GAINCLONE-2007. ULF no chip LME49810. Esquema, descrição

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A revolução da National Semiconductor continua

Tendo recebido um comunicado de imprensa e amostras de novos microcircuitos da National Semiconductor Co (NSC) na primavera, não pude deixar de prestar atenção a LME49810, e imediatamente iniciou o projeto, que apelidou de título provisório de "GainClone-2007". Esse nome me veio à mente imediatamente, pois era simplesmente impossível não notar a atratividade desse microcircuito. Um estudo do comunicado de imprensa foi suficiente para ver que o LME49810 não é apenas um microcircuito, o LME49810 é um lutador de Levinsons, Brystons, Krells, Acufaces, Links e tudo o que existe de forma discreta. Prevejo para ele o futuro mais brilhante e não menos popularidade do que o LM3886 recebeu em sua época, que se tornou a base do primeiro Gainclone - o amplificador repetível mais popular do mundo.

LME49810

GAINCLONE-2007. ULF no chip LME49810

Então o que é isso LME49810. Em abril-maio de 2007, a NSC apresentou aos especialistas seu mais recente desenvolvimento e sua “arma secreta” no mercado de componentes eletrônicos - o poderoso driver LME49810 para amplificadores de áudio, projetado para estabelecer novos padrões em Hi-End Audio e eletrônica PRO Studio. Inspirado pelo número de pré-encomendas, o NSC decidiu fazer uma jogada de marketing sem precedentes e suspendeu a proibição de confidencialidade deste chip. Em 23 de julho de 2007, material informativo foi publicado no site do NSC: national.com/news/item/0,1735,1269,00.html e uma folha de dados disponível publicamente: cache.national.com/ds/LM/LME49810. pdf. Existe também uma versão de dois canais do LME49820 e várias outras versões mais potentes, em particular o LME49830, que permite dispensar transistores compostos na saída, mas, infelizmente, permanecem secretos por enquanto.

Como já mencionado, o LME49810 é um driver de canal único para estágio de saída de amplificadores de áudio de alta potência. A faixa de tensão de alimentação do LME49810 de +-20 a +-100 Volts e uma corrente de saída de pelo menos 50 mA permite criar amplificadores de áudio baseados nele com uma potência de saída de até 500 W a uma carga de 8 Ohms, com o a mais alta qualidade de som. A NSC posiciona este produto como um componente eletrônico para a criação de amplificadores nas categorias Hi-End e PRO, o que é totalmente confirmado pelos parâmetros declarados deste microcircuito - a distorção (THD + N) não ultrapassa 0.0007%, e a taxa de aumento de a tensão de saída não é inferior a 50 V/µseg. LME49810 possui proteção térmica complexa integrada que garante a operação do microcircuito em temperaturas de até 150C, um sistema de corte suave integrado que protege os sistemas de alto-falantes contra danos, um indicador de clipe LED integrado e um circuito mudo que silencia o sinal quando o circuito correspondente é aberto.

O sistema softclipping embutido no LME49810, ou sistema "Baker Clamp" (do inglês "Baker Clamp") nada mais é do que um circuito proposto pela RHBaker que remove os transistores do driver da saturação e evita um aumento acentuado nos harmônicos altos na saída quando atingem o sinal de nível limite de entrada. Foi o uso de tal circuito que anteriormente era um dos orgulhos dos projetistas de amplificadores de ponta caros que usavam elementos discretos para uso profissional e de ponta. Agora eles não têm mais nada do que se orgulhar. Após o surgimento do LME49810, não faz sentido perder tempo “reinventando bicicletas” na forma de amplificadores de tensão altamente complexos. Tudo o que foi dito acima sugere que o LME49810 será incrivelmente atraente e popular, tanto entre desenvolvedores profissionais quanto entre amadores. O preço de venda do LME49810 do fabricante é de $ 8.15, na compra de 100 peças.

Amplificador

Então, o amplificador. Para a primeira experiência com este microcircuito, decidi não ser muito esperto e construir um circuito baseado na ficha técnica. O LME49810 é um chip monocanal, e isso é bom, porque na minha opinião foi a natureza dual-channel de seu antecessor, o driver LM4207, que o tornou, em alguns casos, pouco conveniente de usar. Além disso, ao contrário do LM4207, o LME49810 possui uma boa faixa de tensão de alimentação de até +-100V e uma corrente de saída de >50mA, em oposição aos 3-10mA do LM4207. Em geral há progresso, o fabricante está trabalhando nos erros anteriores e, como resultado, um excelente produto no final.

Apesar do LME49810 ter uma supressão de ruído muito boa nos circuitos de alimentação e, a princípio, poder se contentar com uma fonte não estabilizada, para obter um desempenho de maior qualidade, decidi alimentá-lo com um estabilizador de +-100 Volts. Não sei o quão suscetível o LME49810 é à interferência da fonte de alimentação através dos circuitos “Mute”, mas por precaução, os circuitos “Mute” e “Clip” também serão alimentados por um regulador paralelo separado no TL431. Considerando que esta é minha primeira experiência com o LME49810, se acertei ou não em seguir o caminho de estabilizar tudo o que é possível, as medições e a audição vão mostrar. Ao projetar os circuitos de entrada, fiquei simplesmente tentado a usar uma conexão inversora, remover o capacitor da entrada e adicionar um servo amplificador integrador ao circuito, mas decidi não arriscar ainda. Nesta versão do amplificador, os circuitos de entrada do amplificador são construídos em uma conexão não inversora.

O segundo experimento que eu queria realizar era colocar o LME49810 em um radiador comum com transistores de saída e abandonar o transistor VT1 que fornece estabilização térmica, ou seja, fazer o LME49810 funcionar com todo o seu complexo circuito de estabilização térmica declarado, em conjunto com os transistores de saída, mas também guardarei esta opção para versões futuras do amplificador. O estágio de saída é construído de acordo com o circuito complementar clássico baseado em Darlington deuces. Três pares paralelos de transistores MJL3/5, conhecidos por suas altas qualidades sonoras, juntamente com o driver MJE7/9 são usados como transistores de saída VT21195-VT96, VT15032-VT33. Uma empresa bastante digna para LME49810.

Unidade de fornecimento de energia

O estágio de saída é alimentado por uma fonte não estabilizada +-75 V, LME49810 por um estabilizador +-100 V. Cada canal do amplificador usa um transformador separado de 600 W, que possui 4 enrolamentos secundários - dois de 57 Volts 5A e dois de 95 Volts , 0,3A . Claro, você pode levar em consideração o fator de pico de um sinal de música real e usar transformadores com metade da potência, mas estou construindo um amplificador de primeira classe e quero extrair do LME49810 tudo o que os desenvolvedores e fabricantes coloque nele. Para facilitar os processos de partida ao carregar capacitores grandes, a fonte de alimentação utiliza um circuito de partida suave usando termistores Rt1, Rt2.

Quando o amplificador é ligado, os termistores NTC possuem uma alta resistência, o que limita a corrente de inrush, depois aquecem e reduzem a resistência, aumentando gradativamente a tensão nos transformadores. Após 1-2 segundos, os termistores são bloqueados pelos contatos do relé K1 e o amplificador entra no modo de operação. O circuito de partida suave e retardo de conexão de carga é alimentado por um transformador TR2 separado, comum a dois canais do amplificador. Um atraso para uma partida suave de 1-2 segundos é formado pelo temporizador DA1 NE555 que controla o relé K1, um atraso de conexão de carga de 7-8 segundos é formado por um temporizador semelhante DA2, que controla os relés K2 e K3. Não seria supérfluo complementar a parte de serviço do amplificador com um circuito de proteção, mas para não sobrecarregar o artigo e o circuito, ainda não estou considerando esta unidade. Deixo para publicações adicionais.

Mal posso esperar para ouvir como soa o LME49810, e agora o amplificador está montado em uma placa de ensaio. As medições de potência de saída mostraram cerca de 250 W com uma carga de 8 ohms e um THD de cerca de 0.001%, o que está muito próximo do que o fabricante afirmou. Guardarei minha admiração e epítetos para mais tarde, para ouvir o design finalizado, mas o layout deixa claro que os esforços e expectativas estão direcionados na direção certa. O som do modelo “GainClone-2007” permite falar do início de uma nova era no design de UMZCHs semicondutores da mais alta classe. Bem, vamos esperar e ouvir como o amplificador soa no hardware após a montagem final.

DATASHIT LME49810
Baixe o diagrama de conexão, fonte de alimentação, etc.

Continua. Na segunda parte, leia a descrição do projeto, configurações e resultados de medição.

Autor: Yuri Novikov (também conhecido como Sr. Golfinger), mr.goldfinger [cachorro] mail.ru; Publicação: cxem.net

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