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pinnocchio
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VZaudio Amplificateur NS Modular

le Ven 1 Déc 2017 - 0:48
Bonjour à tous!

Pour m'amuser un peu, j'ai décidé de me lancer dans l'assemblage d'un nouvel amplificateur. Cette fois-ci, un Classe AB qui émule un Classe A en contrôlant le découpage des transistors de sortie. Je n'ai aucunes attentes, juste une curiosité. Ce projet est assez avancé et demande d'assembler des centaines de composantes SMD. Le design est modulaire pour le section IPS (Input Stage) et permet de tester plusieurs IPS, dont les suivants:


  • X4 VFA - a novel symmetric 4-points current drive - high speed, clarity and accuracy.
  • X4 JFET VFA - same 4-points current drive - elegant topology, best transients handling, real hi-end.
  • Vertical CFA (current feedback) - highest slew rate, lowest distortion - transparency in every way.
  • Vertical VFA with the normal or nested feedback - warmer sound, deeper bass.
  • Diagonal VFA - super-symmetric extra-linear low loop gain - natural sound signature.
  • Tubsumo, celui-ci est nouveau et est un IPS à tube. Pour un amplificateur hybride


VZaudio NS Modular



Pour ma part, j'ai commandé le "Vertical CFA" et le "Tubsumo" car j'ai toujours voulu entendre un ampli hybride. A vrai dire, j'en ai déjà entendu dans les show audio mais les monos étaient à 15K l'unité...

Pour ce qui est du OPS (Output Stage), Il est "Non-Switching". Les specs de cet étage de sortie, jumelé à l'étage de sortie Vertical CFA et avec alimentation de +/-50Vdc sont les suivants:


  • Puissance maximale de sortie : 120W @ 8 ohm; 200W @ 4 ohm
  • THD: 1KHz - 0.0005%, 10KHz - 0.0006%, 20KHz - 0.0007% (mesuré à 50W @ 8 ohm)
  • IMD: 14+15KHz - 0.0005% (mesuré à 50W @ 8 ohm)


L'étage d'entrée possède un servo DC pour contrôler le décalage DC et garder le tout le plus près de 0mV. Des protections "intelligentes" sont intégrés sur l'étage de sortie avec un contrôleur I2C, celui-ci étant branché sur le contrôleur intelligent de VZaudio, appelé 21-ST CENTURY CTRL BOARDS . Ce dernier est branché sur l'alimentation et l'étage de sortie utilisant le protocole I2C. Il possède une protection de HP, un SoftStart, des sondes de chaleur, est capable de couper l'alimentation sur le PSU et sur l'étage de sortie pour assurer une protection maximale. Les photos sur le site web sont légèrement différentes car il s'agit des versions précédentes. Jeff, un des concepteurs, va m'envoyer la toute nouvelles version du contrôleur qui pourra dans le futur intégrer de nouvelles fonctions pour possiblement avoir des infos sur l'ampli avec une application Android ou IOS.

Comme j'ai mentionné, cet ampli demande beaucoup de travail à cause de toutes ces composantes SMD. Il faut aussi être assez bien outillé pour l'assembler.

A noter que l'étage de sortie utilise les mêmes BJT Sanken que le ExtremA, j'aime bien ces derniers.

Des photos à venir!

A+
Do
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mtlsir
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Ven 1 Déc 2017 - 7:21
C'est un super projet Do. Je suis moi aussi curieux d'entendre un amplificateur hybride.
Garde nous imformé!
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Ven 1 Déc 2017 - 12:01
Voici quelques petites photos du projet jusqu'à présent.

Ici, une partie de l'alimentation...

Deux modules puisque je fais un double mono comme d'habitude. Comme je mentionnait, vous pouvez voir les différentes composantes SMD, dont les contrôleurs I2C, etc...












Ici, l'étage d'entrée Vertical CFA. ça semble peut-être pas, mais ces composantes sont minuscules. Si vous regardez ci-bas, Q1, cette composantes fait environ 2mm x 2mm avec six broches à souder (3 de chaque côté). C'est un double Jfet.













Je suis en train de travailler sur les PCBs de l'étage de sortie et encore là, il y a des tonnes de composantes SMD. Une chance que j'aime souder des SMD!

Plus à venir

Do
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Ven 1 Déc 2017 - 12:15
Re-bonjour!

Je voulais aussi mentionner que j'ai dévié légèrement du BoM inclus du côté des résistances et condensateurs électrolytiques... Les résistances SMD suggérés sont des "Thick film" et je préfère utiliser des "Thin film" puisqu'elles sont moins bruyantes de part la conception. Elles sont aussi plus cher comparativement aux "Thick film" mais c'est pas la fin du monde... On parle de 0,50$ à 1.20$ la résistance au lieu de 0.20$... Pour les condos de l'alimentation, j'ai opté pour des condos avec ripple élevé et bas ESR, comme je fais toujours.

Je sais pas quels impact les résistances auront sur la plage de fréquence audio, probablement rien ou très marginal mais je me sent mieux dans ma tête de l'avoir fait! Very Happy

A+
Do
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Fab
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Sam 2 Déc 2017 - 10:06
Beau projet.
 C'est intéressant de se rapprocher de la sonorité de la classe A mais sans la chaleur donc possibilité de faire un ampli plus puissant pour une même heatsink.

Avec la possibilité d'utiliser plusieurs input stage pcb différents tu sera occupé pour longtemps avec ce projet Laughing

Une chance que tu es masochiste des SMD...Wink

Je vais suivre ce projet de près.

Bonne chance Pinnocchio 

Fab
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Sam 2 Déc 2017 - 10:25
J’imagine même la possibilité de faire un module OpFab comme IPS..?
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Fab
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Sam 2 Déc 2017 - 17:37
pinnocchio a écrit:J’imagine même la possibilité de faire un module OpFab comme IPS..?
Hehe... Laughing
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maxidcx
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Mer 6 Déc 2017 - 8:16
Salut!
très bel ensemble avec de nombreuses combinaisons. Les performances sont stratosphériques. c'est donc un fil avec du gain ce truc pirat
et toujours une intégration de qualité signée Pinnocchio Smile



si tu veux combiner un ampli op avec un CFA, je me fais un plaisir de te conseiller le circuit que j'ai récement développé, cms bien sur, sur la base d'une évolution de l'Alexander amp, CFA donc, avec un OPS Latéral mosfet dual die et un IPS basé sur 2 ampliop monté en mode différentiel pour avoir 2 entrées  différentielles fully balanced. Du fait d'un gain de boucle important, les performance sont dans les 0.002% et tu peux le biaser comme Fab dans les >1amp ou te contenter de 50ma!

allez je t'envoie 2 PCB et les bom mouser pour les longues soirées d'hiver What a Face


et bonne continuation pour le montage du VZ!
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Jeu 7 Déc 2017 - 11:30
Salut maxidcx,

Merci beaucoup du compliment!

Merci aussi pour les PCBs de ton ampli. Je vais le monter avec plaisir!

A+
Do
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Jeu 7 Déc 2017 - 22:27
Salut!

J'ai eu un peu de temps pour travailler sur les PCB de l'étage de sortie. Voici quelques photos




































Je suis en train de travailler sur le contrôleur puisqu'il me manque quelques pièces pour terminer les étages de sortie.

A+
Do
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Jeu 14 Déc 2017 - 1:58
Allo!

Un petit "update"... J'ai travaillé sur le contrôleur. Celui-ci est responsable du Softstart, delais pour les tubes si en mode hybride, "over current", protection HP, déconnection en cas de faille AC, température, etc... Il y aura même un module avec une application Android et iOS pour allumer fermer l'ampli et voir l'état des sondes.







Ici je testais l'alimentation et j'ai downloadé le bootloader sur le micro-contrôleur Atmega328p. Puis ensuite le code pour détecter tous les adresses I2C pour ensuite entrer la bonne programmation dans le code final.






A+
Do
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AV_Freak
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Jeu 14 Déc 2017 - 21:30
Félicitations Do, vraiment du beau travail !  

Beau projet intéressant 

A+
Av_freak
ClaudeG
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Ven 15 Déc 2017 - 3:02
Très beau projet, très intéressant... et très bien réalisé!

Merci de ce partage si documenté

Claude
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Project16
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Ven 15 Déc 2017 - 4:16
Bonjour Do

Beau projet effectivement.

Je vois que tu as programmé ton 'Atmega' donc tu maitrises bien le sujet mais il faut faire attention à la programmation des fusibles car même si ils sont correctement paramétrés il devient impossible de les reprogrammer dans certains cas (ou alors il faut un programmateur parallèle) et c'est toujours très embêtant avec du smd.

Wink
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Lun 18 Déc 2017 - 10:06
AV_Freak a écrit:Félicitations Do, vraiment du beau travail !  

Beau projet intéressant 

Merci AV_Freak,
C'est effectivement un projet très intéressant, mais comme je me rend compte, assez coûteux au final... J'aime beaucoup l'idée de pouvoir utiliser différents OPS.

ClaudeG a écrit:Très beau projet, très intéressant... et très bien réalisé!

Merci de ce partage si documenté

Salut Claude,
Merci bien pour le compliment. Je voulais documenter un peu plus et je le ferai probablement mais je suis épuisé ces temps-ci et je me sent légèrement paresseux... LOL!

Project16 a écrit:Bonjour Do

Beau projet effectivement.

Je vois que tu as programmé ton 'Atmega' donc tu maitrises bien le sujet mais il faut faire attention à la programmation des fusibles car même si ils sont correctement paramétrés il devient impossible de les reprogrammer dans certains cas (ou alors il faut un programmateur parallèle) et c'est toujours très embêtant avec du smd.

Salut Project16,
J'aurais aimé utiliser tes PSU dans ce projet mais tout est lié très étroitement avec le contrôleur, alors je n'ai pas voulu déroger du projet. J'utilise un programmeur Atmega-ICE Basic avec le Atmega Studio 8 pour programmer le bootloader. C'est possible avec cette combinaison de corriger les fusibles en effeçant le chip au complet. Je l'ai fait pour tester et ça fonctionne bien.

A+
Do
ClaudeG
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Lun 18 Déc 2017 - 11:56
Pas de souci : c'est sensé être un plaisir et mieux vaut plus tard et en bonne forme... que trop tôt avec un court-circuit!

Encore merci de tout de partage

A te lire

Claude
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Mar 9 Jan 2018 - 11:13
Je vais mettre une mise-à-jour du projet sous peu. Désolé pour le délais

A+
Do
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Fab
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Mar 9 Jan 2018 - 20:32
Bon, on va te pardonner pour cette fois...WinkLaughing
Fab
ClaudeG
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Mar 9 Jan 2018 - 21:00
Au plaisir de te lire, projet intéressant et atypique!

Merci Do et bonne(s) écoute(s)

Claude
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Jeu 11 Jan 2018 - 1:38
Salut!

Un petit update du projet... J'ai finalement reçu mes condos pour les deux alimentations et j'ai fait l'assemblage puis mis les modules en place dans le boitier. J'ai opté pour des Nippon Chemicon 15000uF 63Vdc avec un ripple de 7A et 15 de ESR ce qui est excellent. Les redresseurs sont des IXYS HyperFRED 30A Ultra Fast avec Soft Recovery, huit de chaque côté pour un pont de diodes double, ceci isolant le gnd DC du AC.

Donc voici quelques clichés vu de dessus








Le transfo Toroidy de 1000VA sera au centre du boitier à gauche avec le contrôleur sur le dessus, mais il se peut que je change la dispositions en cours de route... Je suis pas encore certain à 100%...



Je reviens avec plus de photos

A+
Do
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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Sam 13 Jan 2018 - 20:13
Bonsoir!

Aujourd'hui c'était journée de tempête de neige et à part le pelletage, rien de trop intéressant à faire...! Alors j'ai décidé d'avancer un peu sur le projet.

J'ai terminé l'installation du premier module ampli sur le dissipateur. J'ai mesuré les transistors de sortie pour les appareiller le plus possible ensemble même si ce n'était pas un pré-requis. Aussi, les Senken sont de type MT-200 et les seuls pads thermique que j'ai sont des micas (qui viennent avec lors de l'achat) ou bien découper une bande de pad thermique et trouer manuellement. Puisqu'il ne me reste presque plus de cette feuille de pad, j'ai décidé d'utiliser les micas. Fab me disait qu'il les dédoublait pour améliorer le transfert thermique et c'est ce que j'ai fait. Je vous dis que c'est un art de dédoubler des micas... Je sais pas comment Fab trouve cette patience! En plus de scrapper quelques un car ça dédouble pas toujours comme on veut... Le plus difficile là dedans c'est d'appliquer la pâte thermique de façon à ne pas déborder de tous les bords car ça me rend dingue! De toute façon, la pâte thermique doit être appliquée par couche très mince car le but de celle-ci est de pénétrer dans les moindres petites fissures, trous et autres petites imperfections pour offrir le meilleur transfert thermique possible. Si les deux surfaces étaient parfaitement planes, l'usage de pâte thermique serait inutile car le contact des deux pièces serait totalement parfait. Puisque ce n'est pas le cas avec notre usage, alors pas le choix!

Alors voici quelques photos






Le blanc qui dépasse des Sanken est la pâte thermique qui se trouve sous le mica, celui-ci dépassant légèrent des transistors. Le tout a été essuyé pour faire propre.







Alors, bonne soirée hivernale!

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Fab
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Dim 14 Jan 2018 - 0:35
Salut Pinnocchio 

Superbe travail et Tres propre  Basketball
Ça ne paraît même pas qu'il y a De la graisse thermique. On dirait des pad blancs. Tu es un pro!
Pour la séparation des micas, les miens sont probablement plus cheap que les tiens et plus facile à séparer en couche...Wink

On dirait les heatsink De ton ancien ExtremA?

Bonne continuation 
Fab
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Dim 14 Jan 2018 - 11:11
Merci beaucoup Fab!

Oui ce sont les heatsink du ExtremA, en fait le boitier au complet sera utilisé pour cet ampli. Pas facile de faire tout entrer comme je le voudrais car il a été fait pour le ExtremA et la vision que j'avais à ce moment là. Par contre j'y arrive. Au tout début, je parlais d'utiliser ce boitier pour le USSA 3 mais j'ai un design complètement différent des boitiers traditionnels pour le USSA 3, donc ça reste à voit si ce que j'ai en tête sera beau en vrai...

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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Dim 14 Jan 2018 - 23:54
Aujourd'hui j'ai trouvé un peu de temps pour installer le dernier capteur de chaleur I2C sur mon PCB. Celui-ci était important pour que je puisse lire son adresse I2C et l'inscrire dans le code Arduino. J'ai ensuite téléchargé le code dans le Arduino du controleur. Celui-ci est responsable de lire l'état des différentes composantes I2C et d'intérragir, soit pour une température trop élevé, "over current", brownout, électricité qui coupe et reviens très rapidement, protection de HP, softstart, etc...

J'ai fait une modif sur l'alimentation 12Vdc, c'est-à-dire que j'avais un remplacement du 7812 mais en format régulateur à découpage. Il est pratiquement de la même taille mais supporte des voltages d'entrée jusqu'à 35Vdc et une tension maximale de 1A sans même chauffer, contrairement au 7812 qui dissipera beaucoup de chaleur à 1A. L'alimentation 12Vdc sur le controleur n'est que pour alimenter les 4 relais. Par contre, puisque ces relais ont une consommation de 77mA chacun, le régulateur 7812 aurait eu une charge de pas loin de 300mA et aurait eu besoin d'un dissipateur un peu plus grand que celui que j'ai présentement Soit 18.5Vdc - 12Vdc = 6.5Vdc de "voltage drop", alors 6.5Vdc * 300mA = 1.95W à dissiper... Avec une résistance thermique d'à-peu près 65C pour un boitier TO-220 (ce que j'ai lu), 65*1.95=126.75C de température montante et si on ajoute une température ambiante de 25C, ça nous donne 151.75C qui est beaucoup trop élevé comme température de jonction, laquelle est supposé être 125C max... 

L'alimentation de 5Vdc est faite avec un 7805 et les deux sont normalement sur le même dissipateur, dos-à-dos. Puisque le remplacement du 7812 n'a pas besoin de dissipateur même avec une charge de 1A, il n'y a que le 7805 sur le dissipateur et celui-ci ne vient même pas tiède. J'ai donc été capable de réduire la taille du dissipateur de moitié.

Voici le controleur branché USB



Je peux maintenant continuer avec les tests. Le suivant sera de tester les alimentations avec le controleur, ensuite l'étage d'entrée seule et le module d'ampli avec l'étage d'entrée sans load et avec load.

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pinnocchio
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

le Sam 20 Jan 2018 - 17:11
Salut!

Le contrôleur est finalisé et tout testé. Il y avait une erreur dans le BoM qui m'a causé un petit retard mais tout est débogué et fonctionnel!

Voici deux photos du montage, c'est le dessous de l'ampli.


J'ai dû enlever le transfo EI core qui était directement soudé sur le PCB puisque sa taille me causait des problème. Il était trop haut pour le couvercle du dessous et j'ai dû remplacer par un toroid 12Vac. Aussi, j'ai réduit la taille du dissipateur pour le régulateur 5Vdc.




L'interrupteur momentané est fonctionnel alors je peux faire des tests. J'attends mon transfo Toroidy de 1Kva. Il aura quatre secondaires 39Vac et quatre secondaires de 15Vac (10VA chaque) pour l'étage d'entrée.



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Do
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Re: VZaudio Amplificateur NS Modular

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