Усилитель мощности ADamp
В качестве предисловия.
Давно витала идея создать устройство максималистское по качеству/опциям, с достаточной для обычного, домашнего прослушивания мощностью, для работы как с АС, так и с наушниками, включая "тяжелые" модели вроде HiFiMAN HE-6, Audeze LCD-2, Abyss AB-1266 и т.п.
В итоге появился усилитель с вполне логичным, как будет видно далее, рабочим названием "ADamp".
Понятно что ООС и схема это далеко не главное в действительно качественном аудио, поэтому основное внимание в конечном счете было уделено помехозащищенности в реальных условиях эксплуатации.
Для этого было примененено довольно редкое решение как в авторском так и в промышленном конструировании - спроектировать вход, РГ и УМ компактно на одной плате. Возможно такие примеры есть, но по совокупности принятых мер аналог найти не удалось...
Для достижения реального качества вход выполнен балансным вкупе с полным отсутствием межблочных проводов.
4-х слойная плата, входные ОУ LM318 с "бронебойным входом", фильтрация входа/выхода, стабилизированного БП и экранирующие перегородки довершают ансамбль.
Не забывая об удобствах и фишках был разработан блок автоматики с использованием МК STM8S007 из весьма удачного, на мой взгляд семейства, STM8S на основе другой моей конструкции на микросхеме драйвера LME49810.
Новый блок имеет несравненно большие возможности и, помимо обычных необходимостей по плавному старту и защите, позволяет работать с ИК пультом, управляет релейным РГ, известным как "регулятор громкости Никитина", выводит информацию на OLED дисплей, отличающийся высокой контрастностью, и многое другое, включая "клиплимитер" и собственно клипиндикатор с оптимизированной для человеческих органов чувств индикацией.
Для качестенного УМ лимитер и индикатор - жизненно необходимый узел, хотя бы чтобы избежать инсинуаций с негативным слуховыми оценками когда аппарат начинает "подклиповывать".
Для лучшей юзабилити и индивидуальной настройки под себя предусмотрены и другие приятные мелочи вроде выбора шрифта индикации громкости и режимов гашения экрана, замеры температуры, термозащита, плавное нарастание громкости, режим приглушения (Mute), ожидания (Standby) и пр.
Уровень громкости и выбранные настройки сохраняются в EEPROM (энергонезависимой памяти).
Схема выкладывается для ознакомления.
Сердцем устройства является композит на ADA4898-1 и пока малоизученых в аудиоприменении драйверах ADA4870. Последние приборы имеют уникальное сочетание параметров, в первую очередь энергетических, поэтому после предпроектного подбора стали основным кандидатом.
Схемотехническая линейность вышеописанного узла довольно высока - глубина ООС на 20 кГц порядка 120дб, полоса действия ООС прим. 19 МГц.
Не подлежит сомнению, что такие параметры это не только предмет гордости разработчика, но и отвественность, поэтому для достижения соотвествующей конструктивной линейности и устойчивости была использована 4-х слойная печатная плата с компактной разводкой и обширными силовыми полигонами.
Балансный входной каскад сделан по инвертирующей схеме для исключения искажений по синфазному сигналу на входах ОУ. Для повышения невысокой нагрузочной способности ОУ LM318 дополнены буферным каскадом, что позволило устранить существующее негативное мнение об этих ОУ, связанное с некорректным использованием.
ОУ U7 используется в цепи детектирования клипа и как интегратор, для снижения влияния последнего на звучание применены большие постоянные времени, доп. фильтрация и уменьшенный диапазон компенсации сдвига.
К особенностям схемы стоит отнести наличие активной фильтрации для сабвуферного канала с возможностью отключения.
Завершающий компонент - БП выполнен на заказном трансформаторе мощностью 300 ВА с уменьшенной индукцией и обмотками с высокой симметрией; стабилизация и более 50 т. мкФ емкости конденсаторов на канал позволяют считать данную систему питания более чем достаточной для усилителя такой мощности.
--------
Макс. вых. мощность - 35 Вт на канал на 4 Ом.
Скорость нарастания с отключенными фильтрами - 280 В/мкс.
Вых. сопротвиление с выходными фильтрами - 23 мОМ на 1 кГц.
Уровень гармонических искажений - 0,0002 % (10 кГц @ 4 Ом @ 30 Вт - почти клип).
--------
Спектр представлен в основном третьей гармоникой, вторая/четвертая едва заметны над шумовой полкой (прим. -150 dBFS). Искажения 0,0002% - это уровень самого изм. стенда.
Измерения сделаны для полностью собранного устройства в корпусе, как на фото, никаких "сферических коней/плат" в загородных условиях с чистым эфиром.
Но замеры - дело неблагодарное, как известно, поэтому звук - как главная цель нашего творчества.
Он получился детальным и неутомительным по СЧ/ВЧ, без резкости даже на "шит контроле" в виде дешевых полочников, так и на серьезных АС вроде Stage Accompany M-57 или Paradigm S8, где например ударная установка звучит натурально, и даже тарелки не превращаются в классическое однообразное тсшиканье. Бас собранный, четкий напоминает звук усилителей класса D в лучших их реализациях.
