Транзисторный ламповик Сергея Рубальского

[toro]

Кто нибудь уже макетировал/отслушивал усилитель Сергея Рубальского с последнего Суховского РадиоХобби, №5-6 2014, стр.38, С.Рубальский «Транзисторная альтернатива ламповому однотакту». Отличительная функция - регулируемый уровень гармонических искажений. Собираюсь повторить схема довольно проста, и в статье описаны и классифицированы "новые" искажения в УМ и простые способы их измерения. Могу скрины с приложить если это можно здесь.

Сергей Рубальский структурировал информацию о "транзисторном ламповике",
частично с 3 -го пункта по 9 пункт ссылки на результаты, полученные в макете - "железе".
1.Статья и тут
2.Файлы эмуляции в МС10
3.Принципиальная схема ВК и варианты макетных плат 1 2 3
4. Фото макета
5. Диф фильтр
6. Спектр гармоник макета ВК
7. Регулировка спектра гармоник макета ВК, меандр
8.Искажения при мягком клиппинге в макете 1 2
9.Оценка искажений амплитудно-фазового спектра сложного сигнала в макете

Дополнительно в теме рассматривались вопросы:
1. Искажения амплитудно-частотной характеристики (полюса)
2. Зависимость линейных и нелинейных искажений
3. Связь искажений АХ и ГВЗ в динамике.
4. Искажения фазо-частотной характеристики, запас фазы, устойчивость
5. Статическое и динамическое входное сопротивление ВК в полосе частот и нагрузок и
выходное динамическое сопротивление ВК в диапазоне токов покоя
6. Статическая и динамическая амплитудные характеристики
7. Переключательные искажения
8. Амплитудные искажения.
9. Клиппинг
10. Стресс тест
11. Искажения Амплитудно-фазового спектра сложных сигналов.
12. "Транзисторный ламповик" для наушников.

[mellowman]

140УД26 устаревшая микросхема, у меня их несколько десятков и для экспериментов не жалко.
Таким способом можно посмотреть и современные микросхемы на предмет экзотических, но реальных искажений.

Когда ж уже Alex 10 раз писал про это. Эксперимент вроде не деструктивный, что тут схему жалеть?

[Alex]

140УД26 прецизионная микросхема дает такие переключения, теперь представьте, что происходит в реальных ВК

"прецезионной", она (а точнее ОР-37, с которого ее содрали), была 36 лет назад, в 1980-м году

[wert]

"прецезионной", она (а точнее ОР-37, с которого ее содрали), была 36 лет назад, в 1980-м году

Копировали часто хуже китайцев, но радиационно стойкие операционники создали и они до сих пор в почете.

Снял со звуковушки NJM2114, замеры ниже.
переключательные искажения на нагрузке 600 Ом не просматриваются.
На нагрузке 100 Ом вылазят амплитудные искажения и не большие переключательные, но такая нагрузка за пределами спецификаций.

[pyos]

но радиационно стойкие операционники создали и они до сих пор в почете.

Кто создал и у кого в почёте?
Или ты про созданный AD радиационностойкий OP42, который в почёте у Андронникова?

[wert]

Или ты про созданный AD радиационностойкий OP42, который в почёте у Андронникова?

нет я не о ширпотребе.

Пока NJM2114 на "стенде", измерил и комплексные искажения.
Амплитудно-фазовые искажения частот воздействия высоки (левый график), гармоники и интермодуляции значительно больше заявленных в спецификации (прав график). Измерения проведены при амплитудном значении вых напряжения около 6 В, на нагрузке 600 Ом

[Alex]

Копировали часто хуже китайцев, но радиационно стойкие операционники создали и они до сих пор в почете.

Хде?!

P.S. вопрос кстати, даже не в его "древности" а скорее в "прецезионности", она не очень-то и связана с "комммутационными искажениями" и прочими парамтерами, важными для применения в аудиотехнике.
К примеру, AD708 - тоже "очень прецезионный", вот только не надо его в аудио использовать

[pyos]

нет я не о ширпотребе.

Ты как раз о нём самом. А вот ОР-42 имеет даже в даташите указанный грейд для военки, по MIL-883.

[wert]

В посте 1180 упомянул как Николай Сухов боролся с переключательными искажениями выходных каскадов микросхем.
Напомню, в своем усилителе Николай искусственно ввел выходной каскад микросхемы К574УД1 в режим А, это было достигнуто "подпоркой" выхода отрицательным напряжением.
Интересно, насколько эффективен такой способ борьбы с переключательными искажениями?
Поскольку 574УД1 у меня нет, воспользуюсь микросхемой 140 УД26.
На первом рис. переключательные искажения вых каскада 140УД26, при нагрузке 2 кОм, частоты воздействия 100 Гц, 30 кГц, коррекция в ОС 10 рФ. Уровень переключательных искажений достигает 1,6%.

Теперь переключим нагрузку с земляной шины на плюсовую шину питания.
На рис. 2 переключательные искажения резко снизились до уровня 0,06%.
Николай Сухов был прав, его способ борьбы с переключательными искажениями микросхем достаточно эффективен.

[.Васильев]

Здравствуйте Сергей. В древнем,но от этого не ставшим плохим,усилителе П.Зуева также вк оу переведен в режим АВ тем же " перекосом ВК. Правда сей факт остался как бы в тени ВВ-шника.

[mellowman]

Теперь переключим нагрузку с земляной шины на плюсовую шину питания.
На рис. 2 переключательные искажения резко снизились до уровня 0,06%.
Николай Сухов был прав, его способ борьбы с переключательными искажениями микросхем достаточно эффективен.

А остальные параметры не ухудшаются при этом? Ну кроме размаха выходного напряжения

[wert]

А остальные параметры не ухудшаются при этом?

Вы правы, изменение штатных режимов может привести к выигрышу желаемого параметра и потери других параметров.
Для чистоты эксперимента убрал коррекцию ОУ, в этом случае ОУ имеет максимальную исправляющую способность.
На рис.1 нагрузка в штатном режиме
график слева - амплитудно-фазовые искажения частот воздействия,
график справа гармоники и интермодуляции достигают 0,002%.
на рис. 2 нагрузка "завязана" на плюсовую шину питания.
график слева - амплитудно -фазовые искажения частот воздействия практически не изменились.
график справа - гармоники и интермодуляции значительно выросли до 0,1%.
Т.е. перекосы ВК переключательные искажения лечат, а ВАХ выходного каскада ОУ калечат, что может привести к резкому увеличению нелинейных искажений ОУ.
Хотя разные ОУ ведут себя по разному, но общие тенденции должны сохраняться.

[mellowman]

Т.е. перекосы ВК переключательные искажения лечат, а ВАХ выходного каскада ОУ калечат, что может привести к резкому увеличению нелинейных искажений ОУ.

Спасибо за наглядный тест!
Можно ещё попробовать подпирать не резистором, а небольшим источником тока Но ожидаемо опять будет компромисс, грааль где-то не здесь.

[Alex]

Николай Сухов был прав, его способ борьбы с переключательными искажениями микросхем достаточно эффективен.

Вобще-то, это не его способ, а общеизвестная вещь, и почему бы ему не быть эффективным, если "переключательных искажений" при этом вобще нет? (Разумеется, в определенном диапазоны вых. напряжения/тока).
Один из выходных транзисторов ВК ОУ при этом вообще не работает, а ВК получается в классе А, да еще и однотактном. Какие-ж тут "переключателные искажения" возьмутся?
Кстати, еще лучше - если "подпирать" не резистором а CSS.

[wert]

Но ожидаемо опять будет компромисс, грааль где-то не здесь.

Хорошая микросхема без переключательных искажений, с малыми амплитудно-фазовыми и нелинейными искажениями - это поискать еще.

Поставил LM4562 на проверку.
Тест на переключательные искажения выдержала рис. 1, переключений и амплитудных искажений на нагрузке 600 Ом не зафиксировано.
Тест на амплитудно-фазовые искажения прошла очень посредственно, рис. 2, левый график. Уровень искажений на частоте 23 кГц достиг 3,5%, выше чем у 140УД26 (1,6%).
Тест на нелинейные искажения - гармоники и интермодуляции посредственный.
В спецификации на микросхему указаны искажения синуса на нагрузке до 600 Ом, при амплитудном значении Vout=3В RMS, Кг = 0,00003%, IMD=0,00005%.
На рис. 2 правый график снят при воздействии трех синусов, амплитуда вых напряжение 10 В на нагрузке 2 кОм, интермодуляции достигают 0,0026%.

[Alex]

интермодуляции достигают 0,0026%.

Сколько это в dBFS?



P.S. Помоему, кому-то лучше заняться разведением кроликов....

[Серый Мыш]

Поставил LM4562 на проверку.

амплитуда вых напряжение 10 В на нагрузке 2 кОм

Ну а спецификация говорит, что в этом случае больше 5-6 Вольт не снимать. Выше начинается резкий подъём по искажениям

[Alex]

что в этом случае больше 5-6 Вольт не снимать.

А там V или Vrms?

[wert]

По высокому IMD пост 1194.
В спецификации на микросхему заявлен IMD=0,00005%, измерен двухтональным методом SMPTE.
Трехтональное воздействие в моем тесте дает увеличение IMD на два порядка, а если четырех и далее...
Т.е. при реальном воздействии IMD могут быть не такими сверх радужными, хотя Кг увеличивается от паспортного значения не значительно.
На графике уровень IMD около 0,0025% комбинации несущих частот:
- третьего порядка 2F3-2F2-F1
- пятого порядка 4F3-4F2-2F1.
Интермодуляции низких порядков близки к паспортному значению.
Если полосу анализа расширить до 100 кГц увидим еще несколько значительных по уровню интермодуляций высших порядков.

[Серый Мыш]

А там V или Vrms?

Пишут V. Но если это эффективное, то 10В амплитудного это 7V. Вроде допустимо, но на границе.
Да эффективное. Однозначно связано с напряжениями питания. Правда рост искажений когда до рельсы ещё Вольт 5 запаса слегка напрягает.
На 600 Ом нагрузки рост искажений чуток раньше, но характер тот же.

[dekko]

Если полосу анализа расширить до 100 кГц увидим еще несколько значительных по уровню интермодуляций высших порядков.

а если до 300 и подать 7 частотных сигналов? Всмё будет ещё хуже..... а если подмешать на вход ВЧ сигнал -60дБ будет ещё грустней.... но, это где-то уже было