Klon Lehmanna - modyfikacje, ulepszenia

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. ;)

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.

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.

>> 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.

Możesz też próbować zmienić pętlę sprzężenia z lokalnej na globalną.

>> 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)

>> 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.

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.

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?

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.

>> 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?:

>> 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.

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.

>> 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.

>> 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.