GAINCLONE-2007. УНЧ на микросхеме LME49810. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Революция от National Semiconductor продолжается

Получив весной пресс-релиз и образцы новых микросхем от National Semiconductor Co (NSC), я не мог не обратить внимание на LME49810, и сразу же приступил к проекту, который окрестил рабочим названием "GainClone-2007". Название это пришло мне на ум сразу же, поскольку не заметить привлекательность этой микросхемы было просто не возможно. Одного изучения пресс-релиза было достаточно, чтобы увидеть, что LME49810 это не просто микросхема, LME49810 это истребитель левинзонов, брайстонов, креллов, акуфейзов, линксов, и всего сущего на дискрете.  Я предвижу для нее самое светлое будущее и не меньшую популярность, чем получила в свое время LM3886, ставшая основой первого Gainсlone’а - самого популярного для повторения усилителя в мире. 

LME49810

Так что же такое эта LME49810.  В апреле-мае 2007 года NSC представила для специалистов свою новейшую разработку и свое "секретное оружие" на рынке электронных компонентов - мощный драйвер LME49810 для аудио усилителей, призванный установить новые стандарты в Hi-End Audio и PRO Studio электронике. Вдохновленная количеством предварительных заказов, NSC решила совершить беспрецедентный маркетинговый ход и сняла с этой микросхемы запрет о нераспространении служебной тайны. 23 июля 2007 года на сайте NSC был опубликован информационный материал:  national.com/news/item/0,1735,1269,00.html и даташит в открытом доступе: cache.national.com/ds/LM/LME49810.pdf .  Имеется также и двухканальная версия LME49820 и несколько других более мощных версий, в частности LME49830, которая позволяет обходиться без составных транзисторов на выходе, но они, к сожалению, пока остаются секретны.

Как уже говорилось, LME49810 представляет собой одноканальный драйвер выходного каскада мощных аудио усилителей. Диапазон напряжений питания LME49810 от +-20 до +-100 Вольт и выходной ток не менее 50 мА, позволяет создавать на ее основе аудио усилители с выходной мощностью до 500 Вт на нагрузке 8 Ом, при высочайшем качестве звучания.  NSC позиционирует данный продукт, как электронный компонент для создания усилителей в категориях Hi-End и PRO, что вполне подтверждается заявленными параметрами этой микросхемы - искажения (THD+N) не превышают 0.0007%, а скорость нарастания выходного напряжения не менее 50 В/мкСек.  LME49810 имеет встроенную сложную тепловую защиту, обеспечивающую работоспособность микросхемы при температуре до 150С, встроенную систему софтклипинга, предохраняющую от повреждения акустические системы, встроенный светодиодный клип-индикатор, а также схему mute, заглушающую сигнал при размыкании соответствующей цепи.

Встроенная в LME49810 система софтклипинга, или система "Baker Clamp" (с англ. "Зажим Бакера") представляет собой не что иное как предложенную R.H.Baker’ом схему, выводящую драйверные транзисторы из насыщения и препятствующую резкому росту высоких гармоник на выходе, при достижении входным сигналом предельного уровня. Именно применение такой схемы ранее было одним из предметов гордости конструкторов дорогих топ-усилителей на дискретных элементах, для хай-энд и профессионального применения. Теперь им больше нечем гордиться. После появления LME49810, вообще нет никакого смысла тратить время на "изобретение велосипедов" в виде сложнейших усилителей напряжения. Все перечисленное позволяет предполагать, что LME49810 ожидает просто бешеная привлекательность и популярность, как среди  профессиональных разработчиков, так и среди любителей. Отпускная цена LME49810 от изготовителя - 8.15 долларов США,  при покупке от 100 штук.

Усилитель

Итак, усилитель. Для первого опыта с этой микросхемой я решил не особенно мудрить и построить схему по мотивам даташита. LME49810 микросхема одноканальная, и это радует, поскольку на мой взгляд, именно двухканальность предшественника - драйвера LM4207 делала его, в ряде случаев, не очень удобным для применения.  Кроме того, в отличие от LM4207, LME49810 имеет хороший диапазон питающих напряжений до +-100 В и выходной ток >50 мА, в отличие от 3-10 мА LM4207. В общем, налицо прогресс, работа изготовителя над прежними ошибками, и как результат, прекрасный продукт на выходе.

Не смотря на то, что LME49810 имеет очень неплохое подавление помех по цепям питания и в принципе, может обходится нестабилизированным источником, для получении более высоких качественных показателей, я решил питать ее от стабилизатора +-100 Вольт. Не знаю, насколько LME49810 подвержена влиянию наводок по питанию через цепи "Mute", но на всякий случай цепи "Mute" и "Clip", также будут питаться от отдельного параллельного стабилизатора на TL431. Учитывая, что это мой первый опыт работы с LME49810, - был ли я прав, идя по пути стабилизации всего, чего только можно, или нет, покажут измерения и прослушивания. При проектировании входных цепей, меня просто подмывало применить инвертирующее включение, убрать конденсатор на входе и добавить к схеме интегрирующий сервоусилитель, но я решил пока не рисковать. В этом варианте усилителе входные цепи усилителя построены в не инвертирующем включении. 

Второй эксперимент который мне хотелось провести, это поставить LME49810 на общий радиатор с выходными транзисторами и отказаться от транзистора VT1 обеспечивающего термостабилизацию, т.е. заставить LME49810 поработать всей свой заявленной сложной схемой термостабилизации, в комплексе с выходными транзисторами, но этот вариант я также приберегу для следующих версий усилителя. Выходной каскад построен по классической комплементарной схеме на двойках Дарлингтона. В качестве выходных транзисторов VT3-VT5, VT7-VT9 применены три параллельные пары известных своими высокими звуковыми качествами транзисторов MJL21195/96, вместе с драйверными MJE15032/33.  Вполне достойная компания для LME49810.

Блок питания

Выходной каскад питается от нестабилизированного источника +-75 В,  LME49810 от стабилизатора +-100 В.  В каждом канале усилителя применен отдельный трансформатор мощностью 600 Вт, имеющий 4 вторичных обмотки - две по 57 Вольт 5А, и две по 95 Вольт, 0,3А.  Конечно можно учесть пик-фактор реального музыкального сигнала и использовать трансформаторы вдвое меньшей мощности, но я строю усилитель топ-класса, и хочу выжать из LME49810 все, что в нее заложили разработчики и производители. Для облегчения пусковых процессов при заряде конденсаторов большой емкости, в БП применена схема мягкого пуска на термисторах Rt1, Rt2.

При включении усилителя термисторы NTC имеют высокое сопротивление, что ограничивает пусковой ток, затем они разогреваются и уменьшают сопротивление, плавно повышая напряжение на трансформаторах. Через 1-2 секунды термисторы блокируются контактами реле К1 и усилитель переходит в рабочий режим.  Схема мягкого пуска и задержки подключения нагрузки питается от отдельного трансформатора TR2, общего для двух каналов усилителя.  Задержка для мягкого старта 1-2 секунды формируется таймером DA1 NE555 управляющим реле К1, задержка подключения нагрузки 7-8 секунд - аналогичным таймером DA2, который управляет реле К2 и К3.  Не будет лишним дополнить сервисную часть усилителя так же и схемой защиты, но чтобы не утяжелять статью и схему, этот узел я пока не рассматриваю. Оставлю его для дополнительных публикаций.

Мне не терпится услышать как звучит LME49810, и вот усилитель собран на макете. Замеры выходной мощности показали расчетные 250 Вт на 8-омной нагрузке и THD около 0.001%, что очень близко к заявленному производителем.  Приберегу восторги и эпитеты на потом, для прослушивания готовой конструкции, но и макет вполне дает понять, что усилия и ожидания направлены в верном направлении. Звучание макета "GainClone-2007" дает возможность говорить о начале новой эры в конструировании полупроводниковых УМЗЧ высочайшего класса. Что ж, подождем и послушаем как зазвучит усилитель в железе после финальной сборки. 

DATASHIT LME49810
Скачать схему подключения, БП и др.

Продолжение следует. Во второй части читайте описание конструкции, настройки и результаты замеров.

Автор: Юрий Новиков (a.k.a. Mr. Golfinger), mr.goldfinger [собака] mail.ru; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Перовскиты улучшили автомобильные катализаторы 04.06.2021 Британские и корейские химики сумели продлить жизнь платиновым катализаторам для очистки автомобильных выхлопов. Они сначала ввели платину в решетку перовскита, а затем восстановили ее и получили наночастицы, равномерное распределенные по поверхности перовскита. В результате катализатор стал не только стабильнее, но и эффективнее, так как кислород из перовскитной решетки усилил каталитическое действие платины. Выхлоп автомобилей содержит в себе одновременно несколько ядовитых газов: это газообразные углеводороды, монооксид угдерода СО, оксиды азота NO и NO2. Для того чтобы эти вещества не попадали в атмосферу, их пропускают через каталитический конвертер. Очистка включает в себя несколько процессов - окисление монооксида углерода и остатков газообразных углеводородов, восстановление примесей оксидов азота до молекулярного азота N2 и удаление аммиака, который получается из оксидов азота в виде побочного продукта. Лучшими катализаторами считаются благородные металлы - платина и палладий. Чаще всего в конвертерах используют катализатор из пористого оксида алюминия c добавками от половины до двух массовых процентов платины в виде наночастиц. Это позволяет экономить ценный металл и делать катализаторы дешевле. Однако, при высокой температуре платиновые наночастицы постепенно собираются в более крупные частицы и агломераты (этот процесс называют спеканием), от этого эффективность катализатора снижается. Поэтому чем старше автомобиль, тем больше вредных газов он выбрасывает в атмосферу. Джон Ирвайн (John T. S. Irvine) из Сент-Эндрюсского университета и его коллеги из Южной Кореи и Великобритании попробовали продлить жизнь платиновых наночастиц, поместив их в другую матрицу - титанаты лантана со структурой перовскита. Полученные композиты оказались отличными катализаторами: полная конверсия СО на Pt-LCT произошла уже при температуре 190 градусов Цельсия. В случае коммерчески доступного катализатора Pt-Al203, полной конверсии можно добиться только при температуре 220 градусов Цельсия. Конверсия других примесных газов тоже была в среднем на 20 процентов выше, чем у Pt-Al203 в тех же условиях. Причина такой высокой активности Pt-LCT - каталитическое действие поверхностного кислорода из перовскитной решетки, которое усилило действие частиц платины.

Другие интересные новости:

▪ Ключ к телефону

▪ Цифровые запоминающие осциллографы серии TDS6000B

▪ Пленка, повышающая ударопрочность дисплея смартфона

▪ КПД графеновых панелей повышен

▪ Защищенный планшет Oukitel RT7 Titan 5G

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Маркетинг. Шпаргалка

▪ статья Почему лед ломает трубы? Подробный ответ

▪ статья Боец скота. Должностная инструкция

▪ статья Каскадный широкополосный усилитель мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Видеоразветвители мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025