FX-Audio FX-502S PRO
Cдул уже ненужное:
Регулятор громкости
Разъём питания
DC-DC преобразователь U6,C46
Стабилизатор U10,R40,R41
Делители напряжения R3,R4,R9,R10,C1,C59,C6,C58
Входные конденсаторы C3,C8
ФНЧ R37,C53;R36,C39;R38,C54;R39,C55
Блокировочная керамика ОУ C2,C6 заменена на полипропилен. Чтобы завести минус на ОУ, пришлось отпаять панельки и обрезать 4-е ножки от массы. На минус тоже поставлены MKP.
Согласно PDF на PFFB, ОУ работают в режиме повторителя (все резисторы 10 кОм). Конденсаторы в ООС - 22 пФ, заменены на 330 пФ.
Цепи Цобеля C12,R14;C23,R15,C28,R19C38,R22 (SMD 10 нФ+3,3 Ом), заменены на трухол 0,22 мкФ+1 Ом.
Дополнительные резисторы ООС - 2,7 кОм, пришлось впаивать боком, в разрез дорожек.
Подумав, поставил на вход усилителя ФНЧ, 910 Ом+1 нФ. На 20-ти килогерцовый меандр он практически не влияет (частота среза 175 кГц), а вот попавший мусор не пропустит, или значительно ослабит.
Для лучшего согласования с 4-х омной нагрузкой, индуктивность катушек уменьшил с 10 до 7 мкГн. Резонанс контура повысился с 50 до 60 кГц.
Установил отключаемый PFFB. Наверное, было бы лучше сделать на качественных SMD компонентах. Плата размером с ноготь, меньше помех ловит.
Схема. Синим - изменённые компоненты, красным - вновь установленные
Блок питания и фильтр
Схема ОРИГИНАЛ
Подвёл итог своих доработок. Так сказать, слуховой и кое где приборный анализ.
Сразу скажу, слух у меня не уникальный, разницу в звучании межблочных, акустических, сетевых проводов и разных марок припоев, не слышу. С эффектом плацебо, тоже всё в порядке. В качестве референса используется ещё один 502. Правда в нём уже поменяны электролиты и конденсаторы выходного фильтра. Что это дало в плане улучшения, со 100-процентной уверенностью сказать уже не смогу. Но помню, что в стоковом усилителе неестественно звучала верхняя середина. После замены кондёров, этот диапазон вроде как не напрягает.
Следующая доработка; линейный стабилизированный БП для низковольтных цепей чипа и двухполярного питания ОУ с переводом их в режим повторителей, замена посредственной керамики на полипропилен, доработка межкаскадных ФНЧ, удаление DC-DC преобразователя и конденсаторов по входу.
Для меня главным критерием является тональный баланс и чистота звука, т.е. отсутствие разного рода «шероховатостей». Возможно, это называют «прозрачностью».
С тональным балансом (при использовании хорошей акустики) у 502-го проблем и так не было, а вот прозрачность с этими доработками, повысилась с пяти метров до десяти (по моей несертифицированной шкале).
Так как все изменения были внесены одновременно, определить какие из них внесли главную лепту, так же не представляется возможным. Я думаю, каждый дал понемногу.
Сравнение усилителей (после подстройки уровней), проводились как с длительным прослушиванием (10-15 треков), так и с мгновенным переключением, с помощью переключателя усилителей мощности
Но самый явный прирост в звучании, дало применение PFFB.
Снижение максимальной выходной мощности и чувствительности, для меня не являются недостатком. Хватает восьмой-десятой части мощности усилителя, а снижение чувствительности, наоборот, есть благо. Все мои источники, имеют выход 2V RMS. При комфортном прослушивании, положение условного регулятора громкости, 2–3 часа. Т.е. повышается отношение сигнал-шум, сигнал-помеха.
С введением PFFB не всё прошло гладко. Иногда, при включении усилителя загорался индикатор «Error». Как в последствии выяснилось, из-за самовозбуждения усилителя при начальных переходных процессах.
Вот тут пришлось поломать мозг (ломал ночью, чтобы Dysindich не заметил).
Завёл данные выходного фильтра совместно с PFFB в симулятор. Оказалось, что мал запас по фазе. Переходной процесс доводит фазу до -180°, с последующим самовозбуждением. Косвенно об этом говорится в разделе Stability Analysis, PDF «TPA324x and TPA325x Post-Filter Feedback», но не пишется как устранить.
Немного увеличил глубину ООС на ВЧ, скорректировав ёмкость конденсаторов C_fb_out, усилитель стал устойчив в любой конфигурации.
Полезность PFFB, подтверждается не только сравнительными прослушиваниями, но и графиками SNR and DNR, THD+N, THD+N vs Power, IMD, CCIF IMD из того же PDF.
Грубо говоря, улучшение в 2 раза по всем параметрам.
Мои дилетантские измерения, также это подтверждают.
Измеряю я сейчас интегрированным в материнку Realtek-ом. Поэтому результаты чисто сравнительные и на абсолютную точность не претендуют. Итерацией регуляторов входа – выхода, удалось добиться THD – 0,0014%. Но выходное напряжение при этом всего 0,3В. Т.е. усилитель с применением PFFB, выдаёт около 1 Вт на 4 Ом.
Канал Left (вверху) карта сама на себя, для сравнения.
Канал Right (внизу) усилитель.
По обоим измерениям (1 и 10Вт) видно уменьшение THD с использованием PFFB, примерно в 2 раза. При измерении на 10Вт, общий THD усилителя даже меньше, чем у самой карты. Этот феномен объясняется просто – разный спектр гармоник. У карты спектр однотактника, у усилителя – двухтактника (больше подавлены чётные гармоники).
IMD и остальные параметры измерять не стал, поверил на слово техасцам.
Кроме улучшения вышеперечисленных параметров, обещано: более низкий выходной импеданс, частотная характеристика менее подверженная влиянию сопротивления нагрузки, и подавление нелинейностей LC-фильтра.
Должен же быть в чём-то подвох. Проверим.
При подключенном PFFB, АЧХ усилителя на 20 кГц имеет подъём +0,05дБ с резистивной нагрузкой, с реальной АС - спад -0,3дБ.
Без PFFB, на 4 Ом был спад -1дБ, с АС -2дБ
download/file.php?id=2927&mode=view
Не обманули! Это подтверждают и акустические измерения с места прослушивания (нижний график). Разница в звуковом давлении на 20 кГц, те же 2 дБ.
Есть кое какие мысли о фильтрации питания, но об этом позже.
Были задействованы ранее предложенные рекомендации. Замена силового ключа, замена конденсаторов на более качественные, дополнительный фильтр к ИИП. Увеличение ёмкости до 470 мкФ на AVDD.
Конденсаторы: банки - KZN United Chemi-Con, переходные - Silmic II, фильтрующие - Panasonic FM, в выходном фильтре - RIFA F426B.
Фильтр подавления пульсаций, двухзвенный LC + фильтр EMI.
Теперь то, что от меня.
Питание ОУ двухполярное +/- 15 В, стабилизированным линейным БП.
Это позволило избавиться от входных электролитов. Переходные включены в дополнительную цепь ООС (PFFB), что должно снизить их влияние на звук.
Раз появился силовой трансформатор, почему бы не запитать от него низковольтные цепи чипа? Поставил раздельные стабилизаторы +12 В на VDD и GVDD. При этом становится ненужным преобразователь DC-DC, работающий на 150 кГц (в общем то ещё один источник помех) и стабилизатор LM317. На входе ТС, так же установлен фильтр EMI.
