Наши статьи

[Technician]

Один канал усиления включает в себя 98 транзисторов и 6 микросхем. Плата управления током - 7 микросхем.

[Сергей Егоров]

У меня три каскада усиления и два после мс трансформатора. 5 ламп в канале. 

Больше 115 дБ вредно для мозга. у меня 120 класс А.

[Technician]

15 minutes ago, Сергей Е said:

У меня три каскада усиления и два после мс трансформатора. 5 ламп в канале. 

Больше 115 дБ вредно для мозга. у меня 120 класс А.

Я имел в виду только мощник.

[Сергей Егоров]

3 минуты назад, Technician сказал:

Я имел в виду только мощник.

А, ну у меня ещё 7 ламп в блоке питания мотора. 

[Yuri SV]

3 часа назад, valankon сказал:

К сожалению я так подробно не занимался этими вопросами, очень интересно.  Вы здесь упомянули (я так понял) про изменение параметров транзисторов от величины протекающего тока, изменение крутизны (бетта), что хорошо видно на характеристиках. Без ООС это компенсировать нельзя (компрессия сигнала и синтез гармоник), т.к. предыдущий каскад "не знает", что последующий не отрабатывает пропорционально. Особенно это характерно для выходных каскадов. В полевиках это меньше, а в лампах на оборот - крутизна растёт с током, по этому я ушел на лампы.Последнее достижение в транзисторных усилителях у меня вылилось в следующее. Полевик, эмиттерный повторитель работающий на генератор тока биполяр, чтобы не плодить лишнее усиление в петле. Конденсатор, трансформатор с двумя выходными обмотками и двухтакт на двух полевиках через трансформатор, небольшая ООС и всё. Это мой лучший вариант из транзисторной эпопеи, потом пошли лампы, но надо очень, очень хорошо мотать трансформаторы, они должны обеспечивать фильтрующую функцию. Всё искажает, цель - искажения должны быть не раздражающими (психоакустика). Очень хорошую методику предложил А. Сырицо. ШУМ вырезаем полосу в районе 10 - 15 кгц шириной 500гц. До уровня минус 70-80дБ. подаём на усилитель и смотрим, что там образовалось. Вопрос интерпретации??? Попробуйте померить свои варианты на двух тонах однорвременно  19 и 20 кГц и посмотреть, что на выходе в районе 1 - 5 кГц. Хорошо бы было лучше - 70, 80 дБ. 90 дБ предал слышимости по маскированию. Удачи.

Применяю такой вариант: на вход 3 частоты с шагом золотого сечения - 1КГц, 1618Гц и 6854Гц. В этом случае комбинационные составляющие не накладываются и не маскируют друг друга. Тогда, если не стремиться сознательно "красить" звук, варианты схемотехники и номиналов компонентов, которые дают наименьшие уровни интермод и бОльшую скорость их спадания с ростом их порядка, обеспечат более чистый звук и потенциально лучшую микродинамику. Рассматривать на спектрограмме отдельные моды все же легче, чем пережеванные в интермоды шумовые полосы. Но это, наверное, не совсем коммерческий подход: много любителей "жирных" тебров, а при изложенном подходе тембры будут минимально обогащаться.

[アントン]

Тут проскакивала мысль, что у линейны усилителей нет будущего.

Тоже, наверное думали лет 10 назад про SAR АЦП в сравнении с дельтасигмой. Думали, что их место останется только в ВЧ. 

А потом вдруг оказалось, что и на НЧ линейность SAR выше.

Дельтасигма ЦАП в пром.автоматике в принципе не существуют и там их никогда не будет.

В звуке, новые нули в измерния дельтасигма ЦАП никак не меняют их звук.

Тоже с усилителями.

У прототипа уже КНИ лучше 0.001%. 

У Д класса большое будущее, но не в топовых системах.

[Technician]

11 hours ago, Yuri SV said:

 Но это, наверное, не совсем коммерческий подход: много любителей "жирных" тебров, а при изложенном подходе тембры будут минимально обогащаться.

Их не так много, как много шума, который они создают.

[Михаил SM]

В 06.03.2021 в 11:49, LeoNeedR сказал:

Таки попробую ответить

Собственно тон обсуждения был задан первым постом ветки. Написанным в лучших традициях High End маркетинга. Героически высосанная из пальца проблема, еще более героически решается упорным трудом гениального разработчика, опирающегося на вековые традиции качества и аэрокосмические технологии. Однако послушать/оценить результат пока нельзя.

P.S. По теме ветки. Грамотно построенный 7+2 многоканал на активных Genelec'ах (класс D) в правильно спроектированной/построенной КДП с выделенным электропитанием напрочь снял для меня все вопросы о будущем транзисторных усилителей. Даже в режиме 2+2. При копеечном по меркам ХЭ ценнике.

Часто всё  упирается в возможности референсной   ...  оценки  того или иного компонента .  Ролик , где тов.  Сухов Н.  поясняет реальную суть класса D - на основе статьи  его же ( класса) основателей .   Антон  категорически прав  -  восхищаться классом D   ещё  рановато. 

 

[valankon]

В 07.03.2021 в 20:25, Yuri SV сказал:

Применяю такой вариант: на вход 3 частоты с шагом золотого сечения - 1КГц, 1618Гц и 6854Гц. В этом случае комбинационные составляющие не накладываются и не маскируют друг друга. Тогда, если не стремиться сознательно "красить" звук, варианты схемотехники и номиналов компонентов, которые дают наименьшие уровни интермод и бОльшую скорость их спадания с ростом их порядка, обеспечат более чистый звук и потенциально лучшую микродинамику. Рассматривать на спектрограмме отдельные моды все же легче, чем пережеванные в интермоды шумовые полосы. Но это, наверное, не совсем коммерческий подход: много любителей "жирных" тебров, а при изложенном подходе тембры будут минимально обогащаться.

Я ставил, как и многие разработчики технические параметры во главу угла. Со временем начинаешь понимать, что этот путь ошибочен, мы слушаем не осциллограф. Правильно сказал  アントン " У прототипа уже КНИ лучше 0.001%, У Д класса большое будущее, но не в топовых системах." Полностью согласен. Надо оценивать каждое техническое решение с точки зрения нашего восприятия. Красиво смотрится "шаг золотого сечения" и технически правильный, но не информативен с точки зрения субъективного восприятия.недостаточен. Для нас важнее мультипликативные составляющие от 19 и 20 кГц в области 1, 2 кГц и т.д. Здесь мы слышим на уровне - 90дБ. А простые нелинейные 1, 2, 3...кГц начиная с единиц процентов. Посмотрите Усилители - Валанкон УМ01. Там есть ссылки на статьи где это описано. Вот по этому я и ушёл на лампы. Широко ставим цифровые, но это когда требования по качеству это допускают. Хорошо получился на полевиках, описан выше, но лишний трансформатор, да и радиаторы, лампа сама остывает и технологично проще.

[Дмитрий Малиновский]

Вот такая схема нормально работает.

Держит ток покоя достаточно стабильным.

Принцип простой - детектирование разности тока обоих плеч и по минимуму полученного значения оценка тока покоя. И простенькая схема авторегулирования через оптопару.

Для простоты может использоваться с очень малыми резисторами в эмиттера - 25 мОм. Либо с датчиками тока, установленными в коллектора (стоках) выходных транзисторов.

R37 в реале нужно брать больше. Он уменьшен в модели для проверки работы на меандре 20 кГц (чтобы быстрее дождаться выхода на режим авторегулирования). При подаче частоты выше 50 кГц схема завышает показания датчиков тока, поэтому ток покоя снижается. Получается своеобразная защита от нештатного режима работы. 

[Дмитрий Малиновский]

В работе это выглядит так

Это суммарный ток нижнего и верхнего плеча. 

 

[アントン]

5 часов назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Вот такая схема нормально работает.

Держит ток покоя достаточно стабильным.

Принцип простой - детектирование разности тока обоих плеч и по минимуму полученного значения оценка тока покоя. И простенькая схема авторегулирования через оптопару.

Для простоты может использоваться с очень малыми резисторами в эмиттера - 25 мОм. Либо с датчиками тока, установленными в коллектора (стоках) выходных транзисторов.

R37 в реале нужно брать больше. Он уменьшен в модели для проверки работы на меандре 20 кГц (чтобы быстрее дождаться выхода на режим авторегулирования). При подаче частоты выше 50 кГц схема завышает показания датчиков тока, поэтому ток покоя снижается. Получается своеобразная защита от нештатного режима работы. 

Это для класса А только.

[krulfa]

4 часа назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Вот такая схема нормально работает.

Держит ток покоя достаточно стабильным.

Принцип простой - детектирование разности тока обоих плеч и по минимуму полученного значения оценка тока покоя. И простенькая схема авторегулирования через оптопару.

Для простоты может использоваться с очень малыми резисторами в эмиттера - 25 мОм. Либо с датчиками тока, установленными в коллектора (стоках) выходных транзисторов.

R37 в реале нужно брать больше. Он уменьшен в модели для проверки работы на меандре 20 кГц (чтобы быстрее дождаться выхода на режим авторегулирования). При подаче частоты выше 50 кГц схема завышает показания датчиков тока, поэтому ток покоя снижается. Получается своеобразная защита от нештатного режима работы.

У меня аналогичное по принципу действия решение, попроще на одном ОУ вместо двух. 

[Дмитрий Малиновский]

Только что, アントン сказал:

Это для класса А только.

Почему же? Ток покоя 187 мА.  Видно, что в точках перехода через ноль сумма токов равна удвоенному значению тока покоя (метка на 386 мА). На входе сумма трех синусоид для проверки работоспособности схемы.

[Дмитрий Малиновский]

Только что, krulfa сказал:

У меня аналогичное по принципу действия решение, попроще на одном ОУ вместо двух. 

Конкретно в этой схеме ОУ от датчиков тока потребовался из-за их слишком низкого сопротивления - всего 25 мОм. 

Если использовать резисторы большего сопротивления - 0,2 - 0,3 Ом, можно обойтись и без буферного ОУ. Реализация зависит от техзадания - точность, полоса, термостабильность и прочее...

 

Если нужно полностью избавиться от резисторов в эмиттерах, то в коллекторные цепи хорошо пойдет такая штука https://www.allegromicro.com/en/products/sense/current-sensor-ics/zero-to-fifty-amp-integrated-conductor-sensor-ics/acs732-3

Правда, не пробовал пока. Позже... 

 

[アントン]

22 минуты назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Почему же?

Потому что схема работает только с суммой токов. 

[Дмитрий Малиновский]

Только что, アントン сказал:

Потому что схема работает только с суммой токов. 

Может быть.

Но это именно режим AB. Не А. На картинках показаны графики тока. Я же вроде пояснил? Ток покоя 186 мА при отсутствии сигнала. Минимальный ток в точках перехода выходного напряжения через 0 равен току покоя. Удвоенное значение равно 386 мА. То есть, схема поддерживает ток покоя 193 мА в динамическом режиме. Видно, что ниже значения 360 мА график не опускается, то есть свои 180 мА в наличии имеются при любых условиях.

Это для наглядности, чтобы не ковыряться графиках токов верхнего и нижнего плеча, выискивая точки пересечения.

 

Для улучшения взаимопонимания уточню

На картинках с графиками показаны:

1 - красный -  сумма токов чрез датчики тока в эмиттерах выходных транзисторов. 

2 - синий   - выходное напряжение на нагрузке 4 Ом.

 

[アントン]

19 минут назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Может быть.

Но это именно режим AB. Не А. На картинках показаны графики тока. Я же вроде пояснил? Ток покоя 186 мА при отсутствии сигнала. Минимальный ток в точках перехода выходного напряжения через 0 равен току покоя. Удвоенное значение равно 386 мА. То есть, схема поддерживает ток покоя 193 мА в динамическом режиме. Видно, что ниже значения 360 мА график не опускается, то есть свои 180 мА в наличии имеются при любых условиях.

Это для наглядности, чтобы не ковыряться графиках токов верхнего и нижнего плеча, выискивая точки пересечения.

 

Для улучшения взаимопонимания уточню

На картинках с графиками показаны:

1 - красный -  сумма токов чрез датчики тока в эмиттерах выходных транзисторов. 

2 - синий   - выходное напряжение на нагрузке 4 Ом.

 

Я понимаю как она работает. Но это не схема вычления и поддержки тока покоя.

[Дмитрий Малиновский]

Только что, アントン сказал:

Но это не схема вычления и поддержки тока покоя.

Это слишком категоричное заявление. Простая графическая раскладка токов плеч двухтактного выходного каскада дает решение в виде подходящего алгоритма вычисления ИМЕННО тока покоя. Это старая методика. Ничего нового, на самом деле. 

Другой вопрос, что есть определенные схемы с режимами работы, в которых этот алгоритм работает плохо. Например, ток покоя схемы с выходом Шиклаи будет отслеживаться отвратительно на высоких частотах. И для Шиклаи эту схему можно ставить с оговорками. Особенно при реактивной нагрузке.

С выходной двойкой или тройкой повторителей никаких проблем нет, если, конечно, транзисторы не стоят какие-нибудь жутко тормознутые.

Я ни в коем случае не настаиваю на том, что это единственно возможный алгоритм определения тока покоя в динамическом режиме. Все зависит от техзадания - точность, полоса, термостабильность, условия работы и т.д. и т.д. Как уже писал выше, для некоторых схем он даже неприменим, если требуется высокая точность (хотя бы +/-20% от тока покоя при отсутствии сигнала)

 

 

[アントン]

13 минут назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Это слишком категоричное заявление.

Только что промоделировал. Есть значительная разница на выходе схемы в зависимости от амплитуды сигнала.

По НЧ вообще не работает.

[Дмитрий Малиновский]

Только что, アントン сказал:

Только что промоделировал. Есть значительная разница на выходе схемы в зависимости от амплитуды сигнала.

В таких случаях мне проще иметь дело с конкретными цифрами, оставив термины "значительная" для описания музыки

Значительная - это сколько?

В моей модели она стоит, как вкопанная при любых допустимых режимах УМ.

Как вкопанная - это 180-220 мА. Поэтому нужно начать с того, в каких пределах допустимы изменения. То есть, с ТЗ.

Нет ТЗ - результат ХЗ (с)

И да - операционник на входе с датчиков тока должен быть очень быстрый. У него должна быть полоса  усиления не меньше 50 Мгц, чтобы обеспечить усиление 20  с полосой 2,5 МГц. В этой модели стоит AD825.

Чем лучше он будет отслеживать "нижний изгиб" графика суммы токов, тем точнее будет регулирование с ВЧ составляющими. Иначе на этом "нижнем зубе" у него плывет форма сигнала,  и ОУ начинает завышать или занижать значения тока - в зависимости от того, пологий у него спад на АЧХ или с выбросом.

 

[Дмитрий Малиновский]

Только что, アントン сказал:

По НЧ вообще не работает.

Это зависит от постоянной времени детектора. И вообще схемы детектора. Это отдельная тема. Я написал, что постоянная детектора занижена для более быстрого выхода на рабочий режим в модели. А то долго ждать, пока  20 кГц будут отрисовывать несколько секунд на графике. 

По идее, постоянная времени схемы должна быть ниже тепловой постоянной времени выходных транзисторов. Тогда все получается хорошо.

При установке досточно большой постоянной времени детектора, на 20 Гц тоже все работает неплохо.

С детектором можно много всяких финтов применить - при медленных изменениях с детектора иметь большую постоянную времени регулирования, при резких - уменьшать. Короче, реализовать что-то вроде ПИД. Но на мой взгляд, это избыточно. Хотя опять же - ТЗ! Сначала ТЗ,

 

PS И еще важный момент. Это пока только модель. Ее финишная отладка в железе планируется позже. А может и без нее получится обойтись, если затея заработает с латералами, у которых, кстати, модели в МикроКапе кривенькие... 

[アントン]

1 час назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Это зависит от постоянной времени детектора. И вообще схемы детектора. Это отдельная тема. Я написал, что постоянная детектора занижена для более быстрого выхода на рабочий режим в модели. А то долго ждать, пока  20 кГц будут отрисовывать несколько секунд на графике. 

По идее, постоянная времени схемы должна быть ниже тепловой постоянной времени выходных транзисторов. Тогда все получается хорошо.

При установке досточно большой постоянной времени детектора, на 20 Гц тоже все работает неплохо.

С детектором можно много всяких финтов применить - при медленных изменениях с детектора иметь большую постоянную времени регулирования, при резких - уменьшать. Короче, реализовать что-то вроде ПИД. Но на мой взгляд, это избыточно. Хотя опять же - ТЗ! Сначала ТЗ,

 

PS И еще важный момент. Это пока только модель. Ее финишная отладка в железе планируется позже. А может и без нее получится обойтись, если затея заработает с латералами, у которых, кстати, модели в МикроКапе кривенькие... 

Проанализировал чуть глубже. То, что я видел связано с постоянными времени. А так работает. Не анализировал тепловую стабильность самой схемы.

В целом такой вариант я бы не стал делать. Я собственно и не стал. Задача номер раз была избавиться от эмиттерных резисторов.

[Дмитрий Малиновский]

56 минут назад, アントン сказал:

Не анализировал тепловую стабильность самой схемы.

В модели слабым местом по тепловой стабильности является TL071. У входного каскада на ПТ сильно растут токи утечки при повышении температуры. Нужно ставить с входами на CMOS. Вроде такого https://www.ti.com/product/TLV9301

В целом, не было задачи дать готовую схему. Ее просто нет, готовой.

На самом деле я вам благодарен за эту тему, поскольку резисторы в эмиттерах ИМХО - зло. Убивать высокую крутизну биполяров этими резисторами и потом бороть гармоники высоких порядков - нехорошо.

И в этом стремлении вы далеко не одиноки. Сразу могу вспомнить только вот этих товарищей http://www.technicalbrain.co.jp/index_e.html

Прямо на заглавной странице. Наверное, читали...

Они пишут, что эмиттерные резисторы - засада. И что этой же точки зрения придерживаются уже многие, а значит путь верный.

Вот они, кстати, тоже пишут про патентованную схему смещения без резисторов в эмиттерах.

 

56 минут назад, アントン сказал:

Я собственно и не стал. Задача номер раз была избавиться от эмиттерных резисторов.

И не нужно ставить. У вас свой путь. И это интересно.

У этой проблемы есть алгебраическое решение, но оно капец, какое непростое. Для себя решил, что не буду в это вникать. Возможно, у вас получилось... .Есть еще вариант стробирования тока транзисторов в момент перехода выходного тока через ноль. Тоже хорошая штука. Она отлично справляется с сигналами звукового диапазона. И "выгрызает" значение тока покоя даже из тупых Шиклаи с достаточно высокой точностью (схема выше с ВК на Шиклаи дала бы занижение с датчиков разы, и во столько же раз подняла бы ток покоя). Но со стробированием выше 10 кГц ей не очень хорошо - начинает подвирать.... Вместе с тем, в реальном музыкальном сигнале найти участок с параметром Zero Crossing больше 10 кГц нужно оооочень постараться. Выше 11 кГц мне найти не удалось. А значит, в реальности вариант со стробированием тоже жизнеспособен. На тестах с прямоугольником он офигеет маленько 

Я планирую ставить датчики тока в коллектор, скорее всего. Если они будут нормально работать, конечно  https://www.allegromicro.com/en/products/sense/current-sensor-ics/zero-to-fifty-amp-integrated-conductor-sensor-ics/acs732-3

В принципе, их можно ставить и в эмиттер, поскольку они представляют собой просто медную перемычку. Не сильно хуже выводов самого транзистора

 

[アントン]

10 часов назад, Дмитрий Малиновский сказал:

Я планирую ставить датчики тока в коллектор, скорее всего. Если они будут нормально работать, конечно  https://www.allegromicro.com/en/products/sense/current-sensor-ics/zero-to-fifty-amp-integrated-conductor-sensor-ics/acs732-3

Есть минимум ещё три варианта без гальванической изоляции. С хорошей скоростью и точностью.