Gtlab Forum
Тематический => Гитарные усилители и примочки => Тема начата: DDD от Января 22, 2016, 02:37:02 pm
-
Двухтактный выходной каскад гитарного тракта.
На 8 Ом дает 4 Ватта "чистого".
Сделан всего на 2 транзисторах (характеристики на поле схемы).
Из особенностей:
- выходной каскад сделан по схеме ОИ, что обеспечивает "естественное" высокое выходное сопротивление для правильного взаимодействия с динамиком;
- хороший гармонический состав в перегруженном состоянии, а именно значительные 3-я и 5-я гармоники, а дальше быстро затухающий хвост более высоких обертонов (на графиках показаны осциллограмма и спектр Фурье при 4-кратной перегрузке);
- без проблем работает на емкостную нагрузку, работал час на динамик, зашунтированный кондером 10 мкФ, все в порядке;
- схема проще (и дешевле) некуда.
Ток покоя и рабочая точка (половина питания на выходе) стабилизированы по температуре и по напряжению питания, так что усилитель реально работает при питании от 17 до 30 Вольт (выше мой источник питания не регулируется).
Требуется источник питания с малыми пульсациями. Я пробовал китайский лабораторный блок питания, а также транс-выпрямитель-фильтр 5000 мкФ, причем просто с выпрямителем в динамиках слышен еле заметный фон при отсутствии сигнала, а при полной нагрузке на выходе чувствуется добавка 100-Герцовой составляющей.
Я рекомендую все-таки стабилизированный блок питания, можно импульсный. Приятель порекомендовал попробовать БП от старого лэп-топа, 19 Вольт, 2.4 Ампера.
Регулировки - на поле схемы. Сначала надо выставить ток покоя, потом - пол-питания на выходе, и повторить эту процедуру 2-3 раза.
Оба транзистора без прокладок сидят на едином радиаторе с пачку Кэмела, в любых режимах нагрев не вызывает дискомфорта при касании радиатора рукой.
Раза три случайно коротил выход на землю, ненадолго. Лабораторный блок был выставлен на ограничение 2 Ампера, защита сработала, а в нестабилизированном блоке выгорел 3-амперный предохранитель во вторичной цепи, транзисторы остались целыми.
Проверял на следующих динамиках:
- 4ГД8Е, 2 штуки последовательно: звучит резко, напористо, пришлось убавить ВЧ тембром;
- 4ГД35, 2 штуки последовательно: звучало мутновато и песочно, пришлось зашунтировать кондером 3.3 мкФ, что исправило звук в корне;
- самодельный гитарный кабинет с динамиком Дженсен 10 дюймов, закрытый с двумя фазоинверсными дырками: звучит просто шикарно без всяких корректировок.
----------------
Для раскачки входа УМ использовал старую 9-Вольтовую примочку с Маршалловским 3-ручечным ТБ плюс Презенс, на выходе TL061, максимальный выход чуть более плюс/минус 4 Вольт. Гонял как в линейном режиме с искажалкой от примочки, так и в режиме перегруза самого УМ, аж уши завяли от громкости.
-------------
По моим прикидкам, если взять небольшой импульсный БП, то все хозйство можно уместить в коробку величиной с толстенькую книжку, а для раскачки использовать примочку наподобие той, что использовал я.
* Всё, что правее резистора R16, есть эквивалентная схема гитарного динамика (автор эквивалента - коллега KMG).
** На двух нижних картинках показана форма сигнала при 4-кратной перегрузке (входное напряжение 4 Вольта амплитуды при начале ограничения на 1 Вольте) и соответствующий спектр Фурье. В спектре видны значительные 3-я и 5-я гармоники и незначительный спадающий набор высших гармоник.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FwbLtF9c.png&hash=a47628ade471b67fa9062702248bbf56a815c024)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2Fu1cipY6.png&hash=8f66c21f09802a4c1d565402efe4fa312b950326)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FYrGbQ0J.png&hash=1742f30c0377cd9328ee764833557bdcd212c822)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FJiolnR1.png&hash=ec6edbc129194b9d060b397ebe033e21f0428bef)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2F8ebwNua.png&hash=4f024a0052edde94dc87d88d94a937aa02b63eee)
-
Как-то работать будет.
В схеме, похоже, перепутаны местами R8 и R10. По жизни, да и по моему симулятору, р-канальные транзисторы открываются меньшим (по модулю) напряжением З-И, чем "парные" к ним n-канальные. В приведенной схеме все наоборот.
Настройка режима весьма геморройная и острая. Стабилитроны обеспечивают стабильность тока покоя при изменении напряжения питания, однако ООС по режиму съедается ими почти начисто. Одно за счет другого.
Термостабильность на троечку. Ток покоя меняется 5мА/10град, постоянное напряжение выхода 500мВ/10град.
Источник тока на J1 здесь нужен как козе баян. Без него работает не хуже.
Сильная чувствительность к любой грязи по шине питания.
Выходное сопротивление около 300 Ом. У Р-Р на тетродах оно в разы меньше.
Нелинейные искажения еще до ограничения значительны. Искажения формы ограниченного сигнала видны невооруженным глазом. И все это, равно как и полоса пропускания сверху, зависят от выходного сопротивления источника сигнала.
Автор совершенно не учел действие динамической входной емкости транзисторов.
-
В спектре видны значительные 3-я и 5-я гармоники и незначительный спадающий набор высших гармоник.
"незначительный спадающий" - это, простите, с градиентом не меньше 26 дБ/номер.
Оценивать спектр следует исключительно в логарифмическом масштабе...
Кроме того, для оценки спектра выборка должна содержать достаточное количество периодов основного колебания - не меньше десяти. И палка должна быть палкой, а не треугольником - потому, что то, что между палками - тоже важно...
-
1) "Как-то работать будет".
- Прекрасно работает, проверено на двух макетах с питанием 24 Вольт, и на двух макетах с питанием 12 Вольт (предыдущий вариант, незначительно отличный от данного).
2) "В схеме, похоже, перепутаны местами R8 и R10. По жизни, да и по моему симулятору, р-канальные транзисторы открываются меньшим (по модулю) напряжением З-И, чем "парные" к ним n-канальные. В приведенной схеме все наоборот".
- НЕ перепутано. Мой симулятор Микрокап-10 показывает именно так, как на схеме.
3) "Настройка режима весьма геморройная и острая. Стабилитроны обеспечивают стабильность тока покоя при изменении напряжения питания, однако ООС по режиму съедается ими почти начисто. Одно за счет другого."
- Настраивается на практике легко в течение минуты, а то и быстрее. Крутнул один подстроечник, потом другой, потом пару раз повторил операцию и заменил подстроечники на ближайший номинал обычного резистора. Чего тут сложного, обычная процедура.
Рабочая точка убегает от силы на пол-Вольта от середины питания при изменении самого питания от 17 до 30 Вольт, что совершенно не критично для такого диапазона изменений питания, а тем более для реальных ситуаций.
4) "Термостабильность на троечку. Ток покоя меняется 5мА/10град, постоянное напряжение выхода 500мВ/10град."
- Ток покоя падает с 54 мА до 40 мА при увеличении температуры с 20 до 80 градусов, то есть: 14 мА / 60 град = 0,23 мА/град , оно же 2,3 мА/10 град. Реально меньше, так как происходит дополнительная термокомпенсация за счет отрицательного температурного коэффициента при разогреве транзисторов.
- Рабочая точка уплывает на 0,4 Вольта при увеличении температуры с 20 до 80 градусов, то есть: 400 мВ / 60 град = 6.7 мВ/град, оно же 67 мВ/10 град.
Дотошных испытаний термостабильности на макетах не проводил, так как беглый осмотр и контроль реальных параметров меня более чем удовлетворил, а своему симулятору я доверяю безоговорочно. Если практика более-менее подтверждает результаты моего сима, то разногласия с другими симуляторами я элементарно игнорирую с достаточными на то основаниями.
5) "Источник тока на J1 здесь нужен как козе баян. Без него работает не хуже."
- Источник тока на J1, а также стабилитроны нужны в основном для того, чтобы значительно сузить диапазоны настройки режимов для разных напряжений питания и, тем самым, унифицировать номенклатуру элементов.
6) "Сильная чувствительность к любой грязи по шине питания."
- Об этом упомянуто в стартовом посте, равно как и рекомендовано использовать стабилизированный БП.
7) Выходное сопротивление около 300 Ом. У Р-Р на тетродах оно в разы меньше.
- 300 Ом - нереальная цифра для данного усилителя, явно происходящая от неверной методики расчета (100% правильную методику я тоже не знаю). По моим прикидкам оно примерно 35 Ом. По слуховым ощущениям выходное сопротивление примерно такое же, как у обычного гитарного комбика.
8)
а) "Нелинейные искажения еще до ограничения значительны. Искажения формы ограниченного сигнала видны невооруженным глазом". - Я бы назвал это термином "компрессия", и признал за немаловажное достоинство, присущее именно гитарным усилителям.
б) "И все это, равно как и полоса пропускания сверху, зависят от выходного сопротивления источника сигнала". - Полоса сверху намеренно ограничена резисторами R12 и R13, а регулятор Х1(10 кОм) исторически остался в схеме по результатам работы на динамики 4ГД-8Е, чтобы немного смягчить их звук как раз на половинной громкости, на которой я их гонял. Чтобы расширить полосу, можн Х1 заменить на регулятор с сопротивлением 1-2 кОм.
9. "Автор совершенно не учел действие динамической входной емкости транзисторов." - см. п. 8 б).
Самое главное: после того, как я несколько часов с удовольствием бренчал в этот усилитель, попробовал играть в свой испытанный Roland Cube-60. К моему удивлению, играть в сабж понравилось больше, потом сравнил много раз, при всем том, что Cube-60 весьма неплохой комбарь. Теперь планирую комбик продать, если, конечно, руки дойдут до изготовления сабжевого усилка в более-менее юзабельном виде.
И, в заключение:
Предложенная схема не претендует на звание супер-пуперного девайса, равно как и на титул Хи-Фи техники. Как гитарный усилитель - это очень неплохо, и ИМХО по оптимуму совокупности параметров в группе максимальной простоты и дешевизны имеет очень немного конкурентов.
Кроме того, этот усилитель на сегодня не имеет долговременной истории эксплуатации, но уже показал достаточно хорошие параметры. Если не поленюсь, повожусь с ним еще какое-то время, но не в ближайшем обозримом будущем.
-
Если практика более-менее подтверждает результаты моего сима, то разногласия с другими симуляторами я элементарно игнорирую с достаточными на то основаниями.
Ну коли так - живите как хотите. Умываю руки.
-
- 300 Ом - нереальная цифра для данного усилителя, явно происходящая от неверной методики расчета (100% правильную методику я тоже не знаю). По моим прикидкам оно примерно 35 Ом. По слуховым ощущениям выходное сопротивление примерно такое же, как у обычного гитарного комбика.
Если "правильная методика" - это о микрокапе, то скиньте .cir , я "посчитаю", а вы потом посмотрите, как это делается.
-
300 Ом выходное сопротивление уже хотя бы потому нереальная цифра, что она не учитывает наличия резисторов R20 и R22, изначально шунтирующих выход усилителя сопротивлением 48 Oм.
Одно это говорит уже о том, что итоговое выходное сопротивление будет ну никак не больше 48 Ом (плюс еще R16 - 560 Ом в параллель, да уж ладно), какие там нафик 300 Ом...
По справедливому замечанию коллеги new_man уменьшил номинал регулятора громкости Х1 до 2 кОм.
------------
Залил схему:
https://www.sendspace.com/file/ovo0kp
Продублировал заливку на всякий случай:
http://zalil.su/6154877
Примечание: В залитой схеме эквивалент динамика отключен деактивацией участка проводника, соединяющего его с выходом УМ, а резистор R16 (560 Oм) временно заменен на 8 Ом - это следует учесть при работе со схемой.
-
@ DDD
Гораздо проще не городить огород со стабилитронами и задавать режим (среднюю точку) при помощи параллельной ООС, для чего выход связать с затворами МОПов через делители.
МОП - сам себе стабилитрон, поскольку имеет "правую" характеристику и нет проблем использовать это для установки режима.
ХИНТ: играя номиналами делителя можно обеспечить ООС по переменному току (неглубокую - достаточно и 6 дБ, что никак не повлияет на звучание), и тем самым добиться правильного выходного импеданса усилителя.
-
Я писал про выходное сопротивление самого усилителя, а R20, R22 и R16 - это все внешняя навеска.
Эдак можно на выход навесить резистор 1 Ом и утверждать, что это и есть выходное сопротивление усилителя.
И с какой-то точки зрения это будет правдой, главное, чтобы этот ом не выступал за габарит.
-
На картинке показана реакция выхода УМ на изменение нагрузки.
Видно, что при нагрузке R16 = 34 Ом выходное напряжение падает вдвое против R16 = 100 кОм (по сути бесконечность для данного случая).
Таким образом, можно считать выходное сопротивление УМ примерно равным 34 Ом.
Почти то же самое значение - 35 Ом - давал анализ изменения АЧХ при вариациях нагрузки, но я посчитал эти данные не очень надежности ввиду того, что они малосигнальные, и не очень подходят для описания мощного усилителя.
Однако, как видим, данные подтвердились и для достаточно большой величины выходного сигнала амплитудой 50 мВ.
*** Для обеспечения корректности измерений было сделано следующее:
- эквивалент динамика отсоединен, в качестве нагрузки использован R16;
- выходной конденсатор С6 увеличен до 1F, чтобы его реактивное сопротивление не давало существенного вклада в результат.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2Fq41unaV.png&hash=2aae56d60f6d20814c5206fa39190f7fde68d947)
-
Я писал про выходное сопротивление самого усилителя, а R20, R22 и R16 - это все внешняя навеска.
Эдак можно на выход навесить резистор 1 Ом и утверждать, что это и есть выходное сопротивление усилителя.
И с какой-то точки зрения это будет правдой, главное, чтобы этот ом не выступал за габарит.
Формально Вы правы, но реально "прыжки" сопротивления нагрузки от бесконечности до сотен Ом весьма сомнительны в качестве вводных параметров.
Анализ нелинейных схем более предпочтителен при конечных значениях переменных, и это соображение достаточно веское для ограничения диапазона их значений.
-
Z out можно мерить так:
https://app.box.com/s/9eag4bvyw1bz0zdzd4dxfnwb44e75ne8
Sw - переключает генератор для этого измерения
Rsw - аналог ключа для удобного моделирования с/без делителя 2W
Rz - измерительный R
Нагрузку, естественно, отключена.
Формула Z=Vout/I(Rz)
-
Гораздо проще не городить огород со стабилитронами и задавать режим (среднюю точку) при помощи параллельной ООС, для чего выход связать с затворами МОПов через делители.
МОП - сам себе стабилитрон, поскольку имеет "правую" характеристику и нет проблем использовать это для установки режима.
ХИНТ: играя номиналами делителя можно обеспечить ООС по переменному току (неглубокую - достаточно и 6 дБ, что никак не повлияет на звучание), и тем самым добиться правильного выходного импеданса усилителя.
Пробовал и такое, задавая смещение триодов резистивными делителями с их стоков.
В этом случае половина питания держится гораздо лучше, но ток покоя очень сильно зависит от самой величины напряжения питания.
И, хотя применение стабилизированного питания для данного УМ весьма желательно (с точки недопущения пролезания грязи из питания на выход), у меня есть задумка сделать переключаемое напряжение питания - типа почти в два раза - для того, чтобы можно было при желании грузить выходной каскад на уменьшенной громкости, и, в то же время, при надобности иметь и повышенную мощность выхода.
Исходя из формулы расчета мощности, снижение питания в два раза даст уменьшение мощности в четыре раза; не уверен, что это комфортное значение, но надо попробовать на реальных мощностях с конкретными динамиками.
-------------
Регулировать выходной импеданс усилителя можно изменением сопротивлений R16, R20 и R22. Несмотря на кажущуюся абсурдность и неоптимальность такой регулировки, для усилителя с такой конфигурацией выходного каскада и такого уровня мощности это вполне нормально и, причем, не требует введения дополнительных элементов.
-
Z out можно мерить так:
https://app.box.com/s/9eag4bvyw1bz0zdzd4dxfnwb44e75ne8
Sw - переключает генератор для этого измерения
Rsw - аналог ключа для удобного моделирования с/без делителя 2W
Rz - измерительный R
Нагрузку, естественно, отключена.
Формула Z=Vout/I(Rz)
OlegFX,
спасибо Вам за методу.
По Вашей формуле получилось:
140 Ом (R16, R20 и R22 отключены);
36 Ом (R16 отключен, R20 и R22 подключены);
*** Измерительный резистор RZ я увеличил до 10 Ом, иначе формуле не хватало разрешения, а также увеличил С6 до 1 Фарады, чтобы он не вносил погрешность.
------------
У меня по анализу величины падения напряжения на выходе при подключении нагрузки получилось 34 Ом; разница обусловлена тем, что я измерял при подключенном параллельно резисторе R16.
==============
Вопрос теперь в том, является ли значение 36 Ом оптимальным? Звучит-то оно нехудо, но что говорит теория и опыт?
-
Alt+2 - 140 Ом на 80 Гц и падает до 15 Ом на 8 кГц. Т.е. F-зависимое, так получилось?
Измерительный резистор RZ я увеличил до 10 Ом, иначе формуле не хватало разрешения,
Не понял, какого разрешения?
а также увеличил С6 до 1 Фарады, чтобы он не вносил погрешность.
Это не корректно, на схеме же он стоит? Стоит, значит, это не погрешность, а учёт этого С6.
-
"Alt+2 - 140 Ом на 80 Гц и падает до 15 Ом на 8 кГц. Т.е. F-зависимое, так получилось?" - у меня при Alt+2 получилось с делителем 2W так: 37 Ом (80 Гц) и 12.4 Ом (8 кГц).
Чем объяснить частотную зависимость - ума не приложу (?). По идее с ростом частоты усиление падает, и импеданс должен расти, а тут наоборот (?)
*** Я не включал через Alt+2 и не делал частотный анализ, а сделал через Probe Transient на частоте 200 Гц. Графики, ессно, не строил, а считал вручную, поэтому пришлось RZ увеличить до 10 Ом, иначе падение на нем было неизмеримо мало.
Кстати, внутреннее сопротивление генератора равно 1 мОм (миллиом), также и поэтому я посчитал, что RZ надо брать многократно больше. Это существенно?
-----------
Относительно включения С6 в контур выходного импеданса: его емкость 1000 мкФ, а реактивное сопротивление на частоте 80 Герц равно 2 Ом. То есть, незначительная добавка к величине 36 Ом, примерно 5,5%.
Так что, разница не столь велика.
-
у меня при Alt+2 получилось с делителем 2W так: 37 Ом (80 Гц) и 12.4 Ом (8 кГц).
Да, всё верно.
Чем объяснить - ума не приложу (?)
Вы конструктор, вы и объясняйте. Если серьёзно, то я не анализировал. Похоже, на прямое прохождение через ёмкости полевика. Попробуйте искусственно увеличить ёмкость З-С. У меня получилось интересно.
-
При закоротке резисторов 2.2 кОм в затворах полевиков выходной импеданс на частоте 8 кГц поднялся на 6 Ом (оба графика).
Если бы это было прямое прохождение сигнала по емкости З-С, то при этом импеданс бы упал.
Скорее всего, падение выходного импеданса связано с уменьшением усиления, обусловленным отрицательной обратной связью через емкости З-С. При закоротке резисторов глубина ООС уменьшилась, усиление выросло, и выходное сопротивление также выросло.
Выходит, что в данной схемной конфигурации выходное сопротивление пропорционально коэффициенту усиления транзисторов.
Также, по графику видно, что уменьшение сопротивления нагрузки действует отчасти аналогично ООС в традиционных усилителях, то есть уменьшает гейн и расширяет полосу пропускания.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FeuzCMXG.png&hash=2a1fa3315b161456909b80beb43205f4af33f28b)
-
Да, видимо так, это я некорректно выразился. Короче, влияние ёмкостей переходов. Можно, например, проверить с другими ПТ.
-
@OlegFX
По Вашему совету поигрался с добавкой кондеров параллельно З-С.
Усиление падает, причем, к моему удивлению, начиная с самых нижних частот, но на самых верхних все-таки сильнее (смотрел в диапазоне 80-8кГц).
Удивительные дела.
-------
ИМХО стоит попрбовать эту схему с хорошими транзисторами, что-нибудь вроде известной парочки 2SJ162-2SK1058. С ними эта схема должна по идее начинать работать уже от 6-7-8 Вольт, что может открыть немалые возможности по переключению максимальной выходной мощности путем переключения напряжения питания.
-
Да увеличьте уж С4 иС5 хотя бы до 1мкФ! Что за мучение смотреть на эти потуги...
-
А что даст увеличение емкостей С4 и С5?
И как это избавит меня от мучений?
-
Ну, ладно - затравил, так получи в ответку...
Итак, несмотря на энтузиазм ТС, предложенный вариант имеет ряд принципиальных недостатков.
Хотя для начала - о достоинствах:
однокаскадный усь без ООС на естественном усилении мощных ключей реально интересен для гитаристики, поскольку обладает наилучшими характеристиками в перегрузе.
Потому этот аспект имеет смысл сохранить и развить.
Теперь о недостатках:
Во-первых, никакой стабилизации режимов - держать среднюю точку при помощи подгонки начальных токов, это себе дороже, поскольку неизбежно разъедется в эксплуатации.
Во-вторых - очень высокая чувствительность к грязи на шине питания! Вся грязь полностью прикладывается к затвору верхнего камня.
Ну, крайне некошерно!
Потому алаверды:
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fperatronika.ucoz.ru%2F_fr%2F0%2F6396570.png&hash=e481ac2fd0ca92de5766f9b2f8bb2a3e59cd5cb9)
В данном случае для управления выходными ключами используется генератор тока, в роли которого выступает комплементарный каскад на жифетах - сигнал выделяется на резисторах, вторым концом привязанных к шине питания (или земле). При этом, грязь на шине на затвор МОПа не проходит. От слова - совсем. То есть, можно смело питать от нестабилизированного источника - и лучше двуполярного.
Правда в данной версии точности поддержания средней точки маловато для исключения выходного конденсатора - но я полагаю, что его в любом раскладе следует сохранять в качестве фильтра, отрезающего НЧ-глюки, возникающие при клиппинге.
Входной каскад на жифетах в данном случае обеспечивает усиление (по сигналу) не больше 6 дБ - что не должно влиять на динамику клиппирования (что это так - убедитесь в симе).
Но при нужде можно суммарное чутьё УМЗЧ приподнять. Или наоборот загрубить. С этим нет проблем.
ХИНТ: пока что проблема установки начального тока ключей решена подбором R7 - но при следующем подходе к снаряду полагаю накрутить полную автоматику установки начального тока вкупе с улучшенной стабилизацией средней точки
Пока же посмакуй в симе эту схемку...
-
Да, и ещё - забыл упомянуть такую багофичу исходного (а равно - и модернизированного) уся, как заведомая несимметрия усиления в плечах: поскольку МОПы заведомо имеют разную крутизну.
Так, что от чётных гармоник тут не спрятаться, не скрыться - но опять же, для гитаристики это именно фича, поскольку искажения в данном случае очень мягкие...
-
Интереснейшее решение (если, конечно, пройдет проверку). Непременно проверю, с удовольствием и пристрастием.
Для начала немного уточню для строгости понимания:
1) "... никакой стабилизации режимов - держать среднюю точку при помощи подгонки начальных токов..." - реально в сабжевой схеме есть ООС по постоянке за счет ненулевого (хотя и крайне малого) динамического сопротивления стабилитронов. Эта ООС позволяет держать рабочую точку с отклонением не более 0.5 Вольта от серединки в диапзаоне питаний 17-30 Вольт.
Так что, не все так страшно, на самом-то деле.
Но, честно говоря, меня самого такое положение дел не устраивает, так как воспитан на том, что ООС по ПТ должна быть на все 100%.
2) "... очень высокая чувствительность к грязи на шине питания!..." - согласен полностью, о чем писал в старт-посте.
3) "... Вся грязь полностью прикладывается к затвору верхнего камня." - неточно: вся грязь прикладывается к ИСТОКУ верхнего триода, а к затвору - частично, так как делится на входных (затворных) цепях. Возникающая в результате разница приложена к переходу затвор-исток, и, ессно, усиливается строго наравне со входным сигналом.
Хрен редьки не слаще, и разница формулировок только в исходной точке отсчета: я рассуждаю "относительно земли", а коллега Peratron относительно истока верхнего триода.
-------------
Указанные недостатки не давали мне покоя с самого начала, и я перепробовал кучу решений, но ни одно из них не давало лучшей комбинации стабильности в широком диапазоне температур и питающих напряжений, поэтому я остановился на сабжевом решении, как на самом оптимальном компромиссе.
Кроме того, мне принципиально не хотелось усложнять схему введением специальных контуров ООС по ПТ с помощью ОУ (к примеру) или подобных мощных средств
То, что предлагает коллега Peratron, я не пробовал. Пробовал пару-тройку аналогичных топологий на биполярных транзисторах, но ни одно из них меня не устроило больше исходной схемы, т.к. непременно портило либо термостабильность, либо положение рабочей точки, либо не давило пролезание в звук грязи из питания.
Его решение на первый взгляд выглядит красиво, так как типа убирает из схемы сказанные выше проблемы, делает ненужными стабилитроны, и добавляет немного гейна, что ИМХО весьма желательно.
Где-то в НЕТе видел такую же комбинацию на комплементарных JFET, кажется 2SK170/2SJ74. Надо поискать.
В общем, покопаюсь в симе, посмотрю как оно себя ведет.
-
В ссылках симпатичные схемы УМ на комплементарных мощных МОСФЕТ и входных ПТ.
Есть весьма заманчивые варианты.
http://www.amplimos.it/images/mosquito_amp.gif
http://perso.wanadoo.fr/jm.plantefeve/boris2.gif
http://jm.plantefeve.pagesperso-orange.fr/zenevo.gif
Например:
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fwww.ne.jp%2Fasahi%2Fevo%2Famp%2FJ200K1529%2Fexp1.gif&hash=abd742b80276c3554b5fe3e65a4b30828bc69446)
-
Хочу вернуться к вопросу о динамической емкости мощных мосфетов.
Почему-то во многих публикациях в затворы последовательно суют резисторы непомерных номиналов, 1-2 КОм. Вот я и хочу проиллюстрировать, что происходит с сигналом в этих случаях.
Набросал в симуляторе простую схемку:
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FmBAKdOB.gif&hash=10b5a1cf3b3bcb51551a83b3321092f921ac30a9)
Здесь V1 - источник сигнала, а V3 - смещение затвора, обеспечивающее заданный режим. Ток стока U1 задан 100 мА. Это как бы имитация нижнего транзистора в схеме DDD. Цепь R2, C1 поставлена просто для сравнения процессов на ней и на затворе транзистора.
Входной сигнал выбран в форме трапеции для удобства сравнения. При сравнении с линейной функцией всякая кривизна видна очень отчетливо, не то, что с синусом, который сам по себе крив почти везде.
Период трапеции 250 мкСек, то есть частота 4 КГц.
На следующей картинке показаны падения напряжения на резисторах R1 синим цветом и R2 зелененьким. Для сравнения там-же можно увидеть входной сигнал, уменьшенный в 10 раз.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FIkHpuZH.gif&hash=6312d0a8388d7d768679023b989d3e5af0a8e142)
Что можно сказать? Зеленая курва ведет себя штатно: линейному изменению напряжения соответствует отрезок постоянного тока заряда емкости. Другое дело - ток через емкость затвора. Эта емкость не только велика, она еще резко нелинейна. И вот эти всплески напряжения вычитаются из входного сигнала, а разница подается на затвор. Что тут можно сказать за линейность усиления? Это жопа, господа...
Для иллюстрации заднепричинного места следующая картинка - сравнение выходного сигнала (на истоке) со входным. Для удобства рассмотрения входной сигнал инвертирован, масштабирован и совмещен с выходным по среднему значению.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2F5xo6YH2.gif&hash=1e0c4ac71226a3df851737dbbe4dea8a04efb668)
В общем ясно, что динамическая емкость ключевого мосфета - это зло великое. И если уж приспичило использовать его в схеме с ОИ, то следует всячески уменьшать подведенное к затвору последовательное сопротивление. Это относится и к внутреннему сопротивлению источника, с которого сигнал на мосфет подается.
С другой стороны, полностью изъять затворный резистор не всегда возможно, транзистор начнет генерировать. Но минимизировать его величину обязательно.
А ограничение полосы пропускания лучше сделать в другом месте.
-
Коллега new_man,
Спасибо Вам за важную информацию, поданную в грамотном иллюстративном виде.
Как видно из Ваших графиков, на рабочей частоте 4 кГц (первая гармоника трапеции?) вылезают изрядные нечетные гармоники.
Полагаю, что при воспроизведении предварителльно искаженного сигнала эти гармоники могут дать явно слышимый "песок", а при работе выходного каскада с перегрузом ситуация будет еще хуже ИМХО.
В общем, спешно уменьшаю сопротивления в цепях затвора, кроме шуток.
-
3) "... Вся грязь полностью прикладывается к затвору верхнего камня." - неточно: вся грязь прикладывается к ИСТОКУ верхнего триода, а к затвору - частично, так как делится на входных (затворных) цепях.
Именно, что вся!
Исток - на шине питания, затвор - на земле (через входную ёмкость).
И если вход от источника с малым сопротивлением - то вся, а если с большим - то половина (хрен редьки слаще, ага), но зато освободившаяся грязюка прёт на нижнее плечо...
-
В ссылках симпатичные схемы УМ на комплементарных мощных МОСФЕТ и входных ПТ.
Это варианты с глубокой ООС - совсем другой цвет и вкус.
Надо модифицировать: снять ООС по переменке и уменьшить Кус первого каскада до 0...10 дБ.
Причём, тут есть грабли: если снять усиление только по переменке, но оставить высокое усиление по постоянке, то получим хорошую стабильность режима (глубину удержания средней точки), но заплатим за неё сильным переходным процессом при перегрузе (из-за накопления сигнала ошибки в петле ООС по режиму).
Так, что снижать нужно усиление и по переменке, и по постоянке - возлагая всё усиление на выходные камни.
А вопрос с режимами надо решать как-то иначе...
-
Как видно из Ваших графиков, на рабочей частоте 4 кГц (первая гармоника трапеции?) вылезают изрядные нечетные гармоники.
В двухтактной схеме они компенсируются вторым плечом - но за счёт сквозных токов!
-
Как видно из Ваших графиков, на рабочей частоте 4 кГц (первая гармоника трапеции?) вылезают изрядные нечетные гармоники.
В двухтактной схеме они компенсируются вторым плечом - но за счёт сквозных токов!
Лучший способ избавиться от грязи - это не иметь её.
Поэтому обойдемся без компенсации вторым плечом, тем более, что плечи сильно несимметричные, и не верю я в такую компенсацию.
------------------
Не могу подобрать подходящую комплементарную пару JFET в первый каскад.
Нужно чтобы эта пара:
- была легко добываемой;
- наличествовала в моем Микрокапе;
- имела корпус SOT-23
---------------
Пробую 2N5457-2N5460 (планарные, MMBT серия) - вроде бы они хорошо вяжутся в пару. По результату доложусь.
-
По схеме коллеги Ператрона:
1) В пред-каскаде из опробованных мной пар JFET лучше всего подошли 2N5457-2N5460: с ними предварительный каскад (при отсоединенных МОСФЕТах) показал лучшую симметрию по постоянке, т.е. при одинаковых резисторах их обвязки средняя точка была максимально близкой к половине питания.
2) Пробовал в выходных МОСФЕТ парах следующие комбинации:
- IRF 530-9530;
- IRF 530-9540;
- IRF 530-9520.
3) Максимальную симметрию по постоянке обеспечила пара IRF 530-9540, т.е. при одинаковой обвязке половина питания на стоках выставилась практически без регулировки.
Частный вывод: схема легко и без проблем регулируется по постоянному току.
4) Однако, при любых комбинациях пар мне не удалось добиться более-менее приличного НЕИСКАЖЕННОГО размаха на нагрузке 8 Ом.
Максимум, что я получил - это двойной размах 12 Вольт, а дальше начинается асимметрия, резко усугубляющаяся при увеличении степени перегруза, как я ни пытался подстаривать и симметрировать размах. Подбирал резисторы и в истоках предварительных транзисторов, и в стоках - все без толку.
То есть, на данный момент я не в состоянии выжать из схемы коллеги Ператрона более-менее приличный результат.
===============
Кроме того, пробовал пред. каскад на БТ ВС850-ВС860, базы соединены на делителе полупитания, эмиттеры соединены типа буквы "Х" (есть такая конфигурация, кто знает).
Схема работает прекрасно по постоянке и по переменке, отдает хорошую неискаженную мощность, прекрасно держит рабочую точку на пол-питания, и т.д.
Правда, ток покоя растет в три раза в диапазоне 20...90 град.
Пытался скомпенсировать парой диодов - помогло, но не до конца, все равно остался рост тока покоя, требуется более сложная термокомпенсация, бросил с ней возиться.
Однако, из этой попытки сделал интересный вывод: с принципиально комплементарными ВС850-ВС860 в пред. каскаде усилитель прекрасно работает как по постоянке, таки и по переменке.
Выходит, что сами МОСФЕТы IRF 530-9530 достаточно симметричны, а гадость идет от несогласованных JFET транзисторов.
Не уверен, что можно подобрать должным образом согласованную JFET пару, которая в паре с IRF 530-9530 даст малые искажения без общей ООС.
=====================
Вывод:
Представляется логичным повозиться с комбинацией БТ пары в пред. каскаде и парой IRF в выходной ступени. Там несложно добиться хорошей термостабильности тока покоя, но надо тшательно проверить уровень пролезания "грязи" с питания в динамик (я это пока не проверил).
Схема на картинке, в ней только требуется доработать термокоменсацию тока покоя (это совсем уже не сложно, просто мне надоело сегодня возиться).
R5 - ток покоя МОСФЕТов.
Х2 - установка пол-питания на стоках МОСФЕТов.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FHTD30Ty.png&hash=5eece3a8cee501b9070944f40b5dce17df721131)
-
4) Однако, при любых комбинациях пар мне не удалось добиться
???
-
4) Однако, при любых комбинациях пар мне не удалось добиться
???
Отходил на пяток минут, теперь закончил предыдущий пост.
*** Поссать и родить нельзя погодить :-[
-
Ну, получите дохлую кошку #2
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fperatronika.ucoz.ru%2F_fr%2F0%2F3461680.png&hash=e298c1aa6d91f8990daecc999b4772c091cbcbcf)
Здесь применено "летающее" питание оконечного каскада - благодаря чему истоки обоих МОПов оказываются привязанными к земле и всё предельно упрощается. Всё, кроме того, что для оконечника нужна отдельная обмотка со средней точкой и своим выпрямителем.
Для предваков же понадобится другой источник - но зато и по помехам оно развяжется правильно.
Управление смещением прикинуто весьма условно - лишь для того, что б продемонстрировать топологию...
ХИНТ: в отношении первичной сути концепции - использование для усиления только свойств самих МОПов - тут всё просто идеально...
-
!!! Такую схему, как на картинке, я доселе не видывал, крайне интересная схема.
Вопросы по схеме:
1) Полагаю, что выходное сопротивление этого УМ точно такое же, как и в сабжевой схеме (при равенстве токов покоя)?
2) Чем и как стабилизирован ток покоя при изменениях напряжения питания? Даже если блоки "12" и "-12" стабилизированы, то изменение напряжений источников V2 и V3 вызовет соответствующе - и весьма немалое - изменение тока покоя.
Красивая схема, я и начинал с подобной (но немного отличной) конфигурации, но посчитал два источника питания слишком уж затратным для схемы из двух транзисторов.
Лет пять назад коллега Medved публиковал схему на ДВУХ ОДИНАКОВЫХ МОСФЕТАХ, в которой также два развязанных источника питания, но там они включены по-другому, и напрямую не контачат друг с другом. Вот он-то как раз и обратил моё внимание на топологии с двумя разнесенными питаниями, но я тогда не уделил достаточного им внимания.
Теперь же, повозившись с сабжем, начинаю понимать, что два комплекта обмоток/диодов/кондеров - это не так уж и затратно, если принять во внимание получившиеся выгоды.
Ну что же, надо пробовать...
В ссылках подобные схемы с двумя ИП:
http://i700.photobucket.com/albums/ww7/paulhynes/CIRC1.jpg
*** А вот о какой схеме я говорил:
http://gtlab.net/gtlab2/readarticle.php?article_id=59
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fwww.gtlab.net%2Fgtlab2%2Ffilemanager%2Fuserpix%2Fmedved%2Farticle_02_Field_Beast%2FField_Beast.GIF&hash=180d1c10c9ba0ff1ce89cc3482f8c29776449fac)
-
1) Полагаю, что выходное сопротивление этого УМ точно такое же, как и в сабжевой схеме (при равенстве токов покоя)?
Не вижу причин для различий.
По крайней мере навскидку...
2) Чем и как стабилизирован ток покоя при изменениях напряжения питания?
Точно тем же, что и в исходной схеме - ток тупо устанавливается начальным смещением (точно устанавливается R7).
Серединка - ООС по постоянке, как и в предыдущей схеме (если прикинуть фазы - то становится понятно, откуда там именно отрицательная ОС).
Номиналы делителей взяты от балды - потому могут потребовать уточнения по тем или иным соображениям.
Лет пять назад коллега Medved публиковал схему на ДВУХ ОДИНАКОВЫХ МОСФЕТАХ
Кошка #3 сейчас в отрисовке ::)
*** Вот о какой схеме я говорил:
Не... Другая будет :P
ХИНТ: я торможу по случаю вечернего времени - но вроде б такая топология называется цирклотрон...
Ладно, завтра по утрянке разберусь и вспомню...
-
4) Однако, при любых комбинациях пар мне не удалось добиться более-менее приличного НЕИСКАЖЕННОГО размаха на нагрузке 8 Ом.
Максимум, что я получил - это двойной размах 12 Вольт, а дальше начинается асимметрия, резко усугубляющаяся при увеличении степени перегруза, как я ни пытался подстаривать и симметрировать размах.
Честно говоря не понял проблемы - у меня вроде б всё пучком срослось.
Проверь - не слишком ли мал начальный ток жифетов?
Может просто банально не хватает для раскачки МОПов?
-
Прошу прощения, но я так и не понял, чем именно СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ ток покоя? (чем устанавливается - это понятно).
----------------
В той схеме, что выложил Medved, есть
- положительные моменты:
а) МОСФЕТы одного типа, что уменьшвет проблемы с симметрией;
б) Ток покоя стабилизирован применением диодов для смещения затворов - это стабилизирует и по температуре (?), и при гулянии напряжения питания;
в) Для раскачки оконечника используется парафазное напряжение, что позволяет использовать схему фазоинвертора, аналогичную ряду ламповых УМ, а также ввести точно такую же схему Presence;
г) Не нужен разделительный конденсатор на выходе.
- и отрицательные моменты:
а) требуются две сугубо раздельные обмотки питающего транса, тогда как в схеме коллеги Ператрона можно использовать также и одну обмотку с отводом от середины (то есть проще найти транс);
б) Каскад раскачки более сложный, чем у Ператрона
в) Отсутствие разделительного конденсатора имеет и свои недостатки.
-
Прошу прощения, но я так и не понял, чем именно СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ ток покоя? (чем устанавливается - это понятно).
Ни в одной из обсуждённых здесь схем ток покоя не стабилизируется! Как и в двухтактных АВ-усилителях вообще.
Просто по определению.
Он может термокомпенсироваться тем или иным макаром - но это уже другая епархия.
И я сказал же - я не заморачивался в данном примере с этим аспектом.
Я только топологию по сигналу предлагаю.
Так, что с термостабилизацией можно разбираться, как захочет левая пятка...
-
Прошу прощения, но я так и не понял, чем именно СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ ток покоя? (чем устанавливается - это понятно).
Ни в одной из обсуждённых здесь схем ток покоя не стабилизируется! Как и в двухтактных АВ-усилителях вообще.
.......
Так, что с термостабилизацией можно разбираться, как захочет левая пятка...
Как сказать...
В моей исходной схеме ток покоя стабилизирован:
а) Против гуляний температуры - собсно, полевики серии IRF при начальных токах стока не более 100 мА имею отрицательный ТК тока, так что они САМИ термокомпенсируют себя.
б) Против гуляний питающего напряжения - стабилитронами и источником тока в их цепи.
Как показал мне сим, гуляния питающего напряжения, вызванные нестабильностью напруги в розетки, вызывают значительные изменения тока покоя МОСФЕТов. Мало того, что это может вызвать перегрев триодов, так оно еще и сильно меняет коэффициент усиления каскада и выходное сопротивление УМ.
Эти факторы я оцениваю как довольно существенные, а потому считаю стабилизацию тока покоя против изменения питающего напряжения весьмав важным делом.
*** Рекомендую просимить сей момент, там хорошо будет видно.
-
Вообще-то я всегда полагаю питание предварительного усилителя стабилизированным: 78L 12 поставил и решил все проблемы.
Но ещё раз повторю - этот аспект я не предлагал.
А если б предлагал бы - то тупо воткнул бы между затворами МОПов "стабилитрон" из 2N700 и двух резисторов...
-
Посимил схему Medved'а.
Работает шикарно, ограничивает красиво, при питании 2х12 Вольт шпарит в нагрузку без малого 22 Вольта размаха, симметрия красивая, все регулируется без проблем (юзал 2SK1058).
НО! Эта схема нифига НЕ ИМЕЕТ ВЫСОКОГО ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, по прикидкам не более 1-2 Ом, как оно и указано в описании.
Полагаю, что и все другие схемы с разделенным источником питания также низкоомные по выходу - исправляю: был совершенно не прав
В сабжевой схеме топология не просто двухтактная, а типа "с динамической активной нагрузкой", то есть один из транзисторов служит динамической (то бишь высокоомной) нагрузкой для другого. Засим выход высокоомный, т.к. штатная нагрузка (динмик) шунтирует эту "динамическую нагрузку, пропорционально уменьшая усиление.
Схемы с разделенным источником питания такого не предполоагают, увы- исправляю: был совершенно не прав
:-/
-
Полагаю, что и все другие схемы с разделенным источником питания также низкоомные по выходу.
Питание к этому не имеет отношения - всё определяется включением выходных камней и/или ООС. В цирклотроне использованы истоковые повторители.
А мы пытаемся синтезировать схему с общим истоком.
есть один из транзисторов служит динамической (то бишь высокоомной) нагрузкой для другого.
Вообще-то попеременная работа типична для двухтактных схем с любым включением камней.
Схемы с разделенным источником питания такого не предполоагают, увы.
Совершенно ошибочное умозаключение!
-
Фантастически красиво работает схема коллеги Ператрона из ответа #35.
Я пару часов симил её на триодах 2SJ162-2SK1058, получил большое удовольствие(!).
Все работает как надо, регулируется легко, усиливается, ограничивает мягенько и динамично, очень приличное выходное сопротивление и т.д.
Намереваюсь еще проверить стабильность параметров по температуре и гулянке питающих напряжений.
Также попробую обойтись всего двумя источниками питания (вместо четырех, которые исходно), и, кажется, это сделать несложно.
Коллега Ператрон - респект и +10500 баллов за профессионализм!
==================
ДОПОЛНЕНО
- Намереваюсь еще проверить стабильность параметров по температуре и гулянке питающихнапряжений. - проверено: превосходно.
- Пролезание грязи из источников питания: отлично (То есть давится в 30+ раз, и это не предел).
- "...обойтись всего двумя источниками питания (вместо четырех, которые исходно)..." - сделано легко.
Замечательная схемная идея! Я такого нигде не встречал до этого. Одна из лучших схемных идей на этом сайте.
Беру безоговорочно ::)
-
Ну, что ж. Вот и кошечка #3 поспела.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fperatronika.ucoz.ru%2F_fr%2F0%2F5446193.png&hash=e74f1d9aa5036a05a4fbcc84d3ae9bffaf73607c)
И хотя предыдущая кошечка, так пришедшаяся по душе камраду DDD, несомненно является самым простым и весьма эффективным воплощением главной идеи, заявленной в теме (обеспечение усиления лишь выходными камнями), а текущий вариант явно сложней, я всё ж рекомендую обратить на свежеиспечённую самое пристальное внимание.
Главная фишка - это использование идентичных МОПов в обоих плечах выходного каскада.
Это сразу снимает ряд проблем - в первую очередь, обеспечивает гораздо большую симметричность плеч и тем существенно уменьшает чётные гармоники, неизбежно возникающие из-за неодинаковости крутизны комплементаров.
Вторая фишка - весьма глубокое управление перераспределением усилений между предваком и оконечником!
Это достигается игрой R8 и Кпер ООС по переменного току (для введения ООС по переменке нужно ввести сопротивление последовательно с С3).
При нулевом R8 усиление дифкаскада весьма прилично и можно сильно уменьшить влияние кривизны МОПов при помощи ОООС.
Это позволяет надеяться на высокий потенциал топологии для ХЭ - звучать должно очень прилично, если правильно перераспределить усиление и выбрать оптимальную глубину ОООС.
Из других фишек: смещение полевиков формируется бэ-переходм Q5 и является термокомпенсированным (к слову, можно использовать не только МОПы, но и биполяры - но только правильно разобраться с усилением по току, использовав, к примеру, дарлингтоны).
Из очевидных недостатков - необходимость во вспомогательном источнике отрицательного напряжения, что строго говоря, не кажется обременительным (он маломощный и может использоваться для питания предварительного тракта).
ХИНТ: вместо биполяра на месте Q5 можно использовать МОП - например, 2N7000, рассчитывая при этом на улучшение термокомпенсации.
Надо только проверить формирователь на отсутствие насыщения - можно при этом тупо вместо -9 использовать -12, пересчитав делитель ООС для выставления средней точки (она зависит от отрицательного питания, поскольку делитель привязан к отрицательной шине.
Ну, и т.д., и т.п.
Да, чуть не забыл уточнить: в данной отрисовке точное значение начального тока выходников задаётся R16 - я воткнул его в эмиттеры токогенераторов, но можно разместить его в эмиттере задатчика Q5, тогда его номинал будет более вменяемым и можно ставить триммер.
В этом случае R10 и R9 выбираются так, что б выходники были призакрыты, а падение напряжения на сопротивлении в эмиттере Q5 будет добавляться к бэ-эталону и можно плавно приоткрывать выходники.
Правда, следует учитывать, что обрыв в цепи триммера в этом случае приведёт к максимальному открыванию токогенераторов и, соответственно, раскалит МОПы.
Именно из-за этого я идеологически перенёс регулировку в эмиттеры токогенераторов - но номинал получился невменяемый.
Впрочем, я не заморачивался с выбором R9/R10 - по идее надо их выбрать по максимальному току выходников в покое и добавочным резюком работать на уменьшение.
В этом случае при обрыве в триммере МОПы уйдут в глухой ноль...
-
Отдельно проиллюстрирую игру с ООС.
1. Спектр при амплитуде, близкой к клиппингу - без ООС. То есть, в конфигурации изначальной (усиление сформировано только МОПами).
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fperatronika.ucoz.ru%2F_fr%2F0%2F2650454.png&hash=e51e61cedbaab5aa7f880dbf192bea9bee26b84f)
2. Спектр при тех же условиях, но при разгоне усиления диффкаскада (R8=0) и введение ОООС (последовательно с С3 вставлено сопротивление 10 кОм)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fperatronika.ucoz.ru%2F_fr%2F0%2F0374997.png&hash=aa013b46d95a1b77b6542b0635e991111ad88da1)
Как видим, разница существенная!
Общие искажения сильно упали и, главное, спектр укоротился (!).
Результат кажется парадоксальным - для тех, кто рассуждает об этих фишках на пальцах, оперируя общепринятой в той или иной секте "теорией".
На самом деле (С) :P это ровно то, что я ожидал - в первом случае искажения природные МОПские. И потому весьма вульгарные - длинный спектр может порождать не только глубокая ОООС.
Во втором случае глубина ООС не столь фатальна, что б вырастить забор (нужно ещё учитывать, что полоса простого дифкаскада весьма широка - и потому по петле сигнал не запаздывает), но зато ООС выровняла передаточные характеристики МОПов и потому общие искажения упали, и при этом спектр укоротился очень кошерно.
Так, что полагаю эту топологию весьма перспективной для выскокачественного слушанья музыки - по моему разумению, это будет весьма близко к пресловутому "тёплому ламповому" ХЭ...
-
Вариант К#3 выбивается из темы: он не простенький и не красивый, как бы хорошо он ни работал. Хотя, чего в нем сложного? - добавлен вполне логичный дифкаскад с генераторами тока.
В схеме явно виден один из принципов адептов ХЭ: на выходе лучше использовать одинаковые транзисторы по несимметричной топологии ОЭ-ОК (ОИ-ОС), чем комплементарные, но, тем не менее, очень разные транзисторы по симметричной схеме ОЭ-ОЭ (ОИ-ОИ) или ОК-ОК (ОС-ОС).
Я по этому поводу неоднократно и страстно дискутировал с поклонниками небезизвестного УНЧ Quad, у которого выход сделан именно на транзисторах единого типа, пытаясь им доказать, что абсурд, доведенный до совершенства, все равно остается абсурдом.
Они не слышат слово "абсурд", но слышат слово "совершенство". )))
Правда, должен сказать, что один из самых лучших УНЧ, которые я слышал, был именно Quad, как это меня ни ломало.
Однако, хватит про ХЭ, здесь гитарный форум.
----------------
Повозился еще часок со схемой К#2 (из ответа #35).
Согласен, она дает заметную несимметрию при повышенных выходных сигналах, но для гитарного усилителя это ИМХО не так существенно, и можно это дело свалить на искажения в ФИ, если чё...
Также, она существенно искажает при перекосах питания, что может привести к порче динамика постоянным током (там на выходе нет разделительного кондера, и ставить его проблемно) - наткнулся на этот факт сегодня, буду проверять.
И, хотелось бы иметь побольше гейна, чтобы можно было регулировать выходной импеданс введением неглубокой ООС по напряжению. С транзисторами 2SJ162-2SK1058 добавить гейн не получается, с парами IRF530-9530 и подобными гейн выше, но схема сильно усложняется спецификой цепей их смещения, а несимметрия усиления гораздо более заметна.
Ну, буду думать дальше, а пока поищу пару идентичных источников питания, чтобы попробовать )))
-
Какая интересная схема в #46! И неожиданная. Вроде все узлы знакомые, но в таком сочетании...
Восхищен гибкостью мышления.
-
Я не помню, я кажется очень давно выкладывал вот такое (кликабельно):
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fcs625219.vk.me%2Fv625219847%2F3706%2FSShcyPmYa74.jpg&hash=3fafae94a4e0a1041cdd9380599fa64cc9cec58b) (http://cs625219.vk.me/v625219847/3708/B4RJPLXZRGA.jpg)
В качестве отрицательного источника можно взять какой-нибудь инвертор на летающих конденсаторах.
-
Я не помню, я кажется очень давно выкладывал вот такое (кликабельно):
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fcs625219.vk.me%2Fv625219847%2F3706%2FSShcyPmYa74.jpg&hash=3fafae94a4e0a1041cdd9380599fa64cc9cec58b) (http://cs625219.vk.me/v625219847/3708/B4RJPLXZRGA.jpg)
В качестве отрицательного источника можно взять какой-нибудь инвертор на летающих конденсаторах.
Долго врубался, где там выходной каскад, пока не допёр, что КОНДЁР С2(4,7m) есть 4700 мКФ, а не 4.7 микрофарады :-X
-
на выходе лучше использовать одинаковые транзисторы по несимметричной топологии ОЭ-ОК (ОИ-ОС), чем комплементарные, но, тем не менее, очень разные транзисторы по симметричной схеме ОЭ-ОЭ (ОИ-ОИ) или ОК-ОК (ОС-ОС).
В данном случае плечи симметричны! Как симметричны они, к примеру в цирклотроне из #36.
Да и в целом усь не сложней #36, при том, что мощное питание одно, а не раздельно-летающее, как в цирклотроне, в котором тоже требуется отдельное питание на раскачивающую часть.
Я уже говорил, что сторонник использования разделительной ёмкости в цепи динамика - которая поглощает ИНЧ грязь, бессмысленно качающую говоритель, уменьшая его ресурс.
Но если приспичит - можно в эту топологию ввести и высококачественный стабилизатор средней точки и отказаться от этой разделительной ёмкости, перейдя на классическое двуполярное питание.
И ещё раз обращаю внимание, что на рисунке - именно гитарный вариант, концептуально моделирующий ламповую классику, где всё усиление определяется тоже только выходными камнями (баллонами).
Здесь камни работают во включении ОИ (или ОЭ, если приспичит перейти на мощные биполяры) - потому, что питание затвора осуществляется током, образующим на затворных сопротивлениях управляющее падение напряжения. Оба плеча в этом отношении одинаковы.
ХИНТ: если кто хочет - то можем обсудить перспективы ХЭ-реализации в отдельном топике. Там есть куда шагать.
Но в текущем виде это именно гитарная реализация - на мой взгляд вполне минималистичная, но с хорошим запасом параметров (например, по входной чувствительности).
ХИНТ: при желании можно в качестве выходных камней использовать и лампы!
Причём, в двух вариантах - в полумосте, с разделительной ёмкостью и однофазным трансформатором, или же в классическом двухтактнике с классическим же трансформатором.
Если кто таким гибридом заинтересуется - могу прорисовать...
-
Если кто таким гибридом заинтересуется - могу прорисовать...
Был бы благодарен.
Sau
-
Ну, вариант К#3 я тогда вообще не понимаю: "...В данном случае плечи симметричны! Как симметричны они, к примеру в цирклотроне из #36..." - не для среднего интеллекта, я вообще в таких схемах путаюсь, честно говоря (((.
Спектрограммы убедительные, слов нет, но перед остальным - пасую, увы.
-
Ну, вариант К#3 я тогда вообще не понимаю: "...В данном случае плечи симметричны! Как симметричны они, к примеру в цирклотроне из #36..." - не для среднего интеллекта, я вообще в таких схемах путаюсь, честно говоря (((.
Спектрограммы убедительные, слов нет, но перед остальным - пасую, увы.
А всё просто: напряжение ЗИ определяется исключительно падением напряжения управляющего тока на резисторах, включённых между ЗИ выходных камней.
В обоих плечах оно одинаково!
То, что исток одного камня привязан к "неподвижной" шине питания, а другого - к "летающей" средней точке, значения не имеет: ведь ток формируется биполярами в режиме "генератор тока" и изменения напряжения на коллекторе на процесс не влияют.
Таким образом, каждый МОП оказывается открытым ровно на столько, сколько задаст ток (а не напряжение).
ХИНТ: есть небольшая ассиметрия - ток управления внешним плечом дальше идет на шину питания, а ток с нижнего плеча, поступивший в среднюю точку, дальше проходит в шину питания через верхний камень.
Потому начальный ток верхнего камня больше нижнего на величину тока управления - это видно по меткам токов на схеме.
Но разница незначительна - 3 мА на фоне сотен мА тока покоя. Потому пофиг - на работе не сказывается.
ХИНТ: вот выбор начального тока во всех этих схемах, в которых всё усиление определяется исключительно выходными камнями - весьма критичен!
От начального тока зависит начальная крутизна камней и, соответственно, чувствительность уся.
По симулятору у меня получается, что для этих камней надо не меньше 150 мА, а лучше - и побольше.
Это с одной стороны недостаток против общепринятых усей - но это неизбежная плата за саму идею.
И ещё: спектр сильно зависит от ширины зоны, в которой каскад остаётся в режиме А - без отсечки второго плеча.
Но это, опять же, аналогично ламповому прототипу. Правда там ВАХ помягче - но всё равно свойства те же.
Эти уси должны очень качественно звучать в режиме А - если есть возможность (питатель, радиаторы), то следует ставить их в чистый А. Или А, переходящий в АВ при уровнях -6...-10 дБ от клипа.
Тогда фактура звука должна получиться очень правильной - мягко и музыкально в тихом/среднем звуке (которого в музыке большинство) и переход к более резкому звуку на пиках, что оказывается максимально экологично для слуха.
(Вспомним кривую КНИ для лампового и транзисторного усей).
-
Наконец-то интересная тема! DDD и Peratron - спасибо.
@DDD - Вас не затруднит выложить полную схему, которую Вы симили и очень хвалили из Peratron #35 (К2) ? Особо интересует вариант на 12в основного питания.
@Peratron - схема К3 не кажется сложной в изготовлении. Но, правда, сложновата в понимиании. Как правильно пересчитать ее на 12в?
Желаемая мощность на выходе - до 1Вт.
-
@Peratron - схема К3 не кажется сложной в изготовлении. Но, правда, сложновата в понимиании. Как правильно пересчитать ее на 12в?
Желаемая мощность на выходе - до 1Вт.
Надо пересчитать/подобрать делитель, управляющий средней точкой - R12/R11.
Но вообще-то для такой малой мощности выходные камни получаются совсем уж избыточными.
Попробуйте подобрать их из ассортимента МОП-сборок - будет удобно: два камня в одной упаковке...
ХИНТ: найдёте подходящий тип сборки - напишите. Я попробую отсимить, если, конечно, модель найдётся...
-
Сорри меня - ашипка :-[
На схеме К3 нижнее плечо делителя ОС R12/R11 должно быть привязано к отрицательной шине питания, а не к R16!!!
Собственно, из-за этого и номинал R16 оказался невменяемый :'( :'( :'(
-
Наконец-то интересная тема! DDD и Peratron - спасибо.
@DDD - Вас не затруднит выложить полную схему, которую Вы симили и очень хвалили из Peratron #35 (К2) ? Особо интересует вариант на 12в основного питания.
@Peratron - схема К3 не кажется сложной в изготовлении. Но, правда, сложновата в понимиании. Как правильно пересчитать ее на 12в?
Желаемая мощность на выходе - до 1Вт.
Если питание стабилизированное, то проще всего будет мой исходный вариант, но БЕЗ стабилитронов. Это был начальный вариант, играет красиво.
При стабилизированном питании стабилитроны нафик выкидываются, и с ними уходят ВСЕ проблемы этого УМ.
Могу поискать, где-то есть схема. Самому стало интересно про 1 Ватт, надо заняться... вот сейчас и займусь.
Для 1 Ватта это самый оптимальный вариант, там всего 1 источник питания, а в схеме Peratron #35 (К2) по-любому надо 3 (три) независимых источника питания.
Его даже можно на 9 Вольт переделать, как раз будет 1 Ватт в максимуме, и питать можно от штатной питалки педалборда (он потреблять будет-то всего ничего).
"...найдёте подходящий тип сборки - напишите. Я попробую отсимить, если, конечно, модель найдётся..." - кажется, сюда отлично покатит AOD606, если не вру. Но ее нет в моем симе.
Коллега Ператрон прав: на 1 Ватт можно (и нужно) что-то полегче.
-
@Peratron - я так и мыслил себе, сборку. Из доступного и цене и наличию - IRF5850TRPBF Извините, по "молодости", активные ссылки и вложения размещать не имею права :)
Вариант 9-12в 0,5-1Вт - просто аж прыгаю от нетерпения :)
@DDD Посмотрите, пожалуйста.
-
К сожалению, этой модельки у меня в загашнике не нашлось.
Может подкинет кто?
-
A такие IRF7507, IRF7343
Ложная тревога. Это для схемы DDD, комплементарные т.е.
==========
Вот, пары N-Channel https://app.box.com/s/yauoe3wqag37pm7rr6rvyuultlq5q233
-
Думаю, все от "Международных искривителей" есть здесь - www.irf.com/models
-
Нужны р-каналы.
Или же поменять полярности источников. Тогда и 2N7000 в принципе сгодятся...
-
Думаю, все от "Международных искривителей" есть здесь - www.irf.com/models
Это только так кажется - на самом же деле нет...
-
P-ch https://app.box.com/s/c3pcdqiprq07leigklzneg7q3xl7c9kg
-
Открыта новая тема - "Еще более простой усилитель мощности" - там как раз запрошенный маломощный усилитель, 12 Вольт питания, полтора-два Ватта, простой как сопли ))))
Плиз дискуссиию по этой теме продолжить в новой теме.
-
@Peratron
Продолжаю верить в толковый усь 1Вт по Вашей топологии #35
.SUBCKT irf5850 1 2 3
**************************************
* Model Generated by MODPEX *
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
* All Rights Reserved *
* UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE *
* Contains Proprietary Information *
* Which is The Property of *
* SYMMETRY OR ITS LICENSORS *
*Commercial Use or Resale Restricted *
* by Symmetry License Agreement *
**************************************
* Model generated on Jun 19, 02
* MODEL FORMAT: SPICE3
* Symmetry POWER MOS Model (Version 1.0)
* External Node Designations
* Node 1 -> Drain
* Node 2 -> Gate
* Node 3 -> Source
M1 9 7 8 8 MM L=100u W=100u
.MODEL MM PMOS LEVEL=1 IS=1e-32
+VTO=-1 LAMBDA=0.0682282 KP=6.36392
+CGSO=2.84e-06 CGDO=1e-11
RS 8 3 0.0476779
D1 1 3 MD
.MODEL MD D IS=8.86589e-09 RS=0.0706168 N=1.5 BV=20
+IBV=0.00025 EG=1.2 XTI=4 TT=0.0001
+CJO=3.23445e-11 VJ=5 M=0.3 FC=0.5
RDS 3 1 1e+06
RD 9 1 0.0148237
RG 2 7 33.3577
D2 5 4 MD1
* Default values used in MD1:
* RS=0 EG=1.11 XTI=3.0 TT=0
* BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD1 D IS=1e-32 N=50
+CJO=7.15017e-11 VJ=11.9824 M=0.9 FC=1e-08
D3 5 0 MD2
* Default values used in MD2:
* EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
* BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD2 D IS=1e-10 N=0.4 RS=3.00001e-06
RL 5 10 1
FI2 7 9 VFI2 -1
VFI2 4 0 0
EV16 10 0 9 7 1
CAP 11 10 4.83458e-10
FI1 7 9 VFI1 -1
VFI1 11 6 0
RCAP 6 10 1
D4 6 0 MD3
* Default values used in MD3:
* EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
* RS=0 BV=infinite IBV=1mA
.MODEL MD3 D IS=1e-10 N=0.4
.ENDS irf5850
Найдено здесь -
http://ltwiki.org/?title=LTspiceIV-library_Library_Listing_Expanded
-
Не катит 5850: он крохотный и сгорит по теплу.
-
Длительно 1.8A до 20в S-D для 1Вт - мало? Ну, суперклеем радиатор приклеить
Это хорошо, что Вы сказали, что не подходит. Для Евгения это - как красная тряпка. Он вообще 2N7002 с инверсией питания предлагал :)
-
Сейчас есть специальные клеи для приклейки П\П элементов к радиаторам.
Но лично я предпочитаю или пайку фланца к плате, если для этого предназанчено, либо старый добрый винтик.
На ТО-92 можно одеть бублик из медной проволоки 0.8 мм, типа пружинка свернутая в тороид, и он нехудо тепло отдает. Но это типа 500-600 миллиВатт при комфортном нагреве.
-
Хорошие комплементарные пары МОСФЕТов, серия AOD6ХХF, AO66XX, AO46XX, AOP60X.
Шикарная номенклатура от "Alfa & Omega..."
Жаль только, их нет в Микрокапе.
-
На схеме - простейший гитарный усилитель мощностью 1.5 Ватта.
Имеет высокое выходное сопротивление для правильного взаимодействия с гитарным динамиком.
Требует стабилизированного питания.
Ток покоя и рабочая точка (после их настройки) поддерживаются автоматически и на зависят от температуры.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FkiYJUau.png&hash=1e5bbf29da6f979b3d57a0a4d2aa19313b52fe29)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2Fbcn2FTu.png&hash=1449cf3ae0a54ca951c80a7396aea8f7cd071d56)
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2Fb8b14jE.png&hash=112ae0d14d58c7e4b58b137d97c11f23a42fac72)
-
Это ТЗ, а схему предлагается нарисовать самому?
;D
-
Коллега OlegFX рекомендует IRF7507, IRF7343, стоит попробовать.
IRF7507 имеют 2-кратный запас по току (в схеме макисмльный ток стоков порядка 0,84 Ампера)
Они и IRF7343 ИМЕЮТСЯ в библиотеке Микрокапа-10.
============
Посмотрел даташиты:
1) По электрическим параметрм подходят прекрасно
2) По конструктивным - НЕ подходят: обе пары в махоньких планарных пластиковых корпусах 2х3 мм и 5х6 мм, будут проблемы с теплооотводом. Если им дать ток покоя 50 мА, то на них уже будет выделяться мощность 0,6 Ватта.
Из них можно делать УНЧ на пол-Ватта, полагаю.
*** Это, все-таки, ключевые транзисторы, не предназначенные для рассеивания большой мощности, и они не неудобны для УНЧ.
Можно, конечно, приладить к ним хитроумный радиатор и т.п. - но это надо изрядно повозиться, и вряд ли получится красиво.
-
Какое входное сопротивление у этого чудо-усилителя?
-
Какое входное сопротивление у этого чудо-усилителя?
Порядка 40 кОм, и в параллель ему пара тысяч пФ (емкость затворов МОСФЕТ), включенные через резистор 560/2 Ом
Предварительный каскад должен иметь выходное сопртивление не более 2 кОм и работать на указанную выше емкость.
*** Я подключал ко входу подобного УМ примочку с выходным каскадом на К140УД12, с питанием от +9 Вольт, и все прерасно работало.
-
Кстати, так как у триодов стоки сидят на фланце, можно их скрутить вместе одним винтиком через медную или алюминиевую пластинку-радиатор, и это дело будет нехудо сидеть в плате на пайке выводов, и привинчивать не потребуется, оно и так будет весьма жёстко.
-
на динамик 8 Ом работает?
-
на динамик 8 Ом работает?
Легко на 8 Ом.
Может и на 4 Ома без проблем, мощность буде выше примерно в 1,8 раза.
Напомню: обязательно стабилизированное питание. Таких блоков питания на 12 Вольт как грязи, самый распространенный вариант, они и для видеокамер идут, и куда угодно.
-
Это все хорошо, но зачем это все если есть класс D?
Ради большого выходного сопротивления?
Как там его с имитировать можно?
@ DDD Лучше (если есть вдохновение и интерес) подскажите как всем известную PAM8403 перевести в мост и приблизить к гитарному звучанию.
Все таки там 5 ват при питании 5 вольт получится и без лишнего рассеивания тепла и заморочек с радиаторами. И все это в SOIK 14
-
Сорри, но меня на данном этапе Д-класс не интересует.
К слову: у нас продаются готовые наборы Master Kit, D-class, 20 Ватт, размером со спичечный коробок.
Прилепить к нему ООС по току, вот и готовый гитарный усилок.
-
На схемке ниже вариант с транзисторами IRF630-9630, которые имеют меньший максимальный ток, нежели первоначальные IRF530-9530, а потому как-то уместнее в маломощном усилителе.
Собственно, разница невелика ни по параметрам, ни по стоимости.
Кроме того, добавлена диодно-резистивная схема защиты входа усилителя от перенапряжений и статических разрядов, т.к. триоды IRF не имеют встроенных защитных стабилитронов.
Описание процедуры настройки немного дополнено подробностями.
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fi.imgur.com%2FPaYhdgU.png&hash=a5cbb9f2b43f17f2ce0fea75c82dd0fc56c8c568)
-
Я правильно понимаю, что радиаторы для этого устройства - не потребуются?
ЗЫ Что-то Ператрон затих - ваяет-паяет?
-
Повторю: так как у триодов стоки сидят на фланце, можно их скрутить вместе одним винтиком через медную или алюминиевую пластинку-радиатор размером 30х30х1 мм, и это дело будет нехудо сидеть в плате на пайке выводов, и привинчивать не потребуется, оно и так будет весьма жёстко.
В принципе, на такой мощности можно и без радатора, но радиатор типа для порядка и как признак хорошего вкуса ).
-
Peratron, а сколько ватт ваша схема из поста #22 и сколько она потребляет.
Просто давно собирался делать гибрид, преамп то уже давно пылится спаянный осталось оконечник спаять. Почему про мощность, потребление спрашиваю, нужно что то маломощное и чтобы трансформатор потянул осталось две вторички по 12,6v 100mA
-
Peratron, а сколько ватт ваша схема из поста #22 и сколько она потребляет.
На сколько рассчитать - столько и будет.
По расчёту мощностей - от классики не отличается. Только разве максимальный КПД будет чуть повыше среднего - поскольку камни открываются на полную катушку и нет потерь на всяких несуразностях, типичных для многих других схем.
Что касается трансформатора - то он явно слаб. С ним на что-то, более полуватта-ватта рассчитывать вряд ли стоит - учитывая, что гитарный усь работает с невысоким пик-фактором, в отличие от звукоусилительного.
А при таких мощностях игры вокруг специальной схемотехники смысла не имеют - тут лучше взять какую-нибудь классику от "Спидолы" или иже с ней, как уже не раз обсуждалось...
-
Вторички в параллель (если транс разрешает?), после спрямления/фильтрации получится примерно 12 Вольт под небольшой нагрузкой, и этим делом запитать какую-нибудь LM386, особенно если к ней приделать ООС по току - будет очень симпатичный гитарный оконечник.
-
Peratron, DDD, спасибо. Вторички в параллель транс разрешает.
А как к 386й ООС по току приделать? Гуглил, нашел тут на форуме тему одну про микрооконечник, но там все картинки битые, платы тоже не скачать все вместе с онлайндиском накрылось.
-
Есть вариант проще, который также ограничит потребляемую от транса мощность, учитывая слабость обмоток:
- ставим стандартную схему включения LM386, но динамик подключаем к её выходу НЕ напрямую, а через резистор сопротивлением 6-12 Ом, 1 Ватт.
Этот резистор не только ограничит мощность, но и сделает выход усилителя "высокоомным", как и полагается гитарному усилителю.
-
Есть вариант проще, который также ограничит потребляемую от транса мощность, учитывая слабость обмоток:
- ставим стандартную схему включения LM386, но динамик подключаем к её выходу НЕ напрямую, а через резистор сопротивлением 6-12 Ом, 1 Ватт.
Этот резистор не только ограничит мощность, но и сделает выход усилителя "высокоомным", как и полагается гитарному усилителю.
А если мы еще и делаем после этого резистора, до динамика, ОС, то мы получаем ИТУН, который хотели двумя постами выше :) Правда, моща его, разве только на наушники. Получится где-то 1/2 от номинальной мощи 386-й
Кошка сдохла, хвост облез... Тема засохла :( Поднять бы надо...
В общем дело такое - досталась мне, считай с помойки, колонка Edinger R1000
http://www.3dnews.ru/documents/7475/r1000-1.jpg
http://wancomputers.com.ar/img/p/607-2702-thickbox.jpg
Усь на TDA7269 - фсьо...
Вот я и подумал, а не превратить ли мне ее в чисто-комбик? По плану - выкинуть пищалку, отверстие заглушить, а усилитель поставить другой. Да, питающий транс в колонке - 20Вт 2х12в. Я - чайник-паяльник, если дадут готовую для пайки схему - спаяю. Дадут методику настройки - настрою. Могу проверить какой-либо из предложенных выше вариантов :)