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.

[Malinovsky D]

только коррекция усилителя на устойчивость подбирается без выходного RL барьера.

А для чего это нужно? Какой смысл в том, чтобы УМ мог работать без выходного барьера на нагрузку 100 нФ?

[Teoretic]

Это та же самая модель. Добавлена RL-цепочка на выход. Так ее и измеряй, целиком. Усилитель же будет с нею работать.

[Hennady]

Какой смысл в том, чтобы УМ мог работать без выходного барьера на нагрузку 100 нФ?

это когда 50 метров акустического кабеля подключают, тогда это имеет смысл.
Для киловаттных концертных усилителей, Буше как то не технологично было устанавливать, для класса Д это уже не актуально...

[Malinovsky D]

это когда 50 метров акустического кабеля подключают, тогда это имеет смысл.

УМ будет в этом случае с барьером.
А интересно, зачем УМ должен держать 100 нФ на выходе БЕЗ барьерной цепи?

[wert]

А для чего это нужно? Какой смысл в том, чтобы УМ мог работать без выходного барьера на нагрузку 100 нФ?

Смысл в том, что на каждую микросхему, усилитель при разработке в ТЗ задаются параметры устойчивости
в малосигнальном режиме и при максимальной амплитуде выходного напряжения в заданной полосе частот.
TDA1514, AD828 показывал в теме характеристики усилителей на указанных микросхемках,
так вот устойчивость усилителей сохраняется при емкости в цепи нагрузки до 2 мкФ,
эти параметры задаются при разработке.
Каждая микросхемка, усилитель имеет свой индивидуальный параметр устойчивости,
от этих параметров зависит инерционность усилителя, включая инерционность цепи коррекции в ОС.
Чтобы корректно оценить динамические искажения усилителей в одном классе
необходимо уровнять усилители по параметру устойчивости к импедансу нагрузки.
100 нФ параллельно активной нагрузке на мой взгляд вполне достаточно для глубокоосника,
но могут быть иные задачи поставленные перед разработчиками.

[Malinovsky D]

Чтобы корректно оценить динамические искажения усилителей в одном классе
необходимо уровнять усилители по параметру устойчивости к импедансу нагрузки.

Ок. Какой это имеет практический смысл? Ведь на выходе усилителя никогда не будет емкости 100 нФ БЕЗ защитного барьера.

[Teoretic]

Смысл в том, что на каждую микросхему, усилитель при разработке в ТЗ задаются параметры устойчивости

Смысл получается такой: измеряем один усилитель, а слушаем - другой!

---------- Сообщение добавлено 14:45 ---------- Предыдущее сообщение было 14:30 ----------

что значит нет? конечно есть.
например для ОУ разве не для единичного коэффициента усиления ее указывают?

Нет.
Посмотри, как вообще измеряется скорость нарастания для ОУ (подсказка: на вход дают прямоугольник громадной амплитуды, входной каскад заведомо перегружается).

[vladimir sim]

А это в полном соответствии в заветами В.И.Ленина- Крупской сказал, что пошел к любовнице, той {И.Арманд}- что пошел к жене, а сам в библиотеку-и работать, работать!

[Dieselboy]

на фазовом портрете находят градусы,

Простите, но ведь у вас не обозначено что там, и логично было бы предположить, что это гдадусы, обычно их кап по умолчанию использует. Вы же сами не соизволили до сих пор обозначить единицу размерновсти в которой измеряете свои измерения. Возможно это радианы, угловые минуты/секунды или что-то ещё?

В данном случае это изменение скорости выходного напряжения относительно входного воздействия

Ну тогда это вообще не имеет никакого смысла - это как переводить градусы в напряжение. Тут действительно без дара не обойтись, но вам это удалось.

[wert]

Какой это имеет практический смысл? Ведь на выходе усилителя никогда не будет емкости 100 нФ БЕЗ защитного барьера.

конечно импедансом звукового кабеля условно можно пренебречь,
а входным импедансом кроссовера?
Необходимость защитного RL барьера это чисто риторический вопрос,
Зачем нужны КТЗ для любой конструкции, усилителя в том числе.
Зачем TDA1514, AD828 спроектированы устойчивыми к емкостной нагрузке 2 мкФ?
а LM7171 не держит 100 нФ?
Единого стандарта нет, есть задачи есть опыт разработчика.
Вы можете разработать усилитель и для чисто активной нагрузки под свою задачу,
я делаю усилители устойчивыми к емкостной нагрузке 100 нФ.
Но без общих одинаковых рамок и требований к импедансу нагрузки не возможно оценить
реальные динамические искажения.
Используя выходной барьер и входной фильтр мы в большей степени оцениваем линейные динамические искажения названных цепей,
а хотелось бы видеть динамические искажения усилительной части.

[Malinovsky D]

а входным импедансом кроссовера?

На практике входной импеданс кроссовера не опускается ниже отметки 2 Ом. И на ВЧ, как правило, индуктивный, а не емкостной характер.
В сети очень много измерений импеданса самых различных АС.

я делаю усилители устойчивыми к емкостной нагрузке 100 нФ

Я и пытаюсь спросить - почему выбрано значение 100 нФ? Причем, с вариантом подключения напрямую, БЕЗ защитной LR цепи на выходе, которая собственно и нужна для защиты УМ от емкостной нагрузки.
Почему не 500 нФ? Или 10 нФ?

Есть какое-то объяснение, кроме собственного желания? Я не отрицаю формулы "мне захотелось, и я выбрал".
Есть что-то кроме этой формулы?

Одно из контр-соображений. Производители выходных транзисторов пытаются уменьшить выходную емкость. Разработчики УМ стараются выбирать транзисторы с меньшей выходной емкостью.
И вот они выбрали. Выходная емкость батареи транзюков от Санкена не выше 10 нФ при всех диапазонах выходных напряжений. Добились устойчивости с некоторым запасом. А им: "Постой-ка, дружок. А ну-ка подцепи 100 нанофарадиков на выход".
Вопрос - зачем было возиться с выбором ВЧ транзисторов? Можно было ставить мегагерцовые с выходной емкостью в нанофарады, чтобы прийти к тому же.

И что мешает им отмахнуться от Сергея Рубальского с его желанием поставить 100 нФ на выход? Что они упускают из виду, не желая ставить на незащищенный выход 100 нФ?

Зачем TDA1514, AD828 спроектированы устойчивыми к емкостной нагрузке 2 мкФ?

Не пробовал. Не знаю. Держат? Прямо на выходе?

[Hennady]

Каждая микросхемка, усилитель имеет свой индивидуальный параметр устойчивости,
от этих параметров зависит инерционность усилителя, включая инерционность цепи коррекции в ОС.
Чтобы корректно оценить динамические искажения усилителей в одном классе
необходимо уровнять усилители по параметру устойчивости к импедансу нагрузки.

да вы с этими микросхемками при практической реализации банально упретесь в параметры питания и разводки плат, которые коррелируют с нагрузкой ничуть ни меньше чем корректирующие цепи в самом ОУ...

---------- Сообщение добавлено 16:02 ---------- Предыдущее сообщение было 16:00 ----------

я делаю усилители устойчивыми к емкостной нагрузке 100 нФ.

так это легко определить по АЧХ...
полосы единичного усиления достаточно для определения "качества ОУ".

[wert]

Я и пытаюсь спросить - почему выбрано значение 100 нФ? Причем, с вариантом подключения напрямую, без защитной LR цепи на выходе.

Чем выше устойчивость к емкостной нагрузке при малых динамических искажениях, тем меньший номинал индуктивности для RL барьера понадобится.
Что в свою очередь уменьшит линейные динамические искажения усилителя в целом.
устойчивость к 100 нФ в нагрузке при малых динамических искажениях это мое вполне достигаемое желание.

И что мешает им отмахнуться от Рубальского с его желанием поставить 100 нФ на выход

вы имеете в виду устойчивость усилителя к емкостной нагрузке 100 нФ без емкостного барьера?
ведь никто не рекомендует просто нагрузить усилитель на емкостную нагрузку.
А отмахнуться можно от любого предложения по повышению устойчивости усилителя и одновременному уменьшению динамических искажений.
Ведь кроме Кг и ИМ более ничего особо и не измеряется, имеется ввиду инерционные параметры системы.

Держат? Прямо на выходе?

оригинальная TDA1514 достаточно долго эксплуатировалась для различных тестов
и держала емкостную нагрузку без RL барьера до 2 мкФ, с этой целью была приобретена много лет тому,
но сжег на стресс тесте, к сожалению.
AD828 выше в теме показывал тесты.
Приобрел еще десяток 828, посмотрю будут держать емкостную нагрузку, значит снова повезло с оригиналом.

так это легко определить по АЧХ...
полосы единичного усиления достаточно для определения "качества ОУ".

показывал примеры в МС
в малосигнальном режиме запаса с головой,
в Transient режиме сплошные возбуды
и это с моделью Level3, так что не все однозначно.

[Dieselboy]

В данном случае это изменение скорости выходного напряжения относительно входного воздействия

Тогда это не фазовый портрет, а график разностных искажений по напряжению, т.е. вы вводите в заблуждение говоря о фазе.

[Слава.С]

wert, скажите пожалуйста, что Вы думаете об этом фазовом образе? У меня, кроме того, что вижу фазу +- 100* ничего больше не придумывается.
Это УМЗЧ для стереотелефонов, мощность 1 Вт.

[wert]

скажите пожалуйста, что Вы думаете об этом фазовом образе?

фазовый образ формируется функцией скорости ошибки усилителя.
Он отражает инерционные свойства системы или ее динамические нелинейности.
У вас график фазы в виде статической ошибки системы, фазовый портрет по такому графику не получить.

Можно измерить фазовую характеристику усилителя при минимальном воздействии и максимальном воздействии,
полученная разница фаз в диапазоне частот может быть отображена в векторном виде,
далее расположить полученную фазовую ошибку преобразованную в функцию скорости в зависимости от воздействия.
Собственно тогда и получим фазовый портрет вашего усилителя
и только тогда можно оценить инерционные свойства усилителя.

[Hennady]

оригинальная TDA1514 достаточно долго эксплуатировалась для различных тестов
и держала емкостную нагрузку без RL барьера до 2 мкФ, с этой целью была приобретена много лет тому,
но сжег на стресс тесте, к сожалению.
AD828 выше в теме показывал тесты.
Приобрел еще десяток 828, посмотрю будут держать емкостную нагрузку, значит снова повезло с оригиналом.

не совсем понятен выбор этих ОУ...

может возьмете LM7372, THS3111 и AD827.... чтобы как то понятнее для прикладного характера тестов...

[wert]

не совсем понятен выбор этих ОУ

TDA1514 наверное более 10 лет прослужила в разных тестах, давно приобретена была.
AD828 получше будет чем AD827,
да и доступнее она и в сборе и россыпью.
Проверил AD828 на динамические искажения, очень хорошая микросхемка для звуковых приложений,
вверху натурные тесты приводил в сравнении с NE5532,
кому интересно можно ознакомиться.
Ограничений на микросхемки нет,
время на закупку и сборку усилителя,
а вот время как правило ограничено...

[Malinovsky D]

вы имеете в виду устойчивость усилителя к емкостной нагрузке 100 нФ без емкостного барьера?

Да, именно так. Полосу, как правило, тянут вверх, обеспечивая устойчивость в штатных режимах - имеется в виду, во всех диапазонах нагрузок, напряжений и частот. Понятно, что с некоторым запасом.
И установка 100 нФ внутрь схемы, без защитной LR цепи - это достаточно грубое вмешательство в конструкцию.

ведь никто не рекомендует просто нагрузить усилитель на емкостную нагрузку.

Я вас понял именно так. Вы сказали Теоретику, что емкость 100 нФ нужно ставить прямо на выход УМ, без защитной цепи LR.

И мне не понятно, почему УМ, спроектированный на работу с защитной LR цепью, должен выдерживать емкостную нагрузку без этой цепи?
Можно ведь пойти дальше - должен выдерживать не 100 нФ, а 10 мкФ, Не только на выходе, но и при замыкании выхода через емкость на вход.
И так далее. В пределе мы получим чугунную гирю, которая выдержит сварку и удар кувалды. Зачем?

Пример. УМ через LR цепь устойчив при емкостной нагрузке в 2 мкФ. И обеспечивает требуемую полосу в рабочих диапазонах и штатных режимах (клип, защита и т.д.).
Выходная емкость двух пар транзисторов в ВК - 2 нФ в самых критичных случаев - работа в районе клипа. Ничего не свистит. Добавили ради хохмы 5 нФ на вход без LR защиты - не заводится. Зачем добавили?
На случай, если в сервисе будет хреновая партия аналогичных транзисторов. И что бы даже при таком случае УМ не засвистел.

Поставили на выход LR цепь - УМ пустили в путь.

Но приходит Сергей Рубальский и говорит: "Стоять! А ну-ка убрали LR цепь, и быстро сунули 100 нФ на выход!" Понятно, что на осцилле тут же появился треш. УМ-у сделали обрезание, скорость упала. Параметры стали чуть похуже, но зато 100 нФ на выходе держит.
У меня только один вопрос - зачем?

Есть диапазон условий эксплуатации, он оговаривается в ТЗ при разработке. Есть список запланированных нештатных ситуаций. Какая цель повышения надежности работы аппарата при вмешательстве ему в кишки?
Выдерживает прикосновение измерительного щупа - и славно. Какую нештатную ситуацию имитирует кондер 100 нФ, установленный на выход УМ в обход LR защиты?

[wert]

Для Teoretic было написано следующее

Представленная для анализа модель держит до срыва в генерацию емкость номиналом 8 нФ параллельно нагрузке.
Что явно не достаточно для реальной нагрузки, если для чисто активной то да достаточно.
Предлагаю изменить коррекцию модели любым способом,
для работы как минимум на 100 нФ параллельно нагрузке.

затем неоднократно пояснено
что устойчивость усилителя до срыва в генерацию должна быть обеспечена на нагрузку 100 нФ без RL барьера.
Вы вроде всегда внимательно читаете.
Это не означает убираем RL барьер и ставим емкость побольше на выход для постоянного использования,
как вы пытаетесь видно не поняв исказить, это похоже на инсинуации,
надеюсь что не так.
Вам удобнее по петле Найквиста, по ошибке ПХ, по АФЧХ устойчивость определить,
так разве кто возражает,
только за
только как вы это сделаете в реальном железе, если не секрет конечно.
У меня в железе получается по петле Найквиста
и по ошибке ПХ устойчивость определить,
а у вас?