Dispre 2 - komplemetárně symetrický předzesilovač

(poslední modifikace 16.5.2009)

Předzesilovač Dispre 2 (nový Dispre, Dispre SSE) je pokračovatelem původního konceptu Dispre. Koncept Dispre vznikl jako studijní projekt a realizace pro ověření filozofie návrhu předzesilovače s velkou šířkou pásma, bez omezení dynamických vlastností rychlostí přeběhu, a bez použití smyčky celkové zpětné vazby. Daní za to bylo vyšší zkreslení nízkými harmonickými, zejména pro velké amplitudy výstupního napětí. Dalším důležitým prvkem původního Dispre byl robustní koncový stupeň a minimální výstupní odpor. Zvolená jednoduchá struktura měla za následek poměrně velkou stejnosměrnou složku na výstupu a vedla k nutnosti použít výstupní kondenzátor, což neumožňovalo připojit na výstup sluchátka.

Dispre 2 vychází z pozitivních zkušeností, získaných při provozu původního konceptu. Zachovává velkou šířku pásma, velmi vysokou rychlost přeběhu, jeho dynamické vlastnosti nejsou rychlostí přeběhu limitované. Používá stejně robustní koncový stupeň. Je celý stejnosměrně vázaný, nepoužívá vazební kondenzátory a umožňuje připojit na výstup sluchátka.

Topologie Dispre 2 je komplementárně-symetrická. To způsobilo radikální snížení zkreslení nízkými harmonickými. Je použita celková zpětná vazba z výstupu na vstup, za účelem stabilizace DC parametrů. Tato ZV nezanáší zkreslení vysokými harmonickými a nezpůsobuje nevhodné omezení rychlosti přeběhu. Pro odstranění DC složky na výstupu bylo přidáno DC servo.

Koncový stupeň Dispre 2 pracuje ve třídě A pro výstupní napětí do 6V do zátěže 600 ohm, pro 1k2 a výše až do limitace je ve třídě A.

Obvodové řešení

Vstupní audio signál přichází na svorkovnici X1, za kterou bezprostředně následuje potenciometr. Za potenciometrem následuje RC filtr. Za ním jsou 2 vstupní, komplementární, NPN-PNP diferenční stupně, s velmi silnou odporovou emitorovou degenerací. Výstupní proud z tohoto komplementárně-diferenciálního stupně je převáděn na napětí vnořenými kaskodami. Tento VAS stupeň může být pro linearizaci zatížen odporem 22k proti zemi. Za VAS je zařazený diamond buffer s vysokým vstupním a minimálním výstupním odporem. Výstupní odpor bufferu určuje sériový odpor na 5 - 75 ohm, podle použité hodnoty odporu. Výstup je stabilní do jakékoliv kapacitní zátěže. V obvodu je použita celková zpětná vazba. Zesílení obvodu s otevřenou smyčkou zpětné vazby je 32,9 dB (při použití zátěže VAS), signálové zesílení po uzavření zpětné vazby je cca 12dB. Výstupní napětí z předzesilovače je vedené jednak na šroubovací svorkovnici a jednak na XLR konektory. XLR výstup je zvolený proto, že v případě propojení předzesilovače s výkonovým zesilovačem, který má pravý symetrický vstup, je možné 3-drátovým propojovacím kabelem s konektory XLR docílit zlepšení potlačení brumových napětí, vzniklých vyrovnávacími proudy po signálovém zemním vodiči (důsledek smyčky nebo rozdílu potenciálu přístrojů). Pin 1 propojuje signálové země, a pin 2 (- vstup symetrického vstupu) odečítá rušivé napětí na signálové zemi. To platí jen v případě použití výkonového zesilovače s pravým symetrickým vstupem. Jinak se provede propojení přes konektory RCA-CINCH z výstupní šroubovací svorkovnice.

Schéma obvodu

Je uvedeno jako slepé, jelikož Dispre 2 nebyl otevřený projekt a prodával se buď ve formě PCB + dokumentace a návod ke stavbě, nebo jako osazený oživený modul. Postupně byla dokumentace uvolněna (níže).

Osazený plošný spoj:

Technické parametry

• výstupní napětí max. 24Vp-p/600 ohm (8,48 Vef)
• doporučená zatěžovací impedance je 600 ohm a více (funguje i do 50 ohm)
• kmitočtový rozsah 0,1Hz až 220 kHz (-3 dB)
• THD (1Vef/600 ohm) pod 0,003% přes celé audio pásmo
• zisk s otevřenou smyčkou zpětné vazby 31,38dB; zpětná vazba 19,6dB
• zisk předzesilovače 3,88x (11,78dB)
• vstupní odpor cca 10k
• výstupní odpor - podle osazeného sériového odporu od 5 ohm do 75 ohm
• napájení 2 x 15V stabilizovaných, odběr 2 x 60 mA
• doporučený napájecí zdroj je ZT15VA, s ohledem na velmi nízký šum zdroje

Vlastnosti obvodu jsou výborné i v otevřené smyčce zpětné vazby, a to jak zkreslení, tak kmitočtový rozsah (60kHz). (údaje platí při použití zátěže VAS 22k)

Další měření jsou v obvodu s uzavřenou smyčkou zpětné vazby (normální provozní stav).

Obvod je stabilní do libovolné kapacitní zátěže, viz oscilogram do 1uF :

Skoková odezva zachovává stejný tvar pro všechny amplitudy výstupního signálu.

Velmi dobrá je i linearita na vysokých frekvencích a malých zatěžovacích impedancí, viz analýza na 100 kHz do 50 ohm :

Schéma a osazovací výkres nyní uvolněny pro osobní, nekomerční využití!

Prodej

Prodej komponentů Dispre 2 - bipolární verze je od 28.4.2009 ukončen.

Home

Pavel Macura 1/2009