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.

[Hennady]

Странно, ничего из сехм. приёмов об этом не говорит.

очень даже говорит, не все "читают"...

Так же пробовал сегодня играться с ИТУНом, втыкая разные сопр-я с холодным проводом АС, 2,2 Ом - нет эффекта, 1 - есть немного, 0,18 и менее 0,1 - есть ощутимый эффект, но недостаточный, но даже по сравнению с вышеописанными манипуляциями ранее (пока всё равно не удалось выйти на прошлый результат голографической звукопонорамы в монорежиме), хотя и приближает к желанному результату, делая звук громче и звонче с большим басом.

не совсем понятны подобные манипуляции, когда в усилителе скорости недостаточно - это еще можно понять, а тут что?

[wert]

очень даже говорит, не все "читают"...

целью приведенных графиков было показать,
что статические искажения даже на уровне близко к 5% при коротком спектре искажений
не "мешают" восприятию звука,
но как только динамические линейные искажения превышают статические нелинейности,
сразу проявляется вуаль и замыленность с потерей микродинамики.
Причем, чем выше динамические линейные искажения, тем ярче проявляется эффект мыла,
это хорошо видно и слышно по всем линейкам глубокоосников.
Как правило, при стандартной схемотехнике, стандартной коррекции и устойчивости глубокоосников,
в борьбе за минимальные Кг и ИМ получаем более высокие динамические линейные искажения.
Конечно есть много исключений из "правил",
это в первую очередь усилители по структуре токовой ОС,
современные видеоусилители в виде ОУ,
усилители Misha88, Сергея Рубальского 2006 и др.
Такие усилители имеют очень низкие динамические линейные искажения
ну и конечно же низкие динамические нелинейности.
При оценке звучания таких усилителей Кг вообще уходит
на задний план среди показателей качества.

[Hennady]

Причем, чем выше динамические линейные искажения, тем ярче проявляется эффект мыла,
это хорошо видно и слышно по всем линейкам глубокоосников.

если смотреть не так широко, то как по мне, то сильноточные ИТ на мосфете (что мы видим на схеме) в конечном счете по звучанию лучше чем на биполярах, "меньше мыла" - возможно, но звучание действительно чище...

[35101]

Приведу модель одного из вариантов "транзисторного ламповика"
подобный работает в железе
и отличается прозрачным, глубоким не замыленым звучанием.
График искажений содержит
- статическую нелинейность в виде THDN на уровне - 26 дБ, в спектре искажений присутствуют две спадающие гармоники вторая и третья.
- динамические линейные искажения (красный график) , уровень искажений значительно ниже статической нелинейности,
только в диапазоне частот 1 кГц - 4 кГц динамические линейные искажения превышают статические нелинейности,
в этом диапазоне, в зоне максимальной чувствительности, есть некоторая потеря микродинамики.
- динамические нелинейные искажения (синий график), для безосника это очень хороший результат, искажения на ровне -60 дБ -70 дБ.
В целом звук усилителя при таком соотношении статических и динамических искажений глубокий и прозрачный.

С номоналом Р56 не ошиблись?

[wert]

С номоналом Р56 не ошиблись?

Режимы схемы подбирались и оптимизировались по наилучшему соотношению трех характеристик
статических и динамических искажений.
Метод оптимизации Монте-Карло
позволяет оптимизировать десятки параметров под установленные задачи.
В данном случае на транзисторе Q17 BC560 рассеивается мощность 520 мВт
для данного транзистора Collector Power Dissipation 625 мВт.
Запаса по рассеиваемой мощности фактически нет, и лучше использовать BD140.
Но именно при таких режимах обеспечивается заданный оптимум для наилучшего восприятия звука.
Благодарю. Внесу корректировки

[35101]

Режимы схемы подбирались и оптимизировались по оптимальному соотношению трех характеристик
статических и динамических искажений.
Метод оптимизации Монте-Карло
позволяет оптимизировать десятки параметров под установленные задачи.
В данном случае на транзисторе Q17 BC560 рассеивается мощность 32 мВт
для данного транзистора Collector Power Dissipation 625 мВт.
Так что все в режиме с запасом
но наилучший оптимум по характеристикам для наилучшего восприятия звука.

Тогда М30 будет закрыт! Схема из поста 3406, Р56=30ом.

[wert]

Тогда М30 будет закрыт!

В динамике на М30 рассеивается около 10 мВт,
на Q17 520 мВт.
Если транзисторную связку разорвать, оставить либо биполярный, либо полевой транзистор,
заданные параметры ухудшаются.
при увеличении тока покоя М30 резко ухудшаетя характеристика линейных динамических искажений.
Коэффициент демпфирования первого полюса резко падает, растет горб на АЧХ в районе первого полюса.
Благодарю,
я попытаюсь найти наиболее оптимальные токовые режимы для этой связки транзисторов
но не ухудшив динамические характеристики.
Результаты сообщу.

В принципе можно разорвать транзисторную связку M30 Q17.
При этом будет потеря по динамическим линейным искажениям около 3 дБ.
Но,
если 10 Вт на нагрузке не обязательны, а усилитель предназначен для домашнего использования с чувствительной акустикой,
в этом случае можно изменить подключение нагрузки к выходу усилителя,
выходная мощность на нагрузке упадет до 5 Вт,
но показатель динамических линейных искажений улучшится почти на 20 дБ!
Я ранее о таком факте сообщал и предлагал результаты измерения искажений Кг, амплитудно-фазовых искажений
и комментировал значительное улучшение звуковых ощущений.
Но сегодня на основе амплитудно-фазового метода я могу показать
два типа основных искажений инерционного звена -
динамические линейные и динамические нелинейные искажения.
И я вижу корреляцию звуковых ощущений и уровня динамических искажений усилителя.

[Hennady]

В принципе можно разорвать транзисторную связку M30 Q17.

зачем тогда по R56 постоянку пускать, может завернуть его на затвор выходного транзистора? а эммитер посадить на точку R54 R56, за R54 - может там нужна следящая связь?

[Dieselboy]

И я вижу корреляцию звуковых ощущений и уровня динамических искажений усилителя.

Почему при прочистке звукчания и появлении объёма кажется, что громкость возросла? И, я думаю, она на самом деле возросла, ибо при простом построении звук глухой, зажатый и тихий, а при чистом-объёмном - звонкий и громкий, как-будто усилитель ПОСит ДД.

[wert]

Макет "транзисторного ламповика" у меня работает с момента подготовки статьи к выпуску (начало 2015 г.).
Основное отличие данного схемотехнического решения от многих подобных
в возможности регулирования Кг и ИМ в широких пределах
с сохранением быстро спадающего рисунка спектра искажений.
В статье и теме я отмечал преимущества такого функционала данного усилителя,
ведь можно одним переменным резистором выбрать уровень искажений,
с максимальным эффектом наилучшего восприятия звука.
Конечно же поступили возражения в разной форме,
типа хороший усилитель вообще не должен иметь заметных искажений
пример глубокоосника с Кг куча нулей после запятой, в противном случае не знаешь ТАУ.
Но, я имею пару десятков разных по классу усилителей, от очень дорогих до самодельных,
звучание которых от очень хорошего до посредственного,
и среди хорошо звучащих "транзисторный ламповик" занимает свое достойное место.

Покажу одну из вариаций модели "транзисторного ламповика",
где на графике искажений
на фоне широкого диапазона изменений статической нелинейности в виде Кг от номинала R54,
не значительно изменяются динамические искажения.
От соотношения названных искажений зависит восприятие звука.
Если статическая нелинейность выше динамических искажений,
чем больше этот разрыв и чем меньше динамические искажения,
тем четче проявляется эффект глубины и микродинамики звукопанорамы.
Регулировать Кг с сохранением быстроспадающего короткого спектра гармоник
можно резистором R54 от 200 Ом до 400 Ом.

[audiomun]

Почему при прочистке звукчания и появлении объёма кажется, что громкость возросла? И, я думаю, она на самом деле возросла, ибо при простом построении звук глухой, зажатый и тихий, а при чистом-объёмном - звонкий и громкий, как-будто усилитель ПОСит ДД.

Это как игра в угадайку, вместо того чтобы провести сравнительный анализ по форме меандра и различию по Кг в диапазоне 20...20000 Гц . Имхо.

[Dieselboy]

на графике искажений
на фоне широкого диапазона изменений статической нелинейности в виде Кг от номинала R54,
не значительно изменяются динамические искажения.

Почему этого не можно увидеть в симе на графиках ИХ или просто любой формы сложного сигнала, а только на непонятных преобразованиях дельта функции?

От соотношения названных искажений зависит восприятие звука.
Если статическая нелинейность выше динамических искажений,
чем больше этот разрыв и чем меньше динамические искажения,
тем четче проявляется эффект глубины и микродинамики звукопанорамы.

Правильно ли я понимаю, что вы хотели сказать, что чем выще статические искажения над динамическими - тем выше глубина и микродинамика сцены?

Это как игра в угадайку, вместо того чтобы провести сравнительный анализ по форме меандра и различию по Кг в диапазоне 20...20000 Гц . Имхо.

Для этого сначала надо добиться желаемых результатов и их 100% повторяемости, чтоб было что обмеривать.

p.s. Да, ещё раз, на вашей клавиатуре нет кнопки Alt? Если её зажимать вместе с prnt scr, то будет вырезаться автоматом только текущее окно, без панели инструментов ОС, которую вы всё время заматываете.

[wert]

Почему этого не можно увидеть в симе на графиках ИХ или просто любой формы сложного сигнала, а только на непонятных преобразованиях дельта функции?

В теме представлены симуляция и измерения искажений усилителей при воздействии сложными сигналами самых разных форм от периодических до случайных.
Почему в СИМ нельзя этого увидеть для меня секрет.

Правильно ли я понимаю, что вы хотели сказать, что чем выще статические искажения над динамическими - тем выше глубина и микродинамика сцены?

Для "транзисторного ламповика" да это именно так.
Для стандартного глубокоосника такая формулировка не работает.
т.к. современный концепт создания глубокоосного усилителя (за исключением видеоусилителей)
направлен на уменьшение статической нелинейности без учета последствий вносимой инерционности.
По моему убеждению для глубокоосного усилителя звуковых сигналов чем меньше динамические искажения тем лучше.

на вашей клавиатуре нет кнопки Alt

для моих графиков и рисунков часть панели инструментов с датой
является обязательным условием,
это внутреннее требование.

[Dieselboy]

Почему в СИМ нельзя этого увидеть для меня секрет.

Это юмор или действительно так?

[wert]

Это юмор или действительно так?

1984 год это начало работ с использованием Micro-CAP 2, были спроектированы усилители для ФАР, образцы пошли в серию.
2006 г. выпуск статьи в РХ по проектированию усилителя в среде Micro-CAP 7, макет создан 2007 г.
2014 год выпуск статьи в РХ спроектирован в среде Micro-CAP 11 "транзисторный ламповик",макет создан начало 2014 г.
2000 год начало работ в среде LabView, обьектно-ориентированное программирование и программирование в среде С++,
реализованы практические измерения разработанных мной методов оценки искажений в Micro-CAР.
СИМ я несколько раз пробовал использовать, но не увидел преимуществ перед Micro-CAP и LabView,
потому СИМ не использую и представления не имею о возможностях реализации.

[audiomun]

1984 год это начало работ с использованием Micro-CAP 2

То есть, по факту получается - за 37 лет разработок с помощью MicroCAP никто так и не сумел создать безупречный усилитель ... Печально. А что от него можно хотеть, ведь он просто считает, но никак не изобретает ...

[Hennady]

То есть, по факту получается - за 37 лет разработок с помощью MicroCAP никто так и не сумел создать безупречный усилитель ... Печально. А что от него можно хотеть, ведь он просто считает, но никак не изобретает ...

тут в другом смысл, ИМХО wert по сути делает визуализацию соотношения параметров скорости SR, fмакс, Pвых и импеданса нагрузки - зависимость этих параметров нелинейная и в большей степени зависит как от коррекции внутри усилителя, так и ограничительных фильтров на входе и на выходе.

Кстати, это опровергает утверждения Петрова об необходимости бесконечного увеличения скорости SR и снижения уровня задержки - ИМХО это не так, ограничения на эти параметры дает сам конструктив схемы, если у вас выходная мощность 25 ватт, рост скорости SR приведет только к появлению судя по графикам Wert к "динамической нелинейности" и другим визуальным артефактам отображаемых в симуляции у Wertа, при этом судить об этих параметрах получается только по их относительной амплитуде, потому как это обратноквадратичная зависимость всего лишь первого порядка, если только намерено схемотехнически не увеличен порядок этой зависимости....

P.S. в связи с этим сразу возникает ремарка о "транзисторном ламповике" с его 9 ваттами выходной мощности, что там можно пытаться найти и в каком прикладном значении это можно рассматривать?

[wert]

То есть, по факту получается - за 37 лет разработок с помощью MicroCAP никто так и не сумел создать безупречный усилитель ... Печально.

Создать хороший усилитель очень не просто, косточковые счеты только в помощь.
Но Misha88 сумел построить усилитель, у которого динамические искажения очень не большие при очень хороших параметрах устойчивости.
Модернизация моего усилителя 2006 года лучше по динамическим искажениям, но хуже по параметрам устойчивости чем у Misha88.
При желании и понимании конечной задачи можно проектировать и создавать усилители для конкретного применения.
Например, Семигор поставил задачу - хорошо звучащий ЭП с токовой ОС.
И у него это получилось, простой ЭП а как зазвучал с токовой ОС по нагрузке!
В своих экспериментах с оценкой инерционных свойств ДГ при разных способах подключения к усилителю,
минимальные динамические искажения фронта звуковой волны получились при введении токовой ОС.
Так и для "транзисторного ламповика" были проведены практические эксперименты.
В нем две петли возбуждения нижнего плеча ВК,
первой петлей при помощи тока покоя входного транзистора ВК регулируется уровень Кг с коротким "хвостом",
вторая петля это токовая ОС по нагрузке, с ее помощью уменьшаются динамические
искажения фронта звуковой волны до кристально чистого и прозрачного звука.
Это особенности, которые используются в "транзисторном ламповике",
а способность измерить динамические искажения звукового тракта
подтверждают,
что любые способы минимизации динамических искажений приводят к улучшению восприятия звука.

[Dieselboy]

были спроектированы усилители для ФАР

Зачем фарам усилители, даже в нынешнем веке сложно придумать...

СИМ я несколько раз пробовал использовать, но не увидел преимуществ перед Micro-CAP и LabView,
потому СИМ не использую и представления не имею о возможностях реализации.

А причём здесь Multisim, надо понимать? Я изначально работал только в Microcap, начния с 7 версии, хотя видел что это такое ещё в начале 2k, было дело так же в Orcad что-то пытался на равне с MC делать, а так же Workbence.

Я хотел просто спросить, на каких ваших графиках можно увидеть те самые проявления ДД на дельта функции преобразованной в свпетр и после разложенной во времени, которые вы именуете как динамоискажения, с реально видимым сигналом в симуляторе (формой сигнала). Цель - визуально увидеть как оно выглядит, а не пытаться поянть откуда что взялось (невидимые преобразования). Ведь, как вы говорите, у вас всё коррелируется.

Кстати, это опровергает утверждения Петрова об необходимости бесконечного увеличения скорости SR и снижения уровня задержки - ИМХО это не так,

К сожалению, это оказалось так - идя ещё вчера этими путями не дудалось достичь желаемого результата (объёма и чистоты сцены), а вот идя другим, альтернативным путём, подмеченным в сособенностях построения схемных каскадов, удалось-таки приблизиться к жежаемому.

в связи с этим сразу возникает ремарка о "транзисторном ламповике" с его 9 ваттами выходной мощности, что там можно пытаться найти и в каком прикладном значении это можно рассматривать?

Странно такое читать после ваот этого:

очень даже говорит, не все "читают"...

Например, Семигор поставил задачу - хорошо звучащий ЭП с токовой ОС.
И у него это получилось, простой ЭП а как зазвучал с токовой ОС по нагрузке!

Дажеко не все с этим согласны, можно найти и критические отызвы.

В своих экспериментах с оценкой инерционных свойств ДГ при разных способах подключения к усилителю,
минимальные динамические искажения фронта звуковой волны получились при введении токовой ОС.

У меня вот почему-то не захотела она волшебным образом улучшать работу, не в симуляторе, а именно на макете. Так что ось тут не причём, на самом деле никакой лучшей разницы у этой оси перед другими нет. То, что было получено ранее, скорее всего - был случайный результата, результата перегрузко или ещё чего, хотя и устойяивый, продержался с передлками почти полгода, но потом сгорел. Сейчас пытаюсь выйти на тот результиат на новых подходах, с новыми старыми схем. решениями. И симулянт здесь не помошник, увы.

[Hennady]

К сожалению, это оказалось так - идя ещё вчера этими путями не дудалось достичь желаемого результата (объёма и чистоты сцены),

если в результате ваших "похождений не была увеличена амплитуда на выходе усилителя и, как следствие выходная мощность, то это говорит только о том, что усилитель был просто перекорректирован (даже может и конструктивно) и граничная частота была по факту меньшей чем требовалось.

---------- Сообщение добавлено 16:40 ---------- Предыдущее сообщение было 16:37 ----------

Странно такое читать после ваот этого:

ничего странного, таким слабомощным усилителям много скорости и не требуется, но его можно сравнивать только с себеподобными, к примеру усилитель Семигора...