Транзисторный ламповик Сергея Рубальского

[toro]

Кто нибудь уже макетировал/отслушивал усилитель Сергея Рубальского с последнего Суховского РадиоХобби, №5-6 2014, стр.38, С.Рубальский «Транзисторная альтернатива ламповому однотакту». Отличительная функция - регулируемый уровень гармонических искажений. Собираюсь повторить схема довольно проста, и в статье описаны и классифицированы "новые" искажения в УМ и простые способы их измерения. Могу скрины с приложить если это можно здесь.

Сергей Рубальский структурировал информацию о "транзисторном ламповике",
частично с 3 -го пункта по 9 пункт ссылки на результаты, полученные в макете - "железе".
1.Статья и тут
2.Файлы эмуляции в МС10
3.Принципиальная схема ВК и варианты макетных плат 1 2 3
4. Фото макета
5. Диф фильтр
6. Спектр гармоник макета ВК
7. Регулировка спектра гармоник макета ВК, меандр
8.Искажения при мягком клиппинге в макете 1 2
9.Оценка искажений амплитудно-фазового спектра сложного сигнала в макете

Дополнительно в теме рассматривались вопросы:
1. Искажения амплитудно-частотной характеристики (полюса)
2. Зависимость линейных и нелинейных искажений
3. Связь искажений АХ и ГВЗ в динамике.
4. Искажения фазо-частотной характеристики, запас фазы, устойчивость
5. Статическое и динамическое входное сопротивление ВК в полосе частот и нагрузок и
выходное динамическое сопротивление ВК в диапазоне токов покоя
6. Статическая и динамическая амплитудные характеристики
7. Переключательные искажения
8. Амплитудные искажения.
9. Клиппинг
10. Стресс тест
11. Искажения Амплитудно-фазового спектра сложных сигналов.
12. "Транзисторный ламповик" для наушников.

[wert]

А если ОС снимать с выходных транзисторов, то насколько изменится угол и девиация фазы?

Угол фазы подрастет, девиация уменьшится.
Зона начального угла будет очень короткой, чуть выше напряжения шумов, потом переход в зону малосигнального угла, с пол вольта на выходе начнется зона девиации.
Размеры зон также будут зависеть от тока покоя. Для поддержания устойчивости на прежнем уровне необходимо будет увеличить емкость коррекции и поставить на выходе RL барьер.
Что поднимет угол фазы, увеличит девиацию фазы и ухудшит взаимодействие усилителя с нагрузкой в верхней части звукового диапазона.

[wert]

Хорошо звучащие трехполосные JBL c чувствительностью 100 дБ/Вт/м, мощность 300 Вт, легко и качественно воспроизводят низы 20 Гц, ровная середина, верхи до 24 кГц.
Но, разные глубокоосники с одним звуковым кабелем совершенно по разному звучат.
Основные стандартные параметры усилителей - полоса, Кг, ИМИ, выходное сопротивление близки.
А звук совершенно разный.
Правда при этом усилители имеют совершенно разную девиацию фазы и малосигнальный угол фазы.
Думаю эти параметры оказывают серьезное влияние на восприятие звука, и все же склонен к мысли,
что при взаимодействии усилителя и ДГ рождается девиация фазы в самой ДГ.
Несколько экспериментов на эту тему приводил выше, и выходит чем длиннее звуковой кабель, тем выше девиация фазы на клеммах ДГ.
Есть у меня усилитель, который очень ярко отличается по звучанию от многих стандартных при мизерных Кг, ИМИ и очень низкой девиации фазы звучит очень впечатляюще. И думаю все дело в схемотехнике сумматора, УН и выходного каскада.
Это мой усилитель разработки 2006 года.
Уважаемые форумчане, у кого данный усилитель собран и работает, откликнитесь, предлагаю провести тесты на взаимодействие усилителя с нагрузкой по параметрам - выходное сопротивление усилителя в полосе частот, девиация амплитуды и фазы усилителя, девиация амплитуды и фазы на клеммах ДГ.

---------- Сообщение добавлено 04.10.2017 в 14:37 ---------- Предыдущее сообщение было 03.10.2017 в 14:48 ----------

Усилитель поста 2323 по схемотехническому решению должен иметь не большой начальный угол и девиацию фазы.
Входная RC цепь на частоте 4 кГц дает отклонение угла фазы около 0,55 градуса, т.е. 9 градусов малосигнального угла фазы усилителя приходится на активные элементы и цепь коррекции, что не есть хорошо, так как можно ожидать серьезное повышение девиации фазы при снижении малосигнального угла фазы...
Просматривается общая тенденция в глубокоосниках - чем выше малосигнальный угол фазы, тем меньше уровень девиации фазы можно зафиксировать за счет маскировки нижнего уровня девиации высоким малосигнальным углом. Т.е. основной уровень девиации в таком случае находится в зоне перехода от начального угла к малосигнальному углу фазы. Такие скачки фазы в несколько градусов на первых ваттах выходной мощности не могут быть не замечены ухом.
И фактически такое поведение фазы присуще большинству глубокоосников.
Короткотрактные усилители, безосные усилители близкие к режиму А имеют не большое отклонение угла фазы и не большую девиацию фазы, изменение фазы от мощности на выходе у таких усилителей плавное без скачков.
Такие выводы напрашиваются на основе измерений фазы и уровня девиации более десятка различных усилителей.

---------- Сообщение добавлено 22:12 ---------- Предыдущее сообщение было 14:37 ----------

Ранее сообщал, начальный угол фазы и девиация фазы в разных усилителях разной структуры проявляют себя по разному.
Если усилители не содержат операционных усилителей, тогда начальный угол фазы часто "сростается" с малосигнальным углом как единое целое,
тогда график фазы выходного сигнала имеет две области - область постоянного угла фазы и область девиации.
На примере модели усилителя Гладкого покажу выше сказанное, на рисунке 1 изображена схема и график фазы.
Примерно с 3 Вт на нагрузке начинается область девиации фазы, уровень которой достигает 0,3 градуса.
До 3 Вт выходной мощности угол фазы усилителя имеет постоянное значение.
Испытательный сигнал - импульс 4 кГц с ограниченными по скорости фронтами.

---------- Сообщение добавлено 23:03 ---------- Предыдущее сообщение было 22:12 ----------

Добавлю график фазы усилителя М.Васильева (рис.2). Схема фазостабильна,
на графике не явно но видны области начального угла фазы до 40 мВ на выходе,
малосигнальный угол фазы расположился в области выходных напряжений от 40 мВ до 9 В.
И далее с 9 В до максимального на выходе напряжения расположилась область девиации фазы, девиация достигает 0,05 градуса, это очень хороший результат для модели.
В железе добавится много факторов и эта радужная картина резко изменится, уровень девиации фазы во многом будет зависеть от качества применяемых элементов и качества реализации усилителя.

---------- Сообщение добавлено 05.10.2017 в 08:40 ---------- Предыдущее сообщение было 04.10.2017 в 23:03 ----------

Добавлю графики девиации амплитуды и фазы модели усилителя Брагина (рис.3).
Если на синусе Кг и ИМИ очень впечатляющие и имеют супер низкие значения, то при приближении к реальным воздействиям имеющим импульсный характер, девиация амплитуды приближается к 0,07% на частоте 4 кГц. Девиация амплитуды коррелирует с суммарным значением THD и ИМИ разных порядков, но имеет большее значение для импульсных сигналов.
Девиация фазы близка к 0,1 градус.
Для модели не плохие результаты, в железе значения девиации будут зависеть от качества реализации усилителя.

[wert]

Приведенные выше модели усилителей отличаются не только уровнем девиации амплитуды и фазы, начальным углом фазы, но что не мало важно у каждого усилителя область девиации индивидуальна.
Усилитель Гладкого девиация фазы начинается с 3 Вт на нагрузке и имеет уровень 0,3 градуса.
Усилитель М.Васильева область девиация фазы начинается с 8 Вт на нагрузке и имеет уровень 0,05 градуса.
Усилитель Брагина, область девиации фазы начинается с 50 Вт на нагрузке и имеет уровень 0,1 градус.
Постоянный угол фазы в диапазоне мощностей, т.е. отсутствие девиации фазы присуще режиму работы класса А.
Усилитель Брагина не смотря на более высокую девиацию фазы выглядит выигрышно относительно рассмотренных усилителей. до 50 Вт фаза стабильна.

[Svjatoslav_]

Любители режима А явно чувствуют девиацию фазы и предпочитают ее минимальный уровень всем другим параметрам - Кг, ИМИ и проч...

И не зря предпочитают её, тем, другим параметрам. )))
Они также предпочитают обходиться без RC фильтра на входе, и RCL "подпорки" на выходе усилителя.

А некоторые предпочитают и акустику с минимальной девиацией фазы.

[wert]

И не зря предпочитают её, тем, другим параметрам.

Вы один из не многих на ВЕГЕ кто так считает.
Во всяком случае реакция большинства на девиации амплитуды и фазы усиленного сигнала примерно такая же как и на девиации в амплитудно-фазовом спектре - чтение без комментариев моих наблюдений, измерений и сообщений. А если комментарии, то в основном грязь за редким исключением.
Пришлось разложить амплитудно-фазовые искажения на амплитудные и фазовые, что сути не меняет.
Никто такие параметры не измеряет, стандартных методов и методик не разработано, программного продукта кнопкодава нет...
"Гуру" отрекаются от искажений фазы как черт от ладана и разрабатывают фазонечувствительные методы оценки статической нелинейности стахостически неопределенных сигналов.
Т.е. жизнь идет своим чередом, каждый занимается тем, что считает интересным и возможно полезным.
А между тем покажу модель Бриз2 в свете девиации амплитуды и девиации фазы в зависимости от напряжения на нагрузке.
Результаты по девиации фазы совсем не утешительные на меандре, на синусе все Ок. Скорее модели ламп не корректны.
С лампами на Горизонте работал около 10 лет и знаю возможности ламповой и транзисторной техники из опыта эксплуатации в НЧ - КВЧ диапазонах в критических условиях Крайнего Севера.
Лампа должна дать значительно лучше результат, чем получился на рисунке 1.

[Svjatoslav_]

wert, спасибо за развёрнутый ответ, и за моделирование усилителя Бриз-2.
Остаётся сожалеть, что нет упомянутого Вами программного продукта. В который бы легко можно было ввести модели не только ламп, но и любых транзисторов, в том числе полевых СИТ, и германиевых.

Ещё добавлю, что резкое уменьшение индуктивности широкополосного динамика с бумажным диффузором привело к такому же резкому улучшению его работы, особенно на СЧ и ВЧ участках диапазона. Полагаю, что такой эффект напрямую связан с уменьшением фазовых искажений.
Несколько слушателей сравнили работу такого динамика с работой изодинамических излучателей.
У которых, как известно, практически резистивный импеданс в звуковом диапазоне.

Стараюсь рассматривать АС без отрыва от усилителя, и наоборот.
Тем более, что усилители могут, и имеют, совершенно разный характер взаимодействия с акустикой.
Взять хотя бы только один параметр - выходное сопротивление УМЗЧ. Которое различается на порядки.

Важна итоговая фазовая характеристика, связки УМЗЧ - АС.

Спасибо!

[Orion33]

Остаётся сожалеть, что нет упомянутого Вами программного продукта. В который бы легко можно было ввести модели не только ламп, но и любых транзисторов, в том числе полевых СИТ, и германиевых.

Для этого еще в 80х был придуман SPICE, а сейчас существует множество программ с его реализацией.

[hydr]

Важна итоговая фазовая характеристика, связки УМЗЧ - АС.

Поддерживаю! Считая исключительно важной способность усилителя точно отрабатывать импульсные воздействия, занимался таким анализом. Из тех аппаратов, что приходилось тестировать, ни один не показал совпадения результатов для случаев активного эквивалента и реальной АС (что осные, что безосные). Поэтому, думаю Ваши соображения будут полезны для коллеги wert в его исследованиях.

Offтопик:
Кстати, люблю акустику деленную первым порядком.

С уважением hydr.

[wert]

Важна итоговая фазовая характеристика, связки УМЗЧ - АС.

Совершенно с Вами согласен и часто в теме повторяю

Но, разные глубокоосники с одним звуковым кабелем совершенно по разному звучат.

Тема взаимодействия ДГ и усилителя покрыта таинственностью домыслами, шаманством.
И без девиации фазы тут просто не разобраться.
Сейчас на "стенде" усилитель по схеме поста 2323, трехполосные колонки JBL.
Измеритель при калибровке дает девиацию фазы 0,001 градус - при изменение напряжения 10 мВ - 40 В в звуковом диапазоне.
Усилитель дает девиацию фазы 0,1 градус.
Замер девиации фазы ДГ проведен в двух точках - выход усилителя, клемма НЧ динамика, при длине звукового кабеля 4 м.
На частотах воздействия девиация фазы составила:
- 20 Гц , 7,5 градуса;
- 40 Гц , 8,5 градуса;
- 60 Гц , 12 градусов;
- 200 Гц , 2,3 градуса.
Девиация фазы максимальна в районе резонансной частоты динамика и спадает вправо влево от резонансной частоты ДГ.
Характеристика девиации очень похожа на полюсную характеристику.
Разные динамики имеют индивидуальную характеристику девиации фазы и амплитуды,
в акустическом оформлении в связке с усилителем уровень и диапазон которых зависит от многих факторов в том числе:
- выходные параметры усилителя,
- импеданс звукового кабеля,
- параметры динамика,
- акустическое оформление ДГ
и прочее...
Для начала хорошо было бы получить на популярные ДГ характеристики амплитудной и фазовой девиации в открытом пространстве.
А затем тоже самое только в различном акустическом оформлении,
тут до корреляции инструментальных методов измерения искажений и прослушки совсем не далеко.

[Валет]

И не зря предпочитают её, тем, другим параметрам. )))
Они также предпочитают обходиться без RC фильтра на входе, и RCL "подпорки" на выходе усилителя.

Проводилось сравнение усилителей, имеющих очень малые искажения, но различающимся по всем остальным параметрам, в т.ч. и указанными Вами, и вообще, разработанным по разным концепциям. Разница между ними определялась на слух очень неопределенно и противоречиво, что означает отсутствие влияния на звук не только указанных Вами параметров, но и других распространенных мифов. Ветки по сравнению были удалены, но то, что у меня сохранилось выложено в папке «Сравнение усилителей Валета и Профетмастера» с моими комментариями.

[ufotrusov]

Проводилось сравнение усилителей, имеющих очень малые искажения, но различающимся по всем остальным параметрам, в т.ч. и указанными Вами, и вообще, разработанным по разным концепциям. Разница между ними определялась на слух очень неопределенно и противоречиво

Разницу было слышно (лучше-хуже) даже на встроенных динамиках ноутбука
На знакомом для меня треке, (первые записи) усилитель Олега определялся однозначно.

[wert]

Разница между ними определялась на слух очень неопределенно и противоречиво, что означает отсутствие влияния на звук не только указанных Вами параметров, но и других распространенных мифов.

Это говорит лишь о наличии нестахостической неопределенности, когда факторы вроде есть, но не хватает информации о факторах для принятия решения. Потому при наличии нестахостических неопределенностей однозначные выводы делать - величайший из существенных рисков.

Разницу было слышно (лучше-хуже) даже на встроенных динамиках ноутбука

Если разница даже пукалках слышна, может можно модель усилителя посмотреть на девиацию амплитуды и фазы,
может это и будет дополнительной полезной информацией, говорящей об особенности данного усилителя.

[Валет]

На знакомом для меня треке, (первые записи) усилитель Олега определялся однозначно.

Всего было 6 попыток идентифицировать усилители, из них 2 правильные и 4 ошибочные. Это распределение ответов свидетельствует, насколько это возможно при таком количестве попыток, лишь о случайном угадывании.
Но я не припоминаю, чтобы Вы вообще участвовали в этом мероприятии, лишь до начала сравнения Вы утверждали, что идентифицировать усилители для Вас не составит труда даже из соседней комнаты.

[ufotrusov]

А Вы спросите у Олега.

Вы утверждали, что идентифицировать усилители для Вас не составит труда даже из соседней комнаты.

А я и не отказываюсь от своих слов и сейчас.
Легко...

[LepekhinV]

означает отсутствие влияния на звук не только указанных Вами параметров, но и других распространенных мифов.

Вы бы хоть приписку делали, что это касается только Вас. Не надо субъективное делать объективным.

[Валет]

Легко...

Ваше утверждение имело бы вес, если бы Вы идентифицировали усилителе ДО того, как стал известен ответ, а не через 4 месяца после.

Вы бы хоть приписку делали, что это касается только Вас. Не надо субъективное делать объективным.

Я делал выводы на основании постов нескольких десятков форумчан. Многие из них я процитировал и еще дал разъяснения в "Предварительных замечаниях". Не понял, что именно касается только меня .

[ufotrusov]

Ваше утверждение имело бы вес, если бы Вы идентифицировали усилителе ДО того, как стал известен ответ, а не через 4 месяца после.

Я идентифицировал усилители через пол часа после того,как Олег выложил запись.
А говорю я об этом не для того,что бы увеличить вес своих утверждений.
До Вас пытаются донести -не нужно делать далеко идущие,глубокомысленные выводы за всех .
На основании личных убеждений и теорий ,которые могут быть не совсем верны...
Многим при сравнении просто не хватает опыта и, как следствие- громче играющий признается лучшим...

[Svjatoslav_]

Проводилось сравнение усилителей, имеющих очень малые искажения, но различающимся по всем остальным параметрам, в т.ч. и указанными Вами, и вообще, разработанным по разным концепциям. Разница между ними определялась на слух очень неопределенно и противоречиво, что означает отсутствие влияния на звук не только указанных Вами параметров, но и других распространенных мифов.

Зачем выплёскивать на свалку с водой и ребёнка, и ванну, в которой его мыли? )))
Просто был проведён неудачно спланированный эксперимент по сравнению, всего лишь.
Скорее всего были оставлены за его бортом те параметры, которые сильно влияли, но не учитывались.
Или была бессистемная обработка, или ещё что-то. Или всё вместе.
И уж точно не учитывалось взаимодействие конкретных связок АС-УМЗЧ.

Восток дело тонкое, паутина Аудио - ещё тоньше.

[Валет]

Многим при сравнении просто не хватает опыта и, как следствие- громче играющий признается лучшим...

Не надо считать себя более опытным, лишь потому, что Вы выложили свою «верную» идентификацию спустя 4 месяца после расшифровки, а не до нее. Это не тот опыт.

Зачем выплёскивать на свалку с водой и ребёнка, и ванну, в которой его мыли? )))
Просто был проведён неудачно спланированный эксперимент по сравнению, всего лишь.
Скорее всего были оставлены за его бортом те параметры, которые сильно влияли, но не учитывались.
Или была бессистемная обработка, или ещё что-то. Или всё вместе.

Методику эксперимента обсуждают до его проведения, а не тогда, когда уже получены не устраивающие кого-то результаты. К тому же по такой методике не раз проводились сравнительные испытания даже на youtube и особых претензий не было.
А правильную обработку провести и сейчас не поздно, если не устраивает моя. У Вас есть возможность показать, как это делается. Данные (цитаты из постов) для этого есть по моей ссылке чуть выше.

[wert]

Кстати, люблю акустику деленную первым порядком.

Такой оффтопик нужно красным жирным текстом в аксиомы выводить.
Показалась мне девиация фазы большой на НЧ динамике,
выкинул из колонки фильтры второго порядка и поставил первого, внутри колонки провода удвоил в диаметре.
Теперь замер девиации фазы на НЧ динамике выглядит таким образом:
20 Гц - 0,8 град
30 Гц - 2 град
40 Гц - 0,8 град
50 Гц - 0,05 град
60 Гц - 0,05 град
80 Гц - 0,02 град

Максимальная девиация фазы на резонансной частоте ДГ 30 Гц, все встало на место.
Два горба по девиации фазы на частотах 70 и 90 Гц до 0,3 градуса, нужно искать причину, либо это акустическое оформление, либо среднечастотник как то влияет.