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]

...с Али tpa3118...Промоделируйте - посмотрите сравните переменные токи выходных транзисторов и сравните гармоники при изменении сопротивления нагрузки. И проэкстраполируйте на изменение импеданса нагрузки от частоты.
Получается что при подключении реальной акустики, гармоники увеличиваются при изменении частоты сигнала

Имея опыт с готовым девайсом с Али на tpa3118
вы сочли возможным делать умозаключения по своим догадкам и домыслам относительно работы "транзисторного ламповика".
Это уже даже не странно для ВЕГАЛАБ, уже норма...
Загляните вглубь темы, там есть не только симуляции в МС, но и сотни графиков работы макета.
А как работает "транзисторный ламповик" описано в статье.
Звук данного девайса часто превосходит глубокоосники,
причина и во взаимодействии АС и усилителя, токовая ОС, также в экспериментах и натурных испытаниях раскрыта,
графики искажений фронта звуковой волны из-за инерционных свойств связки усилитель-АС приведены и пояснены.

Многих устроит и готовый девайс с Али на tpa3118 и подобные,
наслаждаться звуком "консервных банок" не запрещено,
для таких поделок открывайте свои темы, кто ж супротив....

[minimalman]

Загляните вглубь темы, там есть не только симуляции в МС, но и сотни графиков работы макета.

А без просеивания 200 страниц - можно? У меня вот искажения ужасные получились.

[wert]

У меня вот искажения ужасные получились.

Ничего удивительного.
Рекомендовано IRF640 или IRFP240 при токе покоя 700 мА использовать.
Вы использовали другие транзисторы и представили графики начиная с тока покоя 100 мА (с явным ограничением нижней полуволны).
Потому и результат вполне ожидаемый - сходимости не получите.
0,3% с коротким спадающим спектром после 500 мА тока покоя чем на лампу не похоже,
но будет значительно лучше если токовую ОС примените.

[Dieselboy]

Промоделируйте - посмотрите сравните переменные токи выходных транзисторов и сравните гармоники при изменении сопротивления нагрузки. И проэкстраполируйте на изменение импеданса нагрузки от частоты.
Получается что при подключении реальной акустики, гармоники увеличиваются при изменении частоты сигнала

Не только от частоты, но и от амплитуды, т.к. ПЭДС=Bxlxv.

[minimalman]

Рекомендовано

"любые ключевые транзисторы, irf640 взяты как самые доступные". Характеристики у них практически идентичные, искажения в 10 раз больше даже на 0,1Вт, чем у модели в статье, может, сверху нужна удвоенная крутизна (я ставил 1 сверху, 1 снизу)? Или именно на тип транзистора всё завязано?
С токовой ОС (это которая с диода?) пробовал, не лучше.

[wert]

А без просеивания 200 страниц - можно?...
любые ключевые транзисторы, irf640 взяты как самые доступные

в шапке есть один из вариантов измерения Кг макета
с возможностью регулировки уровня гармоник от 0,17% до 1%
и далее по теме примеры есть.
Вариаций ВК опробовано не мало, измерения макетов в теме представлены, смотрите.
ВК требует настройки, от этого зависит уровень гармоник.

[wert]

Удалось увидеть и услышать разницу между безосными и глубокоосными усилителями.
И это не в плане Кг или ИМ, статические нелинейности дают малое представление о звучании усилителя,
или вовсе не связаны с ощущениями слушателя.
Полученные при помощи моделирования и в железе динамические линейные и нелинейные искажения безосных и осных усилителей
в частотном домене являются хорошим подспорьем видеть тот самый усилитель в плане реальных искажений сложных импульсоподобных, звуковых сигналов.
Представление динамических искажений во временном домене вызывало определенные трудности, которые удалось преодолеть.
Теперь безосные усилители во временном домене имеют очень короткую ошибку регулирования на одиночный перепад напряжения, связанную с задержкой усилителя.
А вот глубокоосники имеют ярко выраженный эффект эхо для динамической нелинейности, ошибка многократно повторяется после воздействия.
Амплитуда многократно повторяющейся ошибки из-за эффекта эхо имеет спадающий во времени характер и связана со спадающей характеристикой линейных динамических искажений
(то самое переходное состояние системы в линейном режиме)
и собственно зависит от состояния полюсов, их амплитуды, добротности, стабильности полюсов в частотном домене.
Возможно графики динамической нелинейности реальных глубокоосного и безосного усилителей в виде эхо во временном домене я представлю на форуме позже.

[wert]

Покажу эффект ЭХО на примере двух ламповых каскадов.

Первый каскад имеет динамическую нелинейность на уровне 2,4% длительность 0,2 мкс, а далее
по кольцу общей ОС пошли повторы динамической нелинейности, их уровень заметен по времени до 10 мкс.

Второй каскад не имеет общей ОС,
динамическая нелинейность имеет высокий уровень,
структура динамической нелинейности -
более 99% это реальная часть,
менее 1% мнимая часть.
Амплитуда динамической нелинейности имеет резкий спад в ноль,
время спада коррелирует с временем регулирования каскада (временем задержки для систем без ОС).

Таким образом, на примере простейших ламповых каскадов можно видеть
как общая ОС рождает ЭХО - длительные по времени повторы самого воздействия,
которые для сложных музыкальных сигналов не могут быть не заметны слушателю.
Для глубокоосных усилителей все гораздо печальнее выглядит.
При значительной динамической нелинейности в ее структуре превалирует мнимая часть (высокая фазовая нелинейность),
повторы воздействия в виде ЭХО могут продолжаться до милисекунды (конечно в неблагоприятном случае).

[minimalman]

Можно ещё раз рассказать, что есть дин. нелинейность? мож с 5й попытки пойму) и что там за выражения на графиках?
Лампы разные, нагрузки разные, глубина ОС менее 20дб (при этом искажения увеличиваются), 2% против 20%....

[wert]

что есть дин. нелинейность

Искажения возникающие из-за инерционных свойств усилителя,
могут быть рассчитаны при импульсоподобном воздействии разной амплитуды на усилитель
за вычетом динамических линейных искажений.

Лампы разные, нагрузки разные, глубина ОС менее 20 дб (при этом искажения увеличиваются), 2% против 20%....

И при одинаковых лампах тот же эффект -
каскад с общей ОС имеет меньшую динамическую нелинейность по амплитуде, чем каскад без ОС,
однако во временном домене четко просматривается эффект повтора воздействия в виде ЭХО,
общая длительность таких повторов зависит от состояния полюсов усилителя с общей ОС.
Усилитель без ОС не имеет эффекта ЭХО для динамической нелинейности,
динамическая нелинейность в этом случае проявляется по времени идентично задержке сигнала.

[minimalman]

Искажения возникающие из-за инерционных свойств усилителя,
могут быть рассчитаны при импульсоподобном воздействии разной амплитуды на усилитель
за вычетом динамических линейных искажений.

А нужно ли вычитать? Не Вы ли писали, что дин. искажения на порядок-два больше стат.? И формулы к графикам свп.

И при одинаковых лампах тот же эффект

Но зачем показыватть на разных?? мы же сравниваем в одинаковых условиях, это главное.
И что на вход подаётся - тоже надо показать...

[wert]

Не Вы ли писали, что дин. искажения на порядок-два больше стат.?

Не всегда это так, статические и динамические искажения могут не иметь корреляции.
Я писал ранее - динамические линейные искажения как правило на порядок выше чем динамическая нелинейность.
Во всяком случае я имею такой опыт оценки различных усилителей.
Но чуть выше вы могли увидеть - динамическая нелинейность имеет характер и время затухания коррелируемое с динамическими линейными искажениями
в усилителях с общей ОС.
Связь между линейными и нелинейными динамическими искажениями четко просматривается.

---------- Сообщение добавлено 14:25 ---------- Предыдущее сообщение было 14:19 ----------

И что на вход подаётся - тоже надо показать.

Показано выходное напряжение усилителя.

и что там за выражения на графиках

использовано обратное преобразование Фурье для преобразования динамической ошибки усилителя.

[garp]

вы сочли возможным делать умозаключения по своим догадкам и домыслам относительно работы "транзисторного ламповика"

Да, спасибо, с помощью Вашей статьи немного разобрался как надо и как не надо создавать и моделировать схемы. Я с радостью опишу что именно меня настораживает, какую из схем заголовка берем для анализа ? четвертую или пятую ? Лучше разместите картинку-схему чтоб не ошибиться, может Вы не всё учли и что то прошло мимо Вас .

[wert]

с помощью Вашей статьи немного разобрался как надо и как не надо создавать и моделировать схемы. Я с радостью опишу что именно меня настораживает

3,4,5 схемы не просто моделировались но и собирались в железе, отслушивались.
По 4,5 схемам результаты измерений (в железе) неоднократно выкладывал в этой теме, с комментариями.
Моделируйте, собирайте, измеряйте, слушайте.
Будут вопросы, задавайте.
При наличии времени постараюсь ответить.

[garp]

По 4,5 схемам результаты измерений (в железе) неоднократно выкладывал в этой теме,

то есть начнем с пятой , ок, чуть позже буду посвободнее и напишу

[Dieselboy]

с помощью Вашей статьи немного разобрался как надо и как не надо создавать и моделировать схемы.

Вы разобрались как в MC моделировать изменение крутизны проходной ВАХ БТ, можете это наглядно продемонстрировать?

[Orion33]

Приветствую, камрады. Давненько меня тут не было
Каковы успехи в поисках Грааля?

[wert]

Попробовал предварительный усилитель на видео ОУ AD828 для раскачки ВК,
звук понравился.
Ввел вторую ОС по току для более полного регулирования искажений фронта звуковой волны,
так первая ОС по току, охватывающая ВК, справляется со своей задачей,
но разные динамические головки могут потребовать более глубокой регулировки.
Немного модернизировал и сам ВК,
теперь на входе ВК стоит расщепитель фазы на BD140, в коллекторе которого нагрузка второй BD140,
дающий минимальные искажения каскада при К передачи близко 1, близко к искажениям и К передачи ЭП.
В целом искажения ВК, связанные с инерционными свойствами резко снизились,
при этом Кг около 0,2% при токе покоя 1,5А.
При увеличении тока покоя до 2 А резко снижается Кг, но при этом искажения из-за инерционных свойств
практически не изменяются.
Чуть позже покажу вживье как меняются искажения фронта звуковой волны
при изменении глубины ОС по току.
Искажения усилителя из-за инерционных свойств покажу в модели на примере характеристики
ошибки регулирования при импульсном воздействии (импульс частотой повторения 4 кГц, ограничен сверху 100 кГц).
По приведенному графику можно определить до 12 параметров инерционной нелинейной параметрической системы.
Для сравнения параметров приведу ошибку регулирования усилителя misha88/представленного ВК
Коммент для нескольких параметров:
уровень ошибки 3,4%/1,1%
время максимума ошибки 0,6 мкс/0,02 мкс
время регулирования 0,9 мкс / 0,05 мкс.
В целом расчетные параметры усилителей очень хороши,
но короткий тракт имеет выигрыш по искажениям связанным с инерционными свойствами усилителей.

[vladimir sim]

wert, это не заблуждение- это ошибка. Не надо повторять Худов, никитиных и тд. Расщепители такого рода- мертвая и вредная для звука вещь. Хотя бы один из электродов усилительного прибора должен быть заземлен по сигналу, а не болтаться , как гiвно у проруби. Это основополагающая вещь.

[wert]

wert, это не заблуждение- это ошибка.

Попробовал предварительный усилитель на видео ОУ AD828 для раскачки ВК,
звук понравился.

когда нравится звук, тогда мало задевают предположения со стороны.
Ранее сообщал - правильно настроенный "транзисторный ламповик"
переигрывает многие имеющиеся у меня в наличии глубокоосники
на разные акустические системы.
Моделирование и измерения, что привожу в теме,
лишь подтверждают мои слуховые ощущения.
Последние графики намеренно привел в сравнении с моделью усилителя misha88,
так как по параметрам отображающим инерционные свойства модели,
усилитель misha88 среди лучших глубокоосников.
Но короткий тракт представленной версии "транзисторного ламповика"
по инерционным свойствам получился еще лучше.
Звучание последнего с учетом двух петель ОС по току мне нравится.