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:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Ультрафиолет делает мозг умнее 23.05.2018 Ультрафиолетовое излучения имеет свои плюсы и минусы. К минусам относится то, что он повреждает клеточную ДНК и может спровоцировать рак кожи, среди плюсов - то, что ультрафиолет стимулирует появление витамина D. Исследователи из Научно-технического университета Китая открыли еще одно полезное свойство ультрафиолета - он стимулирует активность нейронов, помогая мозгу в обучении. Изучая химический состав нейронов, Вэй Сюн (Wei Xiong) и его коллеги вдруг заметили, что среди "внутринейронных" молекул есть уроканиновая кислота. Это было странно, так как она обычно появляется в ответ на УФ-излучение, и найти ее можно в клетках кожи; есть она и в некоторых других органах, например в печени - но никто и никогда не видел уроканиновую кислоту в нейронах мозга. Дальнейшие эксперименты с мышами показали, что ошибки тут нет: бритых мышей в течение двух часов облучали средневолновым ультрафиолетом, или ультрафиолетом B (доза излучения примерно соответствовала той, которую получает человек при солнечном ожоге) - и в мозге животных действительно появлялась уроканиновая кислота. Но если в коже она нужна для того, чтобы поглощать ультрафиолет и тем самым защищать клетки от повреждений и мутаций, то зачем она нужна в мозге? Про уроканиновую кислоту известно, что она появляется при превращении аминокислоты гистидина в глутаминовую кислоту. Как мы знаем, глутаминовая кислота, или глутамат - один из главных нейромедиаторов, помогающий передавать возбуждающие сигналы между нейронами. И, как оказалось, в тканях мозга вслед за уроканиновой кислотой повышался уровень и глутамата тоже. Оставалось только проверить, как работают нейроны у мышей после УФ-облучения. Как и следовало, наверно, ожидать, те нервные клети, которые используют в качестве нейромедиатора глутамат, обменивалась импульсами с большей эффективностью. И, самое главное, у облученных мышей улучшались когнитивные функции: они быстрее запоминали какие-то новые сведения и быстрее выучивали, что они должны сделать - по сравнению с теми, которых ультрафиолетом не облучали. Если же в нейронах отключали фермент, который превращает уроканиновую кислоту в глутаминовую, то никакого стимулирующего эффекта от ультрафиолета не было, ни на уровне нейронных импульсов, ни на уровне поведения.

Другие интересные новости:

▪ Бескаркасные солнечные панели на липкой основе

▪ Беспилотный автомобиль от Nokia

▪ Эффективные вертикальные солнечные системы для парковок

▪ Самоочищающиеся поверхности

▪ Космические ракеты на сточных водах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры. Подборка статей

▪ статья Абу-ль-Фарадж ибн Гарун. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое мамонт? Подробный ответ

▪ статья Обучение в кабинете Технология. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Детский электромобиль с широтно-импульсным управлением двигателем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Угадывание задуманной карты (три способа). Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026