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.

[wert]

ИМХО пора показать измеряемые различия между каскадом на ламповом пентоде в родном включении с Ку=22

PMCF. Благодарю за предложение.
Если есть желание и возможность давайте проведем совместный тест.
Может у Вас есть собранный каскад на пентоде, в таком случае я подскажу как провести тест.
Тестовый сигнал обработаю и дам в сравнении пентод с различными микросхемками.
Можно лампы и в другом включении попробовать, триод, каскод и проч.
Сейчас готовлю exe-шник для среды LabView, вывешу для совместных тестов.

[PMCF]

PMCF. Благодарю за предложение.
Если есть желание и возможность давайте проведем совместный тест.
Может у Вас есть собранный каскад на пентоде, в таком случае я подскажу как провести тест.
Тестовый сигнал обработаю и дам в сравнении пентод с различными микросхемками.
Можно лампы и в другом включении попробовать, триод, каскод и проч.
Сейчас готовлю exe-шник для среды LabView, вывешу для совместных тестов.

Подходящий каскад на пентоде у меня имеется, правда еще полумакетный вариант (оформление не полностью завершено), на лампе 7ж12с. Включение пентодное, смещение катода стабистором 3 вольта, смещение 2-й сетки стабилитроном 135В, анодный резистор 12к5, на аноде около 180В, ток около 5,5мА. Питание каскада стабилизированное, напряжение фона на выходе около 0,1мВ RMS. Усиление по напряжению надо уточнить, помнится около 20. Данный каскад используется в качестве предусилителя для выходного буфера на германиевых транзисторах. Однако с компьютерными измерениями не связывался, думаю мне трудно будет ради отдельного эксперимента налаживать всю измерительную технологию.

[lazertok]

-В посте 1208 представлен "арифмометр" с графическим отображением искажений и дана возможность оценить адекватность измерения.
- Такой арифмометр использую в МС, LabViev, SignalExpress.

да уж... - измерения надо осваивать .... ВСЕМ!!!
- в симе тоже хватает всяких наворотов по этому поводу - со всякими "оперантами", надо разбираться - но лень матушка.
п.с. народ тут обычные измерения (на виртуальных приборах, аналогичных реальным в железе) воспринимает в "штыки",
типа - "Не могёт такого быть..." - Л. Филатов, а уж всякие "навороченные" и не понятные большинству, ... подавно.

[wert]

Подходящий каскад на пентоде у меня имеется... Однако с компьютерными измерениями не связывался, думаю мне трудно будет ради отдельного эксперимента налаживать всю измерительную технологию.

Да задача не из простых, и ошибки возможны, в нашей агрессивной среде за ошибку исплюют и истопчут, вроде на выставке, этож удовольствие... Многих это останавливает.
У меня пару ламповых усилителей есть перелопаченных - Прибой 50 УМ и YAQIN MC-10.
Готовить каскад на пентоде для измерений тоже времени не хватает.
Может у кого из форумчан есть готовый каскад на пентоде, триоде, каскод и для измерений система настроена?
Не волнуйтесь, прежде чем вывешивать информацию по результатам, сто раз согласуем такую возможность.

да уж... - измерения надо осваивать .... ВСЕМ!!!

Постараюсь ЕХЕ-шник настроить для звуковой карты, правда с параметрами 16 бит 44 кГц, более среда LabViev не позволяет без дополнительно написанных библиотек для звуковых карт.

---------- Сообщение добавлено 15.07.2016 в 09.18 ---------- Предыдущее сообщение было 13.07.2016 в 15.14 ----------

п.с. народ тут обычные измерения (на виртуальных приборах, аналогичных реальным в железе) воспринимает в "штыки",
типа - "Не могёт такого быть..." - Л. Филатов, а уж всякие "навороченные" и не понятные большинству, ... подавно.

Не восприимчивость - это защитная реакция и это совершенно нормально.
По поводу не понятности большинству,
Предложенный метод дает возможность измерить комплексные искажения: амплитудно-фазовые искажения, амплитудные и фазовые.
Амплитудно-фазовые искажения интересны возможностью фиксировать и измерять искажения амплитуды и фазы самих несущих частот воздействия - первых гармоник.
Как выяснилось, для пассивных и активных устройств такие искажения ведут себя по разному.
В амплитудном спектре фиксируем привычные нелинейные искажения - гармонические и интермодуляционные.
В фазовом спектре фиксируем и измеряем искажения фазового спектра четырехполюсника.
Кроме того, в спектрах хорошо просматриваются все виды сопутствующих искажений, шумы, всплески на разных участках спектра по разным причинам, в том числе недокоррекции и проч...
Предложенным методом оценки комплексных искажений оцениваются сигналы любой сложности от синуса до шума, это важно, так как качественные характеристики усилителя на синусе могут не подтвердиться при более сложных воздействиях. Измерение искажений на комплексном уровне дает значительно больше информации, чем стандартные методики.
Собственно, это основные отличия от стандартного метода фиксации нелинейности ВАХ (измерения гармонических искажений в амплитудном спектре).

Для измерений комплексных искажений используются стандартные модели, модули и операторы программ LabView, MicroCap, SignalExpress.
Сложно понять реакцию "оппонентов", кроме как песок на зубах, других причин не вижу.

[lazertok]

- Предложенным методом оценки комплексных искажений оцениваются сигналы любой сложности от синуса до шума,
- это важно, так как качественные характеристики усилителя на синусе могут не подтвердиться при более сложных воздействиях.
- Измерение искажений на комплексном уровне дает значительно больше информации, чем стандартные методики.

- пока сложно "понимается" применение на практике измерений.
- например беру треугольник и прогоняю/сравниваю по спектру с исходником наложением друг на друга.
- на мой взгляд если Усь не привнёс в спектр дополнительных гармонических составляющих или не исказил их уровень в отдельно взятой, значит всё "пучком". Самое главное чтобы не было превышения, выходного уровня Uмах в нагрузке.

[wert]

пока сложно "понимается" применение на практике измерений.

Согласен с Вами.
Стандартными методами измеряем гармоники и интермодуляции разных усилителей на уровне 3-4 знаков после запятой.
А звучат усилители по разному и сильно отличаются друг от друга. Вопрос чем?
Я утверждаю и подкрепляю слова измерениями - отличаются усилители амплитудно-фазовыми искажениями несущих или первых гармоник сигнала.
Риторический вопрос - что мы ярче слышим искажение несущей сигнала от процентов или намеренные нелинейные искажения в тысячные доли процента?
Думаю ответ не нужно озвучивать.
Как мы слышим амплитудно-фазовые искажения?
Пассивные тебмроблоки дают искажения амплитуды и фазы несущих статического характера - в каждой частотной точке фиксированное значение искажений амплитуды и фазы, не зависящее от уровня воздействия. Слышим такие искажения как изменение тембра звучания.
Активные устройства дают искажение амплитуды и фазы, возникающие из-за изменения импедансов активных элементов под воздействием сигналов. Т.е. такие искажения не являются статическими, изменяются в зависимости от уровня и частоты воздействия, можно назвать динамическими.
Фактически происходит девиация амплитуды и фазы основных несущих - первых гармоник. Именно девиацию амплитуды и фазы отражает график амплитудно-фазовых искажений УНЧ. Это мы слышим как индивидуальный почерк каждого усилителя.
Если в цепи сигнала УНЧ имеются разделительные емкости, тогда амплитудно-фазовые искажения будут содержать статические искажения RC цепей и динамические искажения системы активных элементов.
"Оппоненты" могут возражать и плеваться, но эти слова подтверждены многократными измерениями с помощью предложенного метода измерения комплексных искажений.

[Medan]

"Оппоненты" могут возражать и плеваться, но эти слова подтверждены многократными измерениями с помощью предложенного метода измерения комплексных искажений.

Пора сравнивать однокаскадные усилители. Ламповый, полевой и биполярный без всяких ОС, затем ввести местную ОС, катод, исток эмиттер, по 10 дБ, отслушать, отмерить и выводы затем. Очень любопытно, с выводами совпадёт?

[Alex]

но эти слова подтверждены многократными измерениями с помощью предложенного метода измерения комплексных искажений.

А корреляцией с качеством звучания, они тоже подтверждены?

[wert]

Пора сравнивать однокаскадные усилители.

А корреляцией с качеством звучания, они тоже подтверждены?

Качество звучания опирается на два аспекта:
- обьективный аспект, связан с инструментальными методами измерения,
- субьективный аспект, лежит в плоскости индивидуального восприятия слушателя.
Совместить в полной мере два аспекта еще никому не удалось, поэтому ожидать быстрого результата слишком оптимистично.
Чтобы приблизиться к результату, для начала можно последовать предложениям провести тесты простейших каскадов.
Если результат получится ожидаемый, тогда можно будет провести совместные тесты - измерения/прослушивание.
Вариантов может быть много, но в любом случае один я этого не сделаю, чистый субьективизм тут не помощник. Предлагаю всем желающим подключиться к проведению тестов.
Условия и методику проведения испытаний готов обсудить.

[Medan]

Я утверждаю и подкрепляю слова измерениями - отличаются усилители амплитудно-фазовыми искажениями несущих или первых гармоник сигнала.
Риторический вопрос - что мы ярче слышим искажение несущей сигнала от процентов или намеренные нелинейные искажения в тысячные доли процента?
Думаю ответ не нужно озвучивать.

Нет,нужно! Ради чего вся эта «движуха»!!!

Чтобы приблизиться к результату, для начала можно последовать предложениям провести тесты простейших каскадов.
Если результат получится ожидаемый, тогда можно будет провести совместные тесты - измерения/прослушивание.

Так Вы писали, что играли на инструментах и Ваша жена хорошо разбирается в музыке. Так Вам с женой и карты в руки, тем более и методика у вас с женой имеется.
А пока, у Вас, очень несовместимы фразы: - «Я утверждаю и подкрепляю слова измерениями»
И «Чтобы приблизиться к результату, для начала можно последовать предложениям провести тесты простейших каскадов.»

Уважаемый, надо закончить работу, а затем, что-то утверждать. Мне, так кажется. Уж простите меня за замечание, возможно, я что-то и не догоняю.

Возможно, Вы желаемое за действительное принимаете. Возможно, есть другие факторы и Вы не то, и не там ищите? Пока, самые главные вопросы без утверждения остались.
Конечно, Ваше упорство, и объём проделанной работы вызывает уважения, но пока, кроме инструмента с высоким разрешением, других, полезных результатов для практической работы, я не вижу. Пока, после очередного Вашего заключения хочется, спросит: « И шо?»

[dekko]

Пока, после очередного Вашего заключения хочется, спросит: « И шо?»

.... однако всегда будут оппоненты, которые в ответ на Вашу оценку звучания/измерения/корелляции с качеством звучания скажут : а я слышу не так, как Вы измеряли и скореллировали с качеством звучания

Offтопик:
берем простой пример - предложим эксперту (и не дай Бог простому обывателю) оценить звучание компонента (уся, ЦАПа и т.д.) на фонограммах, которые не нравятся оценщику/эксперту.... И как это будет соотносится с инструментальной оценкой?

[wert]

Возможно, Вы желаемое за действительное принимаете.

Желаемое и действительное часто не совместимые вещи, с этим не поспоришь.
Как Вы заметили мое утверждение не касалось корреляции качества УНЧ со слуховыми ощущениями, а лишь влияние девиации первых гармоник на характер звучания, что я измеряю и слышу.
Чтобы определить как характер звучания влияет на слуховые ощущения, нужна командная работа, дабы избежать субьективизма.
Показать работу различных каскадов и измерить амплитудно-фазовые характеристики не велика работа, хотя займет не мало времени. А вот с субьективизмом слуховых ощущений семейного подряда будет явно не достаточно.
И как Вы заметили я давно пишу об амплитудно-фазовых искажениях, и это не очередное, а все те же рассуждения о своих наблюдениях, только несколько другими словами. Тема по моему мнению заслуживает внимания и дальнейшей разработки.

[Medan]

Тема по моему мнению заслуживает внимания и дальнейшей разработки.

Дорогу проходит идущий! А как хочется сказать:- " Правильной дорогой идёте товарищи! "(С) . Успехов!

[variator]

Условия и методику проведения испытаний готов обсудить.

Offтопик:
Предлагаю. Вы должны ... Ну, не лично Вы. Найдите коллективно два разных усилителя, разных по звучанию. Пускаете их парой по знакомым, каждому на неделю минимум. Критерий оценки - какой быстрее захотелось выключить. Набираете статистику отзывов и проводите измерения.
Ничего нового! Детали прослушки - по вкусу.

[Геннадий3]

Активные устройства дают искажение амплитуды и фазы, возникающие из-за изменения импедансов активных элементов под воздействием сигналов. Т.е. такие искажения не являются статическими, изменяются в зависимости от уровня и частоты воздействия, можно назвать динамическими.
Фактически происходит девиация амплитуды и фазы основных несущих - первых гармоник. Именно девиацию амплитуды и фазы отражает график амплитудно-фазовых искажений УНЧ. Это мы слышим как индивидуальный почерк каждого усилителя.

Да , девиация это важно . Так расскажите как с помощью МС можно получить график этих амплитудно-фазовых искажений.
Если этот метод будет доступен многим , то и статистика наберётся достаточно быстро , а там возможно и корреляция обнаружится .

[LepekhinV]

Offтопик:

а лишь влияние девиации первых гармоник на характер звучания, что я измеряю и слышу.

Вы меня простите, дилетанта, но я так и не смог понять, как "девиация первых гармоник" (т.е. величина математическая и точно измеряемая) численно соотносится с "характером звучания". Или "характер звучания" тоже имеет какую-то определенную величину, и тогда "девиацию" и "характер" можно хоть как-то соотнести, используя матаппарат?

[wert]

Успехов!

Благодарю, надеюсь Вы подключитесь к измерениям и оценке звучания различных усилителей.

Предлагаю. Вы должны ..

Я уже понял, что попал со своими измерениями, "...теперь либо в ЗАГС, либо к прокурору...".
Вариантов может быть много. Проще создать десяток wav одной муз композиции, "пропущенной" через десяток различных по классу усилителей. Дать всем желающим возможность послушать созданные wav и дать им оценку.
Затем результат сравнить с комплексными искажениями, будет хороший материал для анализа.

Да , девиация это важно . Так расскажите как с помощью МС можно получить график этих амплитудно-фазовых искажений.

Думал дать такую информацию после публикования статьи. Скорее последую Вашему совету.

как "девиация первых гармоник" (т.е. величина математическая и точно измеряемая) численно соотносится с "характером звучания".

У меня много информации по этому поводу - измерения/прослушка.
Часто информация противоречива, может быть не полна или требует классификации относительно соотношений между амплитудно-фазовыми, нелинейными и фазовыми искажениями.
Набор, уровни и соотношение этих искажений влияют на характер звучания.
Это сложный вопрос, затрудняюсь ответить однозначно.

[Артс]

Пора сравнивать однокаскадные усилители. Ламповый, полевой и биполярный без всяких ОС, затем ввести местную ОС, катод, исток эмиттер, по 10 дБ, отслушать, отмерить и выводы затем. Очень любопытно, с выводами совпадёт?

Медан, не надо жульничать "с минус 10" на одном каскаде..

[lazertok]

"с минус 10"

плюс 20 дБ на выходе... как результат - будет нормально

[wert]

В первом посте в дополнительно рассмотренных вопросах есть ссылки на переключательные и амплитудные искажения, на статическую и динамическую амплитудные характеристики.
Также много сообщений посвящено экзотическим амплитудно-фазовым искажениям несущих сигнала.
Соединим все эти характеристики для анализа ВК "стандартная тройка".
На первом этапе приведу характеристики, полученные при помощи Micro-Cap.
Далее, если возникнет желание, посмотрим как это выглядит в железе.
Немного доработал измерение амплитудной характеристики, а точнее при помощи оператора del вывел график искажений амплитудной характеристики в %.
Так получается нагляднее, где и когда возникают искажения связанные с искажениями амплитуды или фазы, либо смеси амплитуда-фаза.
На входе смесь 100 Гц, 20 кГц.
На рис.1 выходной каскад с током покоя выходных транзисторов 3 А.
На графике переключательных искажений нули.
График искажений амплитудной характеристики овалообразный, говорит о том, что не возникает резких перепадов между входным сигналом и выходным напряжением, на амплитудных значениях вых напряжения возникает не большой перепад АХ, но довольно плавный. Такие перепады не рождают высших гармоник, но рождают гармоники низких порядков.
Под графиком искажений амплитудной характеристики представлен график рассеиваемой мощности выходных транзисторов.
График амплитудно-фазовых искажений сосредоточил на второй несущей 20 кГц, видим искажение несущей 20 кГц на уровне 0,1%.
Интермодуляция с несущей 100 Гц быстро спадающая.
На рис.2 тоже самое при токе покоя ВК 5 мА.
На графике искажений амплитудной характеристики видим столб искажений в районе перехода сигнала через ноль. Этот столб достигает уровня 30%, это резкий перепад на амплитудной характеристике, на резких перепадах АХ рождаются гармоники высоких порядков.
На графике переключательных искажений уровень переключений в районе перехода вых напряжения через ноль достигает 100 мВ.
Амплитудно-фазовые искажения подросли.
При более сложном воздействии на ВК на графике амплитудно-фазовых искажений практически поднимается пьедестал искажений, чем больше ток покоя, тем меньше по уровню искажений пьедестал.
При разных токах покоя, при разных по сложности воздействиях графики амплитудных искажений и амплитудно-фазовых искажений могут о многом рассказать и помочь найти оптимальные режимы с минимальными или заданными искажениями. Хорошо просматриваются изменения на АХ при изменении эмиттерных резисторов ВК, блокировочных конденсаторов, резисторов в цепях базы и проч.
Кстати, уровень переключательных искажений мало изменяется при изменении эмиттерных резисторов от 0,1 до 0,5 Ом, а вот амплитудно-фазовые искажения несущих изменяются значительно.