Pioneer A-09 diamond-buffer架構 non-NFB 功放電路模擬仿真

stoneku · 发表于 2021-2-5 18:58

本帖最后由 stoneku 于 2021-2-5 18:57 编辑

Pioneer A-09  diamond-buffer架構non-NFB功放電路模擬仿真

最近在找 non-NFB 及 Diamond Buffer 架構的功放電路, 發現 Pioneer 1992年推出過一台 A-09 綜合擴大機.

Pioneer 曾推出過 Exclusive系列產品, 用料,技術及工法皆算至尊等級 , 也有說是 Pioneer 在日本泡沫經濟前不計成本的超級產品.

A-09 並非Exclusive 但被譽為 mini-Exclusive , 也算高端產品. 其為無負回授 (非全迴路負回授 no Global negative feedback) , 使用 Diamond Buffer 架構做電壓放大級, 再用 Diamond Buffer 架構建構電流放大級. 此機僅 35w x 2 , 但重近 29kg , 其靜態電流達 1.5 amp 在A類工作可達 18w/8R .
因部分架構含偏壓網路是我首見, 有些不確定工作是否如預期, 加上維修手冊電路依電路板分開表示, 決定把電路用 TINA-TI 軟體重繪並進行模擬仿真simulation. 經過驗證確定電路可以運作, 應該八九不離十沒太大差異.

Pioneer A-09 Integrated Amplifier 規格:

Power :
2x 35W (8 Ohm, 20Hz...20Khz, 0.05% THD)
2x 70W (4 Ohm, 20Hz...20Khz, 0.05% THD)
2x 140W (2 Ohm,  0.05% THD)
2x 90W (4 Ohm, 1Khz)
2x 45W (8 Ohm, 1Khz)

THD :
0.05%
0.060% / 30W / 40Hz
0.055% / 30W / 1Khz
0.062% / 30W / 20Hz

Damping factor :
150 (20Hz...20Khz, 8 Ohm)
200 (1Khz, 8 Ohm)

Frequency response :
20Hz...20Khz (RIAA, ±0.2dB)
1Hz...150Khz (+0 / -3dB)

Rise time : 1.4us (10Khz)

Inputs :
Phono MM (2.5mV / 50kOhm)
Lines (150mV / 50kOhm)
Balanced (150mV / 600 Ohm)

Max. input level : 150mV (MM, 0.05% THD, 1Khz)

Outputs :
2x Tape rec. (150mV / 1kOhm)
2x speaker pairs (4...16 Ohm)

S/N ratio :
87dB (MM ; IHF-A)
73 / 69dB (MM ; DIN ; rated power / 50mW output)
109dB (lines ; IHF-A)
96 / 74dB (lines ; DIN ; rated power / 50mW output)

Dimensions : 44 x 19.8 x 48cm

Weight : 28.8kg.

模擬仿真計算失真
1W/8R In=.16v Out=4Vp  THD=.0058% 1khz , .0069% 20khz
35w/8R In=.95v Out=27Vp THD=.27% 1khz ,  .27% 20khz

cgpad · 发表于 2021-2-5 20:50

PM11-SA3

PM-11S3 power buffer.part1.rar (149 KB, 下载次数: 794)

mufasa · 发表于 2021-2-5 21:55

关注一下。。。

new1510 · 发表于 2021-2-5 22:36

三极管是乱标的，场管和原机不一样的，直流伺服是添加的 ………………仿真不可当真，网络图纸需谨慎

HQ · 发表于 2021-2-6 04:17

原机图纸在这里 http://bbs.hifidiy.net/thread-1459988-1-1.html

siwen907 · 发表于 2021-2-7 10:30

cgpad 发表于 2021-2-5 20:50
PM11-SA3

S3我已经玩了2年。电路先进和经典，声音就不说，当年的全球音响杂志评论已有定论，此电路和常规最大的不同，开机静态电流10秒可以达到预定的电流，不像一般的电路要达到预定值要1分钟左右，而且S3达到预定值后静态电流纹丝不动，

qgsgy · 发表于 2021-2-9 23:50

看看

stoneku · 发表于 2021-2-10 00:25

本帖最后由 stoneku 于 2021-2-10 00:39 编辑

謝謝指教.

開頭電路圖上末級功率電晶體複製來自BD139 ,忘了改model , 規格差很多軟體跑了也沒能發生飽和, 模擬不夠準確.

我只是看Pioneer Super Linear Circuit 電路架構有些特殊, 嘗試模擬看看運作, 所有電晶體也只是依軟體嘗試大小功率接近型號, 當然是不可能與原始零件相同.

加上 DC-servo 只是圖方便幫助自動補償偏壓歸零, 如果不喜歡看那遮掉也容易.

Pioneer A-09 架構模擬

PM11 電壓增幅段(VAS) 是 diamond buffer架構 , Marantz 自稱為 HDAM-SA3 的相似設計 , 電流功率段還是3級達林頓.

A-09 電流功率段是類 Diamond buffer 架構, 請注意看是完全沒有達林頓串級結構 , 最後4對功率電晶體的 B極是和像是推動級的電晶體對 B極接再一起. 這種架構算是極少見 , 沒想到這樣也能推大電流. 曾在 diyAudio 有看到一個 Double Diamond-buffer Amplifer (DDA) 業餘設計類似外 , 我第一次看到商品有用這種架構, 除 A-09 外不知道還有沒有其他廠機用類似輸出級架構的?

最後附圖貼錯了, 不知如何刪除, 請忽視.

wwwtttwww · 发表于 2021-2-10 01:44

是不是楼主理解错了？
个人这样理解，这是个EF2的结构，第一级推动应是T5和T8，而不是T35和T30.

stoneku · 发表于 2021-2-10 08:41

wwwtttwww 发表于 2021-2-10 01:44
是不是楼主理解错了？
个人这样理解，这是个EF2的结构，第一级推动应是T5和T8，而不是T35和T30.

您是對的.

我是指一般初看電路, 如果誤以為傳統Darlington三級推動, 會把T30/T35當推動管了.

lj-b · 发表于 2021-5-6 02:20

像是马兰士和达宵的混合体，中间加了级缓冲

发烧求败 · 发表于 2021-5-6 06:58

先锋的电路比达萧好很多唯一比不上达萧的是国籍

zhenbang · 发表于 2021-6-10 23:47

我正在用这台机。用了几年了

xincn · 发表于 2023-6-18 21:29

本帖最后由 xincn 于 2023-6-18 21:32 编辑

stoneku 发表于 2021-2-10 00:25
謝謝指教.

開頭電路圖上末級功率電晶體複製來自BD139 ,忘了改model , 規格差很多軟體跑了也沒能發生飽和 ...

这个电路很有创意，特别是后级0DB电流放大器，有进一步优化的潜力。这电路的设计者，令人尊敬。

locky_z · 发表于 2023-6-18 22:38

本帖最后由 locky_z 于 2023-6-18 22:51 编辑

实际上这种静态电流增强电路，在LM10内部电路已经有过
未命名图片.png

电路描述说：
Base drive for the NPN output transistor is initially supplied by Q12, but a boost circuit has also been added to increase the available drive as a function of load current. This is accomplished by Q24 in conjunction with a current inverter.
LT1818等内部电路也用到这种电路形式

The output stage buffers the high impedance node from the load by providing current gain. Emitter followers Q17–Q20 provide a current gain equal to BetaNPN × BetaPNP, but the effective current gain is greatly enhanced by the dynamic base current compensation provided by Q24–Q26 and Q21–Q23. Q24 measures a fraction of the output current that flows through Q19, and mirror Q25–Q26 injects the appropriate current back into the base of Q19. This signal-dependent boost improves the linearity of the amplifier by reducing the amount of differential input signal required for a given output current. An additional advantage is that the output devices can be smaller, which requires less quiescent current for a given amplifier speed.

EDN杂志上也刊登过一个两端恒流源电路，实际上也是这种静态电流增强电路的引申变形利用。

lin889889 · 发表于 2023-6-19 22:40

stoneku 发表于 2021-2-10 08:41
您是對的.

我是指一般初看電路, 如果誤以為傳統Darlington三級推動, 會把T30/T35當推動管了.

我认为把T30/T35当成推动管是说得过去的。
根据原理图分析，T30/T35通过电流镜(T18、T20/T21、T22)确实向末级功率管提供了驱动电流。

king5555 · 发表于 2023-6-20 00:15

本帖最后由 king5555 于 2023-6-20 00:18 编辑

locky_z 发表于 2023-6-18 22:38
实际上这种静态电流增强电路，在LM10内部电路已经有过

电路描述说：

矿石收音机还在吗？三年来一直找不到它。
这电路Q2丶Q3形成正反饋，如同可控硅，不稳定!

locky_z · 发表于 2023-6-20 08:45

king5555 发表于 2023-6-20 00:15
矿石收音机还在吗？三年来一直找不到它。
这电路Q2丶Q3形成正反饋，如同可控硅，不稳定!

这个电路如果没有Q3和R5，就是普通的恒流源，
但普通的恒流源，如果需要低压（2V）使用，这个R4不能用很大阻值电阻，R4一般要几十K，以便提供D1的电流和偏置电流。也因此R4导致这个单线恒流源内阻最多几十K级别。

但加上Q3和R5就不同了，R4只起到启动Q2的作用，R4可以取值几M也能很好工作（主要我没有上M的贴片电阻），
Q2启动后，Q2/Q3是可控硅结构，是正反馈，Q2进一步导通，
但又由于Q1的BE结钳位，以及R5的作用，绝大部分电流都是走Q1而不走Q3，因此Q2/Q3这个正反馈不会一直下去，最终稳定下来。Q3也是微通状态，99.x%的电流都是走R1/R3这边，D1这一路电流变化很小，
因此这个电路的电压适应范围就很宽。

R3用1K时，电流是1.4mA
1.4mA.png

R3用10欧时，电流是114mA

R3更小，电流350mA，但尝试再加大电流时，例如1.35A时，两端电压到达17V就开始发生震荡了

locky_z · 发表于 2023-6-20 09:13

先锋SA9的也是这种正反馈静态电流增强电路，变形一下就看得清楚，也存在一个可控硅形式，
但由于T35和T32(T39)的发射极电阻相差很大，T22的增强电流基本都从T32走，

lyr315 · 发表于 2023-6-20 10:15

locky_z 发表于 2023-6-20 08:45
这个电路如果没有Q3和R5，就是普通的恒流源，
但普通的恒流源，如果需要低压（2V）使用，这个R4不能用 ...

看你的分析，其实就是相当于恒流给D1供电，后面的恒流值更稳定些，随电源变动小一些；
没有Q3，R4用恒流二极管，效果类似。

[分析测量] Pioneer A-09 diamond-buffer架構 non-NFB 功放電路模擬仿真

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