Усилитель Stonecold

Модераторы: poty, Алаев Ян

Аватара пользователя
Boss
Наблюдатель
Наблюдатель
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 21 мар 2014, 20:20

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: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#21

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

#22

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: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#23

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

#24

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
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2286
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 10 раз
Поблагодарили: 3 раза
Контактная информация:

#25

Сообщение Алаев Ян » 27 июл 2014, 22:54

Хорошая работа! Понравился способ крепления выходных транзисторов, мы сейчас в наших разработках тоже так крепим силовые диоды. А чем и как мерили температуру деталей?
Стремление к совершенству рождает шедевры!
https://vk.com/alaevlabs

Аватара пользователя
BASkow

#26

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: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#27

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
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2286
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 10 раз
Поблагодарили: 3 раза
Контактная информация:

#28

Сообщение Алаев Ян » 28 июл 2014, 14:43

Я тоже поддерживаю идею публикации полной принципиальной схемы, так как без нее не получится реализовать платы. Вы же не себе планируете 5 комплектов усилителей делать? В данный момент есть желающие купить Вашу разработку. Так почему бы на этом Вам не заработать? Окупите частично свои затраты на разработку и изготовление печатных плат. А лично нам для повторения этого усилителя эта схема не нужна, мы занимаемся ламповой техникой и подобные усилители мало входят в сферу наших интересов.
Стремление к совершенству рождает шедевры!
https://vk.com/alaevlabs

Аватара пользователя
BASkow

#29

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.

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#30

Сообщение poty » 28 июл 2014, 18:13

BASkow писал(а):poty, спасибо конечно за критику. Сейчас попытаюсь все разъяснить.
Во первых строках... :) Мне бы не хотелось, чтобы мои слова воспринимались как критика! Я в запале могу, конечно, немного "зарваться", но стараюсь, чтобы разговор шёл "в обе стороны". "Каждый имеет право быть идиотом!" ((С) Госдеп США) - это я про себя! :)
Продолжаю разговор...
"Осциллограф у меня не настоящий :) программы на ПК, щуп самодельный "
Нашли о чём переживать! :) В моё радиотехническое детство ничего подобного просто не было! :)
Я посмотрел всё представленное. У меня есть впечатление, что здесь что-то не так. Если можно, я буду отвечать по обозначениям на Вашей схеме. Во-первых, возбуждение Ваше - оно какое-то странное. Оно явно непериодическое (как должно было бы быть), совсем маленькое по амплитуде, чтобы так нагреть транзисторы, и чрезвычайно неправильно действующее на сигнал (а точнее - практически полностью его нейтрализующее). Я бы больше грешил на дефект дорожки или непропай какой-нибудь в этом случае. То есть, нажимаете, где-то что-то отходит и понеслась. Выключение из сети в эту картину не вписывается, но здесь надо искать что-то ещё.
Сразу замечу (скорее всего - просто описка), что 0,32В, указанные между базой и коллектором VT5 красным, должны быть приложены на R15.
Ещё одно маленькое замечание (на этот раз - в мой адрес): выходной каскад работает, всё-таки, в чистом классе B. Если честно, я надеялся на лучшее. Ну, не суть.
Насколько я понимаю, Вы питаете свой усилитель двуполярным напряжением 35В. При токе 20мА в покое драйверные транзисторы будут ориентировочно рассеивать 35*0,02=0,7Вт. В принципе, в покое они должны быт практически холодными. Если я ничего не путаю, у применённых выходных транзисторов коэффициент усиления по току составляет, в зависимости от классификации, 60-100. При 100Вт на выходе на 4Ом переменный ток через выходные транзисторы будет составлять (1/2)*(P/R)^0,5=2.5A. Т.о., ток через драйверные транзисторы будет 2,5/(60~100) = 42 - 25мА, соответственно, рассеиваемая мощность не должна превышать ((42~25)+20)*35=2,2-1,6Вт. Вроде ничего не упустил. 2,2Вт, конечно, большая мощность, но не такая, чтоб транзисторы разогревались до 160 градусов, будучи на радиаторах (это я к тому, что даже при убийственном возбуждении ничего суперсверхординарного с драйверными транзисторами быть не должно, а уж с 50мВ редкими всплесками - и подавно!). А радиаторы, видимо, всё-таки маловаты...
"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.
Конденсатор C2 автором замышлялся как компенсация падения на ВЧ. Это, своего рода, положительная обратная связь (по его мнению). Т.е., его включение должно было бы, наоборот, увеличить возбуждение, если оно было на высоких частотах: "Емкость C2 установлена для того, чтобы компенсировать падение усиления с увеличением частоты для ОУ 741. Для TL071 эта неравномерность проявляется далеко за пределами звукового диапазона, а поэтому не требует коррекции. Одним из форумчан Vlab этот конденсатор был вообще исключен." Одновременно с этим автор пишет прямо противоположную вещь: "Я же предлагаю установку емкости порядка 500-1000пФ для стабильности схемы и джампер JP1, который позволяет отключить эту коррекцию." Т.е., он рассматривает этот конденсатор, как ООС! Я, если честно, согласен с ним лишь во втором случае. Не понимаю, с чего бы это он стоял в ПОС?! Но тогда непонятно, почему ОООС не срабатывает? Мала? Может, нужно её общее значение увеличить (при этом уменьшится усиление, конечно, но зато стабильность возрастёт)? И откуда постоянка при увеличении конденсатора?
Мне непонятна также необходимость в ёмкости C12, я бы попробовал без неё.
Теперь по поводу "низов". Первое, что мне не нравится - подключенный выход темброблока. Допускаю, что зря я на него грешу, но желательно бы его исключить для чистоты эксперимента.
Трансформаторы рассчитаны на ток нагрузки 1,6 ампер. при напряжении 37 вольт уж 60-70 ватт они отдадут легко
Вот здесь я бы не был так уверен. Смотря какое там напряжение х.х. и характеристика нагрузки. Но Вы упомянули
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.
так что с этой точки зрения выходной каскад должен вполне себе справляться. А вот входной каскад, имеющий лишь 100 мкФ... Здесь возможно всякое.
Последний раз редактировалось poty 29 июл 2014, 16:33, всего редактировалось 1 раз.
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#31

Сообщение BASkow » 30 июл 2014, 13:41

poty, спасибо Вам большое за помощь!
по поводу "низов". Первое, что мне не нравится - подключенный выход темброблока. Допускаю, что зря я на него грешу, но желательно бы его исключить для чистоты эксперимента.
Я так и делал, связующего конденсатора между темброблоком и входом усилителя не было, замеры проводил с точки входа ОУ. так что здесь его влияние точно исключено (ну если только по шине питания фон передается).
А вот входной каскад, имеющий лишь 100 мкФ... Здесь возможно всякое.

... хм.. возможно, на стабилитронах ток потребления совсем мал 37/2000=18 мА, если только через VT1, VT2 идет утечка на работу ОУ.. Попробую сегодня по 330мкф в параллель докинуть.
Мне непонятна также необходимость в ёмкости C12, я бы попробовал без неё.
Как я понял он режет очень высокие частоты, чтобы предупредить их усиление и в том числе лишний возбуд. Думаете из-за него такой шум на возбуждении?.. может он как генератор срабатывать совместно с ОООС?
непонятно, почему ОООС не срабатывает? Мала? Может, нужно её общее значение увеличить (при этом уменьшится усиление, конечно, но зато стабильность возрастёт)? И откуда постоянка при увеличении конденсатора?
Сам не понимаю про постоянку, замеры делаются с выпаянными выходными транзисторами, может быть с ними все было бы проще и правильнее(?), но я боюсь их сжечь.
2,2Вт, конечно, большая мощность, но не такая, чтоб транзисторы разогревались до 160 градусов, будучи на радиаторах (это я к тому, что даже при убийственном возбуждении ничего суперсверхординарного с драйверными транзисторами быть не должно, а уж с 50мВ редкими всплесками - и подавно!). А радиаторы, видимо, всё-таки маловаты...
Они так разогреваются именно на возбуждении (или как это уже теперь назвать?..) на музыкальном сигнале без возбуждения из нагрев 65-73 градуса, думаю с учетом величины радиаторов и мощности, которую вы вычислили, все верно так и должны греться. Просто я промазал именно с радиаторами. А вы наверняка знаете, что их стоимость весома, оставлю эти... А вот то что они так греются до 160 градусов на возбуждении, я уже на термометр грешил, но нет когда быстро пробегаешься в этот момент по остальным деталям, все четко показывает и только на двух этих транзисторах такая температура. Если поставить джампер, то их температура также резко падает. про 160 градусов еще пару слов, такая температура была на транзисторах с радиаторами без термопасты. с термопастой их температура и радиаторов возрастает уже до 110-120 градусов.
Может быть я слишком крупно взял шкалу, может быть там возбуждение на малых частотах типа 50 Гц?.. буду сегодня мерить.
Я бы больше грешил на дефект дорожки или непропай какой-нибудь в этом случае. То есть, нажимаете, где-то что-то отходит и понеслась.
Тут исключено! Я уже вторую плату собрал, все как по накатанной (детали для обоих усилителей были тщательно подобраны одинаковыми). Все один-в-один. Точь-в-точь. Тем более возбуждение появляется от нескольких причин:
1. (с 3-4 попытки) касаясь радиаторов драйверов (по моему коллектор с ними соприкасается)
2. (с 2-3 попытки) быстро отключая/включая сесть 220 вольт (на доли секунд, чуточку отжимая клавишу сетевого фильтра и обратно, даже искрение немного на контактах фильтра слышно)
3. ВСЕГДА если коснутся точки узла соединения диодов Д1, Д2, и деталей моста С3, R10 (нумерация по моей схеме)
4. НИКОГДА если касаться выхода усилителя
возбуждение Ваше - оно какое-то странное. Оно явно непериодическое (как должно было бы быть), совсем маленькое по амплитуде, чтобы так нагреть транзисторы, и чрезвычайно неправильно действующее на сигнал (а точнее - практически полностью его нейтрализующее)
Согласен и потому вообще не понимаю. Хотя некая периодичность там прослеживается - два подряд отрицательных импульса и немного позже положительный, вся эта "мозаика" вроде как укладывается в частоту около 2 кГц. Может быть все-таки из-за выпаянных выходных транзисторов?
Может быть все-таки надо было емкость Миллера добавить как я хотел?
Последний раз редактировалось Алаев Ян 31 июл 2014, 01:01, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Общее редактирование

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#32

Сообщение poty » 30 июл 2014, 14:53

BASkow писал(а):замеры делаются с выпаянными выходными транзисторами
Так вот он где, бубль-гум! Ситуёвина вот какая. Собственно ОООС исходной точкой (правый конец R11) имеет выход выходного каскада (извините за тафтологию). Если у Вас выходные транзисторы не впаяны и не подключена нагрузка, то там может быть всё, что угодно! Фактически, ОУ работает без обратной связи, поскольку даже на 20кГц сопротивление C3 больше 300кОм. Есть, конечно, R10-L1, но там уровень обратной связи уменьшается с увеличением частоты, т.е. как раз всё имеется для получения усиления собственных шумов в широком диапазоне частот. А если в этот момент ещё и нагрузка была подключена, то получается ещё делитель R10-нагрузка, и этот путь тоже "закрывается" для обратной связи. Это не самовозбуждение, а именно - шум. Добавление С2 просто восстанавливает потерянную обратную связь и, соответственно, уменьшает шумы.
Конечно, выходная амплитуда сигнала всё равно была не такой большой, чтобы разогреть транзисторы драйверов, но это только на первый взгляд. Наверняка, я тут что-то пока не учёл.
BASkow писал(а):связующего конденсатора между темброблоком и входом усилителя не было, замеры проводил с точки входа ОУ. так что здесь его влияние точно исключено
ОК, эта "загвоздка" снимается.
BASkow писал(а):
poty писал(а):А вот входной каскад, имеющий лишь 100 мкФ... Здесь возможно всякое.
... хм.. возможно, на стабилитронах ток потребления совсем мал 37/2000=18 мА, если только через VT1, VT2 идет утечка на работу ОУ.. Попробую сегодня по 330мкф в параллель докинуть.
Вы рассуждаете с точки зрения нагрузочной способности получившегося фильтра, а я - с точки зрения создаваемого этим фильтром выходного импеданса блока питания. На частоте 20Гц конденсатор 100мкФ имеет сопротивление около 80 Ом. Трудно оценить амплитуду тока через, допустим, VT1, но понятно, что все пульсации от переменного тока через этот каскад будут вызывать некие пульсации напряжения на C5 и напрямую передаваться на базу VT3. А это всё-таки усилитель...
BASkow писал(а):
poty писал(а):Мне непонятна также необходимость в ёмкости C12, я бы попробовал без неё.
Как я понял он режет очень высокие частоты, чтобы предупредить их усиление и в том числе лишний возбуд. Думаете из-за него такой шум на возбуждении?.. может он как генератор срабатывать совместно с ОООС?
ОК, возражение снимается (пока, по крайней мере).
Последний раз редактировалось Алаев Ян 31 июл 2014, 01:02, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Общее редактирование
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#33

Сообщение BASkow » 30 июл 2014, 18:10

Так вот он где, бубль-гум!
Спасибо Вам большое, poty, так четко все пояснили!

Значит, я перепаял электролиты в первом каскаде, заменил 100 мкф на 330 мкф. Но звук еще не слушал.
Попробовал вызвать возбуждение со впаянными выходными транзисторами. Вся картина на приложенном видео.
В двух словах - без джампера (С2) радиаторы драйверов стали не чувствительны (это очень хорошо), а вот узел R10-C3-D1-D2 все также реагирует резким повышением температуры, хотя нужно заметить уже делает это уже очень неохотно, на видео видно, нужно было прямо постараться.
на броски сетевого питания реакция осталась, хотя реже проявляется.

исходная точка ОООС не чувствительна.
а вот выход усилителя с впаянными выходными транзисторами теперь очень чувствителен. даже при легком касании резко повышается температура драйверов. интересно то, что если взяться за выход и продолжать держать, то нагрев снова (через 1-2 секунды) спадает, а постоянка остается около 370 мВ, как только отпускаешь - температура вновь резко растет.
причем на этом возбуждении через секунд 10 начинают дымиться токоограничительные резисторы в питании по 100 Ом.. (2 ватта).
с джампером все в норме.

Последний раз редактировалось Алаев Ян 06 июл 2017, 15:54, всего редактировалось 3 раза.
Причина: Общее редактирование

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#34

Сообщение poty » 30 июл 2014, 18:45

Вопросы по видео: что измеряет левый прибор? Подключена ли к выходу хоть какая-то нагрузка?
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#35

Сообщение BASkow » 30 июл 2014, 18:47

левый - постоянное напряжение на выходе в милливольтах. нагрузки кроме мультиметра нет

ХА! с нагрузкой 5,6 Ом - усилитель устойчив как танк! :-)

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#36

Сообщение poty » 30 июл 2014, 20:22

Ну, собственно, этого и следовало ожидать. Цепь из катушки, двух резисторов и конденсатора рассчитана на определённые параметры выхода, в которые входит, очевидно, нагрузка. Мне бы, конечно, очень хотелось посмотреть из-за чего это всё происходило, но из-за опасности вывести усилитель из строя я не хочу заставлять Вас экспериментировать.
В любом случае - поздравляю с большой промежуточной победой!
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#37

Сообщение BASkow » 31 июл 2014, 06:59

Я думаю этот "шум" появляется именно из-за примененной схемы включения ОУ.
Когда проводишь тестирование, то вход УНЧ закорочен на массу, то есть на положительном входе ОУ нулевой потенциал.
На выходе ОУ постоянная нагрузка не включенная в обратную связь. и драйвера работают на токовых датчиках ОУ.
При включении УНЧ в средней точке драйверов формируется также нулевой потенциал через R10-L1-R11. (Мне кажется конденсатор С3 в данном случае играет ничтожную роль.) И таким образом, разницы потенциалов на ОУ нет, и вся схема стабильна.
Если при этом внести изменения потенциала в ОУ (причем как я понял из практики оно должно быть более 150-200 мВ), то этот сигнал подхватывается драйверами с токовых датчиков, усиливается и передается через R10-L1-R11 обратно на вход ОУ и начинается лавинообразное самовозбуждение.
Изменения потенциала могут быть вызваны касанием коллекторов драйверов, либо средней точки, либо входа ОУ
Также и разностью импеданса емкостей в шинах питания, этим можно объяснить нестабильность при включении/выключении УНЧ, возможно есть неравномерность заряда/разряда емкостей из-за чего в момент включения на средней точке драйверов не успевал формироваться нулевой потенциал, а за счет емкостей первого каскада, первый каскад продолжал работать не отключаясь (на время выключения УНЧ), и соответственно успевал подхватить разность потенциалов и начинал ее усиливать. Тем более на плате есть реле защиты, которое питается только с положительно плеча питания.
При вводе низкоомной нагрузки на выход усилителя, средняя точка драйверов начинает "держаться" за нулевой потенциал, постоянный и формируется мгновенно в момент включения УНЧ. При вводе помехи их напряжение мало (те же 150-200 мВ), и оно просто гаснет через нагрузку на доходя до ОУ.

Можно предположить, что это особенность данной схемы - схемы каскодного включения ОУ с драйверами, включенными в обратную связь ОУ.
Можно попробовать устранить этот "недостаток" включением в разрыв средней точки драйверов и цепочки к ОУ (R10-L1-R11), например, резистором, так чтобы ослаблять до определенного уровня импульсную помеху. Либо попробовать соединить среднюю точку с нулевым потенциалом (землей) через резистор. Или, в конце концов, добавить на плате резистор параллельно нагрузке.
Но Каких номиналов они должны быть? И как они повлияют на усиление, частотную характеристику?..

P/S С нагрузкой усилитель стабилен, но ведь предсказуема ситуация, когда владелец усилителя на горячую отключит провода от АС, или контакт этих проводов разорвется с месте крепления к усилителю, или к самой АС. И тогда, без токоограничивающих резисторов, сгорят либо предохранители, либо транзисторы.
6242dd42c2d8094bac72f0fffb8ac745.jpg

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#38

Сообщение poty » 31 июл 2014, 11:15

BASkow писал(а):Я думаю этот "шум" появляется именно из-за примененной схемы включения ОУ. Когда проводишь тестирование, то вход УНЧ закорочен на массу, то есть на положительном входе ОУ нулевой потенциал.На выходе ОУ постоянная нагрузка не включенная в обратную связь. и драйвера работают на токовых датчиках ОУ.
Постоянная нагрузка на выходе ОУ является местной ООС. На самом деле: если бы этой нагрузки не было, то изменение тока напрямую бы транслировалось в эмиттерные цепи транзисторов с токовым управлением. Добавление резистора изменяет потенциал выхода, уменьшая изменения тока (допустим, увеличение тока - увеличивает потенциал на выходе - уменьшает разность потенциалов "выход-шина питания ОУ" - уменьшает ток). Вот почему тот самый конденсатор С2, подключенный именно на эту нагрузку, является ООС.
BASkow писал(а):При включении УНЧ в средней точке драйверов формируется также нулевой потенциал через R10-L1-R11. (Мне кажется конденсатор С3 в данном случае играет ничтожную роль.) И таким образом, разницы потенциалов на ОУ нет, и вся схема стабильна.
С ролью C3 согласен, в данном случае речь идёт об установлении режима по постоянному току, поэтому все ёмкости убираем, а индуктивности - закорачиваем.
Однако, я не совсем согласен с установлением нулевого потенциала в средней точке драйверов. Он там "относительно нулевой". Всё дело в R10. Именно за счёт этого сопротивления устанавливается баланс выходного каскада по постоянному току. Т.е., в условиях полного закрытия VT5-VT6 определить угол их открытия (то есть, при каком потенциале входа откроется VT5 и VT6 и будут ли эти потенциалы равны) невозможно без некоторой аппроксимации. ОООС это и делает, с использованием R10-L1. Т.о., в рабочей точке, потенциал места, отмеченного синим крестиком, не обязательно нулевой.
BASkow писал(а):Если при этом внести изменения потенциала в ОУ (причем как я понял из практики оно должно быть более 150-200 мВ), то этот сигнал подхватывается драйверами с токовых датчиков, усиливается и передается через R10-L1-R11 обратно на вход ОУ и начинается лавинообразное самовозбуждение.
Вот это и странно! Дело в том, что обратная связь-то у нас отрицательная! Т.е., должна сработать наоборот аттенюация, а не усиление! Причём в достаточно сильном масштабе! Если честно, я "грешу" на постоянку. Её не видно на Ваших осциллограммах, потому я сразу и не высказал такое мнение. Но чем дальше я об этом думаю, тем больше мне кажется, что это именно она. Укрепило меня в этом мнении Ваше видео, на котором, как Вы сказали, левый прибор измерял постоянку на выходе. И она там была значительной - свыше 300мВ. На осциллограммах с ценой деления в 50мВ шумовая линия должна была подняться выше 6 делений вверх! А у Вас она, почему-то, оставалась с нулевым DC.
Большое постоянное напряжение на одном из входов ОУ могло привести в его "залипанию", могло сработать внутреннее ограничение (причём, не только по входу, но и по выходу). По хорошему, нужно поставить на вход встречно включенные диоды (если это уже не сделано внутри интегрального компонента). Можно узнать, какой ОУ Вы применили у себя?
Блокировка выхода, например, могла "включить" ограничитель выходного тока (как правило это - источник тока), что привело бы к полной разбалансировке схемы - одно плечо было бы постоянно открыто, а второе - закрыто. Вполне возможно, что время от времени направление "залипания" меняется, что объясняет разогрев обоих плеч.
BASkow писал(а):При вводе низкоомной нагрузки на выход усилителя, средняя точка драйверов начинает "держаться" за нулевой потенциал, постоянный и формируется мгновенно в момент включения УНЧ. При вводе помехи их напряжение мало (те же 150-200 мВ), и оно просто гаснет через нагрузку на доходя до ОУ.
Это тоже вписывается в постоянку. Для создания большого напряжения на низкоомной нагрузке требуется значительный ток, очевидно, в этом случае, ограничения по "скорострельности" нарастания выхода у получившегося композитного операционного усилителя не позволяют этого сделать, ОООС успевает сработать.
BASkow писал(а):включением в разрыв средней точки драйверов и цепочки к ОУ (R10-L1-R11), например, резистором
Нет, этого делать нельзя! В этом случае, весь расчёт компенсации полетит прахом.
BASkow писал(а):соединить среднюю точку с нулевым потенциалом (землей) через резистор
Ну... Тоже мне не очень нравится. Драйверы будут греться сильнее, а, как мы уже поняли, "истинная" ОООС идёт не из драйверов, а из выходного каскада.
BASkow писал(а):добавить на плате резистор параллельно нагрузке
"Вот это попробуйте...!" :) (С) "Бриллиантовая рука"
BASkow писал(а):Но Каких номиналов они должны быть? И как они повлияют на усиление, частотную характеристику?..
Я думаю, надо идти от противного. Имея нагрузку, допустим, 4 Ома мы можем позволить себе, например, потери в 5%, т.о., 4/0,05=80Ом (резистор параллельно нагрузке). Решит ли это проблему? Не уверен.
BASkow писал(а):С нагрузкой усилитель стабилен, но ведь предсказуема ситуация, когда владелец усилителя на горячую отключит провода от АС, или контакт этих проводов разорвется с месте крепления к усилителю, или к самой АС. И тогда, без токоограничивающих резисторов, сгорят либо предохранители, либо транзисторы.
Давайте так. Сначала попробуем поставить диоды встречно на входах ОУ. Потом - резистор параллельно нагрузке (и он может просто быть припаян на разъём подключения АС - смысла выносить его на плату не вижу никакого). Третье - у Вас уже есть схема, отключающая усилитель при повышении постоянки на входе (правда, с первого взгляда она мне показалась какой-то странной, но допускаю, что она по-гениальному задумана). Можно попробовать её использовать для целей защиты. Четвёртое - можно сделать контроль температуры радиаторов и при превышении определённого порога - отключать всё. Ну, остаются ещё предохранители на крайний случай! :)
Последний раз редактировалось Алаев Ян 01 авг 2014, 00:52, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Общее редактирование
Владислав

Аватара пользователя
BASkow

#39

Сообщение BASkow » 01 авг 2014, 00:55

Можно узнать, какой ОУ Вы применили у себя?
TL071 - судя по даташиту на входах ОУ истоки полевых транзисторов.
Давайте так. Сначала попробуем ...
понял, попробую, отпишусь по результату.
6e7a0b593d8d79e5e0ee05f12e584eec.jpg
Диоды не смог поставить. Просто нет физически места для них, плата двухслойная, все очень плотно, так что на других платах может быть..
Резистор параллельно нагрузке, сначала попробовал 1,3 кОм, выход на касания стал не чувствителен, но средняя точка драйверов все также заводила усилитель. Интересно с резистором если касаться отрицательного входа ОУ постоянка поднимается где-то до 100-200 мВ, а вот если положительного входа коснуться, то постоянка на выходе поднимается до 500-700 мВ.
Затем, поставил параллельно нагрузке резистор 120 Ом 2 Вт, с ним усилитель стал устойчив, точнее при касании средней точки драйверов или входов ОУ постоянка на выходе подпрыгивала до 20-70 мВ и тут же исчезала. Если резистор убрать, потом вызвать возбуждение и следом поставить этот резистор, то температура драйверов падает, но постоянка остается. В общем, я оставил этот резистор.
Реле можно было задействовать, например, на разомкнутый контакт на выход усилителя повесить резистор в 10 Ом. Таким образом, при срабатывании защиты реле переключала бы выход УНЧ с АС на резистор 10 Ом, и АС целы, и есть нагрузка для восстановления работы УНЧ. Но мудрить не стал, тем более защита у меня не чувствительна на постоянное напряжение до 1 вольта.
Предохранители есть, на 2 Ампера в каждом плече.

Усилитель собрал (оба канала), фото выше. Бегло послушал.
Впечатления все те же - при отсутствии сигнала колонки на полной громкости молчат, лишь едва слышен шум из ВЧ динамиков, когда к ним прижмешься.
Яркие и красивые высокие и середина. Бас есть, мягкий, пружинистый, но его все же немного не хватает (если сравнивать например с TDA7293), зато если смотришь фильм - ультра низкие частоты приятно радуют, чувствуется сотрясение воздуха, у меня даже одна из колонок начала немного резонировать. Это с учетом того, что в первом каскаде емкости заменены на 330 мкф.
Ну и конечно же динамика, звук из усилителя прямо "вырывается", играет очень динамично и громко. Накрывая звуком, особенно после пауз. Голоса актеров, вокалистов живые, шуршания, шорохи, шелест очень чистые.

На очень малой громкости не все так хорошо, мне показалось, что вроде есть едва заметные искажения типа "ступенька", звук немного рваный. Попробую завтра с джамперами послушать, сегодня уже поздно.

В общем усилителем я очень доволен, осталось немного его отстроить, прикрутить крышку и слушать любимые композиции!..
Спасибо всем большое, особенно poty
Последний раз редактировалось Алаев Ян 06 июл 2017, 15:51, всего редактировалось 2 раза.
Причина: Общее редактирование

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3277
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 14 раз

#40

Сообщение poty » 01 авг 2014, 10:02

Плотненько так получилось! :)
Поздравляю с окончанием проекта! :)
у меня даже одна из колонок начала немного резонировать
Это может быть следствием сложной частотной зависимости выходного импеданса усилителя (не хватает демпфирования на ультранизких частотах).
Владислав

Закрыто
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение