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.

Усилитель Stonecold

Аватара пользователя
Boss

Усилитель Stonecold

#1

Сообщение Boss » 23 мар 2014, 20:14



Здравствуйте, форумчане! Я не очень опытный радиолюбитель и решил собрать вот эту схему. Смотрите вложение.
stonecold.jpg
Принципиальная схема усилителя Stonecold
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!

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#2

Сообщение poty » 24 мар 2014, 11:00

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.
Владислав

Аватара пользователя
Boss

#3

Сообщение Boss » 24 мар 2014, 12:18

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?

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#4

Сообщение poty » 24 мар 2014, 14:11

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.
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):По поводу VD1 и VD2, я правильно понял, что их надо зашунтировать конденсаторами?
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...).
Владислав

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#5

Сообщение poty » 24 мар 2014, 17:31

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

Аватара пользователя
Boss

#6

Сообщение Boss » 25 мар 2014, 17:09

Большое спасибо за помощь всем откликнувшимся!!! Буду пробовать, буду собирать. Наверное, еще вопросы всплывут, так что я не прощаюсь.

Аватара пользователя
BASkow

#7

Сообщение BASkow » 23 июл 2014, 13:55

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!

Аватара пользователя
BASkow

#8

Сообщение BASkow » 23 июл 2014, 16:15

Алаев Ян, вот мои платы
p1210276.jpg
p1210279.jpg

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#9

Сообщение poty » 23 июл 2014, 16:42

Для того, чтобы ответить на Ваш вопрос аргументированно, необходимо провести полный расчёт, поэтому всё нижесказанное - мои предположения. Считаю их близкими к истине.
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
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).
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.
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?
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! :)
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

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#10

Сообщение poty » 23 июл 2014, 17:01

BASkow писал(а):вот мои платы
Красиво! Вот за что люблю транзисторную технику - зазоры можно делать очень маленькими, площадки получаются полненькими и прямо так и хочется к ним что-то припаять! :)
А разгрузка площадок, подключенных к земляному плану есть? Не могу просто рассмотреть.
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#11

Сообщение BASkow » 23 июл 2014, 17:34

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 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!
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 правильном ли направлении я мыслю?
Где заказываете платы? В какой программе моделируете? Сделан ли запас плат на продажу или другую реализацию?
В Китае... есть 10 плат на 5 усилителей, все проектировал в самой простой программе Sprint-layout.
А разгрузка площадок, подключенных к земляному плану есть?
С этим я немного промахнулся, понял когда начал впаивать детали, приходится увеличивать время пайки.
Последний раз редактировалось Алаев Ян 23 июл 2014, 17:34, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#12

Сообщение poty » 23 июл 2014, 18:32

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.
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):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.
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!
Последний раз редактировалось Алаев Ян 23 июл 2014, 23:17, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Общее редактирование
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#13

Сообщение BASkow » 24 июл 2014, 05:47

Я вот вижу, что у Вас есть там еще вторая плата
Есть там две платы - сетевой фильтр на 220 вольт, а также плата БП (мост, емкости, дросселя, защита).
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.
Разместите принципиальную схему усилителя с указанием применяемых корпусов деталей
Я хочу провести замеры, погонять на разных режимах, чтобы убедится, что все работает.
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

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#14

Сообщение poty » 24 июл 2014, 10:47

BASkow писал(а):предусмотрена защита от КЗ на MOSFET ключах
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):1. Шунтировал выводы стабилитронов VD1-VD2 танталовыми SMD конденсаторами 47uF х 50v
Это правильная вещь.
BASkow писал(а):2. Диоды VD5-VD6 развернул в сторону радиатора (теперь они в 1 мм от поверхности радиатора)
Ну, будем считать, что хуже от этого не будет! :)
BASkow писал(а):3. Выводы база-коллектор драйверов VT3-VT4 зашунтировал пленочными конденсаторами 330pF
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?
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#15

Сообщение BASkow » 24 июл 2014, 12:59

poty,
А вот это мне непонятно
:sad: надеялся предупредить данную проблему:
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.
А смысл этой защиты?
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.

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#16

Сообщение poty » 24 июл 2014, 13:54

BASkow писал(а):надеялся предупредить данную проблему
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):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.
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 :biggrin: (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 - :think: 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.
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#17

Сообщение BASkow » 27 июл 2014, 22:50

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.
p1210281.jpg
p1210283.jpg
p1210284.jpg
p1210290.jpg
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.

Аватара пользователя
BASkow

#18

Сообщение BASkow » 28 июл 2014, 05:57

А чем и как мерили температуру деталей?
Цифровым мультиметром с миниатюрным датчиком температуры, специально покупал из-за этого датчика. DT-838

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4632
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 153 раза
Поблагодарили: 479 раз

#19

Сообщение poty » 28 июл 2014, 12:54

BASkow писал(а):Собрал один канал...
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):Балансировочный резистор сразу впаял.
Я как бы в результате понял, что это - резистор для балансировки ОУ, но не сразу у меня это получилось.
Кроме того, по тексту, я встретился с некоторыми утверждениями/действиями, которые находятся за рамками обсуждения здесь. В частности:
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.
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):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.
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 для
BASkow писал(а):Низа ... слабоваты, не хватает совсем не много...
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):Драйвера 65-73 градуса (кстати самое горячее место, все думаю стоит ли с этим бороться)
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.
В-общем, раз усилитель заработал - остальное можно подстраивать до бесконечности.
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#20

Сообщение BASkow » 28 июл 2014, 17:51

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.
sxemka.png
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:
1-sobstvennye-shumy-pk.png
2-kz-na-vxode-shhup-na-vyxode.png
3-vozbud-kz-na-vxode.png
4tojhe-v-drugom-masshtabe.png
5-posle-ustanovki-i-s-nyatiya-s2.png
6-c9-47pf.png
7-1kgc.png
8-1kgc-s-vozb.png
Последний раз редактировалось Алаев Ян 20 окт 2017, 15:24, всего редактировалось 4 раза.

Закрыто