Klon Lehmanna - modyfikacje, ulepszenia

[Cypis]

Cześć

Mam problem i potrzebuje jakiejś inspiracji, iskry bo gonię już w piętkę.

Otóż użytkuję wzmacniacz słuch. o topologii identycznej z Lehmannem (schemat do znalezienia w sieci, np.: http://obrazki.elektroda.pl/9840514000_1311683209.jpg).

Standardowo wzmacniacz pracuje ze wzmocnieniami (ustawianymi mikroswitchami) 1, 3, 8, 9 (lub coś koło tego w zależności od użytych rezystancji w sprzężeniu). Każde z tych wzmocnień jest za duże (!). Nawet przy wzmocnieniu 1 naprawdę bardzo głośne koncertowe słuchanie jest już na godzinie 9 potencjometru głośności.

Fakt pierwszy. Z PDFa (http://www.sg-acoustics.ch/analogue_audio/ic_opamps/pdf/opamp_distortion.pdf) z pomiarami opamów wynika, że opampy nie lubią pracować z małymi sygnałami wejściowymi - generują spore zniekształcenia. A tu jestem zmuszony kroić sygnał na potencjometrze na wejściu opampa.

Fakt drugi. Opampy, w zdecydowanej większości, lepiej brzmią ze wzmocnieniami większymi niż jeden.

No i tu jest problem. W topologi "lehamnna" IMO nie da się w pełni wykorzystać możliwości opampów. Zawsze będą ograniczane małym poziomem sygnału wejściowego i/lub zbyt małym wzmocnieniem.

Przyszło mi do głowy kilka rozwiązań.

Sterować wielkością sygnału na WYJŚCIU opampa potencjometrem rzędu setek ohmów (albo drabinką rezystancyjną) - suwak na bazy tranzystorów stopnia końcowego.

Sterować głośnością za pomocą potencjometru wpiętego w sprzężenie zwrotne (ale wtedy zmienia się charakter grania bo zmienia się wzmocnienie opampa) - kiepski pomysł.

Wbudowanie zamiast opampa bufora na j-FETach, np. takiego jak zaproponował ChUmi w swoim wzmacniaczu opartym na TPA6120 (http://audiohobby.pl/topic/1/642/1#poczatek).

Zamiast opampa (zakładając, że na wejściu jest kondensator) wstawić drut (jeśli nie ma kondensatora na wejściu to wstawić kondensator) a bazy tranzystorów sterujących spolaryzować rezystorem wpiętym do masy.

Pierwszy z moich pomysłów wydaje mi się najlepszy, bo jest min. nie rezygnuje się z możliwości kształtowania brzmienia za pomocą różnych opampów.

Ostatni najprostszy z potencjalną możliwością uzyskania najlepszego dźwięku (najkrótszy tor).

Może jednak ma ktoś jakieś inne pomysły by poprawić ten wzmacniacz? Prócz oczywiście zrobienia całkowicie innego od nowa. ;)

[Cypis]

Zrealizowałem ostatni pomysł.

Nie polaryzowałem baz do masy. Polaryzują się same. Napięcie niezrównoważenia na wyjściu waha się od 0 do ok. -50mV, więc nie jest źle. Brzmienie.. nie wiem. Na razie mogę stwierdzić jedynie, że gra i głośności jest wystarczająco dużo.

Jednak ostrzegam przed takimi eksperymentami innych. Mój wzmacniacz ma zabezpieczenie przed napięciem stałym na wyjściu - kondensatory elektrolityczne. Kto nie ma to KONIECZNIE powinien sprawdzić miernikiem po wygrzaniu co ma wyjściu zanim podepnie słuchawki!

I jeszcze jednak uwaga. To działa w MOIM klonie Lehmanna, gdzie na wejściu jest kondensator. Ponieważ klonów jest cała masa niekoniecznie będzie to działać w innym. Także proszę uważać przy eksperymentach.

[Cypis]

Wieści z frontu.

Otóż po zagrzaniu się mojego wzmacniacza, napięcie na wyjściu "popłynęło" do wartości ok. 130mV a to już nie jest dobrze. Jeśli nie ma się separacji galwanicznej to można usmażyć słuchawki. Nie polecam.

Ale jest dobrze. Klon Lehmana ma przecież mikroswitche do regulacji wzmocnienia. Oba switche ustawiamy w pozycje ON i.... napięcie niezrównoważenia na wyjściu w magiczny sposób spada do akceptowalnych 4-17mV! Włączając switche wprowadzamy (wymuszamy) masę na bazy tranzystorów sterujących końcówką mocy (patrz schemat).

Taaadammm.. Oklaski.

[jjurek]

>> Cypis

Weź sygnał bezpośrednio z opampa omijając cały stopień prądowy.

Wsadź jakiś trochę mocniejszy (np. njm4556, opa2604), wzmocnienie ustaw na 2-4.

Jestem ciekaw jak wypadną porówniania z buforem/bez.

[jjurek]

Możesz też próbować zmienić pętlę sprzężenia z lokalnej na globalną.

[jjurek]

>> Cypis

Przejrzałem PDF:   http://www.sg-acoustics.ch/analogue_audio/ic_opamps/pdf/opamp_distortion.pdf

Zniekształcenia są zwykle niższe niż 1proc. Nie ma co sobie głowy zawracać.

Ważniejszy jest rozkład harmoniczych.

Taki ogólny wniosek po pobieżnym przejrzeniu karty: drogie opampy z ładnymi nazwami nie zawsze wypadają

korzystnie w pomiarach (vide: Audio GD)

[Cypis]

>> jjurek, 2012-10-18 12:11:01
>> Weź sygnał bezpośrednio z opampa omijając cały stopień prądowy.
>> Wsadź jakiś trochę mocniejszy (np. njm4556, opa2604), wzmocnienie ustaw na 2-4.
>> (...)
>> Możesz też próbować zmienić pętlę sprzężenia z lokalnej na globalną.

Popróbuję. Oba scalaki mam z tym, że nie mam NJM4556 a JR4556. Ale najpierw posłucham samego bufora. Eksperymenty wykonuję w pracy w tzw. "międzyczasie" i ciężko o jakieś komfortowe warunki odsłuchu, skupienie, itd. Na dodatek za źródło służy mi HTC Desire ;)

W takich warunkach i na takim torze mogę jednak stwierdzić, że sam bufor gra lepiej niż w połączeniu z dowolnie dobrym opampem (a mam ich trochę do dyspozycji). Szczególnie dobrze słychać to w przypadku góry pasma i jego rozdzielczości przy jednoczesnym braku "rzeźni". Ciekawe co wyjdzie w domu jak podepnę CD?

Z drugiej strony, z uwagi na to co napisałem w pierwszym poście tego wątku, jakoś nie mam wiary w to, że sam opamp zagra lepiej. W końcu to opamp, na chwilę obecną, jest tym co degraduje dźwięk toru.

[Cypis]

Wieści z frontu odcinek kolejny...

Włączenie switchy na ON wprawdzie "zeruje" DC na wyjściach ale również obniża głośność. I nie ma dziwne. W końcu w tor, równolegle włączamy rezystancje która działa jak element dzielnika napięcia. Dla niskooporowych i wysoko skutecznych słuchawek dla źródła dającego wysoki poziom sygnału powinno być nadal dobrze. Jednak o uniwersalności takiego rozwiązania można zapomnieć. Podobnież z samego bufora nie pogonimy nawet najbardziej skutecznych wysokooporowych słuchawek.

Kto chce pozerować sobie DC na wyjściu i nie obniżać głośności powinien zamiast jednego rezystorów 1,5k na schemacie (ja mam 2,2k) wstawić rezystor np. 1k szeregowo z PR wieloobrotowym 1k. Regulując rezystancję w jednej gałęzi zasilania będzie w stanie ustawić DC na zero. Czyli powinien użyć dwóch takich zestawów po jednym dla lewego i prawego kanału.

A jak ktoś chciałby dodatkowo jeszcze ustawić takie same prądu BIASu dla lewego i prawego kanału to nie obejdzie się bez czterech takich zestawów.

[jjurek]

U mnie dostrojone opampy grały lepiej niż opamp plus  dopałka (diamond buffer, proste wtórniki).

Ale może dlatego, że słuchawki mam niewymagające ( HD650 i DT900 600ohm).


PS. Warto też pobawić się wartościa potka i rezystora  wejściowego. W słuchawkowcu masz 10k?

[Corvus5]

Opamp ma za zadanie odseparować tor, by zminimalizować zniekształcenia. Za DAC służy do minimalizacji zniekształceń liniowości. Poza tym też wzmacnia sygnał. W roli bufora jeszcze to rozwiązuję, może odseparowuje wpływ słuchawek od reszty toru.

[jjurek]

>> Cypis

Opki nie są złe...
DIY- owcy nie lubią opampów bo są nudne. Przecież nie można bez końca wkładać/ wyjmować

:)

Zagadka- kto zaprojektował ten wzmacniaczyk?:

[Cypis]

>> jjurek, 2012-10-18 12:57:23
>> U mnie dostrojone opampy grały lepiej

Jak słyszę takie sformułowania to dostaje gęsiej skórki.

>> jjurek, 2012-10-18 12:57:23
>> Warto też pobawić się wartościa potka i rezystora wejściowego. W słuchawkowcu masz 10k?

47k

>> Corvus5, 2012-10-18 12:58:05
>> Opamp ma za zadanie odseparować tor, by zminimalizować zniekształcenia.

Od czego ma odseparowywać, bo nie bardzo rozumiem? Od niskiej impedancji wyjściowej źródła? Poza tym opamp wprowadza własne zniekształcenia. Czyli z deszczu pod rynnę. Sam bufor w lehmannie ma impedancję wejściową szacuję na ok. 1,6 - 2kohm. To nie jest tak źle mając na uwadze, że większość wyjść CDeków i tak jest buforowana niskimi impedancjami wyjściowymi.

W tym przypadku podzielam "filozofię" Nelsona Passa. Im mniej elementów nieliniowych w torze wzmacniającym tym mniej elementów mogących wprowadzić nieliniowe zniekształcenia do sygnału. Tor bez opampa to kilkanaście, kilkadzieścia nieliniowych tranzystorów mniej.

[Corvus5]

Czyli jak, podłączamy słuchawki prosto pod wyjścia DACa? Albo sterujemy słuchawki np. 32om przez impedancję 1,6-2kom? to przecież ogromna niewydolność napięciowa i zbędne straty mocy.

[jjurek]

>> Cypis

Jeśli nie lubisz opków a jesteś fanem Passa to to co męczysz Lehmanna.

Nie prościej wystrugać słuchawkowca a\'la Pass?

Dwa lub cztery  tranzystory i godzinka lutowania.

[Cypis]

>> Corvus5, 2012-10-18 13:26:10
>. Czyli jak, podłączamy słuchawki prosto pod wyjścia DACa? Albo sterujemy słuchawki np.
>> 32om przez impedancję 1,6-2kom? to przecież ogromna niewydolność napięciowa i zbędne straty mocy.

No wzmacniacz ma nam dostarczyć dodatkowej energii czyli mocy. Bez elementu wzmacniającego (energii z zewnątrz) nie daje się to zrobić.

W tym eksperymencie bufor wzmacnia jedynie prąd. To dla słuchawek niskooporowych wystarcza ale nie jest rozwiązaniem uniwersalnym i dlatego IMO w oryginale Lehmann dodał stopień wzmacniający napięciowo i switche by móc wzmocnienie dopasować do posiadanych słuchawek i ich oporności i skuteczności. Nie przewidział tylko tego, że użytkownicy zaczną eksperymentować ze wzmocnieniami i opampami. :)

>> jjurek, 2012-10-18 13:30:07
>> Jeśli nie lubisz opków a jesteś fanem Passa to to co męczysz Lehmanna.
>> Nie prościej wystrugać słuchawkowca a\'la Pass?
>> Dwa lub cztery tranzystory i godzinka lutowania.

:) Fanem to za dużo powiedziane. Raczej rozumiem jego podejście i całkowicie je akceptuję.

Ale to dobre pytanie. Mam klona-lemana (cholera pisząc to zaczynam się rozglądać za asmagusem - w nerwicę jaką wpadnę) bo udało mi się go kupić w postaci kitu dość tanio. Leniwy jestem. Z drugiej strony mam wewnętrzny opór przed robieniem pająków a płytki projektować mi się nie chce.

Jednak obawiam się, że dobrnę do takiego momentu, że skończy się to na jakimś słuchawkowym Zenie, Fx czy innym dyskretnym i bez projektu i płytki się nie obędzie.