Naim NAC152xs

Разбирался с ММ-корректором по мотивам Naim, потребовалось усиление побольше и вспомнил я про клон предварительного усилителя Naim NAC152xs, который в своё время вполне радовал. Достал, протёр от пыли, включил, проверил по RMAA - очень недурно.

Сама усилительная часть на плате слева. Справа же NA729 Time-aligned filter - с ним была какая-то жуткая муть. Но тогда у меня не было ни опыта, ни осциллографа, ничего. Стоило его отключить и всё нормализовалось. Обязательно в скором времени проверю, что там как. Вообще, какой глубинный смысл в нём в преде?

Питание организовал традиционно для Naim - LM317 в самой простой обвязке:

Плёнка на тот момент большой ёмкость только к73-16 была. Большая, ну и ладно.

Только Gain-часть. Что-то близкое к NA321 Gain Board:

Питание организовано странно. По крайней мере, для меня. Naim "любит" ставить резистор в десятки Ом и за ним небольшой электролит. Оно и понятно, почему. На самой плате две линии питания +24В, можно это увидеть на голой плате:

Извиняюсь, что вверх ногами, но плата по ходу сигнала - слева вход, справа выход. В правом нижнем углу две площадки для +24V. И можно поставить перемычку, если один источник +24V. Так вот, оказывается, линии делятся не по каналам, как я предположил сперва, а по каскадам/модулям. Одна линия на NA729 Time-aligned filter, вторая на NA321 Gain Board. Я убрал резисторы по 27Ом и разделил питание по каналам, а Time-aligned filter вообще отключил. И реле сперва впаивал, потом выкинул. Зря ) Но это ерунда, вернуть несложно.

Почему я написал, что что-то близкое к NA321 Gain Board - транзисторы 2N5087 и 2N5089 и как минимум номинал одного резистора отличается, хотя это ни на что не влияет.

Собственно, сама схема Gain Board с режимами:

PS C4 добавлен в схему для современных ВЧ-транзисторов, чтобы схема не возбуждалась. Транзисторы на схеме выбраны как доступные, реально в испытуемой 2N5087 и 2N5089.

Схема простая. Всего 5 транзисторов. Коэффициент усиления регулируется резистором ОС - R11. Его можно подобрать в зависимости от нужд. Я попробовал чуть уменьшить номинал и усиление уменьшилось несильно,  вот THD - заметно. В таком варианте я на вход подавал синус 0.35В RMS, на выходе получил 2.2В, то есть усиление получилось чуть больше 6х (хотя должно быть 13, нет?).

Спектр гармоник при входном сигнале 0,35В RMS:

Довольно неплохо без какой-либо настройки. Если учесть, что регулятор громкости стоит до этой схемы, то даже такое напряжение на входе будет редко. 3-й гармоники практически нет, хвост гармоник короткий, вторая гармоника заметно доминирует. Можно предположить, что звук будет довольно приятным. Да и THD всего 0,02%.

Но если попробовать настроить, что можно получить? Какие элементы могут вообще влиять на работу схемы?

1) резистор обратной связи R11**. По умолчанию он 12к. Уменьшаем номинал, уменьшается усиление, уменьшаются искажения. 6х - это обычно очень много. 2-3х более чем достаточно для предусилителя. Можно даже галетником переключать Gain. Или на плате (своей) добавить DIP-переключатель.

PS есть предположение, что лучше сильно не уменьшать R11**, а увеличивать R4 для уменьшения коэффициента усиления. Чем меньше номинал R11**, тем больше глубина ОС, что тоже не очень хорошо.

2) резистор R6* тоже влияет на уровень искажений. Можно в разумных пределах поиграть с уменьшением его номинала. Не забыть после его выбора проверить, не ухудшилась ли перегрузочная способность.

3) резистор R2* в делителе.

По R2* покажу на примере. Чуть увеличил входное напряжение (наверно до 0,4-0,5В) и запустил SpectraPLUS. Получил THD 0.03%. Спектр похожий. Где-то -72дБ 2' гармоника и 3' порядка -100дБ.

Теперь уменьшаем номинал R2*. Под рукой был 390К (то есть, 330К+390К). Смотрим результат. Вторая и третья гармоника упали, усиление на месте (изображение кликабельно):

В итоге получаем 2' на уровне -78dB, 3' -110dB (!!), THD=0.0166%.

Просто отлично! Ничего кроме 2-й гармоники не осталось! И она тоже уменьшилась. Это должно звучать хорошо. И музыкально, и достаточно чисто. Даже лампе до такого спектра ...

Но попробуем ещё раз. Под рукой остался ещё резистор на 120K - это, конечно, перебор, но мы же не чистовой вариант делаем, с пробуем, измеряем, делаем выводы. Итак (кликабельно):

THD=0.0058, 2' = 88dB, 3' = 96dB.

Да, и хорошо и плохо. Явно вырос хвост гармоник, что плохо. Но при этом сам THD упал почти на порядок! 0,03% против 0,0058%.

Не стоит забывать, что есть ещё R6* и R11**. Каждый может выбрать по своему вкусу спектр гармоник. Можно даже сделать переключатель и выбирать по настроению, хотите вы "ламповости" или чистоты.

Можно ничего не трогать, слушать как есть. Вполне достойно. Но зачем тогда самому собирать? ) Есть уже готовые собранные комплекты для таких случаев.

Если надумаете сами разводить плату, рекомендовал бы придерживаться этой топологии, а не срисовывать кривую устаревшую, она крайне неоптимальна: