Автор Тема: Простой сверхлинейный УТФ на базе УМ ВВ.  (Прочитано 3258 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Artem

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 314
  • +6/-1
  • Виктор, Красноармейск
  • Поблагодарили: +64
У меня очень большая коллекция всяких схем УМЗЧ и ушников - несколько гиг, но меж ними есть общее свойство: их технический уровень оставляет желать десятилетиями. Обычно это плачевно отсталые схемки, что нисколько не удивительно при западной системе образования. Например, 15% немецких второгодников школьников не могут получить аттестат зрелости из-за низкой успеваемости.
   
На общем фоне форумских конструкций ярко выделяются усилители на основе соединения ОУ и транзисторов в усилителе напряжения. Придуманы они в те времена, когда слово "гибридный" не относилось к обсценной лексике, а китайцы не показали миру, как включать в одной схеме лампы с транзисторами.

Схемотехника усилителя высокой верности Видерхолда-Сухова - самый простой путь строить сверхлинейные усилители. ОУ позволяют получать высокое удельное усиление (отношение усиления к единице объёма/площади платы), а транзисторы - большой размах выходного напряжения, ограниченный только их возможностями по рассеиванию мощности. Вместе с охватом усилителя общей монопетлёй сверхглубокой ООС это позволяет получать на выходе сигнал с уровнем искажений ниже -110...-120 дБ.

Конечно, тебе будут внушать панические мысли, что сверхлинейность , как нанотехнология, может быть получена только в условиях высокого вакуума лабораторий высоколобыми учёными в белых халатах, а ты не можешь ничего. Не верь. Сверхлинейность можешь получить ты сам, в домашних условиях. Сверхлинейность - это просто. Как два пальца.

Например, строим вот такую, очень простую схему:



У нас тут есть ОУ ДА1, преобразователь напряжение-ток Т1R8, один из самых линейных типов каскадов - каскад с ОБ на Т3 и его нагрузка: источник тока Т2 и выходной каскад Т5...Т10 - классический трёхкаскадный повторитель. В такой схеме ОУ нагружен на высокое входное сопротивление повторителя Т1, а благодаря усилению транзисторной части схемы его выходное напряжение не превышает десятка милливольт. Наш ОУ работает в сверхмалосигнальном режиме - отсюда и сверхлинейность.
Цепь ООС: R6R5 задаёт КуООС 4,3 раза в звуковом диапазоне.
Коррекция: первый полюс сформирован в ОУ, второй - С12 и прилегающими сопротивлениями: выходным усилителя напряжения и входным - выходного повторителя. С8 и сопротивление эмиттера Т3 представляют собой коррекцию на опережение по фазе, R3R4C3 - лед-лаг коррекция (ППК). Спад АЧХ сформирован в цепи ООС: R7C4.   

Что мы с этого имеем?

Отличную устойчивость, порядка 90 дБ на 20к и до 150 дБ на НЧ петлевого усиления:



которое загоняет продукты нелинейности сильно глубже -120 дБ:


Данные железных измерений расходятся с проектными значениями на крайне малую величину.

Всё это в габаритах 64 х 50 мм:





Судя по параметрам, никакая высокопонтовитая Бета с этим усилителем и рядом не валялась. Но и эти параметры можно улучшить.

В новой схеме:



всё по прежнему, за исключением двух вещей: ради увеличения глубины ООС уменьшено сопротивление R8, что дало +10 дБ к усилению, и вместо источника тока поставлено токовое зеркало Т11Т2, что дало ещё 6 дБ. Уж очень не хотелось, чтобы рядом с моими усилителями валялись какие-то Беты. :)

Что нам с этого?
Во-первых, красивая АЧХ петлевого усиления:

     

Симулятор говорит, что продукты искажений схемотехнически будут побеждены чуть более, чем полностью:



и для приближения к расчётным данным нам останется только шлифовать конструктив.

Преимущества такой схемотехники очевидны. Например, если ты живёшь в глухой тайге на далёкой заимке, но у тебя завалялся годный только в автоматику и сервисные узлы древний TL071, то хороший ушничок можно сделать и на нём:



С установкой этого ОУ немного изменилась коррекция, но базовая схема осталась прежней. Здесь также возможности схемотехники практически исчерпаны, для сохранения достигнутого слово только за конструктивом:



Кстати говоря, затея ставить конструктив перед схемотехникой удачи никому не приносит - в этом можно убедиться на примере конструкций апологетов этого заблуждения. Обычно их усилители генерят самые высокодуховные искажения, как они сами это утверждают. 

 



       
« Последнее редактирование: 18 Марта 2017, 13:49:07 от Artem »

Онлайн hippo64

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 6781
  • +76/-8
  • Владимир
  • Поблагодарили: +2160
Re: Простой сверхлинейный УТФ на базе УМ ВВ.
« Ответ #1 : 21 Марта 2017, 03:12:18 »
0
Данные железных измерений расходятся с проектными значениями на крайне малую величину.
Долбодятел, чем шумовую полку в -180 мерил.
Сагги, перелогинься.

и добавил...
ПыСы Всвязи с опознанием топикстартера как широкоизвестного в узких кругах Сагги, слово "долбодятел" читать как "красивый дятел"  :yes:
« Последнее редактирование: 21 Марта 2017, 07:53:12 от hippo64 »

Оффлайн Игоревичь

  • Прохожий
  • Сообщений: 17
  • +1/-0
  • Игоревич
  • Поблагодарили: +2
Re: Простой сверхлинейный УТФ на базе УМ ВВ.
« Ответ #2 : 29 Марта 2017, 10:35:58 »
0
Сверхлинейность можешь получить ты сам, в домашних условиях.

Сами изложенные идеи довольно интересны и перекликаются со схемными решениями, которые я сейчас обдумываю, но вот результаты измерений действительно вызывают удивление. Чем и как удалось получить такие графики? Если не трудно просветите, может и мне сгодится такая методика измерений.

Онлайн hippo64

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 6781
  • +76/-8
  • Владимир
  • Поблагодарили: +2160
Re: Простой сверхлинейный УТФ на базе УМ ВВ.
« Ответ #3 : 29 Марта 2017, 10:54:19 »
0
Вить, действительно, расскажи за измерения, реал или виртуал, если реал, то чем. К виртуалу отношусь нехорошо, но кусаться и выпендриваться не буду. Отзывы об твоем ушнике хорошие.

Оффлайн Artem

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 314
  • +6/-1
  • Виктор, Красноармейск
  • Поблагодарили: +64
Re: Простой сверхлинейный УТФ на базе УМ ВВ.
« Ответ #4 : 30 Марта 2017, 19:26:04 »
0
Не мерил я его. Нечем просто. Его искажения мой измерительный "сетап" из Г3-118 и ИНИ С6-8, доработанный такими же усилителями в режекторных фильтрах под измерение 0,005%, не берёт даже с 2Т-фильтром. Потому, что у этого усилителя на порядок меньшие искажения. ВВС-2011 - и тот вносит 0,000.3% на 20к 150 Вт/8 Ом, а тут всё сильно легче.   

 

Похожие темы

  Тема / Автор Ответов Последний ответ
26 Ответов
5824 Просмотров
Последний ответ 10 Мая 2017, 00:15:55
от cu6apum
45 Ответов
12772 Просмотров
Последний ответ 26 Февраля 2015, 12:43:54
от Delta213
6 Ответов
3489 Просмотров
Последний ответ Сегодня в 01:33:22
от Wakh
0 Ответов
2708 Просмотров
Последний ответ 18 Марта 2017, 12:51:54
от Artem
1 Ответов
1373 Просмотров
Последний ответ 30 Ноября 2017, 15:55:51
от dm34