Для активации новой учетной записи и ее подтверждения на Форуме - необходимо связаться с администратором по электронной почте p-i-n-o-k-i-o@mail.ru.
Все новые учетные записи не прошедшие подтверждения администратором воспринимаются как спам.
Все новые учетные записи не прошедшие подтверждения администратором воспринимаются как спам.
Усилитель Stonecold
Усилитель Stonecold
Здравствуйте, форумчане! Я не очень опытный радиолюбитель и решил собрать вот эту схему. Смотрите вложение.
Эта схема достаточно простая и я думаю, что мне под силу. Правда у меня несколько вопросов по ней, которые я не понимаю.
1. Почему выход DA1 ОУ никуда не подключен? Нет ли ошибки в схеме?
2. Посоветуйте, пожалуйста, более современные комплектующие, думаю, что операционник TL071 уже устарел и, вполне, можно найти что-нибудь поинтереснее. Всем спасибо заранее!
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
Фактически, Ян ухватил главную мысль. Вся схема работает как операционный усилитель на дискретных элементах (в противовес интегральным). Усиление по напряжению определяется стандартной для операционных усилителей цепочкой резистивного делителя R12-R1. DA1 работает как:
- первый каскад усиления, образуя каскодную схему с VT1 и VT2;
- фазоинвертор;
- "задатчик" смещение для VT1 и VT2.
Попытаюсь объяснить как это работает. В нормальном режиме дифференциальное напряжение инвертирующий-неинвертирующий вход =0, соответственно (игнорируя возможное напряжение смещения ОУ) на выходе тоже имеем V=0. Ток через R9 не течёт, соответственно мы имеем выход ОУ виртуально подключенный выходом на массу. Это означает, что на положительном и отрицательном выводе питания ОУ имеем одинаковые, но противоположные по знаку напряжения [12В-падение напряжения на база эмиттер VT1 или VT2] соответственно положительной и отрицательной частям схемы. В связи с тем, что в нагрузку (R9) ток не течёт, единственный ток потребления ОУ определяется встроенными источниками тока, составляющими ток покоя. Таким образом, имеем автоматическое установление режима транзисторов VT1, VT2 с использованием источника тока в их эмиттерах. За исключением очень маленького тока базы, этот ток протекает и через R6, R7, определяя смещения и режимы работы VT3, VT4. При подаче на вход сигнала напряжение на выходе ОУ начинает изменяться. Соответственно этому начинает изменяться и напряжение эмиттер-земля для VT1 и VT2 (теперь между эмиттером и землёй включен не только ОУ, но и R9, на котором это напряжение "выделяется"). Так как сигнал подаётся в эмиттерную цепь, VT1 и VT2 получаются включенными по схеме с общей базой, эффективно буферизуя сигнал со входа. Усиление по напряжению этих транзисторов оказывается близким 1. Т.о., имеем классическое каскодное включение: усилительный каскад в эмиттерной цепи буферного.
Стоит отметить пару других хитростей. Первая - диоды VD3, VD4, VD5, VD6. Дело в том, что в данной схеме используются непосредственные (гальванические) связи. А это значит, что в какие-то моменты времени напряжения на R6-R7 (или R11) может не хватить для удержания VT3, VT4 (или VT5, VT6) в открытом состоянии, соответственно, произойдёт клиппирование. Вышеуказанные диоды выступают в качестве своего рода стабилитронов, ограничивающих минимальное напряжение на них падением на P-N переходе, примерно равном переходу база-эмиттер управляемых транзисторов. Вторая хитрость - цепь R11-L1, выравнивающая среднюю точку пуш-пул каскадов VT3-VT4 и VT5-VT6. При полностью сбалансированной схеме ток через R11 - L1 =0 и они никак не влияют на работу схемы. Однако, если имеется некоторая разбалансировка, то на R11 возникает разность потенциала. Реально это напряжение (на R11) является частью цепи база-эмиттер обоих транзисторов VT5, VT6, соответственно, эти транзисторы приоткрываются или закрываются для обеспечения равенства средних точек. Для звуковых сигналов L1 имеет несколько большее сопротивление, "обостряя" выравнивание усиления по напряжению двух каскадов пуш-пула. В связи с тем, что ток в нагрузку через L1 течёт противонаправленно выравнивающему, происходит их взаимная компенсация, уменьшающая нелинейность АЧХ из-за этого реактивного элемента.
VD7 и VD8 предназначены для подавления "обратных токов" из-за L1.
Схема и вправду интересная. Но... С моей точки зрения, интересная как вариант упражнения в остроумии. VD1, VD2 - достаточно шумные, их приходится шунтировать. Линейность элементов питания в ОУ, наверное, никто тоже не проверял, хотя этот аспект активно компенсируется полной обратной связью. Наличие нелинейных диодов в цепи сигнала (пусть и смещённых на относительно линейный участок их характеристики) мне тоже не видится "аудиофильским" решением. Хотя... Если это кем-то собрано и устраивает, "отводов" от повторения данной схемы быть не может. Выбор ОУ - практически любой с минимизированным смещением по напряжению и току (входы не сбалансированы с точки зрения импеданса), желательно с малым уровнем шума и сравнимым с применённым током покоя. Можно, конечно, и отойти от последнего параметра, но тогда придётся пересчитывать все режимы по постоянному току, что, учитывая гальванические связи, не так-то и просто.
С моей точки зрения, более элегантным решением явился бы дифференциальный каскад с общим источником тока в эмиттерной цепи, выполняющий те же функции, но ещё и добавляющий возможность создания балансного входа и соответствующих этому вкусностей.
- первый каскад усиления, образуя каскодную схему с VT1 и VT2;
- фазоинвертор;
- "задатчик" смещение для VT1 и VT2.
Попытаюсь объяснить как это работает. В нормальном режиме дифференциальное напряжение инвертирующий-неинвертирующий вход =0, соответственно (игнорируя возможное напряжение смещения ОУ) на выходе тоже имеем V=0. Ток через R9 не течёт, соответственно мы имеем выход ОУ виртуально подключенный выходом на массу. Это означает, что на положительном и отрицательном выводе питания ОУ имеем одинаковые, но противоположные по знаку напряжения [12В-падение напряжения на база эмиттер VT1 или VT2] соответственно положительной и отрицательной частям схемы. В связи с тем, что в нагрузку (R9) ток не течёт, единственный ток потребления ОУ определяется встроенными источниками тока, составляющими ток покоя. Таким образом, имеем автоматическое установление режима транзисторов VT1, VT2 с использованием источника тока в их эмиттерах. За исключением очень маленького тока базы, этот ток протекает и через R6, R7, определяя смещения и режимы работы VT3, VT4. При подаче на вход сигнала напряжение на выходе ОУ начинает изменяться. Соответственно этому начинает изменяться и напряжение эмиттер-земля для VT1 и VT2 (теперь между эмиттером и землёй включен не только ОУ, но и R9, на котором это напряжение "выделяется"). Так как сигнал подаётся в эмиттерную цепь, VT1 и VT2 получаются включенными по схеме с общей базой, эффективно буферизуя сигнал со входа. Усиление по напряжению этих транзисторов оказывается близким 1. Т.о., имеем классическое каскодное включение: усилительный каскад в эмиттерной цепи буферного.
Стоит отметить пару других хитростей. Первая - диоды VD3, VD4, VD5, VD6. Дело в том, что в данной схеме используются непосредственные (гальванические) связи. А это значит, что в какие-то моменты времени напряжения на R6-R7 (или R11) может не хватить для удержания VT3, VT4 (или VT5, VT6) в открытом состоянии, соответственно, произойдёт клиппирование. Вышеуказанные диоды выступают в качестве своего рода стабилитронов, ограничивающих минимальное напряжение на них падением на P-N переходе, примерно равном переходу база-эмиттер управляемых транзисторов. Вторая хитрость - цепь R11-L1, выравнивающая среднюю точку пуш-пул каскадов VT3-VT4 и VT5-VT6. При полностью сбалансированной схеме ток через R11 - L1 =0 и они никак не влияют на работу схемы. Однако, если имеется некоторая разбалансировка, то на R11 возникает разность потенциала. Реально это напряжение (на R11) является частью цепи база-эмиттер обоих транзисторов VT5, VT6, соответственно, эти транзисторы приоткрываются или закрываются для обеспечения равенства средних точек. Для звуковых сигналов L1 имеет несколько большее сопротивление, "обостряя" выравнивание усиления по напряжению двух каскадов пуш-пула. В связи с тем, что ток в нагрузку через L1 течёт противонаправленно выравнивающему, происходит их взаимная компенсация, уменьшающая нелинейность АЧХ из-за этого реактивного элемента.
VD7 и VD8 предназначены для подавления "обратных токов" из-за L1.
Схема и вправду интересная. Но... С моей точки зрения, интересная как вариант упражнения в остроумии. VD1, VD2 - достаточно шумные, их приходится шунтировать. Линейность элементов питания в ОУ, наверное, никто тоже не проверял, хотя этот аспект активно компенсируется полной обратной связью. Наличие нелинейных диодов в цепи сигнала (пусть и смещённых на относительно линейный участок их характеристики) мне тоже не видится "аудиофильским" решением. Хотя... Если это кем-то собрано и устраивает, "отводов" от повторения данной схемы быть не может. Выбор ОУ - практически любой с минимизированным смещением по напряжению и току (входы не сбалансированы с точки зрения импеданса), желательно с малым уровнем шума и сравнимым с применённым током покоя. Можно, конечно, и отойти от последнего параметра, но тогда придётся пересчитывать все режимы по постоянному току, что, учитывая гальванические связи, не так-то и просто.
С моей точки зрения, более элегантным решением явился бы дифференциальный каскад с общим источником тока в эмиттерной цепи, выполняющий те же функции, но ещё и добавляющий возможность создания балансного входа и соответствующих этому вкусностей.
Владислав
Спасибо за подробный ответ! Рад, что нет ошибки в схеме, значит можно считать ее вполне надежной и собирать. Подскажите, пожалуйста, подойдет любой ОУ с рабочим напряжением +/- 18В и минимальным уровнем смещения на выходе или есть еще какие-то требования? Просто я планировал заменить TL071 на какой-нибудь более популярный ОУ из серии AD, например. По поводу VD1 и VD2, я правильно понял, что их надо зашунтировать конденсаторами?
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
Основным требованием является сравнимость токов покоя (у TL071 это 1,4мА). Именно этот параметр определяет режимы практически всех каскадов. Можно, конечно, ориентироваться также на защиту выхода от КЗ, но не думаю, что эта функция будет востребована.Boss писал(а):Подскажите, пожалуйста, подойдет любой ОУ с рабочим напряжением +/- 18В и минимальным уровнем смещения на выходе или есть еще какие-то требования? Просто я планировал заменить TL071 на какой-нибудь более популярный ОУ из серии AD, например.
Крайне желательно. Кто-то может сказать, что должно сработать встроенное в ОУ подавление пульсаций питания и неотъемлемое свойство каскода (иммунитет) к качеству смещения на верхнем транзисторе каскада, но я бы не стал этому доверять, особенно на высоких частотах, где обе этих характеристики весьма плохи. Ну, если дальше рассуждать, то первый каскад я бы собрал на минимально возможной площади (в идеале - из SMD-компонентов, благо это сейчас не проблема). Шунтировать лучше конденсаторами с хорошей высокочастотностью (керамикой-плёночными или танталовыми/электролитами HFQ...).Boss писал(а):По поводу VD1 и VD2, я правильно понял, что их надо зашунтировать конденсаторами?
Владислав
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
AD8510 вполне можно применить, хотя я не скажу, что он более распространённый. В принципе, в любом магазине можно вбить параметры и получить целый набор того, что можно применить. Например, на digikey.com, mouser.com, farnell.com и многих других. Сразу ограничиваем себя потребляемым током (1-2мА), потом вводим slew rate, допустим, >15В/мкс, напряжение смещения, допустим, не более 100 мкВ или с возможностью подстройки, ток смещения - не более 5 пикоампер, я бы ещё ограничился бы полосой (GBP) больше 10МГц, но это уже нюансы.
Владислав
Специально зарегистрировался на вашем форуме чтобы поблагодарить "poty" и "Алаев Ян".
Схемотехнику этого усилителя критикуют и обсуждают уже несколько лет на известных порталах.
Лучшее обсуждение я встречал на двух из них, и то в качестве диалогов экспериментаторов что и где можно заменить или не менять вовсе.
Но чтобы вот так выложить теорию работы усилителя!!! Спасибо Вам большое теперь у меня многие вопросы по этому усилителю отпали.
Я разработал печатную плату под него в SMD исполнении по всем правилам разводки земель, собираю его тщательно отбирая детали, но на ютубе есть видео о его нестабильности на высоких частотах и мощностях.
Надеюсь с Вашими комментариями я заранее избегу всех непредвиденных неприятностей и соберу надежный усилитель!
Еще раз спасибо, специалисты!
Подскажите пожалуйста, автором рекомендуется замена диодов VD5-VD6 на отечественные Д311 в случае замены выходных транзисторов на 2SC5200-2SA1943, так как у этих диодов падение напряжения меньше и составляет 0,2-0,3 вольт. Так вот есть мнение, что на малых сигналах, когда выходные ключи закрыты и на нагрузку работают только VT3-VT4, то часть тока потечет через база-эмиттерные переходы выходных ключей, а часть через выше упомянутые диоды (VD5-VD6 Д311). Максимальный рабочий ток этих диодов составляет 0,15А. Не случится ли так, что на определенных сигналах при напряжении питания усилителя 37-38 вольт может произойти пробой этих диодов? Учитывая сопротивление резистора R11 и R8/R10, а также динамическое сопротивление нагрузки, возможно протекание тока через диоды почти до 1 Ампера? или эмиттерные переходы выходных ключей будут препятствовать этому?
Очень хочется услышать комментарий специалистов!
Схемотехнику этого усилителя критикуют и обсуждают уже несколько лет на известных порталах.
Лучшее обсуждение я встречал на двух из них, и то в качестве диалогов экспериментаторов что и где можно заменить или не менять вовсе.
Но чтобы вот так выложить теорию работы усилителя!!! Спасибо Вам большое теперь у меня многие вопросы по этому усилителю отпали.
Я разработал печатную плату под него в SMD исполнении по всем правилам разводки земель, собираю его тщательно отбирая детали, но на ютубе есть видео о его нестабильности на высоких частотах и мощностях.
Надеюсь с Вашими комментариями я заранее избегу всех непредвиденных неприятностей и соберу надежный усилитель!
Еще раз спасибо, специалисты!
Подскажите пожалуйста, автором рекомендуется замена диодов VD5-VD6 на отечественные Д311 в случае замены выходных транзисторов на 2SC5200-2SA1943, так как у этих диодов падение напряжения меньше и составляет 0,2-0,3 вольт. Так вот есть мнение, что на малых сигналах, когда выходные ключи закрыты и на нагрузку работают только VT3-VT4, то часть тока потечет через база-эмиттерные переходы выходных ключей, а часть через выше упомянутые диоды (VD5-VD6 Д311). Максимальный рабочий ток этих диодов составляет 0,15А. Не случится ли так, что на определенных сигналах при напряжении питания усилителя 37-38 вольт может произойти пробой этих диодов? Учитывая сопротивление резистора R11 и R8/R10, а также динамическое сопротивление нагрузки, возможно протекание тока через диоды почти до 1 Ампера? или эмиттерные переходы выходных ключей будут препятствовать этому?
Очень хочется услышать комментарий специалистов!
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
Для того, чтобы ответить на Ваш вопрос аргументированно, необходимо провести полный расчёт, поэтому всё нижесказанное - мои предположения. Считаю их близкими к истине.
Не будем сейчас рассуждать о снижении усиления по току транзисторов на выходе - думаю, раз автор предлагает эту замену, значит, в этом плане всё в порядке.
Не могу не добавить: абсолютно стабильных схем нет и не может быть. В данном случае есть очевидное место, где можно повлиять на поведение усилителя на высоких и сверхвысоких частотах - это обратная связь (R12, C9, R1). Только она, имея нарастающий сдвиг фазы с увеличением частоты, может превратиться из отрицательной обратной связи в положительную и вызвать возбуждение. Но и "лечение" тоже очевидно!
С моей точки зрения, VD5-VD6 "организуют" ровно такое смещение, чтобы выходные транзисторы не закрывались (т.е., полное падение напряжения ориентировочно равно пороговому напряжению открытия выходного транзистора). Собственно, поэтому, видимо, автор и предлагает уменьшить это смещение: 2SC5200-2SA1943 - это обычные транзисторы, тогда как TIP142-TIP147 - это дарлингтонская пара. При дарлингтонском включении между базой и эмиттером составного транзистора получаются включенными 2 "обычных" база-эмиттер перехода (что увеличивает вдвое напряжение открывания).BASkow писал(а):Подскажите пожалуйста, автором рекомендуется замена диодов VD5-VD6 на отечественные Д311 в случае замены выходных транзисторов на 2SC5200-2SA1943, так как у этих диодов падение напряжения меньше и составляет 0,2-0,3 вольт. Так вот есть мнение, что на малых сигналах, когда выходные ключи закрыты и на нагрузку работают только VT3-VT4
Не будем сейчас рассуждать о снижении усиления по току транзисторов на выходе - думаю, раз автор предлагает эту замену, значит, в этом плане всё в порядке.
Давайте предположим, что выше я не прав (это может быть так на самом деле, конечно, потому что, естественно, исхожу больше из логики, нежели из расчётов). Допустим, мы добились такой ситуации, что через один из VD5-VD6 протекает ток 0,15А. Я считаю, что по логике работы драйверного каскада - он работает в классе, близком к В, то есть, в покое ток в каскаде пренебрежимо мал, т.о. единственный путь, куда может потечь ток в 0,15А - нагрузка через R11. Допустим, у нас КЗ на выходе и единственный импеданс, который этот ток встречает - R11. В этом случае, на этом резисторе должно выделиться как минимум 0,15А*22Ом=3,3В! И всё это напряжение будет приложено непосредственно на базо-эмиттерный переход соответствующего выходного транзистора. Я думаю, он откроется всенепременно! И "перехватит" инициативу у бедных диодов!BASkow писал(а):на малых сигналах, когда выходные ключи закрыты и на нагрузку работают только VT3-VT4, то часть тока потечет через база-эмиттерные переходы выходных ключей, а часть через выше упомянутые диоды (VD5-VD6 Д311). Максимальный рабочий ток этих диодов составляет 0,15А. Не случится ли так, что на определенных сигналах при напряжении питания усилителя 37-38 вольт может произойти пробой этих диодов? Учитывая сопротивление резистора R11 и R8/R10, а также динамическое сопротивление нагрузки, возможно протекание тока через диоды почти до 1 Ампера? или эмиттерные переходы выходных ключей будут препятствовать этому?
Не могу не добавить: абсолютно стабильных схем нет и не может быть. В данном случае есть очевидное место, где можно повлиять на поведение усилителя на высоких и сверхвысоких частотах - это обратная связь (R12, C9, R1). Только она, имея нарастающий сдвиг фазы с увеличением частоты, может превратиться из отрицательной обратной связи в положительную и вызвать возбуждение. Но и "лечение" тоже очевидно!
Владислав
Спасибо, вам poty, действительно я не заметил очевидное: при увеличении тока, протекающего через диоды VD5-VD6 резистор R11 будет служить как датчик тока и отдавать свое напряжение на базы выходных ключей. Вы меня успокоили.
Стоит ли эти диоды перенести ближе к радиаторам выходных ключей (увеличится ли термостабильность схемы)? насколько я понимаю, при увеличении температуры диода ток через них будет протекать меньше, а значит выходные ключи меньше открываться и меньше выделять тепла.
В правильном ли направлении я мыслю?
Стоит ли эти диоды перенести ближе к радиаторам выходных ключей (увеличится ли термостабильность схемы)? насколько я понимаю, при увеличении температуры диода ток через них будет протекать меньше, а значит выходные ключи меньше открываться и меньше выделять тепла.
Вы конечно же правы, у автора на оригинальной схеме емкость С9 еще меньше - 24 pF, а здесь 33 pF, я думаю повысить эту емкость до 51 pF, уменьшив тем самым частоту раздела.В данном случае есть очевидное место, где можно повлиять на поведение усилителя на высоких и сверхвысоких частотах - это обратная связь (R12, C9, R1). Только она, имея нарастающий сдвиг фазы с увеличением частоты, может превратиться из отрицательной обратной связи в положительную и вызвать возбуждение. Но и "лечение" тоже очевидно!
В правильном ли направлении я мыслю?
В Китае... есть 10 плат на 5 усилителей, все проектировал в самой простой программе Sprint-layout.Где заказываете платы? В какой программе моделируете? Сделан ли запас плат на продажу или другую реализацию?
С этим я немного промахнулся, понял когда начал впаивать детали, приходится увеличивать время пайки.А разгрузка площадок, подключенных к земляному плану есть?
Последний раз редактировалось Алаев Ян 23 июл 2014, 17:34, всего редактировалось 1 раз.
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
Сложно сказать. Лучше бы, конечно, экспериментально... Я не думаю, что это как-то повлияет именно на термостабильность схемы. может, немножко улучшится... как бы это выразиться... режим работы выходного каскада при изменении температуры. Но не считаю это сильно принципиальным.BASkow писал(а):Стоит ли эти диоды перенести ближе к радиаторам выходных ключей (увеличится ли термостабильность схемы)? насколько я понимаю, при увеличении температуры диода ток через них будет протекать меньше, а значит выходные ключи меньше открываться и меньше выделять тепла.
Общий ход мыслей - правильный. Так как эти мелкие конденсаторы дешёвые, я бы начал со значения, указанного автором (а то и ниже). Мне в принципе не нравятся ООС, а если их ещё делать частотнозависимыми чересчур, то это ещё больше ухудшает "карму"! Ну, это уже чисто внутреннее, особого техницизма здесь не ищите. Если повезёт и не будет осцилляций - оставите, как есть. Если не повезёт - можно прямо в параллель допаивать номиналы, пока не победите всё плохое!BASkow писал(а):Вы конечно же правы, у автора на оригинальной схеме емкость С9 еще меньше - 24 pF, а здесь 33 pF, я думаю повысить эту емкость до 51 pF, уменьшив тем самым частоту раздела.
Последний раз редактировалось Алаев Ян 23 июл 2014, 23:17, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Общее редактирование
Причина: Общее редактирование
Владислав
Есть там две платы - сетевой фильтр на 220 вольт, а также плата БП (мост, емкости, дросселя, защита).Я вот вижу, что у Вас есть там еще вторая плата
На второй плате (БП) предусмотрена защита от КЗ на MOSFET ключах (собственная разработка). В Micro-CAP ее модель гонял, вроде работает в заданных пределах, но из-за стоимости всего проекта (корпус, платы, детали) решил подсократить затраты и обойтись простыми плавкими предохранителями...
Я обязательно выложу фото. Питание уже собрано вместе с платами, все проверено.
Я хочу провести замеры, погонять на разных режимах, чтобы убедится, что все работает.Разместите принципиальную схему усилителя с указанием применяемых корпусов деталей
А так конечно можно и заявки принять Тем более, все платы уже укомплектованы деталями.
Вчера провел небольшие изменения в схеме усилителя:
1. Шунтировал выводы стабилитронов VD1-VD2 танталовыми SMD конденсаторами 47uF х 50v
2. Диоды VD5-VD6 развернул в сторону радиатора (теперь они в 1 мм от поверхности радиатора)
3. Выводы база-коллектор драйверов VT3-VT4 зашунтировал пленочными конденсаторами 330pF
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
А смысл этой защиты? Я понимаю, когда защита делается в экспериментальных моделях, но в реальной жизни кто будет лазить внутрь корпуса и случайно закорачивать выводы блока питания? А от редких экстремальных случаев - обычные плавкие предохранители или, на крайний случай PTC - весьма обоснованы.BASkow писал(а):предусмотрена защита от КЗ на MOSFET ключах
Это правильная вещь.BASkow писал(а):1. Шунтировал выводы стабилитронов VD1-VD2 танталовыми SMD конденсаторами 47uF х 50v
Ну, будем считать, что хуже от этого не будет!BASkow писал(а):2. Диоды VD5-VD6 развернул в сторону радиатора (теперь они в 1 мм от поверхности радиатора)
А вот это мне непонятно. Эта ёмкость будет усиливаться транзисторами и превращаться в "рубалово" для ВЧ. Её действие аналогично миллеровской ёмкости, правда, здесь, конечно, многое препятствует катастрофическому её действию, но всё равно - зачем себя подставлять таким образом?BASkow писал(а):3. Выводы база-коллектор драйверов VT3-VT4 зашунтировал пленочными конденсаторами 330pF
Владислав
poty,
надеялся предупредить данную проблему:А вот это мне непонятно
В данном случае есть очевидное место, где можно повлиять на поведение усилителя на высоких и сверхвысоких частотах - это обратная связь (R12, C9, R1). Только она, имея нарастающий сдвиг фазы с увеличением частоты, может превратиться из отрицательной обратной связи в положительную и вызвать возбуждение.
В микросхемных усилителях типа TDA есть защита от КЗ. В усилителе никто копаться не будет, а вот закоротить провод идущий к АС, да еще во время воспроизведения на полной громкости - вполне возможно. И в этот момент либо сгорит ВК усилителя (что более вероятно), либо плавкий предохранитель (реакция которого может достигать 2 секунд). И вот на этот случай и хотелось реализовать элегантную защиту - закоротил провод АС - питание усилителя придушилось, исправил - работа схемы восстановилась.А смысл этой защиты?
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
Не буду категоричен, ибо не знаю всех исходных данных. На мой взгляд, проблему нужно решать как только она возникнет и если она возникает. Заранее предугадать мало что можно. И я, вроде, приводил другую цепь для корректировки, с помощью неё-то не получилось скомпенсировать?BASkow писал(а):надеялся предупредить данную проблему
ВК - это выходной каскад? Ситуация с закороткой проводов к АС не такая уж критическая, ведь есть ещё внутреннее сопротивление источника питания, а импульсная токовая способность применённых транзисторов огромная. Плавкие предохранители есть быстросрабатывающие (понятно, что PTC здесь уже не применить). С другой стороны - большую часть времени в цепи питания будет стоять некое последовательное сопротивление, увеличивающее внутреннее сопротивление источника питания и, таким образом, ухудшающее нагрузочную характеристику БП (если поставить нормальные конденсаторы после схемы ограничителя тока, то смысла в ней (схеме ограничения тока) не будет никакого, так как первоначальный импульс примут на себя эти самые конденсаторы). Вот если эту схему превратить в электронный дроссель с ограничением тока - тогда убиваем сразу двух зайцев! А если уж совсем распальцованно (не воспринимайте, как критику, пожалуйста, это - не совет, а просто "мечты, мечты..."), то хороший шунт-регулятор позволяет нам убить не просто двух, а целый выводок зайцев! Здесь - и минимизация размеров БП (дроссели на такие токи - и большие и дорогие, конденсаторы на такие ёмкости - аналогично), и ограничение тока, и стабилизация, подавление пульсаций, улучшенная нагрузочная способность и т.д., и т.п. Но, конечно, это - больше подход "ламповый" с его пожирателями электричества - "классами А", малыми токами и большими напряжениями.BASkow писал(а):В микросхемных усилителях типа TDA есть защита от КЗ. В усилителе никто копаться не будет, а вот закоротить провод идущий к АС, да еще во время воспроизведения на полной громкости - вполне возможно. И в этот момент либо сгорит ВК усилителя (что более вероятно), либо плавкий предохранитель (реакция которого может достигать 2 секунд). И вот на этот случай и хотелось реализовать элегантную защиту - закоротил провод АС - питание усилителя придушилось, исправил - работа схемы восстановилась.
Владислав
Приветствую!
Собрал один канал...
Балансировочный резистор сразу впаял. Влево-вправо регулировочный болт на резисторе и на выходе постоянка от -2 вольт до +5 вольт, но регулируется, я установил 000 милливольт. На R8, R10 при установленных на 180 Ом резисторах R6, R7 установилось в 430 милливольт, поэтому мне пришлось городить составной резистор, получились резисторы на 132 Ома, при них напряжение на R8, R10 - 320 милливольт. Таким образом, ток покоя 0,32/15 = 21,3 mА.
Была проблема: усилитель был очень не устойчив, при запуске температура драйверов поднималась до 40-50 градусов, на выходе ноль. Но если начинаешь пальцами трогать их радиаторы, на 3-4 попытке температура их резко (за 1 секунду, к радиаторам были подключены без термопасты) поднималась до 130-160 градусов, а на выходе постоянка поднималась до 1,6 вольт. Тоже самое могло быть и от скачков напряжения в сети (быстро включаешь/выключаешь блок питания). Думал понизить ток покоя, но в итоге решилось установкой конденсатора между выходом ОУ и мостом в месте соединения диодов VD5-VD6.
На осциллографе синусоида чистая от 1000 до 20 000 Гц, также прямоугольный импульс проверял на 100 и 1000 Гц - ровный.
Температуры после часа работы. Драйвера 65-73 градуса (кстати самое горячее место, все думаю стоит ли с этим бороться), Выходные ключи - 40-42 градуса, плата - 38 градусов, ОУ - 35-38 градусов, R4, R5 - 45 градусов, все остальное около 32-35 градусов.
Однако на моей плате установлен темброблок, после того как я его подключил - немного добавив бас - стало совсем хорошо.
Второе на что я обратил внимание - потрясная динамика. Даже в наушниках та же композиция от начала до конца слушается ровно, а вот на этом усилителе прямо волнами накатывают некоторые моменты, где-то на 3:34 в "On Every Street", и еще больше на 4:16. Прямь классно!
Иногда все же есть впечатление в сложных моментах (где много инструментов сразу играет) чаще в электронной музыке, что детальность пропадает и звук середины немного замыливается. Но это только один канал и всего час прослушки, соберу второй и уже более внимательно послушаю...
Собрал один канал...
Балансировочный резистор сразу впаял. Влево-вправо регулировочный болт на резисторе и на выходе постоянка от -2 вольт до +5 вольт, но регулируется, я установил 000 милливольт. На R8, R10 при установленных на 180 Ом резисторах R6, R7 установилось в 430 милливольт, поэтому мне пришлось городить составной резистор, получились резисторы на 132 Ома, при них напряжение на R8, R10 - 320 милливольт. Таким образом, ток покоя 0,32/15 = 21,3 mА.
Была проблема: усилитель был очень не устойчив, при запуске температура драйверов поднималась до 40-50 градусов, на выходе ноль. Но если начинаешь пальцами трогать их радиаторы, на 3-4 попытке температура их резко (за 1 секунду, к радиаторам были подключены без термопасты) поднималась до 130-160 градусов, а на выходе постоянка поднималась до 1,6 вольт. Тоже самое могло быть и от скачков напряжения в сети (быстро включаешь/выключаешь блок питания). Думал понизить ток покоя, но в итоге решилось установкой конденсатора между выходом ОУ и мостом в месте соединения диодов VD5-VD6.
На осциллографе синусоида чистая от 1000 до 20 000 Гц, также прямоугольный импульс проверял на 100 и 1000 Гц - ровный.
Температуры после часа работы. Драйвера 65-73 градуса (кстати самое горячее место, все думаю стоит ли с этим бороться), Выходные ключи - 40-42 градуса, плата - 38 градусов, ОУ - 35-38 градусов, R4, R5 - 45 градусов, все остальное около 32-35 градусов.
Впечатления от прослушивания положительные! Играет очень чисто - ни шумов, ни фона, в паузах такое ощущение что колонка отключена. Первое на что обращаешь внимание - красивый верх и яркая середина. Верха вначале мне показались суховаты (некоторые композиции из альбома Босса Нова), однако в других композициях наоборот очень сочными (М83, Dire Straits). После чего я убедился что верха просто верные. Середина очень детальна, местами громче обычного, но быстро к этому привыкаешь. Например, альбом Dire Straits "On Every Street" я почти весь заново переслушал. В композиции "You And Your Friend" струны гитары слышно никелевые и мягкие, будто только из упаковки их натянули на гитару, местами слышно как струны задевают лады (дребезг). Еще на 22 секунде вступает интересный инструмент, задающий ритм, до этого я думал что это барабанные палочки ударяющиеся о край барабана, но на этом усилителе слышно что это деревянная колодка с эхом, будто в длинном коридоре. В общем середина мне понравилась. Низа правильные, упругие, но слабоваты, не хватает совсем не много, чтобы совсем за душу музыка брала.
Однако на моей плате установлен темброблок, после того как я его подключил - немного добавив бас - стало совсем хорошо.
Второе на что я обратил внимание - потрясная динамика. Даже в наушниках та же композиция от начала до конца слушается ровно, а вот на этом усилителе прямо волнами накатывают некоторые моменты, где-то на 3:34 в "On Every Street", и еще больше на 4:16. Прямь классно!
Иногда все же есть впечатление в сложных моментах (где много инструментов сразу играет) чаще в электронной музыке, что детальность пропадает и звук середины немного замыливается. Но это только один канал и всего час прослушки, соберу второй и уже более внимательно послушаю...
Последний раз редактировалось Алаев Ян 06 июл 2017, 11:55, всего редактировалось 2 раза.
- poty
- Профи
- Сообщения: 4869
- Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
- Откуда: Россия, Москва
- Благодарил (а): 181 раз
- Поблагодарили: 575 раз
- Контактная информация:
Это здорово. Но хотелось бы хоть одним глазком посмотреть на результирующую схему, не в плане того, чтобы повторять, а чтобы было о чём говорить. Судя по фото плат - схема несколько изменена, номиналы применены несколько другие. Например:BASkow писал(а):Собрал один канал...
Я как бы в результате понял, что это - резистор для балансировки ОУ, но не сразу у меня это получилось.BASkow писал(а):Балансировочный резистор сразу впаял.
Кроме того, по тексту, я встретился с некоторыми утверждениями/действиями, которые находятся за рамками обсуждения здесь. В частности:
Что явилось источником того, что нужно было добиваться именно 21мА, не больше и не меньше? Приведённая схема не изобилует никакими данными о режимах работы каскадов. Исходя из этого, мои предположения могут быть крайне неточными.BASkow писал(а):На R8, R10 при установленных на 180 Ом резисторах R6, R7 установилось в 430 милливольт, поэтому мне пришлось городить составной резистор, получились резисторы на 132 Ома, при них напряжение на R8, R10 - 320 милливольт. Таким образом, ток покоя 0,32/15 = 21,3 mА.
Осциллограф у Вас имеется (судя по дальнейшему описанию). Так почему бы не выяснить, что происходит в устройстве? Возбуждение сразу видно, методы его "гашения" - также известны. Я почему схему (актуальную) хочу увидеть: судя по фото печатных плат - этот конденсатор, который решил проблему, был задуман там изначально. Тогда по какой причине? Фактически он создаёт локальную ООС между первыми двумя каскадами. Зачем "плодить" ОС? Кроме того, изменены номиналы деталей в общей обратной связи, номиналы электролитических конденсаторов в цепях питания (почему-то уменьшены). Всё это могло создать предпосылки как для возбуждения, так и дляBASkow писал(а):Была проблема: усилитель был очень не устойчив, при запуске температура драйверов поднималась до 40-50 градусов, на выходе ноль. Но если начинаешь пальцами трогать их радиаторы, на 3-4 попытке температура их резко (за 1 секунду, к радиаторам были подключены без термопасты) поднималась до 130-160 градусов, а на выходе постоянка поднималась до 1,6 вольт. Тоже самое могло быть и от скачков напряжения в сети (быстро включаешь/выключаешь блок питания). Думал понизить ток покоя, но в итоге решилось установкой конденсатора между выходом ОУ и мостом в месте соединения диодов VD5-VD6.
Кстати, по этому поводу ещё стоит проверить входную цепь. Она, в отличие от множества усилителей, играет здесь далеко не последнюю роль. Я вот думаю, если там что-то до этой цепи стоит, не сказывалось бы воздействие этого "нечто" на общую картину (я так понимаю, что каскад до, собственно, усилителя - это как раз упомянутый Вам темброблок?).BASkow писал(а):Низа ... слабоваты, не хватает совсем не много...
Всё зависит от того, в каком режиме измерялось всё вышенаписанное. Ранее я уже упоминал, что замена дарлингтонской пары, с её большим усилением по току, на обычные транзисторы, пусть и с хорошим усилением, не пройдёт просто так. Ток в цепи базы выходных транзисторов (который, собственно, и обеспечивается драйверами) напрямую зависит от этого усиления. Чем больше усиление, тем меньший ток требуется, чтобы раскачать выходные транзисторы до того же уровня выходной мощности. Так что, возможно, эффект нагрева драйверов этой нехваткой усиления и обусловлен. С другой стороны - не такая это уж большая температура, чтобы о ней беспокоиться (опять же, если измерения проводились на полной выходной мощности). Больший ток, требующийся для драйверов, требует и большей ёмкости от конденсаторов на шине питания и в целом - тока от блока питания. Возможно, этим объясняется эффект запуска возбуждения при пропадании сетевого напряжения.BASkow писал(а):Драйвера 65-73 градуса (кстати самое горячее место, все думаю стоит ли с этим бороться)
В-общем, раз усилитель заработал - остальное можно подстраивать до бесконечности.
Владислав
На счет схемы, извините что до сих пор не выложил. Сейчас все сделаю.
В сети несколько вариантов схем данного усилителя. В посте №1 эта схема с сайта интерлавки, там ребята торгуют платами и деталями к ним (что-то типа мастеркит). http://interlavka.narod.ru/nabor/nab200W.htm
Схема эта отличается от оригинала, точнее схемы автора Linkor. Ссылка на его схему, архив с вордом: Stonecold
Схему я сейчас дорисую. И выложу.
Вот схема, немного криво нарисовано, в паинте только что нарисовал, так у меня все от руки на черновиках.
откройте изображение в новой вкладке браузера и мышкой приблизите. Будет все хорошо видно.
poty, спасибо конечно за критику. Сейчас попытаюсь все разъяснить.
Собрано по схеме выше, она ближе к авторской. Нумерация деталей в ней иная.
Балансировочный резистор и у меня на схеме отсутствует, но я его сразу в печатной плате предусмотрел, ведь потом плату не исправишь, зато всегда есть возможность его установить. Тем более, что в сети есть рекомендации им пользоваться.
Про вольтаж на резисторах и ток покоя я конечно вычитал из описания настройки усилителя в статье автора (ссылка на архив выше). Просто увлекшись работой над усилителем, читая информацию с разных сайтов я и не подумал, что в этой статье о токе покоя и напряжениях на ограничивающих резисторах драйверов и не упоминалось. извиняюсь.
Ток покоя автором рекомендуется устанавливать в рамках 20-30 mА, подбором резисторов (токовых датчиков) VT1-VT2. Я стремился к нижней границе, чтобы избежать лишнего нагрева, что подтвердилось на практике, при токе покоя в 30 mA драйвера нагревались до 80 градусов, с током в 21 mA - до 73 градусов.
Осциллограф у меня не настоящий программы на ПК, щуп самодельный (пока не заработал на добротный осциллограф). Ниже я выложу все скриншоты. "Загасить" возбуждение увеличением емкости в ООС не удалось, если очень сильно увеличить емкость то возбуждение исчезает, но появляется большая постоянка на выходе. Установкой джампера (на схеме выше) я случайно заметил, что возбуждение исчезает. На плате конечно я его предусмотрел заранее, потому как и сам автор рекомендует его при замене ОУ.
На счет низов. Входная цепь была минимальна, на схеме выше я указал точку вхождения сигнала при замерах, ни одного конденсатора на пути звукового тракта не было. Тока в питании я считаю достаточно. Трансформаторы рассчитаны на ток нагрузки 1,6 ампер. при напряжении 37 вольт уж 60-70 ватт они отдадут легко, я даже на этой громкости не слушал, соседей жалко. Кроме того, емкости на плате усилителя лишь компенсируют потери в проводах от блока до платы, и то провода длиной всего 10 см, зато сечением 1,5 мм. В блоке питания на каждом плече по 9400 мкФ, на плату в целом почти 20 000 мкф. После отключения сети, усилитель продолжает играть на 1/3 громкости 3-4 секунды без потери громкости, и то срабатывает реле защиты АС.
Про температуру драйверов я понял. Спасибо, что разъяснили. Действительно даже сам автор упоминает про замену дарлингтонов на транзисторы, но при этом не говорит, про возможный больший нагрев драйверов. 73 градуса конечно не критично, но все-таки усилитель класса В, ожидал холодной работы, в крайнем случае нагрев выходных транзисторов, но никак не драйверов.
Показания осциллографа:
В сети несколько вариантов схем данного усилителя. В посте №1 эта схема с сайта интерлавки, там ребята торгуют платами и деталями к ним (что-то типа мастеркит). http://interlavka.narod.ru/nabor/nab200W.htm
Схема эта отличается от оригинала, точнее схемы автора Linkor. Ссылка на его схему, архив с вордом: Stonecold
Схему я сейчас дорисую. И выложу.
Вот схема, немного криво нарисовано, в паинте только что нарисовал, так у меня все от руки на черновиках.
откройте изображение в новой вкладке браузера и мышкой приблизите. Будет все хорошо видно.
poty, спасибо конечно за критику. Сейчас попытаюсь все разъяснить.
Собрано по схеме выше, она ближе к авторской. Нумерация деталей в ней иная.
Балансировочный резистор и у меня на схеме отсутствует, но я его сразу в печатной плате предусмотрел, ведь потом плату не исправишь, зато всегда есть возможность его установить. Тем более, что в сети есть рекомендации им пользоваться.
Про вольтаж на резисторах и ток покоя я конечно вычитал из описания настройки усилителя в статье автора (ссылка на архив выше). Просто увлекшись работой над усилителем, читая информацию с разных сайтов я и не подумал, что в этой статье о токе покоя и напряжениях на ограничивающих резисторах драйверов и не упоминалось. извиняюсь.
Ток покоя автором рекомендуется устанавливать в рамках 20-30 mА, подбором резисторов (токовых датчиков) VT1-VT2. Я стремился к нижней границе, чтобы избежать лишнего нагрева, что подтвердилось на практике, при токе покоя в 30 mA драйвера нагревались до 80 градусов, с током в 21 mA - до 73 градусов.
Осциллограф у меня не настоящий программы на ПК, щуп самодельный (пока не заработал на добротный осциллограф). Ниже я выложу все скриншоты. "Загасить" возбуждение увеличением емкости в ООС не удалось, если очень сильно увеличить емкость то возбуждение исчезает, но появляется большая постоянка на выходе. Установкой джампера (на схеме выше) я случайно заметил, что возбуждение исчезает. На плате конечно я его предусмотрел заранее, потому как и сам автор рекомендует его при замене ОУ.
На счет низов. Входная цепь была минимальна, на схеме выше я указал точку вхождения сигнала при замерах, ни одного конденсатора на пути звукового тракта не было. Тока в питании я считаю достаточно. Трансформаторы рассчитаны на ток нагрузки 1,6 ампер. при напряжении 37 вольт уж 60-70 ватт они отдадут легко, я даже на этой громкости не слушал, соседей жалко. Кроме того, емкости на плате усилителя лишь компенсируют потери в проводах от блока до платы, и то провода длиной всего 10 см, зато сечением 1,5 мм. В блоке питания на каждом плече по 9400 мкФ, на плату в целом почти 20 000 мкф. После отключения сети, усилитель продолжает играть на 1/3 громкости 3-4 секунды без потери громкости, и то срабатывает реле защиты АС.
Про температуру драйверов я понял. Спасибо, что разъяснили. Действительно даже сам автор упоминает про замену дарлингтонов на транзисторы, но при этом не говорит, про возможный больший нагрев драйверов. 73 градуса конечно не критично, но все-таки усилитель класса В, ожидал холодной работы, в крайнем случае нагрев выходных транзисторов, но никак не драйверов.
Показания осциллографа:
Последний раз редактировалось Алаев Ян 20 окт 2017, 15:24, всего редактировалось 4 раза.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 2 гостя