Сообщений: 1,434
Тем: 17
Спасибо получено: 125 in 89 posts
Сказал спасибо: 239
Зарегистрирован: Apr 2014
04-09-2017, 03:52 PM
(Сообщение последний раз редактировалось: 04-22-2017, 03:55 PM
flipper.)
Надо думать трижды, к кому в гости ходишь.
Положу, шобы не пропало. Можно разбирать на цитаты.
Например: «Есть ли в усилителе защщита ? - она предусмотрена но нерекомендована из за незначительного влияния на качество работы схемы. При желании может быть распаяна на этих платах, правда КЗ в СЧ и ВЧ каналах для домашних условий крайне редкое стечение обстятельств, в случае которых в усилителе сгорает 4 легкозаменимых транзистора».
Итак
Новый усилитель. Евгений Соловьев. Текст автора.
Отказ от пассивных фильтров, идея создания активной многополосной АС с цифровой фильтрацией или аналоговым "сигнальным процессором" при переходе с одного класса звука на уровень выше, просто способ решения неисправимых недостатков классических структур звуковых систем, построение их более логически верными путями. Писать об этом можно много, по этому для начала я остановлюсь на основе мультиампинга - малогабаритных высокоточных полосовых усилителях. Оправдывать это в первую очередь можно тем, что искажения не переходят из полосы в полосу и предсказуемымы из за линейности выходной характеристики в нагрузку , полном отсутствии обратных токов разряда реактивных цепей, как и больших прямых токов необходимых для их перезарядки. Например я бы не рискнул угадать поведение схемы выдающщей на грани ограничения несинусоидный низкочастотный сигнал в сложную емкостную нагрузку, и с полуразряженной шиной питания обрабатывает плотноспектральный низкоуровневый ВЧ сигнал. Можно провести многотональный тест, но как и любой статический тест это не даст информации о том,что происходит в разных стечениях обстоятельств. По этому мнение автора настоящщей статьи состоит в том, чтобы поставить все компоненты звуковой системы в максимально предсказуемые условия работы.Преимущественно для таких целей я бы хотел представить малоизвестный проект звукового усилителя со сверхнизкими искажениями. Учитывая то, что их нужно как минимум четыре (для двухполоски) или шесть для трехполоски понятие о габаритах и "общей сложности" стояло далеко не на последнем месте. Плата размером 8.5х 9.2 см легко размещается на аналогичном куске стандартного профиля ПАС-345 (94х33), а для полной работоспособности достаточно подключить каждую схему к малогабаритному (60....80 вт) трансформатору с напряжением вторичных обмоток 2х18....24 вольта. Высокая линейность достигнута схематехническими мерами обеспечивающими очень глубокую ООС в звуковом диапазоне (130 дб до 8 кГц, 112 дб на 10 кГц, и 93 дб на 20 кГц) за счет введения нестандартной многополюсной корекции. Таким образом максимальная частота, гармонические искажения которой попадают в звуковую полосу ослабляется более чем в 500 000 раз. Максимальная частота 6.5к генерирующщая нечётные КГ попадающщие в слышимый диапазон, вместе с её лишними "продуктами" ослабляется в 5 млн!(-133дб) раз. Выходной двухступенчатый каскад, работает в классе АВ и имеет типичные 0.5% искажений до охвата ООС под нагрузкой с преобладающщей 2й гарм. С целью уменьшения собственных шумов опорные точки схемы питаются от малошумящщих стабилизаторов напряжения, а резисторы делителя ООС должны быть обязательно металоплёночными прецизионными и максимально стабильными по КН(коеф.изменения сопротивления от напряжения). Всевозможные "переходные" процессы и срывы внутри схемы слежения исключены цепью ограничения скорости реагирования, которая отлично работает на несколько порядков более высоких частотах чем звуковые, но при этом уверенно блокирует рессурсы ООС для обработки любого СВЧ шума и его артефактов. Для обеспечения большого запаса устойчивости (не менее 60 град, типично 70...90.) транзисторы подобраны из высокочастотных серий, с минимальной Скэ ,и большими Ft. Чтобы оградить себя и других от теории о разнице звука операционных усилителей, они в сигнальной схеме не применяются. То же касается и "теорий" о звуке междублочных проводов. Разводка земель выполнена так что им гораздо труднее чем в подавляющщем большинстве случаев внести в звук различного рода искажения или окраску. Соединяя усилители с первоисточником нужно придерживатся правила, чем короче и толще, тем лучше.
Влияющщими на линейность конструктивными мерами я бы назвал объединение всех земель в один векторный полигон, формирующщий точку отсчёта у входа и выхода, в отличии "лучевых линий" не имеет антенного эффекта, его импеданс практически нулевой, а функция защщиты нижнего слоя от наводок - максимальна. Чтоб исключить случайные токи в ненужных местах шина разделена на силовые и сигнальные секторы. Для ослабления паразитных связей и наводок, площадь усилительного ядра уменьшена до 3...4 кв см... Петли протекания больших токов короткие и расположены друг над другом, таким образом взаимоисключают электромагнитное излучение... с этой же целью резисторы холостого хода набраны мощными SMD в параллель, так индуктивность в силовой цепи значительно уменьшена. Чтобы не ловить СВЧ шум из сети и ограничить всплески от работы моста выпрямителя, в схеме использованы быстрые диоды Шотки, а сетевые трансформаторы выбирать нужно не только по мощности, но и по емкости между первичной и вторичной обмотками, чем меньше тем лучше. (хуже всего в этом плане ТОР трансформаторы)... Трансформаторы с I образными сердечниками и ПЛ сердечниками могут иметь емкость несколько десятков пф. У ТОров 1000....2000 пФ
В верху статьи я писал о своём отношении к статическим тестам, по этому проводил их с целью обычной проверки на работоспособность.... усилитель под нагрузкой и без неё повторяет КГ моего первоисточника с искажениями К2 - 116 и к3 - 119 дб по отношению к основному тону ( в принципе речь идет о том что спектр искажений ограничен к2 и 3, а более высокие порядки просто неизмеримы). Нужна была более современная методика, например измерительный мост. Смысл состоит в вычетании из выходного сигнала входного на определенную величину (20...40 дб на практике). Польза очевидна, мост ослабляет не только основной тон но и ВНОСИМЫЕ ПЕРВОИСТОЧНИКОМ ШУМЫ И ИСКАЖЕНИЯ на эту же величину. (Не зря Cordell ею пользуется). Теоретически зная относительные величины для очень точных тестов может хватить и встроенной звуковой карты откалиброванной под соответствующщие поправки. На рисунке 2 видно как искажения "утонули" в шуме. На основной тон была сделана поправка для равных условий,а уровень - 8.5 дб был выбран чтобы не перегружать по входу измерительный АЦП, но уже сейчас видно,картина стабильно лучше чем - 117, а планка шума поднялась из - за добавления в измерительные цепи новых проводов.. После усовершенствования методики и и самого измерителя получилось снизить общее количество шумов измерителя, усилителя и АЦП до планки в - 140 дб,(рисунок 3) шумы первоисточника вместе с основными тонами и искажениями вычесть из выходного сигнала на 35 дб, и сделать относительную опорную величину - 10 дб. Получив при этом динамический диапазон измерений в 130 дб. Тест производился еще более сложным методом. Кроме полной мощности на усилитель подавался двухтональный сигнал с соотношением амплитуд 1.1 + - програмная погрешность. Шумовая картина внизу, которая может кому - то показатся "спектром искажений" неменялась, ни на холостом ходу, не под нагрузкой, и даже при отсутствии сигнала, или выключенном усилителе. потому что это низкоуровневые наводки на вход АЦП, они НЕ кратны частотам теста и неимеют ничего общего со спектром искажений усилителя, из чего вывод о величине искажений на неизмеримом для данного теста уровне.
Характеристики
Питание +- 12 ...36 в
Коефициент усиления - 21 дб
Средняя температура радиатора 45 град.
Ток холостого хода - 150 мА
Мощность на 4 Ома при +- 36 в питании 125 вт
Мощность на 8 Ом при +- 36 в питании 65 вт
Номинальное входное напряжение не более 2 в rms
Скорость нарастания (без цепей ограничения) - очень высокая, фронты в несколько наносекунд
Искажения - Ниже чем - 130 дб на стандартных тестах (0.00001% и ниже)
Вопросы и ответы
1) Можно ли использовать этот усилитель с обычными АС? - Можно. Питание лучше снизить до 28 вольт, поставить транзисторы с большой ОБР (2sa1943 2sc5200 mjl21193/94). В данный момент эти усилители так и используются. Для настольных АС мощность избыточна, для напольной 3 полоски в большой комнате - достаточна.
2) Какая нужна мощность для СЧ и ВЧ каналов? - Если выбрать звуковое давление 110 дб в точке прослушивания то для типичных ВЧ с SPL 90 дб.Вт достаточно двух 30 ватных усилителей, для СЧ с SPL87 дб.Вт нужно 2 усилителя по 60 вт
3)Есть ли в усилителе защщита ? - она предусмотрена но нерекомендована из за незначительного влияния на качество работы схемы. При желании может быть распаяна на этих платах, правда КЗ в СЧ и ВЧ каналах для домашних условий крайне редкое стечение обстятельств, в случае которых в усилителе сгорает 4 легкозаменимых транзистора.(защита от деградации параметров элементов слаботочной схемы в любых стечениях обстоятельств присутствует)
4) Есть ли защита от постоянного напряжения? - нету. ее нужно сделать отдельно по любой стандартной и несложной схеме на реле, на платах для нее нехватило места.
5)Как можно самостоятельно измерять искажения усилителя? - нужно сначала померять в режиме Opel Loop откалиброванную звуковую карту, после этого ввести на выход усилителя делитель напряжения так, чтобы его выходное напряжение при максимальной мощности усилителя было равно максимальному на выходе зк., (1...1.5 в rms)ввести усилитель с делителем в измерительную цепь, провести тест на холостом ходу, увидеть что картинка такая же как и при тесте ЗК без усилителя, подключить нагрузку, увидеть что ничего не поменялось, схема работает исправно. Для измерения искажений усилителя рессурсов большинства звуковых карт недостаточно при любых конфигурациях FFT и усреднений шума.