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.

[SAPR]

При глубине ОС 32 дБ девиация фазы при изменении уровня сигнала составила 0,1о.
При глубине ОС 51 дБ девиация фазы - около 1о.

Как (чем) менялась глубина ОС?

[Hennady]

глубокая ООС не может привести к нормальному звуку изначально кривой усилитель.

об этом и речь

При увеличении глубины ОС уменьшаются нелинейные амплитудные и увеличиваются нелинейные фазовые искажения.

следовательно фазовые искажения были до охвата ОООС...

можно взять для эмуляции идеальный усилитель или модель очень стабильного реального

берите для любой симметричный биполярный усилитель с минимальными четными гармониками и фазовыми искажениями....

[wert]

Как (чем) менялась глубина ОС?

Цепью общей ОС, резистор R13.

следовательно фазовые искажения были до охвата ОООС...

Несомненно, фазовые нелинейные искажения минимальны не при полном отсутствии общей ОС, а при не большом значении глубины ОС.
Но, разные каскады и усилители имеют свой характерный рисунок нелинейных искажений фазы в зависимости от глубины общей ОС, уровня и интенсивности сигнала.
Значительно влияют на уровень нелинейных фазовых искажений режимы каскадов усилителя и согласованность каскадов.

[SAPR]

Цепью общей ОС, резистор R13.

Тогда эти измерения ни о чем.

[wert]

Тогда эти измерения ни о чем.

Предложите ваш вариант изменения глубины ОС, я повторю эмуляцию.
И если не затруднит поясните, почему измерения ни о чем, и как на ваш взгляд о чем.

[Hennady]

Но, разные каскады и усилители имеют свой характерный рисунок нелинейных искажений фазы в зависимости от глубины общей ОС, напряжения и интенсивности сигнала.

не совсем так - это зависит напрямую от активных элементов схема и их режима, по факту даже в самой большой и навороченной схеме с большим количеством транзисторов - это 1 или 2 активных элемента....

вы кстати сами об этом пишите:

Значительно влияют на уровень нелинейных фазовых искажений режимы каскадов усилителя и согласованность каскадов.

Пример, тот же Фуриоус - на верхах фазу слегка крутит и ООС не помогает, потому что активный элемент такой, что даже если я увеличу глубину ООС на этих частотах, то для фазы это как то не актуально, пока я не заменю сам активный элемент....
хотя я несколько идеализирую, т.к. 4 градуса на частоте 20кГц ИМХО не так уж и критично...

---------- Сообщение добавлено 11:32 ---------- Предыдущее сообщение было 11:30 ----------

Предложите ваш вариант изменения глубины ОС, я повторю эмуляцию.

ИМХО Нагрузить Q1 Q2 генераторами....

[SAPR]

И если не затруднит поясните, почему измерения ни о чем,

1. Меняете коэфф. усиления - меняется глубина ОС. Но при этом изменяется АЧХ усилителя с замкнутой ОС (в Вашем случае частота среза с замкнутой ОС изменяется в 10(!) раз. Влияет на фазу.
2. Изменяется сопротивление на инверсном входе - в одном случае примерно 1 кОм, в другом около 10 кОм. Влияет на фазу.
3. Из-за того, что в ДК стоят резисторы, а не ИТ, ДК очень чувствителен к синфазке. В варианте с бОльшим (в 10 раз) усилением синфазный сигнал меньше (в 10 раз). Влияет на фазу.
ЗЫ И вообще, это не Ланзар, а какое то в хлам убитое унылое г-но . Симулируйте приличные усилители .

Предложите ваш вариант изменения глубины ОС,

Изменение усиления ДК (рез. в эмм.), изменение усиления выходных тр-ов УНа. При этом изменить коррекцию, чтобы АЧХ с замкнутой осью была одинаковая. И скорость нарастания вых напр. должна быть одинаковой в обоих вариантах. Как то так.

[wert]

"..
1. при изменении глубины ОС меняется АЧХ.
2. изменение сопротивления инверсного входа влияет на фазу
3. чувствительность к синфазке, влияет на фазу..."
Где тут просматриваются нелинейные искажения фазы, тут скорее очевидно изменение линейных искажений, изменение АФЧХ.

Изменение усиления ДК (рез. в эмм.), изменение усиления выходных тр-ов УНа.

Возможно в модели усилителя проще будет изменить коэффициент передачи тока базы транзисторов, не меняя остальные параметры, так будет чище эксперимент.

---------- Сообщение добавлено 14:03 ---------- Предыдущее сообщение было 13:00 ----------

Уменьшение номинала эмиттерных резисторов ДК приводит к увеличению девиации фазы и уменьшению нелинейных гармонических искажений амплитуды.
Увеличение сопротивления резисторов к понижению девиации фазы и увеличение амплитудных гармонических искажений.

[SAPR]

Где тут просматриваются нелинейные искажения фазы, тут скорее очевидно изменение линейных искажений, изменение АФЧХ.

Я не знаю, что там просматривается или нет. Метод Ваш. Просто для корректного сравнения усилители должны отличаться только глубиной ОС. Тогда и можно делать какие-то выводы. А изменяя коэфф. усиления, много чего меняется. Поэтому, лично для меня, картинки и выводы поста 2822 ни о чем.
Ниже две схемы. Как раз для рассуждений об осности\ безосности. Различий почти нет (АЧХ идентичны, скорость нарастания вых напр. также). Развлекайтесь .

[wert]

Дабы не изменять режимы усилителя и корректно проверить как влияет глубина ОС на нелинейные искажения фазы, в цепь ОС включаем идеальный усилитель, R13 без изменений.
При глубине ОС 32 дБ нелинейные искажения фазы 0,23^о.
При глубине ОС 52 дБ нелинейные искажения фазы достигают 0,83^о.

Девиация фазы проверялась на частоте 1-й гармоники меандра 1 кГц, дабы проводить корректный расчет глубины ОС от усиления УНЧ с разомкнутой ОС на частоте 1 кГц.
Это второй способ оценки искажений, показывающий увеличение нелинейных искажений фазы глубокоосника при увеличении глубины общей ОС.

---------- Сообщение добавлено 14:56 ---------- Предыдущее сообщение было 14:51 ----------

Ниже две схемы. Как раз для рассуждений об осности\ безосности. Различий почти нет (АЧХ идентичны, скорость нарастания вых напр. также). Развлекайтесь .

"Различий почти нет",
это почти может дать не корректный результат.

[SAPR]

"Различий почти нет",
это почти может дать не корректный результат.

Какой?

[wert]

С идеальным усилителем в цепи ОС, без изменения номинала резистора R13 по Вашему мнению не проходит?
С Вашими схемами попробую что получится, результат покажу.

[SAPR]

С идеальным усилителем в цепи ОС, без изменения номинала резистора R13 по Вашему мнению не проходит?

В этом случае номинал резистора остается прежним. А усиление меняется. Синфазное на входе тоже.

С Вашими схемами попробую что получится, результат покажу.

Пробуйте. Тем более, что по второй схеме (правда, не такой примитивной, я привел схему чисто в симуляторе баловаться)) у меня усилитель работает. И даже в режиме АВ (выходные полевики)

[wert]

По девиации фазы и постоянному углу фазы схема даже очень приличная,
причем по нелинейным искажениям фазы верхняя схема дает лучший результат
Меандр, приведена девиация 1, 3, 5 гармоник меандра 4 кГц, при изменении выходного напряжения 0,1-24 В.
частота 4кГц, 12кГц, 20кГц
out1 0,008^о, 0,02^о, 0,04^о.
out2 0,033^о, 0,1^о, 0,16^о.
Постоянный угол фазы на частотах
4 кГц - 1,4^о.
12 кГц - 4,3^о.
20 кГц - 7,2^о.
В тоже время по нелинейным гармоническим искажениям амплитуды нижняя схема значительно лучше выглядит, тем более IHD превалируют нечетные, хвост и уровень можно значительно укоротить, применив пару тройку выходных транзисторов в параллель.
Схема очень хороша, даст многим глубокоосникам и безосникам фору.
Давайте измерим вживье девиацию фазы и амплитуды, интересно как у Вас реальный усилитель получился.

---------- Сообщение добавлено 28.02.2018 в 10:18 ---------- Предыдущее сообщение было 27.02.2018 в 16:21 ----------

SAPR, Ваш пример с усилителем в двух вариантах, имеющие одинаковые АФЧХ,
но с разными нелинейными амплитудными и нелинейными фазовыми искажениями.
Сложно сказать какой вариант будет лучше звучать, нужно добиться короткого хвоста амплитудных гармнонических искажений,
тогда слушать какой вариант как звучит, сопоставляя с фазовыми нелинейностями.
Но, для этого потребуется очень точная АС, либо хорошие изодинамические наушники или электростаты.
Думаю даже такие небольшие различия между усилителями по фазовым нелинейностям Вы должны услышать.

[Orion33]

Offтопик:

Схема очень хороша, даст многим глубокоосникам и безосникам фору.

"Дать фору" означает дать преимущество соперникам...

[wert]

"Дать фору" означает дать преимущество соперникам...

Или имеет запас.
По фазовым шумам и шумовой подставке при увеличении уровня и интенсивности сигнала просто мало соперников найдется.
В этом УНЧ очень хорош.

[SAPR]

измерим вживье девиацию фазы и амплитуды, интересно как у Вас реальный усилитель получился.

Эти схемы - побочный вариант модернизации другого усилителя. Сейчас это просто плата в запасниках. Так что измерения - в туманном будущем.

Сложно сказать какой вариант будет лучше звучать, нужно добиться короткого хвоста амплитудных гармнонических искажений,
тогда слушать какой вариант как звучит, сопоставляя с фазовыми нелинейностями.
Но, для этого потребуется очень точная АС, либо хорошие изодинамические наушники или электростаты.

Разница в звучании слышна невооруженным ухом на обычных АС.
Первая схема более- менее звучит только в режиме А (выходных ПТ). При этом нч весьма посредственны - размазанные и рыхлые. В режиме АВ слушать ее невозможно.
Вторая схема звучала бодро и весело в режиме АВ (с током покоя выходников ~200 ... 300 мА). При этом к нч вообще претензий не было.
Разница в схемах:
Первая чистый безосник.
В второй только выходники охвачены локальной осью глубиной 40 дБ до 1 кГц, 20 дБ на частоте 10 кГц. При этом снижена девиация тока в предвыходных биполярах - через них течет только ток перезарядки входной емкости выходных ПТ
Вот что творит ОС животворящая

[wert]

Первая чистый безосник.
В второй только выходники охвачены локальной осью глубиной 40 дБ до 1 кГц, 20 дБ на частоте 10 кГц. При этом снижена девиация тока в предвыходных биполярах - через них течет только ток перезарядки входной емкости выходных ПТ
Вот что творит ОС животворящая

ОС влияет на выходное сопротивление УНЧ - что определяет взаимодействие УНЧ и нагрузки.
Как показывают эксперименты, чем ниже выходное сопротивление УНЧ, тем сильнее подавляются резонансы импеданса ДГ - уменьшая девиацию фазы звуковой волны.
Правда это справедливо для УНЧ в роли генератора напряжения. Режим А ВК дает подобный эффект.
Скорее поэтому второй вариант лучше звучит.

[Hennady]

Режим А ВК дает подобный эффект.

но не дает необходимой достаточной мощности...
например для Бета-транзисторов, предвыходной работает в А, при запараллеливании этих дарлингтонов можно уже рассчитывать и предвыходные...

[wert]

Вот что творит ОС животворящая

Режим А ВК дает подобный эффект.
но не дает необходимой достаточной мощности...

Тут сам собой напрашивается вариант - УН короткий, безосный, с минимизацией эффектов фазовой зависимости.
ВК линейный АВ с местной ОС, без коммутации, со стабильным и низким выходным импедансом.
Конфигурация как у SAPR, но решений может быть много.
Тогда можно ожидать хороший результат.