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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Нанорезонаторы сделают сотовую связь лучше 19.09.2012 В крупных городах, особенно во время массовых мероприятий, проблемы с сотовой связью не редкость: сеть часто перегружена, люди не могут позвонить, пропускают входящие вызовы и не могут вовремя получить сообщения. Ученые из Университета Пердью создали крошечные механические устройства с электростатическим приводом, которые существенно улучшают работу сотовых телефонов и других мобильных устройств. Ученые нашли способ наладить массовое производство нанорезонаторов, которые решат многие проблемы сетей радиосвязи. В настоящее время для большого числа мобильных устройств часто попросту не хватает радиочастотного спектра. Для решения этой проблемы нужны более точные фильтры, которые могли бы устранять помехи и использовать для связи узкую полоску выделенной частоты. Сделать хороший перестраиваемый фильтр на основе транзисторов, дросселей и других "традиционных" электронных компонентов очень сложно. Другое дело - нанорезонаторы, которые к тому же потребляют намного меньше энергии. Сердцем нанорезонатора является пучок волокон кремния около 2 микрон в длину и 130 нанометров в ширину - примерно в 1000 раз тоньше человеческого волоса. При подаче переменного тока, волокна кремния начинают вибрировать из стороны в сторону или вверх/вниз. Частоту и направление вибрации можно настраивать с высокой точностью, к тому же, нанорезонаторы дешевы в производстве, и миллионы подобных устройств можно "упаковать" в один микрочип и интегрировать его в обычную электронику. Нанорезонаторы могут найти применение не только в коммуникационных технологиях. На их основе можно создавать крошечные датчики для обнаружения и измерения составляющих сложных веществ, таких как определенные белки или молекулы ДНК. Нанорезонаторы также можно применять в медицинских газоанализаторах, пищевой промышленности, для мониторинга качества воды, обнаружения боевых отравляющих веществ и т.д.

Другие интересные новости:

▪ Солнечные модули CIGS от TSMC Solar

▪ Видеоигры могут повысить умственные способности ребенка

▪ Белые крыши

▪ Автомобиль Hyundai c Google Glass и SoundHound

▪ Li-Fi для беспроводной электроэнцефалографии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Пейзаж после битвы. Крылатое выражение

▪ статья Откуда мы знаем, как выглядели динозавры? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля, направляемый в командировку. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электроизгородь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Хитрая игрушка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026