Предусилитель hi end схема

Предусилитель hi end схема

Предлагаемая автором конструкция ПУ используется в составе звуковоспроизводящего комплекса вместе с УМЗЧ, описанным в статье "Сверхлинейный УМЗЧ класса High-End на транзисторах".

Сравниваются особенности спектра нелинейных искажений в усилителях с различной частотой среза АЧХ. Показано, что устройства на операционных усилителях обогащают звуковой сигнал высшими гармониками, поэтому их применение в аудиокомплексах особо высокого качества нежелательно. Представлена конструкция малошумящего высоколинейного предварительного усилителя с большой частотой среза и блоками регулировок громкости и тембра.

При использовании пассивных регуляторов тембра (РТ) и достаточной чувствительности УМЗЧ назначением предварительного усилителя ЗЧ (ПУЗЧ) остается компенсация вносимого РТ ослабления усиливаемого сигнала и согласования входных и выходных сопротивлений различных звеньев тракта между собой. Эта функция принадлежит линейным малошумящим каскадам усиления с высоким (десятки-сотни кОм) входным и низким (не более 600 Ом) выходным сопротивлением. Такие значения необходимы, чтобы не вносились погрешности в характеристики регулирования РТ и регулятора громкости (РГ) и не оказывалось влияние на характеристики источников сигнала.

Известные автору конструкции ПУЗЧ не удовлетворяют возросшим к ним требованиям. Если ранее при воспроизведении граммофонной или магнитофонной записи было вполне достаточно, чтобы относительный уровень шума ПУЗЧ был около -80. -85 дБ, что не хуже, чем у источников сигнала, то при прослушивании компакт-дисков, когда "мертвая тишина" в паузах наполняется досадным шипением, такой шум уже становится назойливой помехой. Оставляют желать лучшего и другие параметры, особенно у ПУЗЧ, выполненных с использованием операционных усилителей (ОУ).

Низкая (десятки-сотни герц) собственная частота среза ОУ fc обусловливает не самую лучшую переходную характеристику, определяющую верность передачи фронта импульсных сигналов. Такая fc заставляет считаться с возможностью возникновения динамических искажений, а также приводит к уменьшению глубины ООС с ростом частоты, т.е. к росту нелинейных искажений (НИ). Ухудшение подавления искажений сигнала начинается в ОУ, охваченном ООС, с частоты его среза to и происходит приблизительно прямо пропорционально частоте. Например, если fc 2 Qn к коэффициенту НИ по второй гармонике Q2, приведенных к такому же отношению для ОУ без ООС Qn/Q2. Прямая 1 соответствует ОУ без ООС, прямая 2 — ОУ с замкнутой петлей ООС. Прямая 1 соответствует также усилителю, имеющему высокую частоту среза fc’>>20 кГц, причем безразлично, включена ООС или нет. Как видно, УЗЧ на ОУ обогащает спектр НИ гармониками высших порядков. Наблюдаемую реально картину сглаживает лишь то, что исходные (без ООС) амплитуды гармоник сами обычно уменьшаются с ростом их номера n, поэтому регистрируемые при измерениях продукты искажений зависят не так сильно от частоты. Понятно, что картина, аналогичная рис.1, имеет место и для компонентов интермодуляционных искажений различных порядков.

Как известно, качество звучания зависит не только от амплитуд гармоник различного порядка, но и от соотношения между ними: желательно, чтобы с ростом номера гармоники ее амплитуда достаточно быстро убывала, в противном случае звучание становится жестким, приобретает неприятный металлический оттенок. Из рис.1 видно, что УЗЧ на ОУ действует в прямо противоположном направлении, причем практически во всем звуковом диапазоне, исключая лишь самые низкие частоты (и это касается, конечно, не только ПУЗЧ, но и усилителей мощности). И если регулятор тембра НЧ, поднимая АЧХ тракта на частотах, ниже 1 кГц, в какой-то степени восстанавливает соотношение между гармониками в диапазоне наклона участка своей АЧХ, то подъем высоких частот регулятором тембра ВЧ еще более усугубляет нарушение соотношения между ними на частотах более 1 кГц.

Таким образом, пресловутое "транзисторное звучание" начинает зарождаться еще в ПУЗЧ, выполненных на ОУ. Поэтому увлечение такими схемами, несмотря на все удобства и упрощения при использовании ОУ, идет в ущерб качеству звуковоспроизведения. И нет ничего удивительного в том, что они звучат хуже ламповых усилителей, имеющих, как правило, достаточно высокую fc (что возможно благодаря относительно неглубокой ООС) и к тому же благоприятный спектр генерируемых лампами гармоник (не выше пятого порядка).

Для получения благоприятного спектра НИ транзисторный усилитель до охвата ООС должен иметь частоту среза fc’>20 кГц (рис.2, кривая 1). Это требование удачно согласуется и с условием отсутствия динамических искажений. Любопытной вместе с этим выглядит возможность дополнительного улучшения спектра гармоник и приближения его характера к ламповому путем специфической коррекции, заключающейся в подъеме исходной (без ООС) АЧХ с ростом частоты в звуковом диапазоне или хотя бы на некотором его участке (рис.2, ломаная 3). Кривая 2 соответствует случаю 2 рис.1. Благодаря уменьшению относительной доли ВЧ компонентов в НИ, это позволило бы получить спектр искажений на рис.1, кривая 3, что должно, по-видимому, делать звучание более мягким. Однако этот вопрос требует еще своего изучения.

Читайте также:  Как завязать большой шарф на пальто пошагово

Особенно заметными недостатки известных ПУЗЧ становятся при совместной работе с современными высококачественными УМЗЧ, например [1].

При разработке предлагаемого ПУЗЧ учтены перечисленные соображения, вместе с этим желательно достичь максимальной простоты схемы.

Параметры усилителя (рис.3):

  • Частота среза fc 300 кГц
  • Коэффициент интермодуляционных НИ при 11вых 1 кОм в диапазоне 0,02-20 кГц PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН
  • Сборка печатных плат от $88 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
  • Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Создан: 7 января 2015
Статей: 7
Подписчиков 9
Администраторы (1): admin
Модераторы (0): Модераторов здесь не замечено
  • RSS
  • подписаться на блог
  • Подробнее

Усилитель мощности AH-AMP1 в экономичном классе А

  • admin
  • Усилители мощности
  • 01.04.2019 12:56

Основные технические характеристики усилителя мощности:

  • Максимальная выходная мощность (Вт) — 36(18)Вт (при Rn = 4(8) Ом);
  • Напряжение питания усилителя (В) — ±22в
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,0007 — 5Вт / 8 Ом
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,003 — 15Вт / 8 Ом
  • Номинальное входное напряжение (В) — 2.5;
  • Коэффициент усиления — 8.2;
  • Ток покоя выходного каскада (мА) – 600мА — 1.4А
  • +1

Качественный усилитель мощности Vasilich-AMP-5 от Василича

  • Ivan
  • Усилители мощности
  • 17.03.2018 17:10


Основные технические характеристики усилителя мощности:

  • Максимальная выходная мощность (Вт) — 50(25) (при Rn = 4(8) Ом);
  • Напряжение птиания усилителя (В) — ±25;
  • Полоса пропускаемых частот (кГц) — 0,005. 100;
  • Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,001
  • Номинальное входное напряжение (В) — 2;
  • Коэффициент усиления — 10;
  • Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;
  • Ток покоя выходного каскада (мА) –75…150
  • +1

Усилитель Василича, версия 2016 года

  • Ivan
  • Усилители мощности
  • 04.07.2016 12:03

Нет предела совершенствованию! Этой фразой я начинал свою статью об усилителе Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина (версия с плавающей землей). Эта фраза актуальна и сейчас. За прошедшие два года в исходную схему УМЗЧ был внесен ряд изменений, улучшающих характеристики усилителя.

Схема усилителя Василича, версии 2016 года, приведена ниже.

Построение усилителя с виртуальной средней точкой дает свои преимущества: не требуется выставление нулевого напряжения, а также не нужна защита АС от постоянного напряжения на выходе усилителя; проще подобрать (изготовить) трансформатор с двумя отдельными обмотками (для усилителя с фиксированной средней точкой требуется четыре отдельные обмотки на одном трансформаторе либо два трансформатора с двумя обмотками).

Улучшенный усилитель Василича

  • Ivan
  • Усилители мощности
  • 13.06.2015 20:44

В отличие от предыдущей версии усилителя Василича с N-канальным выходным каскадом Никитина в новой схеме я отказался от блока питания с плавающей средней точкой. Это позволило значительно улучшить качество воспроизведения низкочастотного диапазона ЗЧ и исключить возможную генерацию на ультранизких частотах при сложной нагрузке. Также мною был модернизирован усилитель напряжения (я отказаться от токового зеркала Вилсона в пользу схемы с плавающим каскодом), что значительно увеличило скорость нарастания выходного напряжения. В связке с новым усилителем напряжения работает, хорошо себя зарекомендовавший, улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q9-Q14) В качестве выходных транзисторов использован IRLZ34N (N-канальный MOSFET с пороговым напряжением на затворе +1. +2В). Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

  • +1

Качественный усилитель с токовой ООС

  • admin
  • Усилители мощности
  • 15.03.2015 21:24

Как я уже писал ранее, находясь под впечатлением от прослушивания ЦАП Lynx D60 и усилителей Lynx17 и усилителя Василича я пришел к мысли обновить свой усилитель. До этого в моей системе верой и правдой трудился усилитель Лайкова 6й версии. Но после качественного улучшения источников звука в домашней аудио системе его качества оказалось явно недостаточно, чтобы раскрыть их потенциал. Сначала была предпринята попытка улучшения звука усилителя, было замечено, значительное ухудшение параметров усилителя с уменьшением сопротивления нагрузки. Была предпринята попытка разгрузить драйверный каскад усилителя установив на выход полевые транзисторы. Удачно были закуплены литеральные полевые транзисторы ALF16n16w/ALF16p16w.

Усилитель Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина

  • Ivan
  • Усилители мощности
  • 12.01.2015 22:16

Нет предела совершенствованию! После подключения к простому усилителю Василича приобретенных колонок DYNAUDIO Excite X12 возникло ощущение, что усилитель звуковой частоты немножко не дорабатывает на низких частотах. При прослушивании данных колонок в магазине они легко воспроизводили глубокий бас. В составе домашнего медиа центра этого не наблюдалось. После изучения данной темы в сети интернет я пришел к выводу для данных АС изготовить более качественный УМЗЧ. К улучшенному усилителю напряжения простого усилителя Василича (в УН введено токовое зеркало Уилсона) был добавлен улучшенный N-канальный выходной каскад Алексея Никитина (Q8-Q12). Схема нового усилителя мощности звуковой частоты приведена ниже.

Читайте также:  Нагнетательный насос для воды

В результате получился «Качественный усилитель Василича» с более низким выходным сопротивлением.

Основные технические характеристики усилителя мощности:
Номинальная выходная мощность (Вт) — 45 (при Rn = 4 Ом);
Полоса пропускаемых частот (кГц) — 0,01. 100;
Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот (%) — 0,001
(коэффициент гармоник собранного в железе аппарата без подбора элементов — не более 0,005);

Входное сопротивление (кОм) — 10;
Номинальное входное напряжение (В ) — 3;
Выходное сопротивление (Ом) — не более 0,1;
Ток покоя выходного каскада (мА ) — 200.

Опубликовано: 28 сентября, 2014 • Рубрика: Предварительные усилители

Автор: Douglas Self (Дуглас Селф), вольный перевод статьи: главный редактор «РадиоГазеты»

В первой части этого цикла статей были представлены схемы линейного усилителя, регулятора громкости и баланса, регулятора тембра и формирователя симметричного выхода.

Вторая часть была полностью посвящена фоно-корректорам для ценителей винила.

В третьей, заключительной часть публикаций, пойдёт речь о блоках индикации, входного коммутатора и стабилизированного источника питания. Так же здесь вы можете найти чертежи печатных плат всех блоков предварительного усилителя и увидеть фотографии готовой конструкции.

Блок индикации.

Как и следовало ожидать, большинство распространённых систем индикации, как с большими дисплеями так и на светодиодах, Дуглас Селф счёл малоинформативными и разработал свою систему, которая довольно просто (всего с помощью одного светодиода), но наглядно (по мнению Дугласа) показывает уровень сигнала усилителя.

Схема блока индикации представлена на рисунке:

Увеличение по клику

На элементах IC1A с R1, R2, D1 D2 выполнен выпрямитель входного сигнала, каскад на IC1B является прецизионным детектором пикового значения, до которого заряжается конденсатор С2. С него напряжение через буферный каскад на IC2A поступает на логарифмический преобразователь IC2B.

Для сигналов малого уровня коэффициент усиления этого каскада определяется значениями резисторов R6 и R7. При повышении уровня сигнала открывает диод D5, и параллельно резистору R7 подключается резистор R8, за счёт чего происходит снижение коэффициента усиления каскада на IC2B. При дальнейшем увеличении уровня сигнала, аналогично, через диод D6 подключается резистор R9. Такая простая реализация этого узла немного неточно повторяет логарифмическую зависимость, но вполне достаточна для индикации.

Дальше сигнал поступает на компаратор IC5A. Порог срабатывания задаётся резисторами R21 и R22. Так как выход IC5A обеспечивает отрицательный уровень, в схему введён инвертор на IC5B. Светодиод подключается к разъёму K6. Оба стерео канала объединены на входе инвертора, за счёт чего один светодиод даёт информацию о стереосигнале. При нормальном уровне сигнала светодиод должен светиться примерно половину времени.

Блок индикации может подключаться к линейному входу усилителя или к выходам фоно-корректоров. Для этого служат контактные группы реле RE1B и RE1C. Также индикатор может быть выключен с помощью контактных групп RE2B, RE2C.

Схема смонтирована на отдельной печатной плате:

Расположение элементов показано на рисунке:

Увеличение по клику

Список элементов блока индикации:

Резисторы:
(0,25 W; 1 %)
R1. R3,R5,R11. R13,R15 = 20 k
R4,R6,R7,R14,R16,R17 = 10 k
R8,R9,R18,R19 = 1 k
R10,R20 = 100 k
R21 = 910 Ом
R22,R23,R25 = 22 k
R24= 100 Ом
R26,R27 = 220 Ом

Конденсаторы:
C1. C4 = 2,2 мкФ/100 V, 20 %
C5. C9 = 100 нФ/100 V, 10 %,
C10,C11 = 100 мкФ/25 V, 20 %
C12,C13 = 220 нФ/100 V, 10 %,

Индуктивности:
L1,L2 = 1 mH, 370 mA

Активные элементы:
D1. D14 = 1N4148
T1 =BC557B
IC1. IC4 = NE5532
IC5 = LM339

Разное:
K1. K4,K6 = 2-штыревой разъём с шагом 0,1’’
K5 = 3-штыревой разъём с шагом 0,1’’
K7 = 3-х контактный винтовой разъём с шагом 0,5 mm
RE1,RE2 = реле, 12 V/960 Ом, 2 группы контактов.

Блок коммутации входов.

На этой плате смонтированы входные и выходные разъёмы предусилителя, а также реле для их коммутации:

Предусилитель имеет четыре линейных входа как симметричных, так и обычных небалансных. Для высококачественного звуковоспроизведения предпочтительными являют симметричные входы, так как обеспечивают меньше шумов и слабее подвержены помехам. Для использования небалансных входов следует установить перемычки JP1. JP4.

Фоно-корректоры подключены ко входу №4. Если они у вас не используются, то тогда просто ненужно подключать разъём К13. Замечу, что фоно-корректоры имеют несимметричный выход.

Эта часть также собрана на отдельной печатной плате:

Увеличение по клику

Список элементов блока коммутации входов:

Резисторы:
R1,R2=0 Ом

Конденсаторы:
C1. C4 = 220 n/100 V, 10 %

Разное:
K1,K3,K5,K7 = 3-х контактный балансный разъём (XLR) гнездо
K11 = 3-х контактный балансный разъём, штекер
K2,K4,K6,K8. K10,K12 = Гнезда-тюльпаны
K13,JP1. JP4 = двухконтактный штыревой разъём с шагом 0,1’’
K14,K15,K16 = четырёхконтактный штыревой разъём с шагом 0,1’’
K17 =десятиконтактный (2×5) разъём с шагом RM 0.1’’
S1. S4 = трёхконтактный штыревой разъём с шагом 0,1’’
RE1. RE4 = реле 12 V/960 Ом с 2 контактными группами

Читайте также:  Варочная панель газовая с вок конфоркой

Передняя панель.

Схема подключения элементов на передней панели показана на рисунке:

Увеличение по клику

Здесь размещаются: индикатор питания, индикатор уровня сигнала, переключатель входов, переключатель фоно-корректоров, выключатель IEEC-коррекции и выключатель темброблока.

У переключателя S5A, который коммутирует входы, используются только 4 положения. Остальные заблокированы механически.

Переключатель S4A и S4B задаёт режим работы индикатора уровня сигнала: линейный вход или фон-корректор. Третье положение переключателя служит для отключения индикатора.

Вид печатной платы и расположение элементов на ней:

Список элементов передней панели:

Резисторы:
(0,25 W; 1 %)
R1 =220Ом
R2 = 3k3

Активные элементы:
D1 = зелёный светодиод, 3 mm
D2 = красный светодиод, 3 mm

Разное:
K1 = 10-контактный разъём (2×5), с шагом 0.1’’
K2,K5,D1,S1. S3 = 2-х контактный штыревой разъём с шагом 0,1’’
K3,K4 = 3-х контактный штыревой разъём с шагом 0,1’’
K6 = 2-х контактный винтовой разъём с шагом 5 mm
S4,S5 = галетный переключатель на 6 положений с двумя контактными группами.

Блок питания.

Для получения низкого уровня шумов от усилителя необходимо принять меры по снижению шумов источника питания. Автор построил свой блок питания на распространённых микросхемах, но принял меры по минимизации помех и шумов.

Схема блока питания представлена на рисунке:

Увеличение по клику

Сетевой трансформатор должен иметь две вторичных обмотки с напряжением 18В каждая. На диодах D3. D6 собран мостовой выпрямитель. Его напряжение фильтруется конденсаторами С8 и С10. Конденсаторы С14. C17служат для подавления высокочастотных помех выпрямителя. Светодиоды D7 и D8 установлены на печатной плате блока питания и служат для индикации включения. Запитаны они от нестабилизированного напряжения.

Стабилизированное напряжение для питания операционных усилителей обеспечивают микросхемы IC1 и IC2. Резисторами R1 и R2 и R3 и R4 задаётся выходное напряжение блока. C5 и C6 уменьшают пульсации выходного напряжения. D1 и D2, служат для защиты стабилизаторов при нештатных ситуациях. C1. C4 обеспечивают низкое выходное сопротивление на высоких частотах.

Стабилизатор на IC3 обеспечивает напряжение + 15 Вольт для питания реле.

Надо заметить, что блоки питания усилительной части и управления реле имеют только одну общую точку подключения, что обеспечивает отсутствие щелчков и помех при коммутациях реле.

Расположение элементов на плате и внешний вид собранного блока питания:

Перечень элементов блока питания:

Резисторы:
(0,25W; 1%)
R1,R3 = 100 Ом
R2,R4 = 1k3
R5 = 1 Ом
R6,R7 = 12 k

Конденсаторы:
C1,C3,C7,C9,C11,C13 = 100 n/100 V, 10 %,
C2,C4 = 100 мкФ/25 V, 20 %,
C5,C6, = 47 мкФ/25 V, 20 %
C8,C10 = 4700 мкФ/35 V, 20 %
C12 = 10 мкФ/63 V, 20 %,
C14. C17 = 47 n/50 V, керамический,

Активные элементы:
D1,D2 = 1N4004
D3-D6 = MBR1045
D7 = красный светодиод, 3 mm
D8 = зелёный светодиод, 3 mm
IC1 = LM317
IC2 = LM337
IC3 = 7815

Разное:
K1,K2,K3 = 3-х контактный винтовой разъём с шагом 5 mm
K4,K5,K6 = 2-х контактный винтовой разъём с шагом 5 mm
HS1,HS2 = радиаторы высотой 50,8 мм
HS3 = радиатор высотой 50,8 мм

Установленные вне печатной платы:
Tr1 = трансформатор 50 Вт, 230 V , 2x 18 В (вторичные обмотки)
F1 (230V) = предохранитель, 0,315 А
S1= сетевой выключатель на 230 V

Заключение.

Все платы соединяются между собой гибкими шлейфами по возможности минимальной длинны. Один экземпляр усилителя был собран в редакции журнала «Электор» без корпуса, прямо на столе. В течении года он радовал сотрудников своим качеством звучания.

То что повторить конструкцию под силу радиолюбителю средней квалификации доказывает фото:

Увеличение по клику

Фото своей реализации данной конструкции прислал один из участников форума, за что ему огромное СПАСИБО!

Чертежи печатных плат предварительного усилителя (оригиналы в формате pdf) здесь (rar-архив 1,5 Мбайт).

Новую версию (от 24 февраля 2016 года) чертежей печатных плат в формате Sprint-Layout от наших читателей качаем здесь (rar-архив 443 kb).

Также нам прислали фотографии собранной конструкции по этим чертежам, что доказывает их работоспособность:

Увеличение по клику

Увеличение по клику

Увеличение по клику

Статья подготовлена по материалам журнала «Электор» (Германия)

Главный редактор «РадиоГазеты»

Похожие статьи:

Следите за новостями портала:

Добавить комментарий

Спамеры, не тратьте своё время — все комментарии модерируются.
All comments are moderated!

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Поиск по сайту:

Рубрики:

Самое читаемое:

Последние комментарии:

allex
к посту: Предварительный усилитель (часть II)
" Какие возможности у блока дистанционного .."

Mars_Atlant
к посту: Усилитель мощности Ultra-LD 200W (Часть III)
" Добрый вечер. В "Народном" формате печат .."

Mobist
к посту: Всё об усилителе JLH. Часть IV — немного эзотерики
" В общем это была неправильная разводка з .."

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector