TubSuMo - гибрид с низким уровнем искажений и превосходным звуком

[vzaichenko]

Как обещал чуть ранее, публикую свой прошлогодний проект гибридного усилителя с низким уровнем гармонических и интермодуляционных (что особенно приятно) искажений. 12AU7 на входе, связь входного дифференциального каскада и УНа "а-ля Sansui", на выходе - выходная секция EF3 "non-switching". Оригинальный УН - комбинация супер-пары Баксандала и каскода Хоксфорда - обеспечивает высокую линейность в сочетании с прекрасным, ровным клиппингом без "прилипаний".

Замеры сделаны при питании +/-50В, для чего номиналы R6, R11 установлены в 10к, а стабилитроны D8, D9 сняты (изначально было сделано под +/-70В).
Спектры замерены при выходной мощности 50Вт на нагрузке 8 ом.

Хэв фан

[Johny]

TIM по методике Кёрла

Не стоит произвольно менять автора метода измерения "TIM-distortions ".
Это профф. M. Otala.

[fakel]

режим SuperA (Non-Switching) в ВК не только не уменьшает коммутационные (т.е. ВЧ) искажения, но и увеличивает их. Это объясняется тем, что в этом режиме искусственно затягивается выключение активного плеча, что приводит (вследствие работы ООС) к форсированному включению неактивного и, следовательно, к ударному увеличению отбора тока от УН.

Имхо, эффект возникает, если неактивное плечо сохраняет низкое свое выходное сопротивление, которое надо "передавить" активным. Если же неактивное плечо превращается в ИТ (чего я на схеме не наблюдаю) то перетяг нужен лишь для разрядки коллекторной емкости

[Валет]

Если КИ создают какие-то высокочастотные помехи, которые проявляются в звуковом диапазоне в виде некоего коррелированого с сигналом шума или подъемом шумовой полки - значит мы должны это видеть.

Вас измерерия, процитированные в этом посте , не убедили?
В этом моем посте описка. Для LM3886 я имел в виде меры не по уменьшению интермодуляции, а по уменьшению КИ

Имхо, эффект возникает, если неактивное плечо сохраняет низкое свое выходное сопротивление, которое надо "передавить" активным. Если же неактивное плечо превращается в ИТ (чего я на схеме не наблюдаю) то перетяг нужен лишь для разрядки коллекторной емкости

Да, это так.
Коммутационные выбросы по этой причине возникают из-за дополнительного тока, необходимого для «перетяга» запаздывания перехода противоположного плеча в неактивное состояние.
Но каков вес КИ по этой причине и КИ от изломов ПФ в общих КИ, я определить не берусь.
Так что вопрос о роли запаздывания выключения на уровень КИ остается открытым, имхо.

[fakel]

Скажу крамольную мысль: не важно, какой остаточный ток будет у неактивного плеча (нулевой у закрытого транзистора - это частный случай), важно как гладко плечо к этому току подбирается. Если фиксация тока (пусть и ненулевого) будет резкая (излом) то спектр искажений будет ничуть не лучше традиционного ВК

[SAPR]

Скажу крамольную мысль:

Так я (и не только) об этом давно говорил .

[Nick-nack]

Если фиксация тока (пусть и ненулевого) будет резкая (излом) то спектр искажений будет ничуть не лучше традиционного ВК

чтобы этого избежать, петля "слежения" non-switching должна быть на порядок быстрее главной петли.

Выходные транзисторы входят и туды и сюды, так что это условие достигается только, если сильно "затормозить" основную петлю

так себе решение

[vzaichenko]

Есть другие способы обеспечения плавного перехода от активного состояния к "полке" и обратно. Основную петлю тормозить не надо совсем. Вот как это сейчас выглядит в симуляторе - показаны напряжения на эмиттерных резисторах верхнего и нижнего плеча (0.2 ом каждый), пропорциональные току коллектора (в полный размер и более детально в около-нулевой зоне):



Выходной сигнал - 20 вольт на 8 ом (50 ватт).
Ничего резкого тут нет.

---------- Сообщение добавлено 19.03 ---------- Предыдущее сообщение было 18.51 ----------

Снял спектры и измерил THD и IMD другого своего усилителя - основного в своей системе >ЗДЕСЬ<
THD на 1, 10 и 20 КГц плюс IMD на 14 + 15 КГц. Верхний ряд при выходной мощности 10 Вт, нижний - 45 Вт.
Нормально так? Лучше стало? Я имею в виду с точки зрения представления и информативности.

Гибрид измерю чуть позже - он у меня в другом месте.

[vzaichenko]

Гибрид - адаптировал под питание +/-50В и замерил спектры при 50Вт выходной мощности (20В RMS на 8 ом).
Меандры - при размахе 40В от края до края, на той же нагрузке.

[vzaichenko]

Перезагрузил результаты измерений в первом посте в самом вверху - тот же самый фронт-енд в комбинации с описанной выше "non-switching" выходной секцией на биполярных транзисторах.
Спектры замерены при 50Вт на 8 ом (20 вольт RMS). Искажения ниже, чем с простым буфером на латералах - в верхней части диамазона значительно ниже. Ток покоя - 75мА на пару (всего 3 пары Санкенов).

---------- Сообщение добавлено 23.55 ---------- Предыдущее сообщение было 19.33 ----------

Работа на емкостную нагрузку. Стабильность сохраняется. Хотите меньшей амплитуды колебаний на большой емкости - просто увеличьте индуктивность на выходе. Хотя в реальных условиях имеющихся там 1-2 мкГ более чем достаточно.

[fakel]

Хотите меньшей амплитуды колебаний на большой емкости - просто увеличьте индуктивность на выходе.

А шунтирующий резик уменьшить не?

[Валет]

Работа на емкостную нагрузку.

Такая проверка на меандре не имеет большого смысла, она не дает никакой информации о УМЗЧ. Фактически такая работа является ударным возбуждением колебательной системы, образованной индуктивностью на выходе УМЗЧ и подключенной емкости с шунтом 8 Ом. Если выходное сопротивление УМЗЧ намного меньше сопротивления шунта (а в УМЗЧ с ОООС иначе и не бывает), то осциллограф показывает процесс, зависящий только от параметров колебательной системы и не зависящий от качества УМЗЧ.
Кроме того, на фронтах меандра УМЗЧ в большинстве случаев работает в режиме КЗ, который тоже не определяет качества работы в усилительном режиме, но влияет реакцию колебательной системы.

[vzaichenko]

Такая проверка на меандре не имеет большого смысла, она не дает никакой информации о УМЗЧ. Фактически такая работа является ударным возбуждением колебательной системы, образованной индуктивностью на выходе УМЗЧ и подключенной емкости с шунтом 8 Ом. Если выходное сопротивление УМЗЧ намного меньше сопротивления шунта (а в УМЗЧ с ОООС иначе и не бывает), то осциллограф показывает процесс, зависящий только от параметров колебательной системы и не зависящий от качества УМЗЧ.
Кроме того, на фронтах меандра УМЗЧ в большинстве случаев работает в режиме КЗ, который тоже не определяет качества работы в усилительном режиме, но влияет реакцию колебательной системы.

Просто если усилитель спроектирован неправильно, то мы получим генератор. Проверили - не получили. Хорошо

[Валет]

Просто если усилитель спроектирован неправильно, то мы получим генератор. Проверили - не получили. Хорошо

Это надо проверять при работе УМЗЧ в линейном режиме на разных частотах, амплитудах и нагрузках. Ваша проверка не гарантирует, что УМЗЧ не будет звенеть в рабочем режиме.

[vzaichenko]

Это надо проверять при работе УМЗЧ в линейном режиме на разных частотах, амплитудах и нагрузках. Ваша проверка не гарантирует, что УМЗЧ не будет звенеть в рабочем режиме.

Ни одна отдельно взятая проверка ничего не гарантирует. Хотя по тому, как усилитель обрабатывает прямоугольный импульс, о нем можно много чего сказать.

---------- Сообщение добавлено 20.01 ---------- Предыдущее сообщение было 19.29 ----------

Наблюдаю последнее время на форуме, тенденция выкладывать измерения (в частности спектры), скажем так, которые требуют перепроверки. (цифры запредельные...) ( наверное пора уже единую методику на форуме принимать, для снятия характеристик умзч).

Касаясь вашего усилителя, поясните немного за счет чего (схемные решения или глубокая оос к примеру) достигается высокая линейность?

А вот теперь это как, требует перепроверки? )) Спектры в первом посте.

---------- Сообщение добавлено 20.06 ---------- Предыдущее сообщение было 20.01 ----------

Вот отчет по испытаниям усилителя Behringer A500 на мультитоне при мощности 115 Вт на 3,9 Ом. Взято отсюда . Видно, что на мультисигнале (120 тонов), имитирующем реальный сигнал, шумовая полка поднимается на 15-20 дБ во всем звуковом диапазоне.

Вложение 251313

Интересно, что у микросхемы LM3886, в которой приняты меры по уменьшению КИ, результат аналогичного испытания значительно лучше. Этим и объясняется невысокий КНИ у ZD-50 (0,01-0,02% с учетом КИ, при 12 Вт на 4 Ом)

А вот так хорошо? Слева - шумовая полка без сигнала, справа - с теми самыми 120-ю синусами. Амплитуда всей этой колбасы на выходе 50В от края до края. Нагрузка 8 ом.