Studiu - amplificator audio de inalta performanta

[hpavictor]

Pentru a nu deranja sau influenta negativ alte subiecte cu o tema asemanatoare , am hotarat sa deschid un nou subiect pe tema amplificatoarelor audio de inalta performanta .

Ca exemplu didactic , va prezint una dintre variantele luate in calcul de noi , privind schema etajului de intrare a proiectului comun Victor & Leco .

Desigur , aceasta varianta a fost un studiu , nu este varianta finala , ea va fi prezentata doar dupa confirmarea fizica a performantelor simulate .

Scopul prezentarii acestui concept este de a lamuri directia urmata de noua generatie de amplificatoare si este evident ca nu exista nimic miraculos sau vreo tehnica deosebita si supersecreta in acest proiect .

In urma cu ceva timp , am studiat cateva proiecte din epoca de aur a HiFi-ului si am gasit cateva puncte comune , inclusiv in proiectul FC-100 a lui Mihai Rauta , popularizat la greu pe DIYAUDIO ,

Desigur , etajul final Marantz PM7200 , Akai AM95 sau preamplificatorul Luxman C02 au anumite parti comune , restul il puteti descoperi singuri , ca urmare le-am inglobat in studiul prezentat mai jos .

Mentionez pentru toti userii ca nu este schema finala , iar etajul DC servo are cateva " secrete " in comparatie cu variantele popularizate pe net ( are in compunere doua etaje : diferentiator-integrator si un etaj FTJ 2Hz / 60 dB / decada folosind o parte din tehnica implementata in Akai AM95 ) , aceste amanunte sunt prezentate tuturor userilor pentru a intelege ca nu discutam de un DC servo avand calitati mediocre , compus din trei rezistente si doua condesatoare si un opamp ...

Schema prezentata este deosebita din punct de vedere al performatelor , desi nu este varianta finala ci un simplu studiu ( nefinalizat ) .

Prima varianta luata in considerare a fost o topologie clasica de amplificator audio din clasa HiEnd pentru anii "80 : buffer , etaj de intrare - amplificator in tensiune , buffer + superdioda , etaj final .

Deoarece amplificatorul cap - coada nu are reactie negativa globala , a fost necesara implementarea a doua bucle de DC servo : una pentru amplificatorul in tensiune iar cea de-a doua pentru etajul final de putere . In sursa de inspiratie ( POA6600 ) se foloseste doar o singura bucla de DC servo ( pentru etajul final ) , deoarece etajul de intrare este cu FET .

Cele doua bucle de DC servo din proiectul meu folosesc solutii tehnice diferite , in functie de modul de actiune .

Am evaluat mai multe scheme de superdioda , etaje buffer , etaje finale de putere si am ales cateva variante ce puteau fi implementate relativ usor intr-un proiect .

Evident , am exclus de la inceput toate prostiile popularizate pe net ca fiind " simple si bune " , deoarece am ales ca prioritate performantele ( la semnal mic , la semnal mare , tranzitorii ) iar costurile de fabricatie au fost neglijate , deoarece este un simplu studiu .

O a doua varianta luata in considerare a fost adusa la cunostiinta de @maxente : http://www.elforum.info/topic/114639-proiect-de-amplificator-hi-end/?hl=accuphase#entry1356930

Am inteles reticenta majoritatii userilor de a putea participa la proiect de asemenea anvergura in acel moment , din lipsa unui dialog real intre anumiti useri dar si pe fondul neexplicarii - neintelegerii schemei . Asta e viata .

O a treia varianta a fost o cale de mijloc intre cele doua variante de mai sus si am studiat evolutia ulterioara a lui POA6600 .

Ca urmare , am renuntat la topologia de amplificator fara bucla de reactie negativa globala in favoarea unei structuri clasice , pentru a putea controla eficient dampingul la capatul superior al benzii audio si obtinerea unor valori excelente pentru THD / TIM .

In prezent , topologia in studiu este urmatoarea : se folosesc doua etaje de intrare in paralel , buffer + superdioda + circuit de mute , etaj final 3EF .

Cele doua etaje de intrare nu sunt identice , ci complementare , fiecare proceseaza independent cate o semialternanta iar suma se realizeaza pe etajul buffer , pentru a nu afecta raspunsul armonic ( in acest fel nu dispar armonicele pare ) .

Etajul buffer este o dezvoltare a topologiei Lender , realizata de Tim de Paravicini in perioada Luxman .

Circuitul de protectie este derivat din cel clasic pentru proiectele mele , tine cont de majoritatea erorilor ( pornire temporizata , oprire instantanee , supratemperatura etc ) si foloseste o secventa de pornire oprire ce tine cont de ordinea actionarilor mute / releu / triac pentru o functionare sigura a amplificatorului si a incintelor audio .

Evident , contactele releului ce comanda iesirea se afla in bucla de reactie negativa globala pentru controlul dampingului .

Etajul DC servo este cel folosit in studiul initial .

 

[Vizitator FET]

Cel mai bine ar fi un proiect comun,altfel nu se concretizeaza nimic si intreg efortul ramane la nivel teoretic.

Ar fi pacat sa nu poata fi pus in practica.

[hpavictor]

Pai este deja proiect comun Victor & Leco , iar rezultatele finale vor fi publice .

Pe masura ce timpul va permite , veti vedea si partea palpabila a acestui proiect .

Studiul initial a pornit de la nota AN209 Motorola si a folosit ca sursa de inspiratie pentru diverse etaje ale viitorului amplificator urmatoarele scheme :

 

 

 

 

 

[hpavictor]

Aici aveti o dezvoltare celebra a lui Mihai Rauta ( sper sa intervina cu descrierea proiectului FC-100 ) : http://www.elforum.info/topic/68880-amplificator-fc-100-mihai-rauta/ , folosind o schema asemanatoare cu cele postate anterior ( etajul de intrare are acelasi principiu cu Luxman C02 ) .

 

http://i45.tinypic.com/2gtowms.jpg

[sk24bpo]

Amplificatoare cu VAS-ul in baza comuna (se confunda de multi cu versiunea Lender care este emitor comun). Singurul atuu special este SR-ul foarte mare care se poate obtine cu ele, dar cine a lucrat cu AD797 stie cam cat de "usor" este sa stabilizezi acest integrat bazat pe aceeasi topologie. Daca ai noroc de niste oscilatii blande in zona megahertzilor s-ar putea sa gadile bine urechea, daca ai ghinion va oscila pana il gaseste toti dracii. Evident multi producatori fug de aceasta topologie din cauza riscurilor potentiale.

[hpavictor]

Probabil că asta e valabil la " unii " , nu este o regulă .Prototipul bazat pe primul studiu funcționează perfect !

[Vizitator]

Vom vedea ce se va intimpla, cu piesele pe placi.

[sk24bpo]

Eu cred ca veti face treaba buna si nu veti intampina greutatile tipice ale acestei topologii. Fiecare dintre voi are un background fabulos.Va urez succes si va felicit ca ati avut curajul sa abordati o schema atat de complexa.

[hpavictor]

Amplificatoare cu VAS-ul in baza comuna (se confunda de multi cu versiunea Lender care este emitor comun)...

Structura etajului de intrare : dupa etajul VAS cu baza comuna ( Folded Cascode VAS ) urmeaza un etaj buffer ( Lender ) deci e sigur ca nu le confundam ...

O varianta asemanatoare a studiat si Douglas Self in Audio Power Amplifier Design , editia a 6-a .

 

Desigur am realizat un test pe un etaj de intrare fara structura complementara iar rezultatele au fost incurajatoare spre excelente ( asa , ca sa fiu modest ) .

In imagine aveti varianta asimetrica de etaj buffer :

 

[R2R]

Nu stiu ce ma face sa cred ca oricat am invarti toata teoria amplificatoarelor pe o parte si pe alta, conceptual si cu accesul la tehnologiile actuale , pentru auditii casnice , mai simplu si bun de atat nu se poate:

 

http://www.quebecdiy.net/t191-amplificateur-ska-gb150d-clone

https://www.by-rutgers.nl/SSA-30W.html

 

Dar eu va urez succes si sunt curios si eu sa vad ce iese.

[hpavictor]

 

Evident , am exclus de la inceput toate prostiile popularizate pe net ca fiind " simple si bune " , deoarece am ales ca prioritate performantele ...

 

QED .

Nu doresc sa polemizam despre proiectele altora , dar intre criteriile care au stat la baza selectiei surselor de inspiratie au fost si unele pur tehnice , alese dupa mica mea experienta in acest domeniu .

Pe scurt , ma intereseaza anumite caracteristici ale raspunsului armonic , nu cifre astronomice .

Pentru mine , diferenta minima intre fundamentala si H2 trebuie sa fie -60dB , dar raspunsul FFT in continuare trebuie sa arate exact ca avatarul lui @George .

Simulate si masurate , ulterior evaluate auditiv , in ordinea asta .

Nu insista , nu voi oferi alte detalii si oricum nu conteaza parerea altora , in special a ta , deoarece iti lipsesc competentele profesionale in cateva domenii conexe realizarii cap- coada a montajelor electronice .

Ca urmare nu am nevoie de parerea ta .

Cunoscand antecedentele tale din perioada AE150S , deja esti offtopic .

Fara suparare , te invit sa nu mai intervi niciodata in subiectele mele .

In caz contrar voi solicita stergerea tuturor interventiilor tale deoarece nu pot avea legatura cu amplificatoarele mele si nu voi mai posta nimic tehnic pe Elforum , dar cred ca te poti muta alaturi de " prietenul " tau din talcioc , el a gasit un alt loc de joaca ( petardaforum ) .

Eu nu pierd nimic , dar userii Elform ... dupa plecarea scandalagiilor , ati remarcat cu totii ce liniste este pe Elforum .

Multumesc pentru intelegere .

[hpavictor]

Aici aveti un studiu pe o tema asemanatoare ( etaj de intrare dublu diferential + VAS clasic , buffer asimetric ( Lender - Tim de Paravicini ) , superdioda si etaj final 2EF .

 

 

Schema a fost conceputa de cativa pasionati , mai carturari in comparatie cu cei aflati pe plaiurile mioritice si popularizata pe alte meleaguri , mai audiofile , ulterior publicata intr-o revista de profil in 1996 .

Schema contine cateva greseli ( voite ? ) dar nu asta conteaza , ci solutiile alese ( buffer , compensari etc ) care confirma ca directia pe care am ales-o pentru proiectul comun Victor - Leco este corecta .

Pentru a intelege o parte cat mai mare din importanta etajului buffer , va prezint proiectul original a lui Tim de Paravicini realizat in 1973 pentru japonezii de la Luxman , inspirat de R Lender ( Motorola ) :

 

 

 

 

Poate ca performantele declarate in prezent in scopuri comerciale nu va spun nimic la prima vedere , dar acele performante - niste numere astronomice cu foarte multe cifre dupa virgula , publicate in pliante frumos colorate de catre firmele de marketing angajate sa laude un produs oarecare habar nu au de raspunsul armonic sau nu popularizeaza FFT-ul pentru ca ar face un mare deserviciu firmei angajatoare .

La modelul Luxman M150 , FFT-ul la puterea de 1W / 8 ohmi este absolut fabulos , identic cu cel al unui 300B realizat de maestrul Kondo de la Audionote .... la o diferenta de cateva zeci de mii de dolari .

Evident , pana la urma conteaza doar cum se percepe sunetul si cat primeste clientul de banii cheltuiti .

Aici castiga etajul buffer ( bine implementat ) , in lipsa acestuia sunetul este sters , plat , mortificat .

La finalul acestui studiu , va voi prezenta propria noastra viziune ( Victor - Leco ) de buffer simetric si un etaj de intrare dublu diferential Folded Cascode VAS , un circuit DC servo care comanda generatoarele de curent ale etajului de intrare , impreuna cu un circuit de protectie de acelasi nivel cu amplificatorul .

Sursa de alimentare si circuitele auxiliare vor fi realizate exclusiv doar de Leco , eu nu am experienta in asa ceva .

Sper sa terminam partea teoretica cat mai curand ... timpul e o problema .

 

[Vizitator FET]

Destul de interesanta abordarea,inedita as zice.

[hpavictor]

Nu chiar , a fost o solutie tehnica oarecum cunoscuta in acea epoca .

A folosita la gama de lux a lui Grundig si nu numai ...

Cu aceasta solutie tehnica ( buffer ) s-a impus pe piata HiFi !

 

 

[Vizitator FET]

Stiu asta,dar faptul ca se revine,luand partile bune,compilanu-le intr-un nou proiect,pare interesant.

Evident ca ceva nou sub soare mai greu,dar anumite variatiuni sunt interesante.