Усилитель D класса на базе плат 2_062 S_AUDIO от Alex

[Audioexpert]

Есть ламповые усилители, есть обычные транзисторные, класса А, класса Б, и со временем они как-то распределились между собой по своим характеристикам. У каждого типа есть свои топовые модели.

А потом на нас незаметно накатила волна усилителей класса D. В самом начале это было что-то ужасное. Я помню тот писк от несущей частоты, это было просто кошмарно.

Сейчас, когда я вижу, насколько эта технология продвинулась и стала по-настоящему прорывной, это очень интересно. Обычно я слушаю только лампы, но думаю, попробовать послушать усилитель класса D будет интересным опытом.

[uriy]

Я помню тот писк от несущей частоты, это было просто кошмарно.

Хороший у вас слух. Минимальная частота ШИМа в Д классе была 150кГц в усях для сабов, там где усь работал до 300Гц. А так обычно частота ШИМа от 350кГц и выше...

Сейчас, когда я вижу, насколько эта технология продвинулась и стала по-настоящему прорывной, это очень интересно. Обычно я слушаю только лампы, но думаю, попробовать послушать усилитель класса D будет интересным опытом.

Послушайте.... не понравится, сделаете пред на лампах к нему, и получите прорывную технологию на стероидах.

[Audioexpert]

У первых D-классовых усилителей (особенно тех, что делали в 2000-х и даже начале 2010-х) действительно часто слышались гармоники — особенно высокочастотные. Причины были в основном такие:
1. Качество ШИМ-контроллеров – первые версии часто имели неидеальную форму сигнала, что давало “грязный” спектр на выходе.
2. Фильтры на выходе – они были простыми или плохо рассчитанными, и часть высокочастотных составляющих проходила в акустику.
3. Режим работы транзисторов – на быстрых переходных процессах возникали нелинейности, формируя дополнительные гармоники.
4. Питание – нестабильное или шумное питание тоже добавляло искажения.

Эти гармоники чаще всего были слышны на тихих сигналах или на высоких частотах, и характерно «жужжащие» или слегка «цифровые» искажения, которые отличались от ламповых гармоник — у D-класса они резкие и более металлические.

[Justas*]

Есть ламповые усилители, есть обычные транзисторные, класса А, класса Б, и со временем они как-то распределились между собой по своим характеристикам. У каждого типа есть свои топовые модели.

Неужели существует топовый усилитель класса Б?

[uriy]

У первых D-классовых усилителей (особенно тех, что делали в 2000-х и даже начале 2010-х) действительно часто слышались гармоники — особенно высокочастотные.

Да, это так, вот только нелинейные искажения там были в звуковом диапазоне частот, и частота ШИМа как таковая тут ни при чём.

1. Качество ШИМ-контроллеров – первые версии часто имели неидеальную форму сигнала, что давало “грязный” спектр на выходе.

Вводили большую защитную паузу меду включениями силовых ключей, т.к. ставили медленные ключи для достижения большой выходной мощности, что приводило к повышенному уровню Кг. Часто выходной ФНЧ не был охвачен ООС что накладывало высокие требование на ФНЧ по линейности...

2. Фильтры на выходе – они были простыми или плохо рассчитанными, и часть высокочастотных составляющих проходила в акустику.

Вы можете смело подать на динамик ШИМ и не услышать ни каких нелинейных искажений если их изначально нет в ШИМе. Сам ФНЧ порождает Кг это так, но проблема не в том что он плохо подавлял частоту ШИМ, а в том что сам дроссель и иногда конденсатор обладали плохой линейностью на токах в звуковом диапазоне частот.

3. Режим работы транзисторов – на быстрых переходных процессах возникали нелинейности, формируя дополнительные гармоники.

Да это так, медленный транзистор не может быстро открыться и приходилось вводить большую защитную паузу между тактами работы ключей.

4. Питание – нестабильное или шумное питание тоже добавляло искажения.

Это уже зависло от глубины ООС самого уся... Но в целом ИБП не был такой большой проблемой в плане общей картины Кг и шума на выходе уся Д класса собранного тяп ляп.

Эти гармоники чаще всего были слышны на тихих сигналах или на высоких частотах, и характерно «жужжащие» или слегка «цифровые» искажения, которые отличались от ламповых гармоник — у D-класса они резкие и более металлические.

Если усь Д класса был собран на коленке из компараторе который валялся в тумбочке и дросселя на жолто-белом кольце с компьютерного ИБП, то там искажения были более 1% на частотах 1кГц и выше. Такое мало кто не мог не услышать...Но повторюсь, частота ШИМ тут ни при чём.

В 2016 году компания TI выпустила замер на чипе ТРА3251, чип на котором она сделала замер разных серийных дросселей тех времён, и получила вполне приемлемые показатели по Кг на некоторых типах дросселей. У этого чипа ФНЧ не обвязан оос. Ну а UcD изначально имел достойные показатели, но их мало кто тогда умел "правильно готовить", а готовые фиг купишь, да и цена сильно кусалась.

[uriy]

У первых D-классовых усилителей (особенно тех, что делали в 2000-х и даже начале 2010-х) действительно часто слышались гармоники — особенно высокочастотные.

Строго говоря класс Д без оос после дросселя был известен в узких кругах давно, и его применяли для очень мощных усилителей для сабов, так как уровень нелинейных искажений там был не приемлемым для хайфая, но в 2000 году Бруно разработал усилитель класса Д с оос после ФНЧ и запатентовал его и назвал его UcD, потом он нашёл контору которая согласилась выпустить тот усь на массовый рынок, первый серийный усь класса Д который начали признавать в хайфай аудио это был Hypex UcD180, THD+N у него был ниже 0,02% что вполне себе достаточно, что бы не слышать всех тех недостатков о которых все так упорно рассказывают послушав класс Д, купленный у китайцев за пять долларов. Так как, когда хайпекс вышел на рынок с UcD, крупные производители чипов спохватились и поняли что если они не успеют вскочить в эту лодку Д класса, то они останутся за бортом.
В итоге та же TI выпустила чип TPA2011D1 в котором по сути был старый добрый Д класс без оос после дросселя т.е. они имели большой уровень Кг на выходе, особенно когда Китайцы начали штамповать дешёвые платы на подобном чипе с дешёвыми дросселями и керамическими конденсаторами в выходном ФНЧ. Вот именно эти уси и слушали многие страждущие узнать как там звучит разрекламированный новомодный класс Д. Мало кто понимал чем UcD отличается от усилителя класса Д купленного в Китае.
В общем, в 2010 году рынок был завален усями класса Д без оос после дросселя с высоким уровнем Кг, но не UcD т.к. UcD была под патентом и выпускалась под ОЕМ производителей. Само собой Бруно не сидел сложа руки и улучшал показатели своего уся, ровно так же и другие компании не стояли на месте и сейчас уже на усях без оос до дросселя можно намерить Кг менее 0,01%, ну в общем, если говорить за уси класс д для хайфая, то в самом начале волны внедрения их в массы, Бруно сделал вполне нормальны усь, другое дело что мало кто его мог услышать. По этому у многих и сложилось мнение что Д класс это всегда песок на ВЧ. Но это не так, Д класс бывает разный....
Тут ещё подвох был в том, что повторить схему UcD можно и самостоятельно, но нужно иметь правильную печатаную плату и ряд навыков отладки собранной схемы, аматоры в своей массе не обладали этими навыками и многие повторившие сему Бруно получили негативный результат. Долго аматоры обучались успешной "готовке" UcD. Я был в их числе, но я забросил направление UcD т.к. решил отказаться от аналогового входа и перешёл на прямой синтез ШИМа. Но так или иначе первый усь класса Д что я услышал, это был таки UcD собранный самостоятельно. И ни какого "песка" на ВЧ я не слышал. Потом я купил в Китае усь на чипе от ТИ за пять баксов, и наконец то услышал тот "песок" о котором все говорят.

[Audioexpert]

Есть ламповые усилители, есть обычные транзисторные, класса А, класса Б, и со временем они как-то распределились между собой по своим характеристикам. У каждого типа есть свои топовые модели.

Неужели существует топовый усилитель класса Б?

Конечно существует!
В середине 1970-х английская фирма Acoustical Manufacturing Company под руководством Питера Уолкера выпустила Quad 405 усилитель мощности с совершенно нестандартной схемой, известной как «Current Dumping». Это был хит инженерной мысли для классических схем класса B, который решал главную беду таких усилителей —крест-овер искажения (когда сигнал норовит сойти с ума на переходе между полуволнами).

Обычный усилитель класса B щёлкает на переходах, а у 405-го был хитрый ход: прямая коррекция ошибки (feed-forward/Current Dumping).
Это давало звучание, близкое к ламповому, с очень низкими искажениями для тех лет это был серьёзный прорыв по музыкальности и детализации.
Он даже вызвал фурор в аудиофильской прессе, и многие инженеры годами обсуждали его схему.

[Audioexpert]

У первых D-классовых усилителей (особенно тех, что делали в 2000-х и даже начале 2010-х) действительно часто слышались гармоники — особенно высокочастотные.

Строго говоря класс Д без оос после дросселя был известен в узких кругах давно....

Спасибо за дополнение, возможно я не корректно выразился про несущую, но мой посыл я думаю был понятен.

[Rookie]

Для этих модулей планирую использовать небалансный вход с RCA (несимметричный сигнал) и балансный с XLR (симметричный сигнал) с переключением сигнальными реле.
Интересует ваше мнение по вариантам преобразования сигнала в симметричный для небалансного входа:
1. Пассивный, как в документации к модулю
2. Модуль на операционных усилителях
3. Модуль на DRV134

Есть соблазн взять полностью готовое решение на NE5532: https://www.aliexpress.com/item/1005005811037728.html

[Justas*]

Есть ламповые усилители, есть обычные транзисторные, класса А, класса Б, и со временем они как-то распределились между собой по своим характеристикам. У каждого типа есть свои топовые модели.

Неужели существует топовый усилитель класса Б?

Конечно существует!
В середине 1970-х английская фирма Acoustical Manufacturing Company под руководством Питера Уолкера выпустила Quad 405

Я тоже умею с ИИ общаться

Quad 405 не является чистым усилителем класса B.
Что это на самом деле
По сути:
Внутри есть маломощный усилитель класса A, который формирует точный сигнал
К нему добавлен мощный выходной каскад, работающий близко к классу B
Ошибки и нелинейности класса B компенсируются через обратную связь от усилителя класса A
Какой это класс?
Формально Quad 405 обычно относят к классу AB с токовой разгрузкой.

[Audioexpert]

Ну вы меня поняли Всетаки это В класс и заявлен как В.

[Suslo]

Повторил сборку. Первый раз таким вообще занимаюсь, с какой стороны паяльник держать вроде знаю, делал коллеге на заказ.

Рубрика очевидное невероятное, для таких как я:

Корпус.
Корпус будет ехать долго.
Заказал 11.11, 21.11 встало в статус Awaiting flight и в таком статусе провисело до 19 декабря. 20 было уже в Эстонии, 26.12 получил.
Коннекторы на акустику тоже так же ехали.

В комплекте к корпусу дофига винтов но в основном М6 с конусной шляпкой для верхней, нижней и задней стенок.
Мелких М3 пожалели, как и стоек М3х5.
А саме главное сетевой вход имеет в себе предохранитель 5х20 которого в комплекте конечно же нет.

Метизы резьба М3х0.5 Сверла использовал 1,5 потом 2,5мм, дальше метчик со смазкой.
М4 лучше не использовать.

Выключатель смонтировал на комплектных 2 стойках и винтах.

Передняя плата селектора - смонтировал на стойки 5мм укоротив ножки и опоры светодиодов, заменил 2 конденсатора на Hitano Конденсаторы 470uF 25V 10x13mm, подрезал резинку кнопки селектора и поверх приклеил пару слоев изоленты.
Кнопка клацает мягко, и не дребезжит.

В первую очередь монтируем регулятор громкости с удлиннителем, потом размещаем БП и усилители.
Сделал наоборот - демпфер удлиннителя почти впритык к к платам, но пару мм зазора все же есть.
РГ отлично монтируется на перфорированный уголок 50х50 из строймага, сверло на 4 и 9мм, к корпусу на винты из комплекта М3х10мм и гайки(гаек в комплекте 4шт - докупал отдельно гайки 10мм высотой, лучше взять 15мм).
Плата для РГ использовалась от SOUS. Гнезда XH2.54 были в комплекте, кабели использовал 10см, на стороне платы с релюшками убрал разъемы и запаял провода напрямую на плату.

БП монтировал на винты М3х5 и гайки 10мм. Винты лучше 6-7мм длинной со стороны дна. Сверху 5мм сгодятся.

Платы усилителей на латунных стойках 5мм, термопрокладки из комплекта не использовал т.к. слишком тонкие - был зазор из за не идеальной перпендикулярности сверления. Использовал мягкую термопрокладку 1мм толщиной. Можно взять 0,5.
Сверлил радиаторы насквозь ибо не на полную глубину метчик не дорезает резьбу и одну из стоек при закручивании свернул.
Можно взять машинный метчик либо спилить кончик у обычного - тогда возможно получится более эстетично.

Микрофонные кабели для защиты и от РГ на усилители заказал 20см. На защиту лучше 40см взять, хотя по мануалу к усилителям достаточно вообще одножильного кабеля на пин DC_E

Разъемы RCA с али не понравились. Neutrik NYS367 наверное будут получше качеством но и дороже в 2 раза.

Плата Stanby от Sous.
Кабель 20см, светодиод GNL-3015EGW-A вклеил в корпус с термоусадкой.
Сигнал аудио - кабель так же 20см XH2.54, запаял напрямую на вход DAC т.к. оказалось что плата при включениии не всегда стартует сразу в режим ON, иногда при подаче питания она сразу находится в Standby.
И если сигнал к ней брать после реле селектора то как бы усилитель из Standby в On не выйдет, т.к. бп не питает селектор.
Но при такой реализации CD и AUX бесполезны т.к. сигнала на них нету.
Решение - отдельное постоянное питание на селектор.
Баг это вмоем случае или особенность - хз. Но Alex на видео сделал так же, я как "самый умный" запаялся на инпут РГ, а потом переделывал.

Вроде все расписал с чем столкнулся в сборке.
Пока ехал корпус - 6 раз перечитівал инструкции к бп и усилителям, и скурил от корки до корки темы по Ptero, Purifi и еще несколько разделов форума.