АЧХ, ФЧХ и скорость нарастания.

[vasvi]

Всем доброго здравия!
Начитался я всякого на тему скорости нарастания выходного сигнала усилителя.
И что должна она быть якобы не менее 10В/мкс, а лучше 30, а ещё лучше 100, ну а совсем идеально 1000.
А ещё про линейную и нелинейную скорость нарастания и так далее и тому подобное.

В общем решил проверить свой усь на этот параметр.
Усилитель 4х канальный, работает на СЧ+ВЧ поканально. Максимальный размах на выходе 14.5В амплитудных (29В pk-pk).
Измерял при размахе 11В (22в pk-pk) на нагрузке 3Ом.
(синий - входной сигнал усилителя, желтый - выходной)

Получается порядка 6.8В/мкс. При этом скорость нарастания практически не имеет нелинейных участков (загибов при выходе сигнала на полочку).
Результат оказался неоднозначным по "общепринятым" меркам. И я решил снять АЧХ и ФЧХ, чтобы понять возможности усилка:
(синий - входной сигнал усилителя, желтый - выходной)


Видно, что явная нелинейность выходного сигнала появляется на частотах выще 96кГц.
По этим измерениям построил АЧХ и ФЧХ:

Т.е. с одной стороны АЧХ и ФЧХ простираются по частотному диапазону с достаточным запасом,
но скорость нарастания выходного сигнала не блещет.

Собственно вопрос: насколько такие параметры достаточны для высококачественного воспроизведения ВЧ+СЧ диапазона?
Имеет ли смысл бороться за большие значения скорости нарастания?

- - - Добавлено 24.04.2020 - - -
Ответ на свой вопрос о достаточности скорости нарастания усилителя нашёл в зависимости искажений от частоты:

Подробности в сообщениях #307 и #308.

[Alex]

Про тот, который постоянку отсекает в ООС?

Который на самом входе нарисован, перед мьютовым транзистором.

[Walter]

Может можно на какой-то специализированный транзистор для Mute заменить?

ISL54405 или мелкорелюшку релюшку

Кто какие завалы по АЧХ и ФЧХ считает нормальными?

Для УМ - 96кГц по -3 дБ первым порядком

[Alex]

Если про него, то да, там стоит биполярный электролит 100мкФ аудиосерии RBD фирмы ELNA.

Ну на схеме там нарисовано два по 47, и полярных.

[vasvi]

Нет смысла гонятся за скоростью нарастания если для Вас звук с экстра низким Кг не важен.

Я не уверен, что искажения в звуковом диапазоне и запас по скорости это одно и тоже.

Мне когда-то давно мой наставник по аудиоэлектронике сказал:
"Усилитель с Кг=0,001% слушать невозможно."
Я не поверил, но и проверить не мог, так как таких усилков у меня никогда не было.
И вот появился усилитель, который приблизился к этому значению.
Я его послушал, эффект такой, что всё в звуке есть, детальки, пространство, сцена, всё-всё, придраться не к чему.
Но кайфа нет, не цепляет звук совсем.
Возвращаешь гармоники в нужных дозах и в звуке появляется жизнь, музыку хочется слушать, ногой притопывать и громкости поддавать.
Так что я убедился на собственной практике, что мой наставник когда-то был очень прав.

[Hennady]

Мне когда-то давно мой наставник по аудиоэлектронике сказал:
"Усилитель с Кг=0,001% слушать невозможно."
....
И вот появился усилитель, который приблизился к этому значению.
Я его послушал, эффект такой, что всё в звуке есть, детальки, пространство, сцена, всё-всё, придраться не к чему.
....я убедился на собственной практике, что мой наставник когда-то был очень прав.

Offтопик:
тему можно закрывать....

[vasvi]

Который на самом входе нарисован, перед мьютовым транзистором.

Ага, понял.
Нет на это месте стоит полипропилен.

---------- Сообщение добавлено 18:56 ---------- Предыдущее сообщение было 18:53 ----------

ISL54405 или мелкорелюшку релюшку

Для УМ - 96кГц по -3 дБ первым порядком

Спасибо!

[audiomun]

динамика не ограничивается искажениями, так как при снижении уровня самого сигнала и искажения как правило снижаются и прячутся за пределы шумовой полки.

А если уровень сигнала не снижать, тогда динамический диапазон чем будет ограничен, при наличии этих искажений ...?

[zoog]

ТС, если не/линейную скорость читали, то должны знать - 1я измеряется на меандре, 2я на синусе. В современных усилителях это - неинформативный параметр, лишь косвенно характеризующий высокочастотность.

Offтопик:

Скорость нарастания нужна чтобы ОООС не рвалась при отработке искажений высокого порядка

Надо же, от 20кГц с полной амплитудой не рвётся, а от милливольт искажений рвётся..

[fakel]

Надо же, от 20кГц с полной амплитудой не рвётся, а от милливольт искажений рвётся..

Вопрос, насколько рвется

[Сергей Гапоненко]

Offтопик:
стандартов HiFi достаточно.

Offтопик:
это определяется в большей степени топологией и режимом работы активных элементов, а не значением конденсатора 101...

На всякий случай замечу, что 101 и 104 - это номиналы , только вот не вспомню то ли 1х10^1(4) , то ли 10х10^1(4) пФ.

И еще замечу, что звучание не связано однозначно с гармониками и для низких КНИ важно, какой ценой они достигнуты. Например, при очень низких КНИ на резистивной нагрузке может быть более высокая чувствительность к реальной нагрузке, и т.п.

При прочих равных условиях улучшения восприятия с ростом гармоник - это "эффект улучшайзера", который будет очень жанровым, специфичным.

Утверждение, что "усилитель с КНИ 0.001% слушать невозможно" я не разделяю.
Правильно сказать: "усилитель, который имеет КНИ = 0.001% при трансляции синусоиды частотой N герц на резистивную нагрузку, часто имеет кучу других проблем, которые делают его звук неудовлетворительным при субъективном анализе на музыкальном материале."
А иначе, извините, получается, как в известной истории с ушами в последней отрубленной ноге сороконожки.

[MAXIM_A]

На всякий случай замечу, что 101 и 104 - это номиналы , только вот не вспомню то ли 1х10^1(4) , то ли 10х10^1(4) пФ.

101 - 100 пф, 104 - 0,1 мкф

---------- Сообщение добавлено 08:56 ---------- Предыдущее сообщение было 08:54 ----------

Да, сам УНЧ достаточно быстрый, это его пред тормозит....

[vasvi]

Да, сам УНЧ достаточно быстрый, это его пред тормозит....

А не могли бы Вы обосновать данное утверждение?

У меня это не укладывается немного.
Пред состоит из RC-цепочки и ОУ.
RC-цепочка (2кОм/220пкФ) - фильтр первого порядка с частотой среза 362кГц имеет реакцию на ступеньку порядка 1мкс:

А данная система Пред+Мощник имеет время реакции на ступеньку порядка 3мкс (см скрины в первом сообщении).

ОУ в предварике имеет единичный коэффициент усиления и отсутствие какой-либо частотной коррекции.
Скорость нарастания данного ОУ - 20В/мкс, но напряжение на ОУ в 12 раз меньше, чем на выходе.
Соответственно эквивалентная скорость нарастания в ОУ, приведенная к размаху выхода УМ составляет 20*12=240В/мкс.

А в данной системе Пред+Мощник мы имеем 6,8В/мкс.

В общем кажется, что предварик в данном случае не сильно сказался на результатах измерений по скорости нарастания.

[MAXIM_A]

https://forum.vegalab.ru/attachment....6&d=1587120565
Я имел ввиду входной фильтр

[vasvi]

Ещё мысли такие:
В музыкальном материале с частотой дискретизации 44100 максимально крутой фронт может быть в случае когда две соседние выборки будут расположены на расстоянии максимальной амплитуды друг от друга.
Т.е. это предельный случай, который ещё жестче, чем предельная воспроизводимая синусоидальная частота.

Максимальный размах выходного напряжения в данном случае 14.5В. Или 29В pk-to-pk.
Соответственно максимальная скорость нарастания в музыкальном материале может быть:
29/(1/44100)=1278900(В/с) или 1.3(В/мкс).
У нас в данном случае в 5 раз круче, т.е. 6.8(В/мкс).

Для визуализации предельных фронтов, которые могут быть заложены в музыкальном материале 44100, отразил их на картинке красными маркерами.
Крестиками отмечены самплы.


---------- Сообщение добавлено 11:12 ---------- Предыдущее сообщение было 11:06 ----------

https://forum.vegalab.ru/attachment....6&d=1587120565
Я имел ввиду входной фильтр

Так я про входной фильтр (расположенный в предварике) и написал.
Измерения, описанные в первом сообщении, я проводил для всех цепей, обведенных красным на этой картинке:

ЦАП с его выходным фильтром в тестах не участвовал. Если бы участвовал, то фронты были бы в разы более пологими.
Реакция выходного фильтра ЦАП на ступеньку выглядит так:

Видно, что это порядка 4мкс.

[Димитрий К]

Про скорость нарастания были неоднократные обсуждения, споры велись не только о необходимом минимуме, но даже о методике измерения.

Кмк, вы неверно провели измерения:

Максимальный размах на выходе 14.5В амплитудных (29В pk-pk).
Измерял при размахе 11В (22в pk-pk) на нагрузке 3Ом.

Для измерения скорости нарастания нужно на вход подавать такой сигнал, чтобы на выходе было больше максимального (усилитель уходил в клиппинг). Тогда вы получите значительно бОльшие значения скорости нарастания - ближе к её максимальному значению.
Вот в этой теме много обсуждалось, там же и методика измерения: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2744334

[audiomun]

Про скорость нарастания были неоднократные обсуждения, споры велись не только о необходимом минимуме, но даже о методике измерения.

Такова человеческая психология - спорить о чём-либо, доказывая свою правоту, вместо того, чтобы просто изучить соответствующий ГОСТ .

[zoog]

просто изучить соответствующий ГОСТ

ГОСТ вроде нормирует нелинейную скорость, при дикой перегрузке ДК, что в работающем усилителе неприменимо.

[audiomun]

ГОСТ вроде нормирует нелинейную скорость

Не уверен, номер у этого ГОСТа какой ...?

[zoog]

Offтопик:

номер у этого ГОСТа какой ...?

Ваше предложение, Вам и знать) Я на ДШ ориентируюсь.

[теоретизирующий практик]

соответствующий ГОСТ

Мне вот интересно, оговаривает ли какой либо ГОСТ скорость/время нарастания фронта импульсного сигнала именно для усилителя низкой частоты для звуковоспроизведения?
Что есть принятые методики для ОУ понятно. Но стоит ли отожествлять ОУ с УНЧ? Вот в чём вопрос. (Быть или не быть? )Сфера применения ОУ значительно шире. И во многих случаях, действительно, параметры ОУ на импульсном сигнале имеют решающее значение.
Повторюсь, речь о ГОСТ на измерении "импульсных" характеристик УНЧ для звуковоспроизведения.