Усилитель мощности AH-AMP1 в экономичном классе А

Усилитель мощности AH-AMP1 в экономичном классе АОсновные 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

Схема усилителя

На выходе лучше использовать irlz44, без «n» производства Vishay,  эти звучат лучше. 

Схема усилителя мощности AH-AMP1 в экономичном классе А

Класс А, хорош всем, кроме большого количества выделяемого тепла. Поэтому в этом усилителе я применил псевдооднотактный выходной каскад, который хорошо себя показал еще в усилителях для наушников. Только у взрослой версии реализация ВК уже на мосфетах. Нижний транзистор здесь представляет собой источник тока, управляемый датчиком тока R2 в истоке транзистора Q1. 

Сборка усилителя AH-AMP1

Следует учесть, что выходной каскад усилителя работает в классе А, пусть и «экономичном». Поэтому выходные транзисторы Q1 и Q17 следует обязательно установить на радиатор, обеспечив хороший термоконтакт. Я рекомендую использовать слюдяные прокладки. Ни в коем случае не следует применять силиконовые. Керамические также (часто из-за своей толщины) не обеспечивают нормальные отвод тепла, а слюду очень легко расслоить (если толщина > 0.1мм ), и сделать прокладку небольшой толщины ( < 0.1мм). Транзистор Q9, тоже предлагается устанавливать на общий радиатор вместе с мосфетами.

Между транзисторами Q2 и Q3 желательно обеспечить тепловой контакт и оснастить небольшим радиатором.

Настройка усилителя AH-AMP1

Настройка усилителя очень простая. При первом включении рекомендуется выставить положение резистора R5 в максимальное сопротивление. Далее при включении уже подстраиваем необходимый ток покоя. 

 Печатная плата

Усилитель выполнен на двусторонней печатной плате размером 88х59мм.

Питание усилителя

Ток покоя рекомендуется выставить в диапазоне от 600мА до 1.4А. 

Для питания каждого  канала усилителя предлагается использовать отдельный трансформатор с выходной мощностью не менее 80Вт с двумя обмотками по 15в переменного напряжения. 

Заказать платы в Китае и скачать Gerbers можно по ссылке

Вложение:
scheme-1-2.png 78 Кбскачан 127 раз
RSS
20:16

Я бы заменил все транзисторы общего назначения на аудиотранзисторы. Это относится в первую очередь к BD139, BD140. Даже настоящие, фирменные они для качественного звука не годятся — убедился в этом лично, хотя на аудиофильских форумах утверждают обратное. Видимо, просто их время прошло, и появились лучше. Вместо них надо однозначно ставить 2SD1609C, 2SB1109C. Аналогично — оригинальные маломощные транзисторы серий BC... (550, 546, 556) от Philips хуже, чем, например, 2SC2240, 2SA970 (GR, BL), в том числе из Китая. Разница в звучании существенная, на мой слух (проверено на усилителях PA2120, Никитин, Никитин+).

Заинтересовала схема защиты: с Q19 всё вроде бы понятно, а как быть с верхним плечом? Кстати, на второй схеме для биполярных транзисторов в нижнем плече остался нарисованным полевой транзистор (или это так было задумано?).

admin  
21:31

Это просто модель, в реальной плате ключи пробую другие. В том числе 2SC2240, 2SA970. Маломощные все тошибы. Выходники пока еще перебираю. Остановился на IRLZ44 от vishay.

Так было задумано для экспериментов. В итоге победа за полевиками. 

21:40
Ясно. Полевики — это правильный выбор.
admin  
22:04

По звуку в итоге остановился на варианте когда ООС охвачен только сам УН. На плате это легко делается.

Искажения выходят при токе в 1.5А на мощности 5Вт ~ 0.01%. Главное с уменьшением они падают до красивых 0.0006%. Так что первый Ват почти идеальный. Звучит макет очень приятно, особенно с ЦАП-пом с трансформаторным фильтром на макете.

ВК пока немного поправил, так что платы пришлось перезаказать. Финал перевыложу как приедут платы.

22:36
Для звука такого качества в пределах обычной комнаты мощность больше и не нужна — я обычно слушаю на громкости порядка всего 200 мВт на канал — редко больше. Я уже давно перестал на первое место ставить числовые значения характеристик искажений, главное — комфортно ли звучит. Одно время восхищался ламповым однотактным, но с появлением хороших ЦАП стало не хватать свободы на высоких. Теперь слушаю c полевыми транзисторами на выходе (HUF76639) в составе Никитин+ с улучшенным ВК (исходную схему усилителя Никитина я забраковал сразу из-за плохого звучания УН).
Комментарий удален
23:23
С2, С9 не маловата ли емкость? И это... мне как-то неудобно даже, но 0,01% это много.
admin  
09:44
ну так это без общей ООС -  0,01%
admin  
09:45
Стоковый вариант с ООС дает < 0.002%
08:20
Андрей защиту по току подгляди в  орбите. Там интересно + и — релюшками рубятся.
16:43

Коллеги, брал усилитель на прослушивание в разных конфигурациях источников и акустических систем. Сравнивали с УМ класса А Krel, Ламповым двухтактником класс А, и YAMAHA класс АВ с сильными извращениями.

Если совсем кратко — по характеру звучания очень близок к лампе, но бас более собранный и правильный. Очень комфортное звучание. Есть ограничения — в силу мошностных ограничений совсем не сыграл с Kef reference four, да и акустика с очень сложным импедансом. Полочники различных проявлений, лучше 2-е полосы — вот самое то для этой конструкции. 

В целом УМ получился очень певучим и комфортным, его хотелось слушать, даже не смотря на не высокую выходную мощность, с колонками с хорошей чуствителностью обеспечивется достаточный уровень звукового давления.

Источники — в фаворите оказался аналог с ленты, двухдорожечная запись  «съела» винил и конкурировала с цап D6, но таки его объехала. Цап звучал одинаково на данном УМ и на Krel. Та истина, что чем лучше тракт тем лучше необходим источник накрывает неотвратимо.

Задавайте вопросы, попробую подробнее ответить/рассказать

12:23

Насколько я понял, L1 — не простая индуктивность, раз номинала нет, больше похоже на какой-то дроссель. Объясните, пожалуйста, зачем он нужен на выходе и что это такое?

Есть догадка, что это из-за 10 ом сопротивления, так как уже при ампере выходного тока там 10 вольт будет падать, чтобы через него выходной ток тёк, не падая на этом сопротивлении, но я не уверен... И будет ли эта штука заметно влиять на звук? Что туда ставить?

13:01

В моем экземпляре (он был проверен и отлажен автором) L1 (по совету автора же) — 10-15 витков эмалевого провода диаметром 1мм, намотанные прямо на резисторе. 

Если я правильно понимаю, эта штука нужна для уменьшения (вероятности) самовозбуждения на самых высоких частотах.

Звучит, кстати, замечательно. 

16:55
классическая развязка от емкостной составляющей кабеля и колонки :) параметры в посте ниже
17:20

Очень полезная инфа, надо заботать. У меня как раз есть 2 омные изодинамы, которые почти везде звучат как барахло, мне кажется из-за ёмкости как раз. На таком низком сопротивлении уже ёмкость преобладает нормально так, скорее всего.

10:35
Добрый день.  А где покупали А970BL ?
10:37
Добрый день. Не всегда )
admin  
11:12

Оригиналы BL покупал на ebay давно под другой проект у продавца с Израиля несколько подобранных пар. Были оригиналы, но дорого.

Тут можно и GR поставить, в терраэлектронике и ЧИП-ДИП-е были (в роде как оригиналы) может и сейчас есть, разница небольшая.

13:39
У меня как раз стоят GR из Чип-и-дип'а, вроде звучит хорошо. 
bss9  
17:21
В multisim делали? Хотел, с вашего разрешения, балансный вход от Зуева привязать.
admin  
15:27
Выложил модель в multisim.
bss9  
16:10
Зуевскский прикреплю, но скорее всего на Вашими разработками воспользуюсь.
20:34
Люди добрые, сами мы не местные... (ну и далее по тексту попрошаек с электрички :) ) Найдется ли у кого-то  с Украины пара, а еще лучше пара пар, AH-AMP1 ?
13:42

Собрал с женой ))) по каналу данного усилителя.

Ну что сказать? Звук очень понравился. Одновременно с ним закончил сборку Зуева 2014.

Сижу и думаю, стоило ли делать такой дорогой и сложный УМЗЧ, т.к. в звуке пока превосходства над AH-AMP1 не слышу. Может быть на другой акустике...

Из того, что у меня не соответствует схеме

Конденсатор С17 2.2pF

Транзисторы Q6, Q15  BD139/BD140 Philips серые

Резисторы R2, R11 0.235Ом (два 2Вт 0.47 в параллель)

На днях попробую снять спектры и настроить ТП по наименьшому КНИ

dega  
20:15
Есть пара свободных плат. Отравлю по Украине.
dega  
18:52 (отредактировано)

Сегодня закончил сборку. Пока на столе, в корпус не собирал. Запустились сразу, без проблем оба канала, только выставил ток покоя 1а. В питании два тора по 100вт 2х16в. Радиатор что на фото разогревается до 65 градусов одним каналом. Тут не знаю- должно ли так быть, не рассчитывал что будет так горячо. Тем не менее, играет отлично, бас шикарный. Спасибо автору за отличную конструкцию.

admin  
20:35 (отредактировано)

«Радиатор что на фото разогревается до 65 градусов одним каналом.»- так и должно, это же А-класс.

Можете убавить ток до 600-800ма, конечно понизится порог сверхнизких искажения до 1.5-3Вт, но это не критично. Как показал опыт прослушивания, важнее всего именно первые ваты 1-3 Вт с низкими искажениями.

dega  
01:36

Умом я это понимаю, но слово экономичный в названии смутило :). Наверно так и поступлю, 5 Вт для дома с головой должно хватить. Ещё раз спасибо!

admin  
09:57 (отредактировано)

Это Вы, похоже, чистый класс А не собирали. На  Фолловер Андреа Чуффоли я ставил радиаторы в 4 раза больше!

По сравнению с чистым классом А, здесь экономия очень даже приличная, более чем в 2 раза, и это на «качественном режиме», до тех пор пока не происходит закрытия нижнего транизстора. Кроме этого, с дальнейшим увеличением нагрузки, вместо отсечки, как в чистом классе А, наблюдаем всего лишь ступенчатый рост уровня искажений с 0.0007% до 0.003%-0.007%.

dega  
04:52

Да, тут Вы правы. В классе А не приходилось собирать до этого. Собрал, ни разу не жалею. Сейчас стал вопрос приличного корпуса. Не подскажете продавца корпусов как в статье, если не найду по месту- буду заказывать из Китая.

admin  
17:25 (отредактировано)

Покупал давно, еще на ebay. Сейчас такой модели «2409 Aluminum enclosure» мало продают, и цены конские. А того продавца у которого брал я вообще не нашел. 

На самом деле сейчас, намного больший выбор корпусов и модели интереснее, их лучше смотреть на ali. Но цены, конечно ...

К тому же мой корпус не самый подходящий, у меня еле справляется с током 800мА. Раскаляется до 65-72гр., это правда при максимально допустимом напряжении питания ± 25в. В планах заказ нового трансформатора на производстве под этот корпус со снижением питающего до ±20В и увеличением тока покоя до 1-1.2А. 

23:58 (отредактировано)

Корпус 2409 продают на али многие (2409 — это размер передней панели в см). Сам долго выбирал там и купил точно такой же, как в данном проекте. Сейчас жду доставку вот отсюда 

https://www.aliexpress.ru/item/Small-10w1969-alumi...

У этого продавца одна из самых низких цен на такой корпус. Правда, брал его для Никитин+. 

Там же есть примерно такой же корпус, чуть подороже, но чуть повыше (на 3 см) и радиатор чуть помощнее

https://www.aliexpress.ru/item/small-CLASS-A-power...

Хотя это «чуть» вряд ли так сильно поможет усилителю в классе А :) Более-менее подходящий под класс А корпус стОит уже от 4 тыр без доставки… Жесть (в смысле цена, а не металл :) ) Например вот такой. Та же высота 9 см, но шире и намного мощнее радиатор

https://aliexpress.ru/item/4000048496112.html?spm=...

Комментарий удален
Lin  
14:01

Вот здесь

blagstore.ru/

можно приобрести корпуса из КНР, но обойдутся дешевле. Так же можно заказать фрезеровку и надписи.

10:28

А может соберемся на заказ нескольких трансформаторов, было бы дешевле? Я думаю желающие найдутся на повторение конструкции

admin  
13:48

Трансы лучше брать не промышленные, а мотать на заказ с индукцией 0.8-1Тл.

19:27
+1

Верно, провод экономят, обычно переделываю промышленные, доматываю тем же проводом пару рядов первички, после рассчитываю вторички.

admin  
17:29 (отредактировано)

Может даже потом «переключалку» сделаю, 800ма / 1.2А. На той громкости, что я обычно слушаю, и 600мА обычно достаточно, разницы не слышно.

18:19

Корпуса в Украине можно брать тут: www.k206.net/catalog/500/, упаковывал в их корпус Никитина+ в свое время. Хотя в последнее время ассортимент не сильно стабильный и многих позиций регулярно нет. Еще вот ребята появились — profbox.com.ua/p712251224-korpus-metallicheskij-model.html, но у них еще не брал, до корпуса на последнем проекте руки еще не дошли.

dega  
20:28 (отредактировано)

Спасибо за наводку. На k206 смотрел, в итоге взял за недорого на олх корпус, отдал на пескоструй и порошковую покраску. Получилось примерно так. Размер 420x320x120мм. Сейчас занимаюсь рг. В планах сделать на wm8816 с индикатором и двумя энкодерами, под него буду заказывать изготовление передней и задней панелей.

GoRR  
11:51

По обеим ссылкам — это корпуса MiBox https://mibox.com.ua/

Я у них брал, в целом качественные корпуса, но есть нюансы. Передняя панель хоть и алюминиевая, но покрашена серебряной краской, радиаторы не установить, так как верхняя крышка П-образной формы. Эти корпуса не подходят для усилителей класса А, для остального вполне.

13:44

Стоит ли применить 2sk2225 в выходном каскаде?

admin  
14:36

Эти, точно не стоит, сюда вообще не годятся, посмотрите даташит.

14:34

Можно ли  вместо 2sd2165 использовать 2sc3420 или 2sc3421?

14:52
+1

Нет, 2SD2165 — одиночный силовой транзистор, специально разработанный,

  от 800 hFE до 3200 .

14:59

Спасибо! А есть ему доступные замены?

15:14

Наверно 2SC3852A подойдет у меня их много замерял hFE от 800 и более, только зачем 2SD2165 здесь продается www.chipdip.ru/product/2sd2165-iscsemi

15:34

да страна доставки неправильная :) а дарлигтон не подойдет?

16:06
+1

Наверно 2SC3807 тоже подойдет, их легче всего добыть, применялись в БП Китайских телевизоров.

admin  
18:40
+1

Дарлингтон нельзя, возбуд скорее всего получите.

2SC3807 — хорошая альтернатива, но подумать с радиатором на нее придется,

Cхудшим результатом, можно и 2sc3420 или 2sc3421 

22:13

2SC3807  с радиатором крепить нет проблем, они в двух вариантах корпусов выпускаются с отверстием для крепления и без его.

caleb  
20:58 (отредактировано)
+1

Эти точно не стоит покупать, хоть и сделаны типа по лицензии, в сравнении с настоящими, не ISC  они совсем другие. Касается и других транзисторов этой фирмы, уже накололись на 2SC2502, 2sc4793. потраченные в пустую деньги...

11:47 (отредактировано)

Заказал 2SD2165 и некоторые другие транзисторы на ic12.com. По картинкам вроде все оригинальное. А вот на счет Q6/Q14, там 2SC2240/2SA970 или BD139/BD140 лучше ставить?  или 2SD1609C/2SB1109C?

12:11
+1

2SD1609C/2SB1109C там будет надежнее, 2SC2240/2SA970 и другие 100ма будут сильно греться. 

21:34 (отредактировано)
+1

стоят китайские 2SD2165 - звук радует.

Я бы больше внимания обратил на цементные резисторы 0.33 Ом — вот они действительно портят звук.

12:51

Наверное все wirewound на 5Ватт будут на керамике. Так metal/carbon film лучше или PPM/C важнее?

13:17
+1

Да 2 штуки 0,62 или 0,68 ом, 3 ватных металлопленочных в параллель будет нормально. 

caleb  
01:26

Из китая настоящие или  пиленые перемаркированные!?  просто я сильно сомневаюсь если они китайские хз пойми что, будут нормально работать, не говоря уже о звучать.

17:32

Вот еще вариант, можно заменить 2SD2165 на 2SD2396