Ну, вот...
Наконец то интенсивный мозговой штурм увенчался прорывом и тема плавно переходит в эндшпиль.
Центральная идея: раздельный контроль над обоими концами нагрузки и управление током нижнего плеча разностным способом в режиме А и контроль в режиме АВ за точностью виртуальной земли, к которой подключён нижний конец нагрузки (с учётом двунаправленности токов в этой точке).
Более пристальный анализ проблемы показывает, что по сути нижняя точка является ничем иным, как выходом обычного усилителя. Вход этого усилителя подключён к референсному источнику (опорное напряжение), выход - двухтактный, причём, верхнее плечо этого двухтактного выходного каскада является по совместительству нижним плечом основного усилителя.
Если мы втыкаем какой-либо ток в задницу усилителю - он начинает отрабатывать возмущение с помощью тока одного из своих плеч. Собственно, в этом случае и обеспечивается инверсия тока нагрузки, необходимая для работы рассмотренного ранее компенсационного истокового повторителя.
В общем, зрите в схему:
ХИНТ: в качестве усилительного звена использован "регулируемый стабилитрон" TL431 - он одновременно является источником эталонного напряжения и работает в данном применении усилителем напряжения с немалым запасом усиления.
Я пока не уверен в полной адекватности использованной модели - не изучал её частотные свойства, а в звуковом усилителе это может влиять на конечный результат. Но по крайней мере для проверки концепции эта сим-модель пригодна.
Разумеется, можно и нужно поискать наиболее эффективные реализации этого узла - в том числе, и с использованием ОУ или, лучше, интегральных усилителей мощности с достаточным запасом по току выхода.
При этом, следует понимать, что классические артефакты, гробящие звук при прямом использовании чипа, как УМЗЧ, в нашем случае ослаблены в тысячи раз и фактически на звучание не влияют (это, к слову, на практике легко будет проверить, наблюдая осциллоскопом за поведением "виртуальной земли" - то есть, с простейшей приборной базой можно адекватно оценить уровень артефактов).
Конкретные результаты НИОКРов в этом направлении последуют в будущем - а пока иллюстрации к достигнутому данной конкретной схемой:
Начнём с максимальной мощности - размах пик-ту-пик = 280 вольт, что на приведёнке 220 Ом даёт нам более 40 ВА звуковой мощности.
Как видим, искажения не превышают -110дБ (т.е. ~0.003%) - что является превосходным результатом по всем нормам ХЭ, да и вообще здравого смысла.
Напомню, что это искажения выходного каскада, не охваченного ООС!
Здесь у нас искаженка на уровне -23 дб от максимала:
Видим, что искажёнка упала до -120 дБ, и, главное, исчез забор.
А ведь уровень 3...5 ватт звуковой мощности на выходе УМЗЧ считается достаточным для создания хорошей громкости в помещении прослушивания.
То есть, искажения на рабочем уровне громкости ничтожны - и при этом имеется колоссальный хидрум.
Ну, и искажёнка при сбросе на ещё -20 дБ:
Честно говоря, тут трудно что-либо комментировать - мы видим полное отсутствие гармоник в пределах разрешения симулятора в основном режиме точности. А это ведь -140 дБ!
Я много повозился с симулятором - и такие картинки встречал только на идеализированных источниках. А тут - ведь живая схема, да при этом на уровне -40 дБ (!).
Сам в шоке. Но вижу, что есть куда улучшить - можно отдельно усовршенствовать и верхнюю точку, и нижнюю. Запас есть - и я знаю, как его реализовывать...
В общем, схема удалась!
ХИНТ: основная беда двухтактных усилителей - то есть, практически всех имеющихся на рынке твердотельных приборов - это плохой контроль за центром (центральная отсечка).
Причина - в том, что в двухтактной симметричной схеме неизбежна борьба за контроль между плечами. Искажения привычно подавляются глубокой ОООС - в результате формально параметры улучшатся - но появляются специфические артефакты, связанные с динамикой и которые трудно выявлять, и ещё трудней противостоять им схемотехнически.
Именно по этой причине так популярны в ХЭ триодные однотакты (SE) - у них чрезвычайно чистая по сравнению с твердотельными УМЗЧ серединка (благодаря режиму А), ну, а с остальными недостатками SE фанаты просто мирятся.
В данном случае мы имеем супер-чистую середину и сохраняем чистоту на всём размахе характеристики.
ВНИМАНИЕ!
Для тех, кто не читал предыдущие могабукафф - этот вариант пока ещё учебный - окончательный оживляж выращенного гомункула будет делаться в рабочем порядке...
Потому это ещё не схема для повторения, а иллюстрация к рамзышлениям...
Страниц: 
Гибридный ответ чампу ;-) (Прочитано 3596 раз)
