это одна из разновидностей схемы с разделенным резистором. И нагружен он не на 1к а на околонулевое входное сопротивление УМЗЧ. По схеме от Slami, чуть выше по тексту: при R2+R16=R4+R5 мы имеем полный баланс обратных связей, т.е. положительная равна отрицательной. При этом выходной ток не зависит от выходного напряжения в пределах размаха выхода ОУ. Но при открытом по постоянному току выходе, как у меня и сделано из-за С10, выходное напряжение ОУ становится неопределенным. При перекосе обратной связи в положительную сторону, ОУ быстро попадет в насыщение. Поэтому должен быть небольшой перекос в сторону ООС, т.е R16 чуть меньше R5. Статическое выходное сопротивление станет меньше бесконечности, но появится стабильность. От этого самого выходного сопротивления напрямую зависит глубина ООС УМЗЧ, поскольку совместно с R27 по той же модели образуется делитель выходного напряжения УМЗЧ. И чем выше выходное сопротивление преда, тем ближе коэффициент деления этого делителя к 1. В идеале это 1 при бесконечном выходном сопротивлении преда. Вот зачем измерение выходного сопротивления преда как функции частоты. Оно должно быть всегда выше 20к для минимизации искажений. Ну теперь, надеюсь, понятно?

Посмотреть вложение 55229


Просто думал, может кто знает как это скорректировать, ведь емкости-то небольшие, чуть монтаж не так и привет возбуд

Верно вы заметили, С15 критически важен. Но вляние монтажа отсутствует, вы можете вешать емкости на оба конца этого конденсатора хоть 1000пФ без всякого эффекта. Поэтому даже длинный кабель от преда не повлияет. Проверьте на модели. А потеря устойчивости при перегрузке по входу - это отдельная и непростая тема. Дело в том, при перегрузках транзисторы попадают в насыщение. Их частотные свойства резко ухудшаются и фазовый набег от входа до выхода очень растет. Вся однокаскадность модели напрочь теряется. Однако правильный выбор С15 все ставит на место. Его оптимальная величина зависит от использованных транзисторов. Если вы хорошо владеете симулятором и умеете моделировать запас то фазе и запас по усилению, то вы легко найдете оптимальную величину С15. В этой модели это 10-15пФ. Если запас по фазе при единичном усилении не менее 60 градусов, то все в порядке, не будет возбуда при перегрузках, а некоторые артифакты на фронтах связаны с временем рассасывыния при выходе транзисторов из насыщения. Это не возбуд если они не имеют колебательного звона, только два очень коротких остроконечных всплеска в плюс и в минус. Тогда все в порядке, усилок будет работать долго и счастливо. Надо же, просто хотел новый принцип построения УМЗЧ показать, а пришлось целый курс лекций читать. Я все это объясню и покажу в следующих роликах на ютубе.

Это компенсация в сигнале обратной связи падения напряжения, возникающего на участке между выходом усилителя мощности и акустических систем или предварительного и оконечного усилителей. Вкратце, корректирует усиление и производит вычитание артефактов, возникающих в контактах и проводах. Эффект с точки зрения заметности сомнительный, имхо.

По моему мнению это круто, но совершенно не нужно. Чего я только не насмотрелся. Тут и особые пленочные конденсаторы, и серебряные провода и кошерные транзисторы. Точно, аудиофилия - это разновидность шизофрении, только излечивается... иногда.

 

[NEULO]

По моему мнению это круто, но совершенно не нужно. Чего я только не насмотрелся. Тут и особые пленочные конденсаторы, и серебряные провода и кошерные транзисторы. Точно, аудиофилия - это разновидность шизофрении, только излечивается... иногда.

Один копеечный ОУ , плюс один проводок до разъёмов АС, да, удифилия прям как она есть. Всех казнить!!!
Если этот ОУ даёт измеряемый эффект, и подтверждается и результатами прослушиваний- то есть смысл поставить.
На интегратор то вы пару транзисторов и операционник не пожалели? Возьмите вместо ТЛ071- ТЛ072. Да и всё.

Верно вы заметили, С15 критически важен. Но вляние монтажа отсутствует, вы можете вешать емкости на оба конца этого конденсатора хоть 1000пФ без всякого эффекта. Поэтому даже длинный кабель от преда не повлияет. Проверьте на модели. А потеря устойчивости при перегрузке по входу - это отдельная и непростая тема. Дело в том, при перегрузках транзисторы попадают в насыщение. Их частотные свойства резко ухудшаются и фазовый набег от входа до выхода очень растет. Вся однокаскадность модели напрочь теряется. Однако правильный выбор С15 все ставит на место. Его оптимальная величина зависит от использованных транзисторов. Если вы хорошо владеете симулятором и умеете моделировать запас то фазе и запас по усилению, то вы легко найдете оптимальную величину С15. В этой модели это 10-15пФ. Если запас по фазе при единичном усилении не менее 60 градусов, то все в порядке, не будет возбуда при перегрузках, а некоторые артифакты на фронтах связаны с временем рассасывыния при выходе транзисторов из насыщения. Это не возбуд если они не имеют колебательного звона, только два очень коротких остроконечных всплеска в плюс и в минус. Тогда все в порядке, усилок будет работать долго и счастливо. Надо же, просто хотел новый принцип построения УМЗЧ показать, а пришлось целый курс лекций читать. Я все это объясню и покажу в следующих роликах на ютубе.

Что касаемо клипирования- неизбежно влетают транзисторы в насыщение, вопрос как быстро они из него вылазят. На графике с 8пФ коррекции(у меня было 10 с таким же результатом) вылазят быстро. В остальных случаях или генерация или .. генерация. Что говорит о неверной коррекции. Именно так усилители с глубокой ООС и настраивают- по поведению в клипе.
При усилении как в вашем усилке цепи антиклипа- необязательны. Вообще до 100дБ ООС в дискретных усилках, и до 80дБ в усилках на ОУ- цепочки антиклипа не особо нужны. Выше да- без них проблемки.

 

[1T308A]

Один копеечный ОУ , плюс один проводок до разъёмов АС, да, удифилия прям как она есть. Всех казнить!!!
Если этот ОУ даёт измеряемый эффект, и подтверждается и результатами прослушиваний- то есть смысл поставить.
На интегратор то вы пару транзисторов и операционник не пожалели? Возьмите вместо ТЛ071- ТЛ072. Да и всё.

подтверждается и результатами прослушиваний - ключевая фраза. Наверное это не для моих ушей. А вообще я придерживаюсь мудрого афоризма Козьмы Пруткова : "Без надобности носимый набрюшник - вреден".

Можно ли выход микросхемы автобалансировки подключить к средней ножке подстроечного резистора включенного между эмиттерами входных транзисторов, применив два резистора по 5 кОм вместо него и не использовать два дополнительных транзистора?

Поздравляю, вы понимаете предмет. Ведь такое решение первым приходит в голову. Но, не работает. Дело в двойном интегрировании сигнала ошибки, сначала в ОУ а затем на RC-цепочках в эмиттерах входных транзисторов. Тех самых по 5к и конденсаторах по 100мкФ. В результате система автоподстройки идет вразнос. Промоделируйте на интервале 10 сек. и убедитесь. Хотя лучше было бы промоделировать прежде чем задавать вопрос.

 

[NEULO]

подтверждается и результатами прослушиваний - ключевая фраза. Наверное это не для моих ушей. А вообще я придерживаюсь мудрого афоризма Козьмы Пруткова : "Без надобности носимый набрюшник - вреден".

В вашем случае действительно надобности в кабелечистке- нет. -90дБ или -80дБ искажений на динамике- особо разницы нет. Или таки есть?

Я пытаюсь тонко намекнуть что вся линейность данного усилителя(не эпическая, но сделаем скидку на простоту) сольётся на сопротивлении выходных соединительных проводов немножко в унитаз.

 

[1T308A]

Я пытаюсь тонко намекнуть что вся линейность данного усилителя(не эпическая, но сделаем скидку на простоту) сольётся на сопротивлении выходных соединительных проводов немножко в унитаз.

Ничего, главное чтобы канализация не засорилась. А вы лазили внутрь звуковой колонки? Да там медной проволоки метров 20 на катушках, да еще и с магнитными сердечниками. Вот где искажения, особенно при больших токах. Правда, когда врубают такую громкость все уже достаточно бухие и искажения им по... Ностальгирую по молодости. А если серьезно, то искажения колонок другие. Если, конечно они не дребезжат, не бубнят, как закрытые ящики и не гундосят как фазоинверторы. Эти искажения меняют звучание но не царапают слух, как ступенька. А когда вы слушаете музыку, вы же не знаете точно какая она была бы без искажений колонки. Ну, если вы не Паганини. Привыкаете к этому звуку и он для вас нормальный. Поэтому искажений колонок люди не замечают. А моя цель - это высокая линейность электроники простыми методами. Опять вспоминаю набрюшник К. П.