Усилитель мощности ZD-50

[Nick]

В общем я думаю эта ветка будет для вопросов по конструкции и наладке данного усилителя (cтатья тут, схема тут).
Размер плат 57x190mm. Плата 4-х слойная, в целях уменьшения индуктивности цепей питания питания ВК и соответсвенно конструктивных искажений.

Замечания по сборке:

1. Резисторы R44, R45 необходимо устанавливать над платой, на расстоянии около 5...10мм, т.е. корпуса резисторов не должны касаться платы, и ближайших элементов тоже.
2. R71 не запаивается.
3. Блок питания должен быть отдельный на каждый канал, как например смотрите тут.
4. На схеме нет выходного фильтра - я использовал 18 витков на 8 мм оправе провод 1.5 мм и параллельно 10 ом резистор, они были размещены прямо на выходных клемах. Также параллельно выходным клемам желательно поставить последовательную цепочку из плёночного 0.1μF и 2Вт 10 Ohm резистора.

Ошибки:

1. В BOM-е: R4, C4 и R6 - не устанавливаются - их нет на схеме и плате; Q1, Q2, Q3 - MMBTA06; Q4, Q5, Q6 - MMBTA56.
2. В статье: подбирать по минимуму напряжения на выходе U2 нужно R23 (80k6), а не R22 как указано в статье.

Ссылки на другие ветки:

1. Как разрабатывался усилитель тут
2. Про сравнения с другими усилителями тут

Герберы можно взять тут

Платы возможно можно заказать тут

FAQ (спасибо ANHO) - тут

[Валет]

вы опять увели разговор, я его начинал с заявления что звуковой картой, можно померять как и AP

Конечно, если звуковая карта обеспечивает измерение в той же полосе, что и АР и с той же точностью..

Это всё рассуждения без учёта глубины ОС. По амплитудам гармоник у усилителей с ОС, не зная распределения глубины ОС по частоте, нельзя определить соотношение порядков нелинейности самого усилителя (без ОС). Поэтому же нельзя по графикам 10кГц THD определить энергию искажений IMD которые попадают в звуковой диапазон.

Я писал о том, что измерение КНИ на 10-20 кГц в полосе до 48 кГц недостаточно для получения истинных значений КНИ на этих частотах.
Я писал ранее: А с тем, что искажения в звуковой полосе зависят от глубины ООС именно в звуковой полосе при равном КНИ на частоте 20 кГц, я с Вами согласен.
Но это другой вопрос.

Смотрел я например и разницу на реальном звуковом сигнале и реальных колонках между входом и выходом усилителя, тоже в звуковой полосе. И это для меня гораздо более показательный тест, чем искажения плюс шум в полосе 1.5МГц,

Так это и есть искажения УМЗЧ. Вопрос в том, как эту разницу измерить/представить. Пока кроме THD и IMD на тестовых сигналах других общепринятых параметров нет.

[Nick]

Пока кроме THD и IMD на тестовых сигналах других общепринятых параметров нет.

Поверьте, THD+N 10кГЦ в полосе 1.5Мгц это не общепринятый тест . Даже THD 20кГЦ более менее принято мерять в полосе 100кГц. Вот например Halcro DM38 http://www.stereophile.com/content/h...specifications

[Валет]

Поверьте, THD+N 10кГЦ в полосе 1.5Мгц это не общепринятый тест

Тест THD+N на разных частотах это общепринятый тест. В ламповую эру этот параметр было принято измерять его в полосе порядка 100 кГц, что было адекватно тогдашней аппаратуре. Применение этой полосы для измерения транзисторных УМЗЧ сразу же показало ее непригодность: гармоники, характеризующие «транзисторность» звучания лежали вне этой полосы и не регистрировались. В настоящее время нет общепринятых стандартизованных значений для этой полосы. Меряют кто во что горазд, лишь бы цифры были «красивыми». Вы вообще дошли до крайности. 48 кГц – это крайность, имхо.

Offтопик:
А для своего усилителя я проводил измерения в полосе 10МГц

[belka]

Тест THD+N на разных частотах это общепринятый тест. В ламповую эру этот параметр было принято измерять его в полосе порядка 100 кГц, что было адекватно тогдашней аппаратуре.

Вы можете привести ссылки на первоисточники? Где можно прочитать про измерение THD+N в полосе 100 килогерц у ламповых усилителей? Спасибо.

[Nick]

Меряют кто во что горазд, лишь бы цифры были «красивыми». Вы вообще дошли до крайности. 48 кГц – это крайность, имхо.

Offтопик:
А для своего усилителя я проводил измерения в полосе 10МГц

С год или даже больше назад мы с вами уже прикидывали по осцилограммам уровень THD+N в большой полосе. И это далеко не секрет что он гораздо больше. Мало того, т.к. глубина ОС за звуковым дипазоном не сильно больше чем просто у LM3886, то энергия искажений выше ЗЧ не сильно меньше чем у просто LM3886. Но я не придерживаюсь гипотезы о том THD+N за звуковой полосой говорят о уровне энергии IMD (или каких либо других искажений) в звуковой. Такую зависимость можно увидеть разве что для усилителей с одинаковым спадом глубины ОС.

[Валет]

Где можно прочитать про измерение THD+N в полосе 100 килогерц у ламповых усилителей? Спасибо.

Для лампового измерителя гармоник ИНИ-11, используемого в 50-е годы, нормируется погрешность встроенного вольтметра до частоты 60 кГц. Фактическая полоса шире, т.к. нет ограничений, связанных с АЦП. Погрешности измерений на более высоких частотах не нормировались, т.к. тогдашние усилители не имели значимых гармоник не этих частотах. С инструкцией на прибор можно ознакомиться и скачать здесь .

С год или даже больше назад мы с вами уже прикидывали по осцилограммам уровень THD+N в большой полосе. И это далеко не секрет что он гораздо больше.

Я не собирался возобновлять этот разговор. Я написал только

Нет никакого смысла спорить о погрешности измерений в десятки процентов, даже в разы, когда изменением методики измерений результат изменяется на порядки.

Ваш усилитель я привел лишь в качестве примера.

[Johny]

Но я не придерживаюсь гипотезы о том THD+N за звуковой полосой говорят о уровне энергии IMD (или каких либо других искажений) в звуковой.

В сущности, это и не противоречит физическому смыслу!
THD и IMD - это разные виды информации об имеющейся нелинейности передаточной функции устройства. Обе характеристики относятся к стацинарным свойствам передаточной функции и между ними имеется однозначное соответствие.

[belka]

Для лампового измерителя гармоник ИНИ-11, используемого в 50-е годы, нормируется погрешность встроенного вольтметра до частоты 60 кГц. Фактическая полоса шире, т.к. нет ограничений, связанных с АЦП. Погрешности измерений на более высоких частотах не нормировались, т.к. тогдашние усилители не имели значимых гармоник не этих частотах. С инструкцией на прибор можно ознакомиться и скачать здесь .

Мда...

У меня в домашней лаборатории есть ламповый вольтметр Grundig RV55 с нормированной полосой 1 Мегагерц. Как это относится к полосе, в которой нужно измерять КНИ ламповых усилителей?

Открываем инструкцию к прибору ИНИ-11, стр. 2. пункт 2.

- КНИ измеряется в пределах 50-15000 Гц. Точка.

Валет, Вы в курсе, какая полоса по верху у УМЗЧ лампового с выходным трансформатором на выходе?

[Валет]

КНИ измеряется в пределах 50-15000 Гц. Точка.

Вы не разобрались. Это частоты, для которых измеряется КНИ.

[belka]

Вы не разобрались. Это частоты, для которых измеряется КНИ.

Ну, ну. Не разобрался.

[Валет]

Но я не придерживаюсь гипотезы о том THD+N за звуковой полосой говорят о уровне энергии IMD (или каких либо других искажений) в звуковой.

Это так, если имеется в виду, что за звуковой полосой находится измеряемая частота

[belka]

Не путайте измерение уровня шумов в полосе измерения бортового вольтметра прибора ИНИ=11 с измерением КНИ в полосе до 15-ти килогерц. Прочтите формуляр к прибору ещё раз.

[Валет]

belka, не понял, что имеется в виду. В чем вопрос, чего непонятного.?

[Wired]

- КНИ измеряется в пределах 50-15000 Гц. Точка.

Бррр
КНИ измеряется для одной частотьі (1 кгц) в диапазоне 50-15000гц,
т.е. наблюдаем шум в полосе 50-15000 для 1 кгц-й палки
или
КНИ измеряется для любой частотьі в пределах 50-15000 в диапазоне до частоты 60 кГц.
???

[Nick]

Я написал только: "Нет никакого смысла спорить о погрешности измерений в десятки процентов, даже в разы, когда изменением методики измерений результат изменяется на порядки."

Очевидно же, что нельзя сравнивать замеры значения общего THD+N произведённые в разной полосе. Так например и замеры одного только шума, в разной полосе будут разные. Поэтому в нормальных источниках и приводится полоса в которой производятся измерения. Или, что лучше, сам спектр (с параметрами FFT).

---------- Post added at 07:03 ---------- Previous post was at 06:56 ----------

В сущности, это и не противоречит физическому смыслу!
THD и IMD - это разные виды информации об имеющейся нелинейности передаточной функции устройства. Обе характеристики относятся к стацинарным свойствам передаточной функции и между ними имеется однозначное соответствие.

В усилителях с ОС для "расчёта" нужно принимать во внимание распределение глубины ОС с частотой, а это далеко не всегда известно. Или другими словами если мы знаем об усилителе только THD за звуковой полосой, то IMD в звуковой будет расчитать невозможно.

[viktor8m]

Я смотрел, там где производил улучшения, т.е. в звуковой полосе, потому что я слышу только ЗЧ. Смотрел я например и разницу на реальном звуковом сигнале и реальных колонках между входом и выходом усилителя, тоже в звуковой полосе. И это для меня гораздо более показательный тест, чем искажения плюс шум в полосе 1.5МГц, которые от глубины ОС в звуковой полосе (читай уровня искажений) мало зависят.

Прочитал я Ваш спор и хочу отметить, что Вы оба правы, смотря какой вред частот выше звуковых оценивать, т.к. эти частоты, которые появляются не только из-за наводок, но и дополнительно их на динам. сигнале может создавать ООС с добротностью выше оптимальной, причём как минимум до единичной частоты, т.е. 1-10 МГц в большинстве УМ, ну и наконец могут появляться из-за динам. генерации внутренних каскадов по схемам ОБ, ОК, ГТ и узлов термостабилизации, если их не правильно приготовить (даже при том, что сам УМ не генерирует по своей общей ООС, но именно из-за ООС эта внутренняя генерация проникает на вход), могут в основном приводить к двум отрицательным последствиям, первое это комбинационные частоты (правда вряд ли они имеют значимые амплитуды в звуковой полосе, и тут Nick прав, что стандартный тест THD нет смысла проверять выше 30-40 кГц), а второе (и это самое главное и самое вредное) это изменение амплитудной характеристики каскада (как от прямого детектирования на переходах транзисторов на частотах выше 1 МГц, так и из-за самой ООС, т.к. ООС, пытаясь подавить вредные сигналы на выходе, сама смещает амплитудную характеристику каскадов, а во входном диф. каскаде ещё и ухудшает симметрию), что сильно отрицательно сказывается на звучании (есть много статей по этому поводу и многие связывают плохое звучание многих хорошо меряющихся на 1 кГц усилителей именно с этими эффектами), и вот этот эффект (и тут Валет прав) очень важно проверять (поэтому я считаю не правильным проверять усилитель выше звуковых частот только на предмет генерации на его выходе, этого мало, в голове крутятся всякие возможные проверки для динамического режима, но пока не остановился на чём-то наиболее правильном).

[Nick]

...а второе (и это самое главное и самое вредное) это изменение амплитудной характеристики каскада (от частот выше 1 МГц и видимо из-за детектирования на переходах транзисторов), а во входном диф. каскаде ещё и ухудшение симметрии, что сильно отрицательно сказывается на звучании...

Если меняется амплитудная хар-ка входного каскада, то это будет видно и в звуковом диапазоне. Тот же IMD 19+20 тест это должен прекрасно показать.
И нужно ещё учитывать, что чувствительность измерений в полосе 1Мгц или даже 10Мгц (как предлогает Валет) оставляет желать лучшего.

[viktor8m]

Если меняется амплитудная хар-ка входного каскада, то это будет видно и в звуковом диапазоне. Тот же IMD 19+20 тест это должен прекрасно показать.

В том то и дело, что эффект сильных ВЧ сигналов в петле ООС (если не рассматривать плохо защищённый усилитель от наводок или имеющий проблемы с землёй) проявляется только на динам. входном сигнале и проверка статическим сигналом это не выявит, нужны специальные тесты.

И нужно ещё учитывать, что чувствительность измерений в полосе 1Мгц или даже 10Мгц (как предлогает Валет) оставляет желать лучшего.

Да, я считаю, что нужно придумать специальные тесты (не на искажения).

[Nick]

В том то и дело, что эффект сильных ВЧ сигналов в петле ООС (если не считать плохо защищённый усилитель от наводок или имеющий проблемы с землёй) проявляется только на динам. входном сигнале и проверка статическим сигналом это не выявит, нужны специальные тесты.

На счёт специальных сигналов, это конечно миф, который исходит из общепринятых в своё время измерений на 1кГц. Но если это упустить, то как я уже и говорил вполне можно смотреть разницу между входом и выходом в звуковом диапазоне, на реальном сигнале, это будет более показательно, чем THD+N в полосе 1Мгц.

[Johny]

Или другими словами если мы знаем об усилителе только THD за звуковой полосой, то IMD в звуковой будет расчитать невозможно.

Собственно, различие THD и IMD заключается только в количестве продуктов НИ. IMD методически неудобнее измерять. Но есть главное преимущество (конечно, Вам известное), заключающееся в возможности измерения разностных продуктов низких частот. Например, 20 кГц - 19 кГц = 1 кГц. Но информация этого разностного тона в 1 кГц характеризует нелинейность устройства на краю звукового диапазона.
Другими словами, имея спектр продуктов IMD, можно пересчитать его в спектр THD и вычислить необходимые стандартизованные КНИ.
Наоборот, тоже можно, но трудно измерять нелинейность на верхнем краю диапазона.