Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[Игорь Гапонов]

Это не имеет отношения к делу.

Offтопик:
это имеет отношение к делу. Тут на ветке в большинстве своём не правильно понимают (используют) сам общепринятый термин "корреляция". Он относится к зависимости (взаимосвязи) "по статистике", а не к зависимости "по закону". Поэтому корреляция необязательно должна иметь причинно-следственный характер для конкретной реализации процесса. И поэтому нельзя "упрощать" предполагаемый алгоритм восприятия, игнорируя это отличие.

[Suravi]

Извините, что вмешиваюсь в поток. Увидел как пухнет ветка и решил почитать. Познавательно в целом, но
очень много спорного в высказываниях митингующих и по теме первого поста мало сдвигов.
Если Вы не принимаете высказывания и реальные измерения с графиками Пахомова А.И., то извольте
предоставить свою интерпретацию его измерений, или опровергните их своими измерениями и
покажите, что чел не прав и заблуждается, или специально искажает результаты измерений и выдаёт
желаемое (по его теории) за действительное. А так, получается пустой трёп ни о чём и попытка
самоутвердиться в своих убеждениях. Давайте веру и чувства отбросим и попытаемся воспроизвести
измерения автора спорной теории. Все наверно смотрели разрушителей легенд, не плохо придумано.
Для этого вполне достаточно иметь софт способный строить 3d спектр и софтовый генератор пилы синуса,
как описано у автора. Если некоторые не верят в спектральный анализ, то это их проблема. С современными
зв картами можно существенно повысить "чуйку" входа вплоть до 192-384/24-32 и иметь прекрасное разрешение
на FFT слайсере при минимальном размере окна вплоть до 1 мс. И увидеть все критически важные для слуха
фазовые, частотные и амплитудные искажения, относительно входного сигнала.
Для проверки предлагаю взять "эталонный" унч, например на TDA2030, потом измерить Ваш любимый слуху унч.
Естественно всё это должно быть сделано относительно используемой зв карты.
Всего 3 графика 3d спектра надо сделать и тема будет закрыта, или продолжена.
Касаемо ПП, оос, согласования АС всё очевидно и это правильные темы, но если теория Пахомова подтвердится,
то возможно появится некое средство измерительное, которое позволит улучшать эти параметры и объективно
оценивать эти улучшения не прослушиванием на кухне, а достоверными и повторяемыми измерениями.

+100!
Извините, три дня меня не было, бухал.
По сути, складывается ощущение что тема и авторское моделирование никому не интересны и не нужны. Подозреваю что и выложенные восемь источников в первом посте тоже никто читать не хочет. Теперь к сути анализа автора. В работе №3 из первого поста в качестве анализа взят двухтактный выходной каскад на двух транзисторах Q1.Q2 2N3055A и MJ2955A, в качестве нагрузки R_Н=4Ом., и питании его U_П=+-40В, в качестве входного сигнала линейно-нарастающий во времени синусоидальный сигнал частотой 1кГц, по оси времени(абсциссы) 0-100мсек., по оси амплитуды (ординаты) 0-100В. (рис.7 из (3)). Заметим, что прямая линия - огибающая для положительных и отрицательных полуволн входного синусоидального сигнала выбрана исходя из удобства сравнения с прямой, никакой ООС здесь еще нет. В этом же источнике на рис.8 он получил, до перегрузки на 86-й миллисекунде т.е. до клиппирования, нелинейно-нарастающий синусоидальный выходной сигнал. Здесь же автор для сравнения наложил на график две прямые линии от нуля до точки клиппирования Т=86 мсек. для положительных и отрицательных полуволн. "При этом отклонения от линейного (входного) закона на участке Т меньше 86 мсек., до клиппирования, отражает рассматриваемые явления в части амплитудных искажений." (3), с.9. Далее нетрудно предположить, что при нелинейном выходном каскаде, опять же для понятия сути ООС пока в рассуждениях не трогаем, на выходе кроме нелинейно-нарастающей первой гармоники (основного тона) получим нелинейно-нарастающие высшие гармоники количество и амплитуды которых будут определяться этой нелинейностью выходного каскада. Причем для выделения пятой и более высоких гармоник автор к выходу выходного каскада подключил синтезированный системой Micro-Cap ФВЧ с частотой среза 4800Гц и подавления на частоте 1кГц не менее 136дБ. Далее, здесь же в(3) с.11 рис.11 автор заменил входной сигнал на стационарный обычный синусоидального напряжения амплитудой 1В и частотой 1кГц, где на выходе выходного каскада т.v(Out)(верхний график) для первой гармоники амплитудой 0,7В (коэффициент передачи двухтактного каскада меньше единицы), и после фильтрации в точке v(Out1) остается лишь пятая гармоника частотой 5кГц и амплитудой 1,18мВ (нижний график). Теперь посмотрим на оба графика, вернее огибающие для положительных и отрицательных полуволн для первой и пятой гармоник рис.11, и сравним их с огибающими также для положительных и отрицательных полуволн входного сигнала. Разницу не нашли, я то же. Вот это пример и показывает работу выходного каскада где искажения АХ никак не проявляются, т.е. устройство при этом, по сути, работает в одной точке своей передаточной характеристике и может иметь весьма хорошие (но статические!) параметры. Картина кардинально меняется в динамике, при замене ранее оговоренного синусоидального сигнала функциональным источником типа NFV - сигналом линейно-нарастающего синусоидального напряжения частотой 1кГц. И вот здесь уже на рис.12 в точках v(Out) и v(Out1) мы видим совершенно различные огибающие для положительных и отрицательных полуволн нелинено-нарастающих сигналов для первой и пятой гармоник соответственно по сравнению с входным (линейно-нарастающим). Опять же, повторюсь, в своих рассуждениях пока мы ООС не применяем. Что это за искажения? Автор называет эти искажения как искажения АХ именно выходного каскада - как основного источника вышеуказанной пропорциональности между входным и выходным напряжениями в динамике. "Критичность выходного каскада с точки зрения вносимых им искажений объясняется двумя причинами: режимом В или АВ и работой на максимально широком участке своей передаточной характеристики. При этом нелинейность последней есть не что иное, как проявление исходной нелинейности основных усилительных элементов - мощных биполярных транзисторов. Разумеется, другие транзисторы тоже нелинейны, но выполненные на них каскады работают в гораздо меньшем токовым диапазоне (предоконечный) или в режиме А. Таким образом, линеаризация передаточной функции усилителя требует, прежде всего, совершенствования именно выходного каскада, нелинейность которого, хотя и предопределена свойствами биполярных транзисторов, не является величиной постоянной и зависит от типа последних." (2) с.9. Если в рассуждениях мы не будем мусолить ООС и электродинамический преобразователь ввиде нагрузки, а ограничемся простым R_Н, то должны бы хоть как-то объяснить вышеуказанные искажения. Дальше уже можно будет перейти в рассуждениях и к ООС.

---------- Сообщение добавлено 00.15 ---------- Предыдущее сообщение было 00.13 ----------

И теория и практика показывают, что выходное напряжение эмиттерного повторителя отличается от входного именно на нелинейное напряжение Э-Б и, следовательно, является искаженным. Даже если не учитывать искажения постоянной составляющей сигнала. И устранить искажения от перехода Э-Б в эмиттерном повторителе невозможно ни теоретически, ни практически. Можно только уменьшить применением транзисторов с высоким В.
Это так, для справки.

+100!
Все это отражено в работах Геннадия Прищепова, журнал схемотехника №9, 2006г., стр.26-29

[korolkov24]

то должны бы хоть как-то объяснить вышеуказанные искажения.

Утомляет изобилие слов.

[теоретизирующий практик]

Suravi Надо заметить, однако, что в природе не может быть линейно нарастающей синусоиды. Как только начинаем изменять амплитуду синусоиды - синусоида искажается, или по другому, появляются побочные продукты модуляции.

[оператор]

Цитата ТС:
"Таким образом, линеаризация передаточной функции усилителя требует, прежде всего, совершенствования именно выходного каскада, нелинейность которого, хотя и предопределена свойствами биполярных транзисторов, не является величиной постоянной и зависит от типа последних." (2) с.9. Если в рассуждениях мы не будем мусолить ООС и электродинамический преобразователь ввиде нагрузки, а ограничемся простым R_Н, то должны бы хоть как-то объяснить вышеуказанные искажения".



Простые вещи, как не сделать того, о чем написано. Что совершенствовать?
Все давно усовершенствовано и расписано на этом форуме.
ТС приводит статьи и документы в которых описываются проблемы схемотехники 70-х годов, элементной базы из тех же времен и древней топологии.
На сегодняшний день этих проблем просто - не существует!

1. Распределение токов нагрузки на большое количество выходных транзисторов.
12 шт и более в плече (читаем Агеева, см. схемы Акуфаза).
И можно не мусолить тип нагрузки.

2. Выходной каскад в режиме АВ.
Отдельный драйвер на каждый выходной транзистор.
ОС снимается с драйвера в режиме А + Выходной транзистор + рандомизация при достаточно большом количестве выходных транзисторов.
И можно не мусолить ОС.

3. Минимизация паразитной индуктивности печати.
И можно забыть о фазовых и амплитудных нелинейностях.
Все.

[Игорь Гапонов]

...
Извините, три дня меня не было, бухал.
...

Мне больше всего в Вас как в топикстартёре симпатична Ваша толерантность к происходящему на ветке. Обратите внимание на общественный резонанс. И это неспроста. Т.к. название ветки, включая неоднозначный и многослойный как современные печатные платы оксюморон про амплитудные искажения гармонического спектра, содержит в себе гораздо больше, чем сабжевые "по ТС" статьи. Кстати, прочёл всё, и только потом начал поститься.

[korolkov24]

Offтопик:
Статьи, по ссылкам первого поста читал по диагонали, ничего полезного не нашёл - не за что было зацепиться.
Я понимаю, что все люди живые, каждый может заблуждаться, но не стоит заблуждения выдавать за истину, а значит и писать надо по делу.
Автору, не мешало бы удалить ненужную воду из материала и оставить пол страницы описания сути вопроса - Краткость — сестра таланта.

---------- Сообщение добавлено 00.44 ---------- Предыдущее сообщение было 00.26 ----------

Некоторые цитаты, которые приводит топикстартер.

Эти искажения никак не проявляются в статических испытаниях усилителя, поскольку режимы выходных транзисторов постоянны, соответственно, постоянен и коэффициент передачи.

Проявляются на обычной синусоиде.

Действие ООС - системы линейного регулирования – не исправляет указанную нелинейность, лишь уменьшая масштаб отклонений в каждой ее точке.

Ну конечно же ООС ничего не исправляет на 100% и не только в этом случае.

По этой причине увеличение глубины ООС не приводит к улучшению качества звучания, хотя коэффициент гармоник снижается

Смешной вывод.

важна не только и не столько амплитуда гармоник, сколько верность воспроизведения их огибающих – формант

Автор делает какие-то умозаключения, неверные в принципе и основанные только на догадках - так нельзя.
Вся идея странная и туманная.

[A.B.ANTONOV]

Спектр треугольной огибающей 3 Гц синуса 1000 гц с гармониками, 1 сек. Окно 10 мс, наложение 0,5. Частота дискретизации 192 кГц.

Вот файлы маткада и ворда с картинками. 3d_spectr.docx3dspectr2.zip

Кто по теме хочет разобраться посмотрите файлы. Пока в 14 маткаде расчёт сделан.
В файле генератор огибающей и собственно синуса с возможными гармониками. Дальше слайсер 3д спектра.
Завтра попробую сформировать из этого мат генератора реальный wav 16-24 бит и воткну функцию чтения wav файлов
для анализа.
Посмотрел sound forge и wavelab. Да, они формируют 3д спектр, но отстой полный. Не приблизить, не повернуть и много
ещё чего не вкусного. В общем решил сам написать в маткаде. Если эффект по теме будет обнаружен, то можно будет
и нормальную прогу написать, для аудиоманьяков.

[Игорь Гапонов]

...
На сегодняшний день этих проблем просто - не существует!

1. Распределение ...(читаем Агеева, см. схемы Акуфаза).
И можно не мусолить тип нагрузки.

2. Выходной каскад в режиме АВ.
Отдельный драйвер... + рандомизация ...
И можно не мусолить ОС.

3. Минимизация паразитной индуктивности печати.
И можно забыть о фазовых и амплитудных нелинейностях.
Все...

Очевидно, он беспроблемно работает от простого как двери ИП...

Сколько стоит такой решающий все проблемы усилитель? Баксов пять на два канала с защитными наворотами в интеграле, наверное. + трансформатор с мостом и односекундным пассивным ёмкостным буфером, ладно 20 бакинских и десять - радиатор + 10-15 кнопки с разъёмами. = 50 уе в сборе (само играет сразу без крутилок, если не взорвалось на заводском контроле - ООС должна быть 100-120дБ, проблем же нет). И где же оно?

[оператор]

Очевидно, он беспроблемно работает от простого как двери ИП...

Сколько стоит такой решающий все проблемы усилитель? Баксов пять на два канала с защитными наворотами в интеграле, наверное. + трансформатор с мостом и односекундным пассивным ёмкостным буфером, ладно 20 бакинских и десять - радиатор + 10-15 кнопки с разъёмами. = 50 уе в сборе (само играет сразу без крутилок, если не взорвалось на заводском контроле - ООС должна быть 100-120дБ, проблем же нет). И где же оно?

Вот оно:

А, стоит 10-15 баксов (килобаксов).

32 транзистора в ВК, АВ, нормальная топология печати, СМД, на счет ОС не знаю...
В общем, все то, что и положено делать, что бы не искать черных кошек.

[Игорь Гапонов]

А, стоит 10-15 баксов (килобаксов).

32 транзистора в ВК, АВ, нормальная топология печати, СМД, на счет ОС не знаю...
В общем, все то, что и положено делать, что бы не искать черных кошек.

Ну, разработка интегральной сборки и на четверть ляма тянет, если не больше. Самое главное тут для глобалистов, что авторские никто не отсудит, и чтоб купили выпечки на три-четыре ляма. Но в таком виде оно ничем, кроме схемы, три-дэ монтажа и УЭ по правилам прошлого века с помощью кайла того же века от императора Макарова не отличается. А вот на счёт звука - см. проект и сравнительную прослушку профетмастера в волшебной комнате.

Так что опыт по Вашим мотивам, который явно уже случился, скорее показывает живучесть чёрной кошки, чем рациональность многокристалльно-слоистой стратегии. Наверное, поэтому и не хотят в силиконске связываться с "агеевской топологией" - не выгодно ни нам ни им. А свободные художники приспичит, так и такое могут себе позволить на кухне изобразить, огого какое.

[Audiomaniac]

32 транзистора в ВК, АВ, нормальная топология печати, СМД, на счет ОС не знаю...
В общем, все то, что и положено делать, что бы не искать черных кошек.

Ну там с искажениями у аккуфейзов не очень-то круто, можно в стереофиле посмотреть измерения. Платы УМ не по-агеевски разведенные опять же.

[variator]

сформировать из этого мат генератора реальный wav 16-24 бит

И можно будет записать на CD и пытать реальные усилители?

Не приблизить, не повернуть

Вот эта http://shmelyoff.nm.ru/ растягивает на весь экран и вращает мышкой. Бесплатно работает только 15 секунд. Достаточно ли будет для анализа?

[korolkov24]

Спектр треугольной огибающей 3 Гц синуса 1000 гц с гармониками

Разъясните, что хотим увидеть? - идею не понял.
О том же? https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2039512

[Latvian]

цитата: «Если УМЗЧ собран на обычных кремниевых транзисторах с горбообразной зависимостью коэффициента передачи от тока, выходной каскад не только вносит ВЧ продукты в цепь ООС и соответственно в разностный сигнал, но и искажает амплитудную характеристику (далее АХ) всего устройства.

Вот если бы в лоб столкнуть безосый и ооосный аппараты под землей, где нет эфирных помех, да еще с девственным(аккумуляторным) питанием, то можно было бы определиться, влияет на звук сама ООС или ее реакция на ВЧ-помехи.

[dekko]

влияет на звук сама ООС или ее реакция на ВЧ-помехи.

оть

[korolkov24]

реакция на ВЧ-помехи.

А откуда ВЧ помеха возьмётся?

[A.B.ANTONOV]

И можно будет записать на CD и пытать реальные усилители?

Можно и на CD, можно и просто в любом плеере проигрывать. Вот уже сделал запись генератора в файл. 3dspectr3.zip

Разъясните, что хотим увидеть? - идею не понял.

Идея в первом посту, а я только хочу её проверить. Если, это действительно туфта, то вот и посмотрим.
Доделаю анализ и проведу измерения звуковой карты и плохенького унч на tda2030. Если разницы в огибающих
не будет, то особенности звучание этой микры не связаны с динамикой, а лишь со статикой Кр и вопрос можно
будет закрыть, но если нет, то ... посмотрим.

[korolkov24]

Идея в первом посту

Я что-то там не нашёл чётко описанной идеи, много текста и непонятна сама суть идеи.
Если речь о боковых полосах, то от них избавиться невозможно в принципе, а если о мифических искажениях, то надо для начала осмыслить природу их возникновения.
Боковые полосы на звук не влияют, это понятно, так как математически они существуют в любом звуке.
Так как идея нигде чётко не сформулирована, ветка ни о чём.
Формулировка займёт несколько строк, а нам приходится читать несколько листов, и всё равно идея автора не раскрыта.

[variator]

запись генератора в файл

.XMCD ??? Вав то, как из него получить?