Усилитель Гаргантюа

[Ёшкин Кот]

Верно. При этом надо иметь ввиду, что крутизна биполярного транзистора прямопропорциональна току коллектора, и тут на горизонте начинает маячить класс "А". А в классе "В" ток коллектора равен нулю, соответственно равны нулю крутизна и коэффициент передачи повторителя. Контур ООС оказывается разомкнутым, со всеми вытекающими.

Обычный компромисс здесь - это AB с относительно большим током покоя, надёжно перекрывающим область "ступеньки". Но это для Дарлингтона, не для Шиклая - там в отсечку лучше не заходить совсем.

В многокаскадном усилителе с экстремально глубокой ООС Шиклаи не будет работать с вероятностью 99.9%. Потому что он уже охвачен глубокой ООС и выше граничной частоты выходного транзистора имеет спад АЧХ гораздо круче, чем у простого эмиттерника.

Плохо спроектированные повторители тоже могут "чудить" вплоть до резонансов в области fед. АЧХ. 🙂

Но если посмотреть на проблему с другого ракурса, поставить другие задачи, сделать петлю ООС максимально короткой, а на высокой частоте (на мегагерцах) вообще исключить выходной каскад из контура ООС (на картинке ниже нарисовано), то появляются совсем другие возможности.

Это спорно, и мнения по этому решению могут быть противоположны. Однополюсная коррекция "срезает" часть потенциально полезного общего внутрипетлевого усиления схемы в местную петлю начиная с килогерцового диапазона, и эта часть внутрипетлевого усиления уже не сможет быть применена для линеаризации выходного каскада. Но, как я понимаю, здесь это сознательный выбор.

 

[Конструктор]

Но, как я понимаю, здесь это сознательный выбор.

Да. Просто я видел в симуляторе, что делает с переходной характеристикой двухполюсная коррекция. Гладкого меандра без выбросов уже не добиться. А я считаю, что это хуже, чем гармонические искажения. Если форма нестационарного сигнала искажена - какая разница, в чём причина искажений? А выбросы на ПХ могут быть порядка 10%. На синусе этого, естественно, нет. Добейтесь повторения меандра с точностью 0.0001% - тогда уже говорите о сверхлинейности.
В продвинутых ЦАП есть настройки выходного ФНЧ, которые влияют на переходную характеристику. Это ведь сделано неслучайно?
Выбросы на ПХ будут в любом случае, если наклон АЧХ с разомкнутой ООС более 20дБ/дек. А такой наклон может обеспечить только однополюсная коррекция

 

[Sergei_S]

Sergey_S прислал мне свою модель, я проверил. Как я и предполагал, может случайно, а может и умышленно, он заменил в авторской схеме Q30 на другой тип, из-за чего изменился ток покоя выходных транзисторов, и заменил Q40 на 2N5401 (странно, что только его - остальные ВС556В он не тронул), из-за чего стала доминировать вторая гармоника. Я привёл схему к авторскому виду, и случилось чудо - IMD снизились на 15дБ, и стали на 15ваттах уже не -65дБ, а -80дб.

Дело в том что схему набирал не с нуля,а с похожей схемы.Проглядел,с кем не бывает,а вы уже прям такую ектинию запели.
Странно,умышленно,он не тронул!Специально всё испортил и вам модель отослал.
Да теперь могу подтвердить -80db 15ватт.Извините если чем обидел.

У меня к вам вопрос по поводу источника сигнала.Какой пред. применим для вашего умзч?

 

[Конструктор]

У меня к вам вопрос по поводу источника сигнала.Какой пред. применим для вашего умзч?

В качестве предварительного усилителя использую сейчас E-MU 0404USB. У неё на борту есть всё что надо - асинхронный USB DAC, поддерживаемый всеми операционками, аналоговые входы, SPDIF, оптический SPDIF, коммутатор входов, регулятор громкости, ушной усилитель, балансные выходы XLR. Её и буду пользовать, пока что-то другое не сочиню.

 

[Sergei_S]

В качестве предварительного усилителя использую сейчас E-MU 0404USB

Я почему про пред. спросил,если у преда на выходе будет ёмкость то нуля на выходе умзч не предвидится.

 

[юан8]

двухполюсная коррекция в классе А не нужна,тк самый кривой каскад это УН а ВК достаточно линеен ,поэтому нет разницы чем править этот УН на вч общей ООС или местным миллером
в АВ кривой ВК со ступенькой там еще как то оправдана двухполюсная коррекция

 

[Конструктор]

Я почему про пред. спросил,если у преда на выходе будет ёмкость то нуля на выходе умзч не предвидится.

Это общая беда всех усилителей с биполярными транзисторами на входе - что-то приходится предпринимать. Например, отвязаться от постоянки по входу конденсатором и уже делать балансировку выхода. У ламповых усилителей такой проблемы вообще не стоит.
Если буду делать балансный вход, а скорей всего буду, потому что моя звуковуха имеет балансный выход, то сделаю что-то вроде этого, и балансировать выход подстроечником.

 

[Распони Туринский]

Это общая беда всех усилителей с биполярными транзисторами на входе - что-то приходится предпринимать. Например, отвязаться от постоянки по входу конденсатором и уже делать балансировку выхода. У ламповых усилителей такой проблемы вообще не стоит.
Если буду делать балансный вход, а скорей всего буду, потому что моя звуковуха имеет балансный выход, то сделаю что-то вроде этого, и балансировать выход подстроечником.

Вас спасут ОУ на полевиках по входу и мощные полевики по выходу.

 

[Ёшкин Кот]

Добейтесь повторения меандра с точностью 0.0001% - тогда уже говорите о сверхлинейности.

Вы ищете совершенства по частоте на несколько порядков выше звукового диапазона за счёт компромиссов в этом самом звуковом диапазоне. Аргументация такого сдвига приоритетов недостаточно убедительна и очевидна.

Меандр - это тестовый сигнал для проверки устойчивости УМЗЧ на критическое воздействие. Если частота затухающего колебательного процесса находится далеко за пределами звуковых частот и его затухание максимально быстрое, беспокоиться не о чем, т.к. в рабочей области входных сигналов усилителя таких воздействий быть не может. Они заботливо отфильтрованы АЦП на этапе звукозаписи, фильтрами ЦАП и конструктивно фильтром на входе УМЗЧ. Соответственно, любые сигналы в рабочей полосе частот, попадающие на вход СЛ усилителя с качественного исправного источника, хоть стационарные, хоть не стационарные, будут усилены им точно в том виде, в каком получены.
Тем не менее, в лучших версиях СЛ, того же Жуковского, к примеру, с меандрами в достаточной степени всё хорошо.

В продвинутых ЦАП есть настройки выходного ФНЧ, которые влияют на переходную характеристику. Это ведь сделано неслучайно?

Там срез этих фильтров зачастую находится в непосредственной близости от звукового диапазона и оказывает на него прямое влияние. Я сам предпочитаю передискретизацию до 192 кГц и SlowRoll фильтр, но на частоте 44.1, например, особого выбора нет, т.к. SlowRoll там будет "валить" АЧХ начиная уже со средних частот.

P.S. К написанному выше следует относиться как к предоставлению альтернативной точки зрения без попытки провозглашения "вселенских истин". Споры на подобные темы идут уже десятилетиями и общепринятых концепций пока не предвидится.

 

[Конструктор]

Вы ищете совершенства по частоте на несколько порядков выше звукового диапазона за счёт компромиссов в этом самом звуковом диапазоне. Аргументация такого сдвига приоритетов недостаточно убедительна и очевидна.

Я, как доктор, перед началом любого проектирования собираю анамнез. Ценники на усилителях в магазинах не являются показателем - продавать можно что угодно и по любой цене, не факт что купят. Хорошим показателем являются аукционы б/у и винтажной техники - там знающие люди знают, что берут. Я периодически мониторю их. Так вот, топовые усилители Аккуфэйс и Маранц там просто с руками отрывают, за очень приличные деньги. Аппараты б/у уходят по цене новых. Именно в этих усилителях применена токовая обратная связь. Модули HDAM - это фирменная фишка Маранца. Причём, именно у топовых моделей Кг заявлен на уровне 0.01%. Топовые Сансуи тоже берут, но за меньшие деньги. Но и в этих Сансуях тоже схемотехника с изюминкой.
Далее. Есть определённая категория, не буду говорить "аудиофилов", скажу "слушателей", которые пачками меняют в своих ЦАП-ах операционники. Что-то они там слышат. Побеждают почему-то всегда самые быстрые и с наилучшей ПХ. Итак, вектор развития понятен - делаем быстрый усилитель с приемлемыми исажениями.
Посмотрите меандр 10 кГц. Ну ведь красиво же

Я сам предпочитаю передискретизацию до 192 кГц и SlowRoll фильтр,

А я к этому и клоню. SlowRoll обеспечивает самый медленный спад АЧХ, и, как следствие - наилучшую ПХ. А в сверхлинейниках АЧХ валится почти вертикально.
Кстати, в ламповых усилителях я выходные трансформаторы делаю с минимальным секционированием, или вовсе без него - именно по этой причине. Тот же самый ТВЗ1-9 200кГц тоже воспроизводит, но значительно ниже -3дб, поэтому в паспортные данные эта частота не попадает. Но АЧХ до этой частоты идёт очень плавненько.

 

[Александр Бокарёв]

А я к этому и клоню. SlowRoll обеспечивает самый медленный спад АЧХ, и, как следствие - наилучшую ПХ. А в сверхлинейниках АЧХ валится почти вертикально.
Кстати, в ламповых усилителях я выходные трансформаторы делаю с минимальным секционированием, или вовсе без него - именно по этой причине. Тот же самый ТВЗ1-9 200кГц тоже воспроизводит, но значительно ниже -3дб, поэтому в паспортные данные эта частота не попадает. Но АЧХ до этой частоты идёт очень плавненько.

Те же эффекты порчи звука от крутого излома на краях звуковой полосы живут в динамиках -колонках, на замудренных фильтрах , в звуке виниловых бошек при неудачной коррекции уродливой АЧХ-добавленной емкостью, протягивающей полосу вверх, но делающей спад наверху круто падающим . Причина одна, фазовая пляска и уродская ПХ, создающие невыносимые на слух призвуки.
Пробовал выравнивать АЧХ ленточников на верхнем крае, подтягивая примочками плавный протяженный спад отдачи , получал всегда одно, ровную АЧХ с резким спадом и мерзотный с оскоминой звук. Выкидывал примочку- звук менялся на комфортный и натуральный.

 

[Конструктор]

Те же эффекты порчи звука от крутого излома на краях звуковой полосы живут в динамиках -колонках, на замудренных фильтрах , в звуке виниловых бошек при неудачной коррекции уродливой АЧХ-добавленной емкостью, протягивающей полосу вверх, но делающей спад наверху круто падающим . Причина одна, фазовая пляска и уродская ПХ, создающие невыносимые на слух призвуки.
Пробовал выравнивать АЧХ ленточников на верхнем крае, подтягивая примочками плавный протяженный спад отдачи , получал всегда одно, ровную АЧХ с резким спадом и мерзотный с оскоминой звук. Выкидывал примочку- звук менялся на комфортный и натуральный.

Да. И секционированные ТВЗ тянут по -3дБ до 50-80 кГц, а потом, на втором резонансе - круто вниз. Лет 20 назад я провёл эксперимент - как воспроизводят меандр разные трансы, с секционированием и без. Победил ТВЗ1-9. На экране осциллографа было так красиво, что я глазам не поверил. А у него второй резонанс на сотнях килогерц и совсем мизерный.

 

[Ёшкин Кот]

Далее. Есть определённая категория, не буду говорить "аудиофилов", скажу "слушателей", которые пачками меняют в своих ЦАП-ах операционники. Что-то они там слышат. Побеждают почему-то всегда самые быстрые и с наилучшей ПХ.

В послецаповых фильтрах это вполне к месту. Плюс у подобных операционников обычно хорошая нагрузочная способность в т.ч. при работе на длинный кабель.

А в сверхлинейниках АЧХ валится почти вертикально.

Только "под петлёй". В области единичного усиления обязано быть не более 6дб/окт., иначе - генератор.
Где, как, сколько - всё настраивается, в общем.

Посмотрите меандр 10 кГц. Ну ведь красиво же

Хорошо, уговорили. Красоту люблю, возьму два! 🙂

 

[Алекс2]

Я, как доктор, перед началом любого проектирования собираю анамнез. Ценники на усилителях в магазинах не являются показателем - продавать можно что угодно и по любой цене, не факт что купят. Хорошим показателем являются аукционы б/у и винтажной техники - там знающие люди знают, что берут. Я периодически мониторю их. Так вот, топовые усилители Аккуфэйс и Маранц там просто с руками отрывают, за очень приличные деньги. Аппараты б/у уходят по цене новых. Именно в этих усилителях применена токовая обратная связь. Модули HDAM - это фирменная фишка Маранца. Причём, именно у топовых моделей Кг заявлен на уровне 0.01%. Топовые Сансуи тоже берут, но за меньшие деньги. Но и в этих Сансуях тоже схемотехника с изюминкой.
Далее. Есть определённая категория, не буду говорить "аудиофилов", скажу "слушателей", которые пачками меняют в своих ЦАП-ах операционники. Что-то они там слышат. Побеждают почему-то всегда самые быстрые и с наилучшей ПХ. Итак, вектор развития понятен - делаем быстрый усилитель с приемлемыми исажениями.
Посмотрите меандр 10 кГц. Ну ведь красиво же

только твой мендр через такой фильтр пройдет перед входом

 

[Конструктор]

Только "под петлёй". В области единичного усиления обязано быть не более 6дб/окт., иначе - генератор.

Нет, с замкнутой ООС. С разомкнутой - понятно что 6дб/окт, иначе никак. Селф в своей книге сначала описывает двухполюсную коррекцию и её достоинства. Потом недоумевает, что нигде на практике её не видел. Потом признаёт, что на ПХ появляеются выбросы. Потом заявляет - ну, ведь эти выбросы можно убрать фильтром НЧ на входе усилителя. Ну, это он зашибись придумал, как горбатого исправить

только твой мендр через такой фильтр пройдет перед входом

Я не люблю, когда мне тыкают незнакомые люди. На этом форуме не много людей, которые могут это делать. Ещё раз, и я больше не буду видеть ваших сообщений.

 

[Алекс2]

Я не люблю, когда мне тыкают незнакомые люди. На этом форуме не много людей, которые могут это делать. Ещё раз, и я больше не буду видеть ваших сообщений.

Смотри, как выглядит сигнал после фильтра цапа.
А твой апломб просто смешон

Ты-бы хоть в своем 0404 посмотрел на меандр, конструкторище

 

[vitamir]

Нет, с замкнутой ООС. С разомкнутой - понятно что 6дб/окт, иначе никак. Селф в своей книге сначала описывает двухполюсную коррекцию и её достоинства. Потом недоумевает, что нигде на практике её не видел. Потом признаёт, что на ПХ появляеются выбросы. Потом заявляет - ну, ведь эти выбросы можно убрать фильтром НЧ на входе усилителя. Ну, это он зашибись придумал, как горбатого исправить

Це свідчить лиш про те, що теорія регулювання то окрема наука. І без розуміння її засад сучасний підсилювач не побудувати, яким би дизайнером хто не прикидався.
тому пропоную з письменника на певний час перетворитись на читача. Почати можна і з Джона Елліса, наприклад, а далі видно буде
N.B. в додатку дуже повчальний перелік використаної літератури. З більш сучасного рекомендую творчість Агєєва чи Жуковського, якщо язиком, і Путциса, якщо ленгвіджем.

 

[Ёшкин Кот]

Глянул Сэлфа "Audio Power Amplifier Design Handbook Third Edition" в русском переводе, глава 7.6. Высказываний про выбросы на ПХ не нашёл, есть график (93 года!) АЧХ разомкнутой петли УМЗЧ с выбросом, очевидно из-за плохо подобранных номиналов и метода коррекции. Вопросы проектирования подобных усилителей затронуты поверхностно, и за прошедшие 30 лет те, кто хотел, давно научились делать это лучше. Особенно с учётом всех современных возможностей как моделирования, так и аппаратных измерений.

 

[Конструктор]

Глянул Сэлфа "Audio Power Amplifier Design Handbook Third Edition" в русском переводе, глава 7.6. Высказываний про выбросы на ПХ не нашёл, есть график (93 года!) АЧХ разомкнутой петли УМЗЧ с выбросом, очевидно из-за плохо подобранных номиналов коррекции. Вопросы проектирования подобных усилителей затронуты поверхностно, и за прошедшие 30 лет те, кто хотел, давно научились делать это лучше. Особенно с учётом всех современных возможностей как моделирования, так и аппаратных измерений.

В пятом издании на английском я читал, если склероз с соседом не спит. Там же он писал про модификацию двухполюсной короекции, я её не проверял

ЗЫ. Не, изменяет мне мой склероз. Я об этом у Боба Корделла читал. Глава 9

 

[Алекс2]

В пятом издании на английском я читал, если склероз с соседом не спит. Там же он писал про модификацию двухполюсной короекции, я её не проверял

там нет такого

 

[Vik]

Сначала не мог понять, что это мне напоминает. Потом дошло - из УМЗЧ Простор отбросить входной опер и один дифкаскад, в сухом остатке получим эту схему. Отличие - Шиклаи на выходе (но это спорный момент, имхо).

 

[Конструктор]

Вот что пишет Корделл

It is fundamental to TPC that there will be at least some very slight closed-loop frequency
response peaking at high frequencies above the audio band. There will also be
some corresponding square-wave overshoot. In general, more aggressive TPC will
cause greater frequency response peaking. TPC based on the suggested values above
will yield a frequency response peak of about 0.8 dB at 125 kHz and square-wave overshoot
of about 15% in an amplifier with no excess phase. The usual input low-pass filtering
in the amplifier will reduce these effects.

Перевод от Гугла
"Для TPC принципиально важно наличие хотя бы незначительного пика частотной характеристики замкнутой цепи на высоких частотах выше звукового диапазона. Также будет наблюдаться некоторый соответствующий выброс прямоугольной волны. В целом, более агрессивная TPC приведет к большему пику частотной характеристики. TPC, основанная на предложенных выше значениях, обеспечит пик частотной характеристики около 0,8 дБ на частоте 125 кГц и выброс прямоугольной волны около 15% в усилителе без избыточной фазы. Обычная низкочастотная фильтрация на входе в усилителе уменьшит эти эффекты."

ТРС - это "Transition Miller Compensation" - модификация двухполюсной коррекции, предложенная Баксанделлом, если я правильно понял. Однако, это всё костыли для топологии Лина.

 

[Sergei_S]

Господа!У кого какие мысли?

 

[Конструктор]

А недоумевает, что нигде такого в усилителях не видел именно Селф. Примечательно, в усилителях Cambrige Audio, где Селф был ведущим схемотехником, такой коррекции нет.
Two-pole compensation is well known as a technique for squeezing the best performance from an
op-amp[8,9] , but it has rarely been applied to power amplifi ers; the only example I know is found in
Widlar [5] .

С6 попробовать увеличить, и лучше сразу в базу Q5. R6, R10 увеличить. А вообще, надо на АЧХ и ФЧХ с разомкнутой ООС смотреть.

Господа!У кого какие мысли?

Посмотреть вложение 169322 Посмотреть вложение 169323Посмотреть вложение 169324

 

[Александр Бокарёв]

Почему-то никто не увидел здесь схемы Видерхольда с выкушенным операционником.
Шиклай на выходе- мелочи.

 

[Конструктор]

Почему-то никто не увидел здесь схемы Видерхольда с выкушенным операционником.
Шиклай на выходе- мелочи.

Да, каскад с общей базой не я придумал. Но и не Видерхольд, я думаю.

 

[Vik]

Почему-то никто не увидел здесь схемы Видерхольда с выкушенным операционником.

Вы ошибаетесь, Простор не имеет отношения к Видерхольду.

 

[юан8]

эта схема была давно на веге,причем в железе делал автор,название темы не помню,помню хвастался что полоса очень широкая))))

 

[Ёшкин Кот]

ТРС - это "Transition Miller Compensation" - модификация двухполюсной коррекции, предложенная Баксанделлом, если я правильно понял.

TMC - Transitional Miller Compensation
TPC - Two Pole Compensation

Сравнение, обсуждение, дискуссии здесь:

Transitional Miller Compensation (TMC) vs. Two Pole Compensation (TPC)

Once again, wanted to find these posts and threads by a title search rather than digging for them. EDIT: This thread was intended to make it easier to find posts on the subject but I'm having to fix the links again. This time I'm providing the post # so that if the links break again one can...

www.diyaudio.com

В прикреплённом файле расшифровка некоторых часто употребляемых сокращений, чтобы было понятно, о чём там речь.

 

[Конструктор]

эта схема была давно на веге,причем в железе делал автор,название темы не помню,помню хвастался что полоса очень широкая))))

Конечно, широкая. Каскады с ОБ на входе УКВ-блоков в приёмниках ставятся. А тут два каскада , и оба ОБ.