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.

[Слава.С]

А какая глубина ООС на 20 кГц без емкостной нагрузки?

Примерно 50 дБ.

[Malinovsky D]

Попытался залезть в прорубь, в соответствии со взглядами адепта ветки.
Чтобы не голословить. И убедиться в православности учения.

Общие параметры черного ящика в симуляторе:

В "стандартной комплектации":
Устойчив при максимальной емкости на выходе 12 нФ без защиты. Больше - появляется возбуд на меандре.
Через LR цепь 1 мкГн 10 Ом переваривает нагрузку 20 мкФ на 20 кГц, можно с клипом. Понятно, что токи идиотские, под 100 А. Но склонности к возбуду нет. Защита щелкнет и норм.
На прямоугольнике без клипа на размах от -25В до +25В уходит 140 нс (общая амплитуда - -40/+40). Скорость - 350 В/мкс.

Подцепляем конденсатор 100 нФ на выход без защиты и начинаем корректировать.
По результату получилось, что временные параметры корректирующих цепей были увеличены в 2-10 раз. Убираем кондер 100 нФ и....

Получаем - "устойчивая к 100 нФ комплектация":
Устойчив к емкости 100 нФ - все колебания при импульсе носят затухающий характер.
В общем, так же переваривает дурацкие емкости через LR фильтр.
Скорость упала до 50 В/мкс и возросли требования к входному фильтру, чтобы избежать перегруза входных цепей
Гармоники на 20 кГц. Вторая выросла в 2 раза. Третья выросла в 10 раз, пятая в 5 раз.

Вопрос - "нафуа"?

Из каких соображений нужно поубивать скоростные параметры, чтобы добиться устойчивости на случай, если школьник будет тыкать конденсатор 100 нФ в плату?

---------- Сообщение добавлено 18:57 ---------- Предыдущее сообщение было 18:55 ----------

с полевиком на входе?, зазвенит ))):

Спасибо!
Ну это логично. В данном случае хотелось оценить величину выброса на АЧХ с жесткой емкостной нагрузкой. С фильтром на входе это скрыто

---------- Сообщение добавлено 18:58 ---------- Предыдущее сообщение было 18:57 ----------

Примерно 50 дБ.

Спасибо!

---------- Сообщение добавлено 21:33 ---------- Предыдущее сообщение было 18:58 ----------

P.S.
Был ли полезен этот опыт с добавлением 100 нФ?
Да, был полезен.
Будет ли УМ корректироваться, чтобы он мог работать на 100 нФ?
Нет, не будет. Останется в "стандартной комплектации", с учетом особенностей реализации в железе.

[wert]

Из каких соображений нужно поубивать скоростные параметры, чтобы добиться устойчивости

Странный вопрос.
Возможно нужно проектировать усилитель таким образом чтобы добиться максимальной устойчивости
при минимальных искажениях всех видов.
Моделей усилителей на ВЕГАЛАБ всяких хватает,
возьмите для примера не всякую, а хорошую модель
дабы выводы были адекватными и вопросов поубавилось.
Например модель усилителя Misha88,
поиграйтесь, думаю получите удовольствие и некоторые вопросы возможно отпадут.

[Malinovsky D]

Сообщение от Malinovsky D
Из каких соображений нужно поубивать скоростные параметры, чтобы добиться устойчивости

Обрезали фразу и переиначили смысл. Нехорошо так делать. Больше не делайте, пожалуйста. А было так.

Из каких соображений нужно поубивать скоростные параметры, чтобы добиться устойчивости на случай, если школьник будет тыкать конденсатор 100 нФ в плату?

Про школьника с конденсатором забыли.
Вы можете еще раз так сделать. И я сделаю окончательные выводы.

[wert]

Про школьника с конденсатором забыли.

Воспринял это как очередной стеб и флейм,
я уже сделал выводы.

[Hennady]

Из каких соображений нужно поубивать скоростные параметры, чтобы добиться устойчивости на случай, если школьник будет тыкать конденсатор 100 нФ в плату?

скорее не так, подцепив к нагрузке в 8 ом конденсатор в 0,1uF без защиты Буше, можно весьма точно настроить значение постоянной времени входного фильтра.

Т.е. я бы рассматривал это скорее как методологию настройки корректирующих цепей усилителя, а не на уровне определения его качественных характеристик, хотя это конечно косвенно влияет, только надо понять как лучше: делать тормознутый усилитель и "радоваться" отсутствию внешних цепей коррекции или сделать быстрый - и его скорректировать....

[Malinovsky D]

скорее не так, подцепив к нагрузке в 8 ом конденсатор в 0,1uF без защиты Буше, можно весьма точно настроить значение постоянной времени входного фильтра.

Да, если он не заведется. А если заводится...

только надо понять как лучше: делать тормознутый усилитель и "радоваться" отсутствию внешних цепей коррекции или сделать быстрый - и его скорректировать....

В этом и вопрос. Пока четкого понимания нет. Было бы понятно, осталась одна ветка обсуждения. Но, увы...

Воспринял это как очередной стеб и флейм,

Это не было адресовано вам лично.
Я лишь предположил, откуда может взяться нагрузка 100 нФ. Школьник означает нештатное грубое вмешательство.

Пока пытаюсь разобраться, зачем это может быть нужно.

[Teoretic]

Пока пытаюсь разобраться, зачем это может быть нужно.

Это такая самодеятельная оценка "запасов устойчивости". К реальности отношения не имеет. В здравом уме никто УНЧ на конскую емкость нагружать не будет.

[wert]

Это такая самодеятельная оценка "запасов устойчивости". К реальности отношения не имеет.

При разработке усилителя (в частности ОУ) в ТЗ указывается не просто запас устойчивости по АФЧХ,
но и устойчивость усилителя к емкостной нагрузке до срыва в генерацию при различных воздействиях.
Зачем это делается?
Ответ сам появится если попробовать запасы устойчивости оценивать не в линейном режиме вблизи рабочей точки,
а при реальных воздействиях в диапазоне полной выходной мощности усилителя.
Ярким примером может быть оценка устойчивости по ошибке переходной функции,
- по уровню ошибки - перерегулировке,
- по изменению времени задержки,
- по времени установления,
- по времени регулирования,
- по статической ошибке,
- по уровню и количеству затухающих колебаний,
- по характеру затухающий колебаний,
- всего 12 параметров...
И оценивается каждый параметр при изменении емкости нагрузки.
Часто опытные образцы по таким параметрам не
не соответствуют расчетам и не удовлетворяют требованиям ТЗ.
Часто колебательный процесс переходной функции выходит за установленные нормы
далеко до предельных значений емкости нагрузки.
Предельные значения емкости нагрузки устанавливаются как правило до момента срыва в генерацию.
Поясню,
например, в ТЗ установили предельное значение для емкости нагрузки 100 нФ,
в большинстве случаев заметный колебательный процесс переходной функции начинается в районе 50 нФ,
но возможно и с 1 нФ и с 10 нФ начнется колебательный процесс не удовлетворяющий заданным требованиям,
все зависит от схемного решения, применяемых элементов, топологии и проч...

Причем тут школьник,
если уж так вопрос мучает
можно обратиться к разработчикам ОУ, как правило на кристальных производствах такие есть
за более детальными разьяснениями.
Нагружая реальные АС на усилитель
кто ту переходную функцию оценивает?
статические линейные параметры оценили
и удивляемся чего не звучит...

[Teoretic]

В моем ТЗ на усилитель для звука нет емкостных нагрузок. А если вдруг случится страшное (не знаю откуда), простая RL-цепь на выходе спасет отца русской демократии.
Ну вот она, переходная характеристика.

Страшная?

[Hennady]

Да, если он не заведется. А если заводится...

я попробовал так подстроить коррекцию - в МС характеристики стали интереснее., но тут надо думать что все таки лучше: разогнать скорость и скорректировать (хуже по искажениям на ВЧ, т.к. ИМХО недостаточно глубины ОС) или значительно тормозить - так искажения на ВЧ лучше получается, но ПХ не очень....

[wert]

Ну вот она, переходная характеристика.
Страшная?

В Вашем примере никому не ведомо
какие параметры для переходной функции вы установили,
как время задержки, время регулирования и проч.
Но при всем предоставленный вами пример модели усилителя для анализа
при отличных запасах устойчивости по АФЧХ вблизи рабочей точки
переходит в режим генерации при емкостной нагрузке 180 pF
(без RL барьера на выходе).
Если вам этого достаточно, и удовлетворяет поставленным задачам, кто ж будет возражать...
Но нужно помнить,
статические и динамические параметры линейного звена это две большие разницы
это к применению RL барьера и его последствий для звука в диапазоне 10 кГц - 20 кГц.

[Teoretic]

На фоне переходных конденсаторов, регуляторов тембра/эквалайзеров, кроссоверов в АС, наконец, никто не сможет услышать вред от RL-цепи на выходе с постоянной времени 100 нс.

---------- Сообщение добавлено 09:30 ---------- Предыдущее сообщение было 09:28 ----------

В Вашем примере никому не ведомо
какие параметры для переходной функции вы установили,

Никакие не устанавливал. Вот усилитель, вот его переходная.

---------- Сообщение добавлено 09:33 ---------- Предыдущее сообщение было 09:30 ----------

Но нужно помнить,
статические и динамические параметры линейного звена это две большие разницы

Это утверждение совершенно непонятно.

[wert]

Это утверждение совершенно непонятно.

Ясно
Вас не смутило отсутствие динамической нелинейности в линейном усилителе
вы таким образом проверили используемый метод идентификации динамической нелинейности,
Но вас смутило что два линейных звена с близкими статическими характеристиками (АФЧХ)
имеют разные динамические линейные искажения.
Но в тоже время не смущает статическая нелинейность THD = -80дБ
и динамическая нелинейность -120дБ
для вашего усилителя.
Динамические характеристики отражают инерционные свойства звеньев при динамических воздействиях,
статические характеристики отражают изменение амплитуды или разность фаз при "гладком" статическом воздействии
в том числе синус воздействии.
В динамической системе каждое последующее значение выходной функции зависит от
мгновенного воздействия, его предыдущего значения и комплексного коэффициента передачи.
В статической системе от мгновенного воздействия и коэффициента передачи
или набора амплитудных характеристик в диапазоне частот.

[Teoretic]

Вас не смутило отсутствие динамической нелинейности в линейном усилителе

Можешь говорить мне "ты". Я так лучше себя чувствую.

Сейчас меня смущает, что она там есть:

Вот же написано: динамические искажения линейного звена. И величина -28.07 (наверное, дБ?)

[wert]

динамические искажения линейного звена. И величина -28.07 (наверное, дБ?)

Сверху общее обозначение
Динамические искажения,
затем
красный график подписан - Линейного звена -28 дБ в максимуме
синий график - Нелинейного звена -350 дБ
Т.е. динамическая нелинейность линейного усилителя составила -350 дБ,
это уровень ошибки расчета.

[Teoretic]

А как ты отличаешь в усилителе, где линейное звено, где нелинейное?
Звено - это что имеется в виду?

[wert]

Звено - это что имеется в виду

Выше в теме давал пояснения.
В теории идентификации инерционных нелинейных параметрических систем
вместо черного ящика
рассматривается общая структурированная модель системы,
состоящая из линейных и нелинейных статических и динамических звеньев.
Каждое звено в отдельности имеет свой метод оценки и описания.
Это сложный и обьемный материал,
предлагал авторов разработчиков методов идентификации динамических нелинейностей,
но ты обиделся.
Если интересно вверх поднимись по теме
по фамилиям можно их труды в инете скачать и ознакомиться.

---------- Сообщение добавлено 12:12 ---------- Предыдущее сообщение было 12:07 ----------

А как ты отличаешь в усилителе, где линейное звено, где нелинейное?

Для этой цели разработан метод оценки амплитудно-фазовых искажений, который позволяет
провести идентификацию линейных и нелинейных звеньев как статических так и динамических,
конечно с ограничениями.

[Teoretic]

А почему такая большая разница в линейных искажениях моего усилителя и идеального усилителя?
Я что, зря старался сделать им одинаковые АЧХ?

---------- Сообщение добавлено 13:35 ---------- Предыдущее сообщение было 13:33 ----------

по фамилиям можно их труды в инете скачать и ознакомиться.

Мне не очень интересно читать монографии, к тому же не имеющие отношения к усилителям низкой частоты.
Да и спрашиваю я не у них, а у тебя. Ты и ответь. Как я отвечаю на все вопросы, своими словами.

[wert]

А почему такая большая разница в линейных искажениях моего усилителя и идеального усилителя?

Своими словами я попытался в короткой форме озвучить разницу между статическими и динамическими звеньями.
и это не одно и тоже.
Разница в динамических линейных искажениях моделей разных усилителей с близкими АФЧХ
из-за разных процессов заряда/разряда отличающихся в моделях инерционных цепей.
При желании можно этот процесс исследовать в моделях.

Да и спрашиваю я не у них, а у тебя. Ты и ответь. Как я отвечаю на все вопросы, своими словами.

Звучит как требование, опять включаешь барьеры.

---------- Сообщение добавлено 14:04 ---------- Предыдущее сообщение было 13:54 ----------

Мне не очень интересно читать монографии, к тому же не имеющие отношения к усилителям низкой частоты.

Тут все ответы на твои вопросы.
Если усилитель рассматриваем как безинерционный обьект
с искажениями связанными только с неравномерностью амплитудной характеристики,
тогда Кг нам достаточно для описания качественных характеристик усилителя.
Если учитывать инерционные свойства звукоусилительного комплекса, тогда Кг не достаточен.
Хозяин барин каким путем идти.