Gtlab Forum
Тематический => Негитарная электроника => Тема начата: MONTIKOR от Октября 13, 2012, 11:00:10 pm
-
Всем доброго времени суток!!!
Возникла идея собрать для репетиций мониторы и усилитель к ним....Остановился вот на этом усилке - "STONE COLD" от LINCORa: http://lincor-lib.narod.ru/Amps.htm Почему??? - Собирал его Итун, очень понравилось (цена\качество).....Вот.....
Нашел также чертежи колонок: http://photo.qip.ru/users/ssanshes/
Пока я все читал-перечитывал, понял что все не так просто... Нужно будет собрать усилок на динамики, а на пищалки отдельный усилок...Также прочитал что надо будет потом все настраивать между собой... Собственно вопрос - как и от чего отталкиваться??? Может есть статьи на эту тему??? на форуме я не нашел... В общем приветствуется любая помощь. Заранее спасибо !!!
-
@ MONTIKOR
Для мониторов усилок по битой сцилке не годится. Если имеются ввиду студийные мониторы. А для тех колонок пойдёт, только это уже не мониторы будут а НЧ стеки. Но это уже совсем другая тема... А вообще, усилок дерьмовенький. Нелинейность у него огого. Лучше собери 7293 пару в мост. Разницы в звуке, я думаю, не услышишь. Не парься, вот эта http://www.ebay.com/itm/MX100-Audio-power-amplifier-board-200W-200W-DIY-KIT-/370518802570?pt=US_Amplifier_Parts_Components&hash=item5644a4408a хрень перекроет твой проект по всем параметрам. Даже можешь и для студийки пользовать с соответствующей акустикой, и стОит недорого, и мосх будет целый. ИМХО
И ещё, если до этого ты не делал подобных лабиринтов, то знай, что это достаточно трудоёмкий и капризный проект. Если делать по науке, то сначала надо бы померить параметры ТС у лопуха. Потом рассчитать ему лабиринт. А если делать от фонаря, вероятность разочарования на порядок выше вероятности осчастливливания.
А вообще, тему надо бы в другой раздел запостить... ИМХО
-
ну-ка, ну-ка. ссылочку, плиз. если это тот самый стонеколд, о котором я думаю...
уж не этот ли?
http://www.vegalab.ru/forum/attachment.php?s=77765b1b61d55a48caba4430c2876afd&attachmentid=21123&d=1176298950
-
@ Vilsi
Этот.
-
@ Elick
не. пусть сам скажет. их там было несколько модификаций-улучшений от разных экспериментаторов. а конкретно этот можно считать руководством, как НЕ НАДО делать усилители.
-
[movedhere] Гитарные усилители и примочки [move by] Denn.
-
@ Vilsi
Я это и пытался объяснить. Если руки чешуться, можно мой спаять, последнюю схему из ветки. Я намакетил. С импульсником и питаниями 80В драйвер, 2х70В конец. Просто студийный звук. В оконечнике IRFP250N. Если интересно, могу выложить схему с номиналами под конкретные напруги.
-
@ Vilsi
Кста, нашёл я пару модификаций. По мне, так ещё хуже оригинала. Таки, как верблюда ни бей, лошадью он не станет ;)
-
таки да! я, каюсь, в свое время пытался сделать один из модов. срочно надо было заказ сделать. соблазнился простотой и отзывами. слегка плату под себя переделал, начал собирать даже. потом уперся в катушку: показалось,что индуктивность маловата для такой конструкции. измерил: да, меньше. посчитал, скоко надо, намотал, измерил. в результате проект был остановлен. но заинтересовался глобально. потом кое-что посчитал - и офигел: этот усилитель не должен работать никогда. причем порочна изначально сама схема.
-
@ Vilsi
ХЗ, у меня знакомый чудик собирал, что-то настраивал, вроде работало, но по мне лучше бы молчало. 7293 в стоке звучит приятнее. Я не думаю, что у него руки кривые, потому, что он делал вещи и посерьёзнее, видимо "по определению"...
-
да не.. я ж говорю - анализировал. эта штука не может работать по определению. могу поделиться, чего таки нашел. мож, кому еще интересно будет.
хотя тут есть один момент. я его не только в этой схеме, но еще и в других вдруг находить начал.
-
@ Vilsi
Ну, дык, поделись, чего там не может работать, обмозгуем...
-
ууу, нашел благодарного слушателя! ;D ну смотри!
для начала: привязываемся к документу со схемой по ссылке выше. это так скать, конечный результат исследований. собстно, рассуждения в нем по настройке и выбору деталей и являются предметом анализа. в общем, придираться там можно почти к каждому слову.
1. сначала цитата:
"Начало этой истории положило прочтение публикации ... и ее обсуждение на протяжении более года на форумах Vlab и Ussr Hi-Fi. С тех пор стало очевидно, что без оригинала статьи ... дальнейшее усовершенствование усилителя Гумеля превратится в вытаскивание гланд через … ну вы меня поняли."
обсуждение: сравнивая схему от Гумели и Линкора не удалось найти каких-либо существенных отличий. а вот схема от Шмидта - таки да и весьма. имеется ввиду резистор R3, который в схеме от Шмидта равен 39 Ом, у Линкора - 200 Ом. а это означает, что к-т усиления у Линкора (и у Гумели) меньше на 20 дБ. почему это важно я надеюсь пояснить в дальнейшем.
2. я уже упоминал про катушку.
Смотрим формулу условия баланса моста.
Величина индуктивности необходима L1 = 2,06 мкГн
предлагается намотка «на оправке d=7мм в два слоя и содержит 9+7 витков медного провода диаметром 0,8мм в лаковой или эпоксидной изоляции». Пусть так, намотал, измерил. На частоте 1 кГц. Получил 1,45 мкГн. Не поверил, рассчитал в программе RTE.EXE. По расчету получилось 23 витка: 12+11. Намотал, измерил: 2,03 мкГн. Ну и?.. получается ошибка в 25%! чего они там все настраивали, если мост изначально не сбалансирован? поэтому пришлось резко тормозить проект и разбираться.
3. Диоды развязки питания ОУ - D6, D7.
С одной стороны, похвально, наверно, они там нужны. Однако чисто схемотехнически уважаемый Lincor умудрился вставить их в самое неудачное место. Для подтверждения рассмотрим узел на VT1, D7 и VT3. Получается, что диод включен между базой и эмиттером VT3. При этом возможные пульсации напряжения на катоде D7, поступающие по цепям питания, сглаживаются конденсатором С5. Соответственно, напряжение на базе VT3 также будет стабилизировано. В то же время напряжение на аноде D7 будет изменяться в результате, например, разряда конденсаторов фильтра питания. Степень влияния можно оценить из следующих соображений.
Емкость фильтра питания – 10 000 мкФ. Ток разряда (это ток нагрузки) – 1 А. Время действия такого тока – 8 мс. Соответствует 125 Гц. В данном случае для исключения влияния подзаряда емкости предполагаем, что импульс тока попадает между пиками выпрямленного двухполупериодным выпрямителем напряжения – 10 мс, соответствует 100 Гц. Считаем:
U=I*t/C= 1 А * 0,008 мс / 0,01 Ф = 0,8 В.
Нормально, да? Получили, что напряжение на эмиттере VT3 может «провалиться» на 0,8 В по отношению к базе во время отбора тока всего в 1 А. Ессно, что VT3 полностью закроется. Для поддержания уровня выходного напряжения в нагрузке усилитель через ОООС обязан будет компенсировать это уменьшение посредством увеличения тока через VT1. А если емкость уменьшить в 2 раза? А ток в нагрузке может быть ампер 5 и больше?
А если импульс тока попадает еще и на момент подзаряда емкости фильтра БП… Тут еще и модуляция с частотой выпрямленного напряжения.
т.е., установка диодов в этом месте приводит к появлению паразитной ООС по току, которая зависит от величины реактивных элементов – конденсаторов, которые к тому же установлены в БП и влиять на параметры усиления ну никак не должны.
Ну ладно, это могла быть неточность на принципиальной схеме. Но на печатке диоды разведены именно так, как указаны.
в принципе, появление этих диодов понятно и определяется общей концепцией борьбы за устойчивость. но об этом слегка позднее
-
(продолжение)
4. Диоды смещения (D1, D2).
Вот тут я вообще не пойму. Народ на форумах мучается, всячески подбирает эти диоды, получает разную реакцию на разный тип. У Шмидта и Гумели таких проблем не возникало, судя по всему, по определению. Ну и чего?
Смотрим. Ток предвыходного транзистора устанавливается равным 20 мА. Откуда взялось это значение совершенно непонятно. Ну пусть. Смотрю, какие диоды держат указанный ток и нахожу, что из германия этому условию удовлетворяет только Д311. Ну еще Д7, но этот как-то несерьезно. А что кремний? А там еще хуже. При таком токе получить значение 0,7-0,8 В совершенно элементарно. Это не критично для дарлингтонов, а вот для обычных биполярников это совершенно неприемлемо.
Вывод. Назначенное "сверху" значение начального тока приводит к совершенно неоправданным затратам времени на поиск элементной базы.
5. Еще одно замечание, которое перекликается с предыдущим пунктом. Цитата: "Для нормальной работы УМЗЧ необходимо, чтобы смещение на выходе не превышало 30мВ." Наверно, это заявление было сделано не просто так. Опять считаем. В нагрузке 4 Ома при таком напряжении потечет ток 30 / 4 =7,5 мА. Поскольку выходные транзисторы должны быть закрыты, то потечет он через предвыходные. А там собственный начальный ток уже принят в 20 мА. Т.е., погрешность в данном случае составляет 7,5/20=37,5 % Это уже даже не инженерная точность. А как же тогда:"Устанавливается подбором резисторов R7, R8 до получения на резисторах R15, R16 напряжения 300мВ. Все эти резисторы должны быть подобраны в пары с максимально возможной точностью." На фига подбирать в пары да еще с максимально возможной точностью? И как это вообще возможно сделать с учетом такого перекоса по току?
6. Конденсатор С2.
Lincor пишет: «Емкость C2 установлена для того, чтобы компенсировать падение усиления с увеличением частоты для ОУ 741. Для TL071 эта неравномерность проявляется далеко за пределами звукового диапазона, а поэтому не требует коррекции. Одним из форумчан Vlab этот конденсатор был вообще исключен. Я же предлагаю установку емкости порядка 500-1000пФ для стабильности схемы и джампер JP1, который позволяет отключить эту коррекцию.»
Ну, вообще-то, любую аналогично включенную емкость можно рассматривать как коррекцию "вперед", так и "назад". В данном случае емкость С2 – это ООС ("назад"). А вот манипуляции с этой емкостью обусловлены как раз общей концепцией построения этого усилителя. К чему мы, собственно, и подходим.
-
(продолжение продолжения)
ну и , наконец, основное, из-за чего, собстно, весь сыр-бор.
это устойчивость усилителя. первое доступное упоминание об этом эффекте было достаточно давно: А. Майоров, журнал «Радио» №5 за 1977 год. второе упоминание, еще более популистское и более подробное www.samodelka.ru/articles/ampl_schulz1.php.
(кстати, по поводу усилителя, описанного там. опять каюсь, имел дело. правда, собирал его мой юный друг радиолюбитель, таки по моей рекомендации. не пошел. как потом выяснилось, несмотря на все ухищрения автор (имхо, заслуживает всяческого уважения) нечаянно наступил на небольшую соплю, которая все испортила)
относительный недостаток: в обоих источниках рассматривается частный, очень конкретный, правда, широко распространенный, случай теории устойчивости применительно к усилостроению.
но, тем не менее, представление о том, что нас ждет при проектировании усилителей, эти публикации дают.
-
@ Vilsi
Млин, нафига тебе было так промывать кости этому, раненному на всю голову, усилку? Сам бы нарисовал другой, и спаял на здоровье. Самая большая трабла у этого усила в ОУ. ОУ работает в режиме АВ! Для выходного каскада это ещё допустимо, т.к. есть чем жертвовать (тепловой режим, потребление, наличие активного охлаждения и т.д.), а для УН это вообще нафиг не надо. Режим с возбудом по питанию ОУ вообще мёртворождённое решение. ИМХО. Что мешает поставить туда нормальный УН, однотакт? Ну, а остальное можно и поправить, только это будет уже совсем другой усил... Кста, я давно ушёл от проектирования и строительства "комплементаров" именно из-за некомплементарности "комплементарных пар" транзисторов. Это относится ко всем вариантам, и к биполярам и к ФЕТам.
-
ну да, полностью согласен. все это ковырял чисто из интереса. пишу токо долго, времени хватает на маленькие заметки. на самом деле это заняло от силы часа 3. когда начинаешь включать голову, рукам наступает значительное облегчение.
а сейчас я на самом деле поднимаю довольно глобальную тему очернения вообще концов с применением операционников. по крайней мере большого класса.
-
@ Vilsi
Не, не всё так плохо, на самом деле. ОУ тоже разные бывают, да и включение тоже. Если у хорошего ОУ сделать выход в классе А, это очень сильно улучшает его свойства. Главное правильно организовать ООС, или совсем её исключить. Для примера структура очень качественного звука, с ОУ на дискретах, применяемая мною неоднократно, и всегда с положительным результатом.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fimg547.imageshack.us%2Fimg547%2F7633%2Fdiskropamp.gif&hash=eb691cd6298e6360cee229c9aaa59d2b7f481a4f) (http://imageshack.us/photo/my-images/547/diskropamp.gif/)
Если требуются пояснения, спросите.
Кста. если использовать ВВ транзисторы, может оказаться, что большее усиление напряжения не потребуется, или, если нет под рукой импорта, можно применить КП364, каскодом ОИ-ОБ. В последнем случае, УН точно не потребуется, т.к. среди биполяров есть экземпляры за 300В, а этого для УН, за глаза, при мощностях до нескольких киловатт. :D
Можно ещё несколько увеличить Ку с разомкнутой ООС, применив ИТ в коллектор pnp. Но мне этого никогда не требовалось, хотя я могу предположить такие случаи.
-
к этой схеме претензий нет. по крайней мере в рамках текущего очернения. а к-т усиления у нее? и еще: проверял АЧХ? с ООС. и как у нее переходная характеристика?
-
@ Vilsi
Ку зависит от типов применяемых транзисторов, в среднем порядка 1000, при условии применения в качестве pnp транзиля подобного кт3107л, или аналогичного, с ИТ у него в коллекторе. Ну, и, ввиду короткого тракта, переходная характеристика так-же определяется только качеством используемых транзилей. Кста, эмитерный повторитель на выходе можно прилепить к любому качественному ОУ, что очень недурно улучшает его линейность, ввиду перевода всего устройства в режим А, без компромисов.
Да, не забудь, что этот Ку с разомкнутой петлёй ООС, и про мощностную полосу пропускания тоже...
-
вот опять стало интересно. чисто академически. во-первых, для вот этого усилка сопротивление нагрузки. во-вторых, "эмитерный повторитель на выходе можно прилепить к любому качественному ОУ" - имеется ввиду выход ОУ - на базу транзистора? а эмиттер - ну туда, в нагрузку?
-
Ток в нагрузку не должен превышать ток через выходные транзисторы. Ток через них задаётся резисторами в базе нижнего. Можно задавать любой, НО, теоретически, этот выходной каскад может отдать в нагрузку ток, превышающий ток потребления ОУ (точнее ток покоя выходного каскада ОУ, он несколько меньше потребляемого тока) умноженного на коэффициент усиления верхнего транзиля, без выхода из режима А. И не важно, какой там перед ним ОУ, тот что на дискретах, или интегральный. Практически, несколько меньше.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fimg849.imageshack.us%2Fimg849%2F885%2Fopamp.gif&hash=18482cafaf616a8b3c5057dbea259ded5a89c6fa) (http://imageshack.us/photo/my-images/849/opamp.gif/)
Инвертирующий усилитель.
-
...эмитерный повторитель на выходе можно прилепить к любому качественному ОУ, что очень недурно улучшает его линейность, ввиду перевода всего устройства в режим А, без компромисов.
Эм. повторитель не может перевести вых. каскад ОУ в класс А; чтобы это сделать, к выходу ОУ следует прицепить источник тока, который будет являться нагрузкой для одного из транзисторов, т.е. выход станет однотактным, что и означает работу в классе А. Правда, это имеет смысл делать со старыми ОУ, да и то, не со всеми - надо схему смотреть.
А эм. повторитель позволяет просто увеличить нагрузочную способность ОУ.
Ну, и, ввиду короткого тракта,
Тракт, как раз, длинный - два усилительных каскада плюс повторитель. Короткий тракт для ОУ - это однокаскадный УН, см., например, даташит на AD826.
Ну, и несколько других неточностей в описании работы этой схемы.
-
@ OlegFX
А чем Вам не понравился данный вариант перевода ОУ в режим А. ОУ постоянно потребляет свои 5мА, например. Нагрузкой ему является ЭП с ИТ в эмитере. ОС снимается с более низкоомного ЭП. Чистый А класс. А вых каскад ОУ, будет работать в классе А, до тех пор, пока его выходной ток не превысит ток покоя его выходного каскада! Для этого и лепим ему на выход усилитель тока. Теперь, этот ОУ с выходным ЭП будет работать в классе А, до тех пор, пока ток в нагрузку не превысит ток ИТ, а его мы можем задать! Не бесконечно, конечно, но, теоретически, можно увеличить его до значения в h21э раз больше тока покоя вых каскада ОУ. Практически чуть меньше. Что не так?
А по поводу длинного тракта... Мож он и длинный, но переходная характеристика с 2sk170,2sa872 и 2sc1775 очень даже не хуже любой АД-шки. Во всяком случае на слух неотличимо. Ку небольшой, это да. Соответственно мощностная полоса итдитп. Тут не спорю... Но при желании можно и улучшить... Мне этого не требовалось!
Да, и ещё, кто Вам сказал, что у АД826 УН однокаскадный? Гляньте сами. Там чистых 2 каскада УН. Один диф, ОЭ, а второй ОБ с ИТ.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/analogdevices/432952987AD826_b.pdf
-
имхо, когда в схеме участвует ОУ надо очень внимательно все считать. иначе можно так нарваться!.. вот в этой схеме при применении маломощных ВЧ транзисторов при грубой оценке вроде все нормально. но могут быть и тонкие моменты.
ну ладно, я все никак не закончу чернить стонеколд.
(продолжение)
итак, что нам вещает теория устойчивости? а вещает она ответ на 2 вопроса:
1. устойчива ли данная схема с обратной связью,
2. собстно, насколько она устойчива.
Критерий устойчивости Найквиста:
Операционная схема устойчива, если критическая точка (-1,+j0) находится слева от годографа амплитудно-фазовой характеристики схемы с обратной связью при изменении частоты от нуля до бесконечности.
картинки рисовать не буду, это довольно проблематично, но. из этого критерия следует, что выходное напряжение схемы растет неограниченно, если комплексное петлевое усиление при изменении частоты (b*A) достигает значения -1. b-глубина обратной связи, A-комплексный к-т усиления усилителя без обратной связи. в этом случае схема называется неустойчивой.
может быть вариант, когда петлевое усиление меньше -1 при +j0, однако усилитель не переходит в режим генерации. такая схема называется условно-устойчивой. но при малейшем внешнем воздействии (температуре, питании) условие генерации может выполниться.
что нужно знать для анализа устойчивости? да чуть-чуть: фазу и амплитуду. обычно обратная связь определяется парой резисторов, поэтому фазовых искажений не вносит. а вот изменение А по частоте необходимо считать.
какие элементы вызывают это изменение? тоже просто - конденсаторы с резисторами. причем , если они образуют интегрирующую цепь, то это называется "полюсом". если дифференцирующую - "нулем". полюс приводит к
запаздыванию фазы на 90 градусов. нуль - соответственно к опережению на 90град.
в этом плане с полюсами всегда проще, они есть всегда и поддаются если не прямому расчету, то хотя бы приближенной оценке. с нулями - сложнее. они организовываются либо специально - опережающая коррекция, либо присутствуют в неявном виде, что приводит к некоторым весьма тонким эффектам, которые, в общем-то, иногда надо учитывать.
применительно к построению схем: наличие 2 полюсов на некоторой частоте даст задержку фазы на 180 град. если при этом амплитуды хватит для удовлетворения параметров Найквиста - усилитель превращается в генератор.
-
@ Elick
Да, и ещё, кто Вам сказал, что у АД826 УН однокаскадный? Гляньте сами. Там чистых 2 каскада УН. Один диф, ОЭ, а второй ОБ с ИТ.
Эта топология называется "сломанный каскод" и она действительно однокаскадная. Про преимущества такой схемы можно почитать, например, в даташите на AD797 в THEORY OF OPERATION. Так устроены, кстати, многие хорошие звуковые ОУ.
Про остальное, ну, долгий разговор... Короче, лишь бы нравилось. Могу только посоветовать во входном дифкаскаде применить не 2SK170 (здесь - это плохой выбор), а ПТ с большим U отсечки и большим током стока, например, J(MMBF)108,310. Искажения уменьшатся в квадрате от кратности U_отс (теоретически).
-
@ OlegFX
Да, по поводу искажений, я знаю, но есть нюанс. Ку всего устройства уменьшается. Я не вдавался в подробности, но Ку с разомкнутой ООС с J310 меньше раза в 2-3. Самые хорошие результаты по звуку и Ку я получал с КПС104Г в дифкаскаде и J201 в ИТ. Но переходная чуть лучше с 2SK170 и J202.