Предварительный усилитель напряжения: лампы, транзисторы или микросхемы?

[Сергей Гапоненко]

Дискуссия о преимуществах и недостатках ламповых и транзисторных (или микросхемных) усилителей мощности и попытки получить хороший звук в условиях домашнего конструирования привели многих аудиолюбителей к концепции гибридных усилителей, в которых ламповый усилитель напряжения (УН) раскачивает транзисторный усилитель тока (УТ).

Однако, понимаем ли мы, в чем преимущества ламп в усилителях напряжения?
Нельзя ли упомянутую концепцию реализовать полностью на транзисторной базе: транзисторный УН плюс транзисторный УТ, не используя общей отрицательной обратной связи.

В этом случае проблема "лампа или транзистор?" сводится к техническому анализу и прослушиванию относительно простых схем, без влияния динамической головки, без большой выходной мощности и т.д.

Можем ли в этом случае указать технические преимущества ламп, по которым они переигрывают при прослушиваниях транзисторные схемы? Короткий спектр гармоник, низкий уровень интермодуляционных искажений, широкополосность можно воспроизвести и на транзисторной базе. "Убивает" ли хорошее звучание в этом случае глубокая ООС транзисторных УН?
Если да, то почему? И какие технические тесты здесь могут помочь?

[Petr-1951]

Именно поэтому там кавычки стоят для тех, кто не понимает. Их и не существует, это лишь форма интерпретации для объяснения.

продолжим ликбез для непонимающих
В мультитоне Мусатова 10 частот с одинаковыми уровнями от 20 Гц до 20 кГц.
В данном тесте амплитуда отдельных сигналов равна 0,22 В(пик). При Ку равном чуть больше 26 дБ (точнее 20,5) амплитуда каждого сигнала на выходе будет равна 0,22*20,5=4,51 В(пик). Минимальное петлевое усиление на частоте 20 кГц равно 50 дБ (300 раз). На остальных частотах петлевое выше, поэтому и векторная погрешность на них будет ниже. Прикинем какого уровня должно быть пиковое значение векторной погрешности по Досталу. Для этого выходное напряжение отдельного сигнала делим на Ку: 4,51В/300 = 4510мВ/300 = 15мВ.
Проверим результат расчета с помощью МС9

как видите в качестве тестового сигнала использован мультитон максимально приближенный к реальному музыкальному сигналу. В тесте простейшие операции: умножение и вычитание, и никаких БПФ-анализов. Все предельно просто на самом деле.

Offтопик:
А кто не понимает могут продолжать надувать щечки и фыркать

p.s и чтобы правильно интерпретировали результат. Векторная погрешность сама по себе ничего не определяет, за качество выходного сигнала отвечают искажения - нижний график

[Alex]

удивительно, я даже не знал что можно иногда применить и гармонический анализ к таким сигналам. Поделись секретом что это за исключительные случаи.

Сам найдешь.

[fagos]

Offтопик:А кто не понимает могут продолжать надувать щечки и фыркать

А кто понимает может объяснить каким неведомым доселе механизмом вызвано появление так называемых "векторных искажений"? Ведь все виды искажений имеют свою природу, что и выделяет их в классификации в отдельные пункты.

[Teoretic]

переходной процесс, попавший в окно анализа БПФ даст нам дополнительные спектральные составляющие,

Не даст.
Для линейной цепи и переходной процесс не содержит дополнительных спектральных составляющих.
Не делайте таких грубых ошибок.

[fagos]

Teoretic, не буду повторять веселые картинки из Микрокапа. В теме по альтернативному драйверу уже приводил, да и Петров не раз выкладывал свои результаты по измерениям на первом периоде. Есть есть что альтернативное показать - буду рад посмотреть.

[hydr]

Offтопик:
hydr, за меня не переживайте, не принимайте к сердцу, может когда нибудь и вы разберетесь в векторных погрешностях и искажениях. На самом деле это не так сложно как вам кажется

Offтопик:
Маловероятно, что Вы найдете, в этом вопросе, в моем лице единомышленника. Скромно надеюсь на то, что меня минует старческое слабоумие.

[Teoretic]

не буду повторять веселые картинки из Микрокапа

И не надо!
Микрокап - всего лишь инструмент, и пользоваться им надо уметь.
Обратите внимание, что измерения "на первом периоде" используют вот такой входной сигнал:



Может быть, для кого-то это и синус, но это не так.
Надо отдавать себе отчет, что вы подаете на вход непериодический сигнал (синус, умноженный на единичную ступеньку), в спектре которого весьма много составляющих. Часть этих составляющих, прошедших через усилитель, вам и показывает микрокап "на первом периоде"

---------- Сообщение добавлено 23:10 ---------- Предыдущее сообщение было 23:08 ----------

может когда нибудь и вы разберетесь в векторных погрешностях и искажениях.

Да ваши векторные искажения - это то же самое, что частотно-фазовые (линейные) искажения, только во временном домене.

[Petr-1951]

Нет, не понятно.
Нет таких резких изломов в любых сигналах в принципе. Момент старта синусоиды относительно прямой линии имеет остро обозначенный излом, то есть не размазан по времени, а изменений сигналов с близконулевой длительностью в электронике не бывает. Научитесь пользоваться Лекалами, а не одной только Линейкой. Уже указывали на это.

зы. Мне нравится, как Вы перешли на прямой трансиент анализ).

абсолютно тоже самое может проделать любой радиолюбитель в железе и наблюдать с помощью осциллографа. Жаль что ты так и не понял что транзиент-анализ использован как осциллограф, не более того

---------- Сообщение добавлено 01:22 ---------- Предыдущее сообщение было 01:17 ----------

Обратите внимание, что измерения "на первом периоде" используют вот такой входной сигнал:
Надо отдавать себе отчет, что вы подаете на вход непериодический сигнал (синус, умноженный на единичную ступеньку), в спектре которого весьма много составляющих. Часть этих составляющих, прошедших через усилитель, вам и показывает микрокап "на первом периоде"

Offтопик:
где ты видишь измерения на "первом периоде", когда уже пережуете, никак не проглотите. Ну и покажи наконец как ты умеешь пользоваться инструментом. А то пока только болтовня ни о чем

[Teoretic]

Offтопик:

где ты видишь измерения на "первом периоде",

Вообще-то, о "первом периоде" я разговаривал с fagosом. Но если уж на то пошло, у тебя мы видели множество таких измерений, "на первом периоде". Искать по форуму не буду, ты сам, конечно же, лучше знаешь, где.
А тебе я написал про векторные искажения!

[Petr-1951]

Offтопик:
Маловероятно, что Вы найдете, в этом вопросе, в моем лице единомышленника. Скромно надеюсь на то, что меня минует старческое слабоумие.

Offтопик:
т. е. вы исподтишка намекаете на мое старческое слабоумие
hydr, давно ли в ветке гибридного усилителя вы доказывали что для уменьшения девиации тока катодного повторителя необходимо использовать источник отрицательного напряжения 200 В. Тогда я показал вам что эту проблему гораздо лучше решает простой генератор тока вместо катодного резистора как это сделал Карпов. Теперь уже вы, как мой единомышленник, пропагандируете это решение. Так что не зарекайтесь. Дорастете до понимания, может и в других вопросах станете единомышленником

---------- Сообщение добавлено 07:25 ---------- Предыдущее сообщение было 02:12 ----------

Микрокап - всего лишь инструмент, и пользоваться им надо уметь.
Обратите внимание, что измерения "на первом периоде" используют вот такой входной сигнал:


Может быть, для кого-то это и синус, но это не так.
Надо отдавать себе отчет, что вы подаете на вход непериодический сигнал (синус, умноженный на единичную ступеньку), в спектре которого весьма много составляющих.

сам то хоть смотрел что там, ну на этом страшном "первом периоде"? или пользоваться инструментом не умеешь?
если сам не умеешь, то вот тебе результат измерения спектра этого страшного искаженного периода измеренный в МС12. О ужас! сколько составляющих аж до 400 кГц

то же самое и на выходе усилителя, что он внесет - то и покажет инструмент!

Offтопик:
для некоторых инструмент как граната для обезъяны

p.s. промодулируем этот "ужасный первый период" сигналом 60 кГц уровнем 0,01% от основного тона

что добавили - то и получили на выходе. Так и с усилителями - что они добавят в сигнал - то вы и увидите на выходе.

Offтопик:
Ах да! вы же увидите кошмар... Поэтому лучше не смотрите и другим не рекомендуйте, всех пугайте мной, т.е. Петровым

- спектр 4-го периода. Он чем то отличается от спектра первого?

[hydr]

Offтопик:
т. е. вы исподтишка намекаете на мое старческое слабоумие
hydr, давно ли в ветке гибридного усилителя вы доказывали что для уменьшения девиации тока катодного повторителя необходимо использовать источник отрицательного напряжения 200 В. Тогда я показал вам что эту проблему гораздо лучше решает простой генератор тока вместо катодного резистора как это сделал Карпов. Теперь уже вы, как мой единомышленник, пропагандируете это решение. Так что не зарекайтесь. Дорастете до понимания, может и в других вопросах станете единомышленником

Offтопик:
Нет, не про Вас. Меня хорошо учили и для того, что бы начинать пороть глупости надо выжить из ума.
По поводу повторителя Вы невнимательны или передергиваете, в крайней схеме которую где то здесь выкладывал, для уменьшения девиации катодного тока использовал источник напряжения уже не 200 а 600В. И в конкретном случае мною был применен источник тока параллельно тому самому нагрузочному резистору дабы сохранить оптимальное сопротивление нагрузки повторителя.

А что касается того искажения синусоиды, которое вы демонстрируете и затем раскладываете на гармонические составляющие, представляя это как переходный процесс на емкости, то это дефект программы не более.
Ведь намекал Вам, что должна быть огибающая а не крючок в начале синусоиды. Написал Вам о том, что при угле 0 ни каких переходных процессов на емкости быть не может! Нет, Вы продолжаете всем нам тулить ересь так, что без обид.

С уважением hydr.

[Alex]

Offтопик:

А что касается того искажения синусоиды, которое вы демонстрируете и затем раскладываете на гармонические составляющие, представляя это как переходный процесс на емкости, то это дефект программы не более.
Ведь намекал Вам, что должна быть огибающая а не крючок в начале синусоиды. Написал Вам о том, что при угле 0 ни каких переходных процессов на емкости быть не может! Нет, Вы продолжаете всем нам тулить ересь так, что без обид.

Может ему стоит свои сообщения сразу в "перлах" писать?

[киса]

спектр 4-го периода. Он чем то отличается от спектра первого?

г. Петров Вы можете дать определение Быстрого Преобразования Фурье? К чему этот вопрос, спросите Вы? Да к тому, что разложение периодического сигнала в ряд Фурье должно происходить на временном интервале от минус бесконечности до плюс бесконечности. Так вот Вы сами понимаете, что бесконечный промежуток времени никто не будет ждать для получения результата. Как же выходят из этого положения? Надеюсь Вы нам поясните на реальном примере с БПФ. Спасибо.

[Teoretic]

сам то хоть смотрел что там, ну на этом страшном "первом периоде"? или пользоваться инструментом не умеешь?

Offтопик:
Смотрел. Умею.



Преобразование Фурье - это для всего сигнала (от начала до конца). Если сигнал периодический, то от начала периода до конца периода. А вот если сигнал не периодический... То приходится интегрировать от минус до плюс бесконечности.

Сейчас мы обсуждаем явно не периодический сигнал. И применяем инструмент FFT (быстрое преобразование Фурье) - численное преобразование. И тут надо обязательно помнить, что FFT так устроен, что всегда считает сигнал периодическим с периодом, равным временному окну. А это значит, что результат применения FFT к непериодическому сигналу зависит как от ширины окна, так и от места, куда мы это окно втыкаем.

В данном случае, ни у тебя, ни у меня результат измерения не соответствует физической картине происходящего. Я уверен, что твой результат получен при окне, установленном точно на один период показанного синуса. Мой результат - окно на весь показанный график. Твое периодически продолженное окно дает измеренным сигналом чистый синус (поэтому искажений нет). Мое - периодические бурсты синуса.

А физически верная картинка получится только при окне от минус бесконечности до бесконечности. И это потому, что у данного сигнала нет периода. Ни первого, ни четвертого, - никакого.

[Petr-1951]

Offтопик:
Смотрел. Умею.



Преобразование Фурье - это для всего сигнала (от начала до конца). Если сигнал периодический, то от начала периода до конца периода. А вот если сигнал не периодический... То приходится интегрировать от минус до плюс бесконечности.

так бы сразу и сказал, что программой пользоваться не умею. Программа по умолчанию меряет спектр по последнему периоду. Это же какие настройки надо установить чтобы на чистом синусе получить 10% искажений. Судя по схеме у тебя нет никакого бурста и быть не может, поэтому не надо морочить людям голову. Если хочешь в этом убедиться подай на схему 10 периодов и убедись.
Повторяю, еще раз, в том числе и для кисы. Программа измеряет спектр сигнала по одному последнему периоду. Подадите 5 периодов - измерение будет по одному 5-му периоду, подадите 100 периодов, значит будет обсчитывать по 100-му. Что касается правильности просчета, то программа добавляет обсчитываемый период спереди и сзади до +- бесконечность (условно) делая из одного периода периодический сигнал. Но чтобы измерения были правильными количество отсчетов на период должно быть не менее 1000. Если вы поставили 2 выборки на период - то такой будет и результат. Здесь вам не Котельников работает... что и 20 кГц по двум отсчетам восстанавливается в музыкальном сигнале.
киса, реальный пример смотри выше.

[fagos]

Может быть, для кого-то это и синус, но это не так.
Надо отдавать себе отчет, что вы подаете на вход непериодический сигнал (синус, умноженный на единичную ступеньку), в спектре которого весьма много составляющих. Часть этих составляющих, прошедших через усилитель, вам и показывает микрокап "на первом периоде"

Это не я подаю, а Petr-1951. Так что мне рассказывать это не надо)) А мои посты если перечитаете, то поймете, что я как раз показываю где косяки в измерениях с помощью микрокапа. Собственно весь этот бардак снова заварился с моей легкой руки, когда я выложил в теме по Альтернативному драйверу файлик с критикой. Я уже начинаю сожалеть о содеянном, поскольку это все вылилось в срач в двух темах и, я думаю, это многим не по душе. Но раз уж так вышло, то давайте хоть что-то проясним.

---------- Сообщение добавлено 19:54 ---------- Предыдущее сообщение было 19:43 ----------

Offтопик:

А что касается того искажения синусоиды, которое вы демонстрируете и затем раскладываете на гармонические составляющие, представляя это как переходный процесс на емкости, то это дефект программы не более.

Это не дефект программы, а некорректное применение. Небольшая разница есть все же, согласитесь) Это как говорить, что крестовая отвертка дефектная, раз не откручивает винт со шлицем.

Смотрел. Умею.

Покажите найстройки анализа, чтобы было более предметно. Пусть Petr-1951 попробует сам. Может увидит сам.
Здесь два разных случая нужно рассматривать: 1) когда в окно попадает излом; 2) Когда в окне период синуса, но с апериодической составляющей, как описывал Hydr. Оба варианта дадут искаженные результаты на спектре и использовать его будет по большей части бессмысленно.

[киса]

спектр 4-го периода. Он чем то отличается от спектра первого?

г. Петров Вы можете дать определение Быстрого Преобразования Фурье? К чему этот вопрос, спросите Вы? Да к тому, что разложение периодического сигнала в ряд Фурье должно происходить на временном интервале от минус бесконечности до плюс бесконечности. Так вот Вы сами понимаете, что бесконечный промежуток времени никто не будет ждать для получения результата. Как же выходят из этого положения? Надеюсь Вы нам поясните на реальном примере с БПФ. Спасибо.

Повторяю, еще раз, в том числе и для кисы. Программа измеряет спектр сигнала по одному последнему периоду. Подадите 5 периодов - измерение будет по одному 5-му периоду, подадите 100 периодов, значит будет обсчитывать по 100-му. Что касается правильности просчета, то программа добавляет обсчитываемый период спереди и сзади до +- бесконечность (условно) делая из одного периода периодический сигнал. Но чтобы измерения были правильными количество отсчетов на период должно быть не менее 1000.

Вот Вам на 1, 2, 3, 5, 10, 100 периодов сигнала с одного из популярных УН. Вот теперь скажите зачем нам 1000 периодов нужно делать, что для Вашей кухни 5 периодов не достаточно? Наверно даже слепой видит, что на первом периоде мы наблюдаем окончание переходного процесса. А пятый и 100 период уже не отличаются друг от друга. Спасибо, что прочитали мой пост и догадались, что БПФ просто добавляет +- бесконечность периодов. А отсюда следует другой вывод, что БПФ нам даёт информацию не о реальном спектре данного периодического сигнала, а об идеальном, т.е. один период при разложении в ряд Фурье не может быть представлен в виде одной палки на оси частот. Значит тупо доверять результатам полученным с помощью МС-9, 10, 11, 12 и всем другим программам не следует. Тем более Вы ярый приверженец первого периода. Хотя я уже не знаю к чему Вы приверженец. Вы так быстро меняете свои взгляды, что завтра начнёте с умным видом всех тут учить, что БПФ не панацея, а после завтра "векторные искажения" в Вашей интерпретации канут в лета.

[Petr-1951]

Спасибо, что прочитали мой пост и догадались, что БПФ просто добавляет +- бесконечность периодов.

Offтопик:
спасибо, киса, ты настоящий друг. Чтобы я делал без таких учителей

[киса]

Да для друга ничего не жалко. А ответ опять не дал. Зачем нам 100 периодов и на каждом 1000 измерений?

[Teoretic]

Offтопик:

Покажите найстройки анализа, чтобы было более предметно.

Пожалуйста.

Хотя я уже не вижу в этом смысла. Люди вообще не читают чужие сообщения.

Программа по умолчанию меряет спектр по последнему периоду. Это же какие настройки надо установить чтобы на чистом синусе получить 10% искажений. Судя по схеме у тебя нет никакого бурста

То есть, мы не видим, что настройки можно изменять, что результат зависит от положения и ширины окна, и так и не уяснили, что FFT периодически продолжает окно для получения периодического сигнала... И что сигнал - вовсе не синус...

Все зря. Только тему замусорили.