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]

Для начала разобраться бы. Я вот тоже ничего не понимаю

Ваша личка переполнена, ответ написал, маякните как личку освободите.

[SAPR]

Offтопик:
Почистил

[Alex]

Данный тест подтверждает адекватность определения используемым методом изменения амплитуды и фазы основных составляющих сигнала.

Данный тест подтверждает продолжающийся бред.

ВЕГА очистится от этой грязи, я уверен.

Да, было бы неплохо.

[wert]

Известно, динамическая головка привносит не мало искажений.

Прошу извинения,
удалил содержание
тест на доработке, рисунки и описание выложу позже

---------- Сообщение добавлено 26.11.2016 в 10:43 ---------- Предыдущее сообщение было 25.11.2016 в 19:52 ----------

Какие искажения может создавать ЭДГ кроме интермодуляции?
Проведем эксперимент.
На выход простейшего УНЧ на TDA1514 подключим динамик - прототип MAG M1585 (с большей магнитной системой для увеличения чувствительности).
Динамик к усилителю подключен кабелем 5 метров/провод многожильный/диаметр 1мм.
На вход усилителя подадим сигнал смесь синус частотой 80 Гц и меандр 2 кГц.
Измерения проведены на выходе усилителя и на клеммах динамика.
На выходе усилителя рис.1 правый график наблюдаем искажения (на левом графике напряжение и спектр воздействия) :
- первой гармоники 80 Гц (АФИ = 0,86%). АФИ усилителя без входной емкости на частоте 80 Гц менее 0,05%, линейное искажение дает входная емкость 4,7 мкФ совместно с входным сопротивлением 47 кОм.
- первой и остальных нечетных гармоник меандра, в диапазоне частот равномерный подъем от 0,05% до 0,09%, подъем обусловлен внутренней емкостью коррекции TDA1514. Амплитудно-фазовые искажения носят статический характер и имеют низкий уровень, говоря о хорошем качестве TDA1514.
На клеммах динамика рис.2 график искажений (правый график) отличается от искажений усилителя.
- амплитудно-фазовые искажения первой гармоники 80 Гц не изменились, уровень на ЭДГ соответствует уровню на выходе УНЧ. Т.е. на низких частотах АФИ кабеля не оказывают влияния на общий результат звукового тракта.
- амплитудно-фазовые искажения нечетных гармоник меандра претерпели значительные изменения, общий уровень АФИ вырос, искажения первой гармоники резко подросли, говоря о динамическом поведении АФИ, т.е. о наличии модуляции исходного напряжения сигнала на динамической головке.
Тест показал
1. TDA1514 имеет низкие амплитудно-фазовые искажения, до 0,1% при частоте меандра 2 кГц.
2. Высокий АФИ=0,86% на частоте воздействия 80 Гц обусловлен параметрами входной RC цепи (4,7 мкФ, 47 кОм).
3. Динамик способен модулировать преобразуемый сигнал. Уровень модуляции зависит от качества динамика, длины и качества звукового кабеля, общего уровня амплитудно-фазовых искажений всего звукового тракта
Скорее на простых динамических головках такой эффект будет значительно заметнее.

[wert]

Многим пока сложно воспринять информацию о влиянии линейных искажений на звук и измерениях в этом направлении.
Хотя результаты практических измерений должны были заставить задуматься, так как это уже не эмуляция.

Как влияет динамик на нелинейные искажения сигнала (интермодуляцию пока не рассматриваем)?

Проведем эксперимент.
Усилитель на TDA1514, звуковой кабель 5м, динамик прототип MAG M1585.
На вход усилителя подан синус сигнал частотой 80 Гц.

На рис. 1 правый график - нелинейные искажения на выходе усилителя.
К2 = 0,004%, К3 = 0,0025%, остальные гармоники не значительны по уровню.

На рис. 2 (правый график) нелинейные искажения, измеренные на клеммах динамика.
К2 = 0,01%, К3 = 0,02%, К5 = 0,002%

Тест показал
Система ЭДГ, при наличии длинного звукового кабеля, значительно увеличивает нелинейные искажения поступившего на динамик сигнала.

Подключение динамика к усилителю короткими толстыми проводниками практически исключило увеличение нелинейных искажений на клеммах ЭДГ,
также не произошло увеличения линейных искажений и практически отсутствует модуляция сигнала.

[.Васильев]

Ну чтож. Еще одно подтверждение того,что компенсатор падения сопротивления на соединительных кабелях акустики вещь обязательная

[wert]

Еще одно подтверждение того,что компенсатор падения сопротивления на соединительных кабелях акустики вещь обязательная

Максим! Вы правы.
Николай Сухов об этом много лет назад писал и в своем усилителе применил.
Правда измерениями искажений на динамических головках мало кто заморачивался, в основном полагались на восприятие звука при использовании компенсатора.

Примененная в эксперименте динамическая головка прототип MAG M1585 имеет магнитную систему как у MAG 1801, плюс катушка намотана омедненным алюминием.
По идее я не ожидал увидеть на такой высококлассной ЭДГ нелинейные искажения, тем более эксперимент проводился при мощности на динамике около 1% от номинальной.
(Номинальная мощность динамика 800 Вт, музыкальная 1600 Вт).
Однако модуляция сигнала и нелинейные искажения обнаружены.

Как себя поведет ЭДГ на номинальной мощности?
Подключим к усилителю советский динамик 10 ГДШ сопротивление 4 Ом и повторим измерения.
Усилитель на TDA1514, звуковой кабель длиной 5 метров.

Рис. 1 и 2 правые графики это амплитудно-фазовые искажения на выходе усилителя и на клеммах динамика соответственно.
На выходе усилителя уровень АФИ (меандр 2 кГц) значительно выше, чем при тесте динамика MAG M1585.
На клеммах 10ГДШ общий резкий подьем амплитудно-фазовых искажений с ярко выраженными динамическими свойствами, т.е. модуляция сигнала на динамике значительная.

Рис. 3 и 4 правые графики это нелинейные искажения на выходе усилителя и на клеммах 10ГДШ соответственно.
Видим увеличение нелинейных искажений на динамике до 0,1% (на выходе усилителя 0,01%).
Причем, если вместо динамика подключить резистивную нагрузку, то на выходе усилителя и на резистивной нагрузке нелинейные искажения не превышают 0,002%.

Эксперимент показывает, на номинальной мощности динамическая головка дает заметную модуляцию сигнала и рождает нелинейные искажения значительного уровня.

[abyrvalg]

Автор уже "открыл" частотно зависимый делитель напряжения, похвально!

С уважением, Полиграф Полиграфович

[wert]

Тест широко распространенного динамика 3 ГД38.
Измерения проводились при выходной мощности 2 Вт.
TDA1514 на резистивную нагрузку при 2 Вт выходной мощности дает нелинейные искажения менее 0,001%.
Все замеры искажений проводились при выходной мощности около 2 Вт.
Динамик подключен к усилителю звуковым кабелем длиною 5 м.

Рис. 1 правый график - амплитудно-фазовые искажения измеренные на клеммах ЭДГ, ярко выражена динамика искажений - первая гармоника меандра 2 кГц имеет искажение 0,58%, искажения остальных нечетных гармоник меандра расположились в диапазоне 0,06% - 0,1%.
Это говорит о модуляции сигнала динамической головкой.
На выходе усилителя, перед звуковым кабелем такая модуляция отсутствует.

Рис. 2, на вход усилителя подан синус сигнал частотой 80 Гц.
Правый график - нелинейные искажения на выходе усилителя К2 = 0,008%, К3 = 0,013%.
На рис. 3 соответственно искажения на клеммах ЭДГ, К2 = 0,04%, К3 = 0,07%.
Генератором гармоник в тесте есть сама динамическая головка.
Кабель и выход усилителя это некий делитель, где усилитель со своей исправляющей способностью пытается скомпенсировать искажения,
поступившие на его выход с динамической головки.

---------- Сообщение добавлено 28.11.2016 в 18:32 ---------- Предыдущее сообщение было 27.11.2016 в 21:25 ----------

Чтобы избежать досадных ошибок, измерил стандартным методом THD в трех точках:
- на выходе TDA1514 - 0, 002%
- на выходе RL цепи - 0,01%
- на клеммах 3 ГД38 - 0,1%.
На динамике мощность 2 Вт, напряжение частотой 80 Гц.
На резистивной нагрузке во всех точках THD около 0,001%.
Данные коррелируют с измерениями проведенные ранее для связки: усилитель на TDA1514 - звуковой кабель - 3 ГД38.
RL цепь не только отсекает реактивные импедансы нагрузки от усилителя, но ослабляет компенсацию усилителем искажений, возникающих на динамической головке, правда в небольших пределах, но все же.

[Rova]

Чтобы избежать досадных ошибок, измерил стандартным методом THD в трех точках:
- на выходе TDA1514 - 0, 002%
- на выходе RL цепи - 0,01%
- на клеммах 3 ГД38 - 0,1%.
На динамике мощность 2 Вт, напряжение частотой 80 Гц.
На резистивной нагрузке во всех точках THD около 0,001%.
Данные коррелируют с измерениями проведенные ранее для связки: усилитель на TDA1514 - звуковой кабель - 3 ГД38.
RL цепь не только отсекает реактивные импедансы нагрузки от усилителя, но ослабляет компенсацию усилителем искажений, возникающих на динамической головке, правда в небольших пределах, но все же.

"Чтобы избежать досадных ошибок" вы бы лучше измеряли линейность тока через динамическую головку. Линейность напряжения на клеммах при нелинейном сопротивлении нагрузки мало о чём говорит. А вот на электростатических динамиках да, надо измерять линейность напряжения.

[wert]

вы бы лучше измеряли линейность тока через динамическую головку. Линейность напряжения на клеммах при нелинейном сопротивлении нагрузки мало о чём говорит.

На рис.1 искажения тока через 3ГД38 на частоте 80 Гц.
Уровень искажений тока 1,25% не зависит от длины кабеля, попробовал соединил динамик с усилителем проводниками 30 см и кабелем 5 метров, искажения тока практически не изменились.
А вот помещение динамика в коробку увеличивает искажение тока до 2,5%.
Как впрочем и искажения напряжения на клеммах динамика при изменении акустического оформления также меняются в больших пределах.
Стандартные способы измерения искажений динамика по току никто не оспаривает, полезная вещь.
Измерение искажений по напряжению дает возможность определить наличие и уровень модуляции сигнала динамиком и найти оптимальные согласования в диапазоне частот системы усилитель-звуковой кабель-динамик.

[Nota Bene]

Измерение искажений по напряжению дает возможность определить наличие и уровень модуляции сигнала динамиком и найти оптимальные согласования в диапазоне частот системы усилитель-звуковой кабель-динамик.

Вот эта статья вам в помощь - Мотор динамика глазами схемотехника...
И не надо забывать о том, что интересуют, в конце-концов, искажения звукового (SPL) сигнала.

[wert]

...не надо забывать о том, что интересуют, в конце-концов, искажения звукового (SPL) сигнала.

Благодарю Nota Bene.
Ваши статьи интересны и полезны.
С удовольствием еще раз прочитал.
К искажениям звукового сигнала чуть позже подойдем, измерительный микрофон и микрофонный усилитель откалиброваны, измерения не за горами.

Но, прежде хотелось бы с электрической частью разобраться,
увидеть не только нелинейность тока ЭДГ, но и понять как влияют линейные искажения усилителя, звукового кабеля и самой ЭДГ на звук, на модуляцию сигнала.

Для тестов использую простейший усилитель на TDA1514.
Выходной каскад микросхемы на биполярных транзисторах, что делает микросхему привлекательной для доработки выходного каскада по принципу ОК-ОЭ.
В Datasheet рекомендована схема включения микросхемы.
Входная цепь С= 1мкФ, Rвх = 20 кОм.
Измерения усилителя показали высокие линейные искажения входной цепи, на 80 Гц искажения достигали 11% с экспоненциальным спадом до 400 Гц.
Входная цепь изменена С = 4,7 мкФ, Rвх = 47 кОм. На 80 Гц линейные искажения теперь около 0,8%.
Для уменьшения амплитудно-фазовых искажений усилителя уменьшен коэффициент передачи до 11.
Теперь для целей теста параметры усилителя достаточны.

Рис.1 тест усилителя на резистивную нагрузку 4 Ом, звуковой кабель 5 метров.
Замеры проведены на клеммах нагрузки.
Левый график - спектр сигнала, набор восьми синусов с одинаковой амплитудой, частоты от 80 Гц до 640 Гц, через 80 Гц.
Правый график - амплитудно-фазовые искажения системы усилитель- кабель-нагрузка.
С 80 Гц до 400 Гц - линейные искажения входной цепи усилителя, спадают по экспоненте с 0,9% до 0,025%,
с 400 Гц и выше наблюдаем подьем линейных искажений, это сказывается влияние звукового кабеля.

Рис.2 к усилителя через звуковой кабель подключен динамик 3 ГД38.
Измерения проведены при пиках напряжения на клеммах динамика около 350 мВ.
Амплитудно-фазовое искажение на частоте 80 Гц достигло 2,8%, остальные основные гармоники сигнала искажены с ростом по частоте с 0,1% до 0,4%.

Рис.3, повторяем тест как на рис.2, выходное напряжение на клеммах динамика в пиках 4 В.
На частот 80 Гц амплитудно-фазовое искажение уменьшилось до 2,2%, остальные основные гармоники сигнала искажены примерно как при выходном напряжении 350 мВ.

Коэффициент передачи системы усилитель - звуковой кабель-динамик контролировался с точностью 4 знака после запятой.
Изменение уровня искажения сигнала на частоте 80 Гц с 2,2% до 2,9% говорит о динамическом изменении амплитуды и фазы несущей сигнала при изменении мощности на динамике.
Или другими словами о модуляции сигнала на динамике вблизи резонансной частоты .

[Mychyakovich]

wert
Сергей, Вы обещали как-то улучшенный вариант усилителя (Р-Х 2006 № 2,3). Очень хотелось бы увидеть...

[.Васильев]

чет у меня пороговый регулятор клипа не корректно работает

[wert]

Вы обещали как-то улучшенный вариант усилителя (Р-Х 2006 № 2,3). Очень хотелось бы увидеть...

Скорее упрощенный вариант для реализации ВК и модернизация УН.
Статья не закончена, будет желание ознакомиться с модернизацией, вышлю Вам изменения, печатные платы, пробуйте.
Конец года, не смогу сейчас этим вопросом заниматься.

чет у меня пороговый регулятор клипа не корректно работает

Максим!
пришлите мне схему на почту, возможно смогу помочь.

[.Васильев]

Максим!
пришлите мне схему на почту, возможно смогу помочь.

я еще гляну пороговых шумодавов древних от магнитофонов кассетных,там что насмотрю.
Схемку скину,только отредактирую покрасимши

[bukvarev]

Скорее упрощенный вариант для реализации ВК и модернизация УН.
Статья не закончена, будет желание ознакомиться с модернизацией, вышлю Вам изменения, печатные платы, пробуйте.
Конец года, не смогу сейчас этим вопросом заниматься.

А как же намерение выложить к концу года схемы, печатки, описание? (пост https://forum.vegalab.ru/showthread....#post2237062):

Благодарю за проявленный интерес к усилителю 2006.
И сегодня его структура эксклюзивна:
- два симметричных последовательных диф каскада, по переменке включенных параллельно.
- УН - каскадный ГТ, возбуждаемый током диф каскада.
- параллельный буфер
- ВК собран по принципу золотого транзистора.
Стремление при разработке:
- максимально минимизировать емкость Миллера в каскадах;
- максимально линеаризовать каждый каскад;
- частоту единичного усиления без ООС получить выше 30 кГц;
- получить ВК не вносящий переключательных и амплитудных искажений;
- использовать микс однополюсную и двухполюсную коррекцию для повышения устойчивости и быстродействия.
Такая программа минимум была отчасти реализована в усилителе.
Не многие форумчане собрали усилитель, некоторые не смогли зафиксировать искажения.
Усилитель можно отнести к категории измерительных, слишком чист как дистиллированная вода.
УНЧ в последней модернизации значительно превышает разработку 2006.
Девиации амплитуды, фазы, ГВЗ несущих практически в нулях.
К концу года выложу схемы, печатки, описание.
Сейчас нет времени этим заниматься.

Т.е. измененные схемы и печатки будут (если будут) рассылаться адресно?

[Ясен Пень]

Т.е. измененные схемы и печатки будут (если будут) рассылаться адресно?

Ну, там же было написано:

Сейчас нет времени этим заниматься.

Что ж вы хотите от впавшего в детство занятого измерением искажений на клеммах динамика человека?

[wert]

измененные схемы и печатки будут (если будут) рассылаться адресно?

Евгений!
Если есть намерение повторить усилитель, сообщите мне адрес, вышлю эксклюзивно для Вас печатные платы 2006 года и рекомендации по настройке.

то ж вы хотите от впавшего в детство занятого измерением искажений на клеммах динамика человека?

Не сложно понять почему проводятся измерения на клеммах динамика.
Предложенным методом измерены линейные искажения усилителя,
было обнаружено, линейные искажения могут быть стабильными, либо динамически меняться под действием многих факторов.
Динамическое изменение сигнала часто становится определяющим в распознавании усилителей.
Проверены на линейные искажения звуковые кабели, различные динамики, обнаружено, динамики вблизи резонансных частот модулируют сигнал.
Теперь рассматривается система усилитель-звуковой кабель-динамик.
Уровень модуляции сигнала на динамике зависит от уровня и характера линейных искажений всей системы - усилителя, звукового кабеля и качества самого динамика.
Уровень модуляции сигнала на динамике определяет уровень модуляции звуковой волны и в конечном итоге восприятие звука.
Если это детские забавы..., хотя я считаю исследования в этом направлении важными.