Улучшенный усилитель Василича

    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.

Доработка ASUS Xonar ST

ASUS Xonar ST

     Во время проведения экспериментов над ASUS Xonar One мною была приобретена звуковая карта ASUS Xonar Essence ST. На данный момент ASUS Xonar Essence ST является флагманской звуковой картой компании ASUS на базе PCM1792A.

Карточка мне больше нужна была как измерительный инструмент, а не как источник звука. Но, тем не менее, после завершения всех экспериментов с Xonar One настал черед доработок и ASUS Xonar ST.

Простой I2S ЦАП на ak4399

Статья находится в разработке

 

 

 

Усилитель Василича, версия 2016 года

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.

Усилитель для наушников с ТОС.

При проектирование усилителя для наушников я стремился достичь максимального качества при минимальном количестве усилительных элементов. В основу схемы положена схемотехника усилителей с так назваемомой токовой ООС.

схема качественного усилителя для наушников с ТОС

Как видно, усилитель состоит из двух симметрично-комплементарных плеч. Усилитель не имеет разделительных конденсаторов на входе, выходе и в цепи ООС и фактически является усилителем постоянного тока. В области ВЧ полоса пропускания ограничивается только частотными свойствами примененных транзисторов.

Драйвер Windows 7 x64 для звуковых карт Creative SB Live!

В конце 90-х звуковая карта Creative SB Live! произвела революцию в области записи и воспроизведения  звука на персональном компьютере. Вся мощь чипов  EMU10K1 и EMU10K2, на которых собрано семейство SB Live!,  идёт на обработку самого звука, не загружая центральный процессор. Они работает со звуком с частотой до 48 kHz. Соотношение сигнал/шум составляет 96dB. Картой поддерживаются стандарты: DirectSound, DirectSound3D, Environmental Audio Extensions (EAX). К сожалению, эпоха Windows XP закончилось, а с ней и время активного использования SB Live!,  так как  Creative прекратила поддержку этих звуковых карт.

Благодаря Евгению Гаврилову и его проекту kX Project, звуковые карточки серии SB Live! получили вторую жизнь. Им написаны драйвера для операционных систем Windows 7, 8, 10, в том числе x64. Стабильную версию драйвера можно скачать из вложения в конце данной статьи. 

Простой ЦАП на AK4113 и AD1853

После прослушивания в дружеской компании "нового усилителя Василича" в связке с моим ЦАП на АК4399, меня попросили порекомендовать максимально простую, но прилично звучащую схему ЦАП с поддержкой hi-res для дальнейшей самостоятельной сборки. Подключение — оптика и коаксиал.

Я предложил собрать цап на связке AK4113 + AD1853 или АК4399. Вариант с АК4399 отпал по причине отсутствия в наличии свободных микросхем, а с первыми двумя я мог сразу помочь. Другие общедоступные и опробованные мной AD1955, PCM1794, PCM1798 хоть и имеют лучшие параметры, субъективно не позволили мне добиться более качественного звука чем с AD1853 и AK4399.

Ранее в процессе экспериментов с AD1853 было обнаружено несколько неприятных ее особенностей:

  1. несимметричность модуляторов;
  2. появление постоянки в 60-80 мВ на выходе выхлопа при отсутствии мастер клока,
  3. субъективное ухудшение качества звука в форматах отличных от RJ24/16

К сожалению большинство общедоступных схем на базе AD1853 страдают от этих недостатков и в добавок не могут похвастаться поддержкой частот дискретизации до 192 кГц. В новом ЦАП я решил устранить все эти недостатки.

В качестве цифроприемника была выбрана AK4113, так как обладает низким значением джиттера и поддерживает прием данных с частотой дискретизации до 216кГц. Также микросхема очень удобна и проста в управлении в режиме «parallel mode», что позволило выбрать оптимальный выходной формат (RJ24) для AD1853 и выставить 2 кратную интерполяцию при работе с частотами дискретизации более 48кГц (для 44.1 и 48кГц кратность — х8). На практике хоть AD1853 и заработала с кратностью х4 даже с частотами 176,4/192 кГц, но измерения показывают значительный рост шумовой полки и  искажений в таком режиме по сравнению с х2.

Схема ЦАП на AK4113 и AD1853

В итоге мной была предложена следующая схема:

ЦАП на AK4113 и AD1853

 В преобразователе ток-напряжения выбран OP42. В звене вычитателя использовал хорошо зарекомендовавшую себя связку AD744 c буфером Buf634.

Простая защита АС от постоянки на выходе усилителя мощности.

  В улучшенном усилителе Василича я отказался от блока питания с плавающей средней точкой, что позволило значительно улучшить качество воспроизведения низких частот. Вместе с тем, в случае каких-либо неисправностей на выходе усилителя может появиться постоянное напряжение, которое выведет из строя дорогостоящий низкочастотный динамик акустической системы.

     Для защиты АС была изготовлена следующая схема:

  

Блок питания УМЗЧ

     Изготовление источника питания для качественного усилителя мощности (УМЗЧ класса Hi-End) очень ответственная задача. От него зависит качество и стабильность работы всего устройства.

     При духполупериодной схеме выпрямления со средней точкой при наличии в потребляемом токе составляющих с частотой, кратной Fсети/2 (25 Гц) в обмотке трансформатора появляется постоянная составляющая. Подмагничивание сердечника наиболее неприятно для тороидального трансформатора. Разумный выход — применять отдельные мосты для положительного и отрицательного плеча. С учетом этого, для высококачественного усилителя мощности был разработан следующий блок питания:


      Особенностью данного блока питания УМЗЧ является использование отдельных трансформаторов для питания каждого из каналов стереофонического усилителя мощности звуковой частоты. Возможно использование одного более мощного трансформатора с 4-мя отдельными вторичными обмотками.

Керамические резисторы R3 и R4, мощностью 5 W, необходимы для гашения импульса тока, часто выводящего из строя сетевые предохранители, при включении усилителя мощности. 

     В качестве выпрямительных диодов могут использоваться диоды Шотки с предельным напряжением от 100 В и током более 10 А. Это значительно снизит нагрев диодов при работе усилителя на максимальной мощности. Неполярные конденсаторы С7, С8, а также С7b и С8b (во втором канале), стоящие сразу после диодного моста, гасят высокочастотные помехи. Сглаживающие конденсаторы С5, С6 (С5b и С6b) могут быть недорогие, типа CapXon/Jamicon, рассчитанные на напряжение, превышающее +V. За ними установлены RC-цепочки (R1 и C3,  R2 и C4, а также аналогичные во втором канале), значительно гасящие переменную составляющую питающего напряжения в плечах. Во многом качество блока питания зависит от конденсаторов С3 и С4. Поэтому в качестве этих конденсаторов целесообразно использовать высококачественные аудио конденсаторы. Конденсаторы С3 и С4 рекомендуется шунтировать пленочными (С1 и С2), что положительно сказывается на воспроизведении частот верхнего звукового диапазона.

 

Качественный усилитель с токовой ООС

   

   

   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.