LESART-17 + интерпретация усилителя Брагина YES-6 BUF

[scorpin]

Новая тема является продолжением темы «По стопам LESART-17»
Находится - https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=86547&page=4
Когда был сделан монтаж двух каналов с «параллельниками» и после того как поставил на прослушивание, то оказалось что качество звучания меня никак не устраивает. По сравнению с LES-5, появилась какая-то замутнённость, нет той четкости и ясности. Пришлось переделывать всё заново.
Вернулся к схеме LES-5 и переработал её в сторону LES6-BUF - уточнил номиналы резисторов, заменил некоторые транзисторы, от LES6-BUF
остались только полевые транзисторы (VT7; VT10)
Получился такой вариант:

Параметры предварительного каскада стали более стабильными, шумы уменьшились.
Симметричность токов и напряжений узлов питающих цепей остаётся на приемлемом уровне, при изменении сетевого напряжения от 195В до 245В
Нулевой баланс на выходе сохраняется, при повороте регулятора громкости от минимума до максимума.
Температурный баланс нуля меняется в пределах +/- 0,05В при разогреве радиаторов от комнатной температуры до 40-43 градусов.
Линейность полосы частот сохраняется от 1Гц до 700кГц.
После настройки предварительного каскада, подключаю оконечный каскад.
Подключаю нагрузку 4 Ома - линейная полоса частот уменьшилась до 150кГц,
что вполне достаточно для данного варианта УМЗЧ.
Картинки усилителя:


Вернулась четкость и прозрачность музыкального звука.
Прослушивается ясность звучания высокочастотных составляющих музыкальных инструментов. Басовые плотные, объемные и артикулированно различимы.
Широкая панорама воспроизводимости звучания не привязана к излучателям.

[scorpin]

Приходите с колонкой в профильную тему

Со временем разберусь. Приду.

[scorpin]

Если рассматривать рисунок с графическими характеристиками НЧ динамика (показанный выше пост 37) и обратим внимание на график импеданса ЗК, полученный в без-эховой камеры. Как видно, импеданс меняется, по частотному диапазону, от 32х до минимального значения 4,4 Ом, при резистивном сопротивлении — 3,7 Ома. Но динамик помещается в акустический корпус (акустическое оформление) поэтому график импеданса немного изменится, в большей степени изменится частота резонанса динамика. Пик резонанса сдвинется с 18 Герц в сторону 30 Герц.
Далее перейду к выходному каскаду усилителя.
Буду утверждать, что выходной каскад одинаково реагирует на нагрузку — что на пассивную (резистивную), что на динамическую, в данном случае — импеданс.
Выходной каска (УТ), совместно с УН, получаем усилитель мощности УМ.Тем самым имеем ИНУН, который предполагает нулевое выходное сопротивление ВК (в теории) Поэтому, работая на динамическую нагрузку НЧ динамика, имеется большой разброс выходной мощности по звуковой частоте. Посмотрим на график зависимости выходной мощности от изменения нагрузочного сопротивления.

На графике можно видеть, как меняется мощность при изменении нагрузки от 4х до 30 Ом. Разница (дельта) доходит — 35 -5 = 30 Ватт, что порождает большую неравномерность звукового давления. Поэтому для исправления этого недостатка ставятся сложные фильтры для получения равномерности подачи электрической энергии на звуковые излучатели. Если учитывать отражающие эффекты акустического оформления — топология фильтров ещё более усложняется.
Перехожу в русло своей темы:
В своих темах, по УМЗЧ, всегда показывал, собранные мною усилители имеют свойство с определённой величиной выходного сопротивления, величина сопротивления находится в пределах 4 - 4,5 Ома.
Такое сопротивление получилось после многочисленных математических расчетах графиков (Excel) Расчеты для нагрузок — 8 Ом и 4 Ом. Наилучшие результаты получились для нагрузки 4 Ома, учитывая номинал сопротивления звуковых колонок, так же — 4 Ома.

Сравнивая графики (первый и второй) видно, что распределение мощности на втором графике более равномерно чем на первом - 30 Ватт и 5 Ватт. В связи с этим, фильтр для НЧ динамика обошелся одной индуктивностью,ограничив верхнюю частоту 1,5 кГц.
Бонусом, для данного усилителя, не критичность короткого замыкания выхода, так-как по мере уменьшения сопротивления нагрузки, выходная мощность падает.
Кроме того, датчиком тока является резистор маленького номинала (0,11 Ома), что не даёт больших потерь энергии источников питания при максимальных мощностях выхода.
Кроме того, датчик тока отслеживает (улавливает) все резонансы динамического излучателя, а ток, всегда опередит движения ЗК и, ОС тока успевает сравнить скорректировать движение катушки, тем самым уменьшить искажения излучателя.

[anatol0]

Поэтому для исправления этого недостатка ставятся сложные фильтры для получения равномерности подачи электрической энергии на звуковые излучатели.

Можно пояснить, о каких фильтрах идёт речь?

[Merstan]

ЦобелЯ

[scorpin]

Можно пояснить, о каких фильтрах идёт речь?

Можно понять, если внимательно рассмотреть два графика и текст к ним. Фильтры частотного ограничения динамических излучателей.

---------- Сообщение добавлено 22:16 ---------- Предыдущее сообщение было 22:15 ----------

ЦобелЯ

Цобель, это другое.

[Malinovsky D]

Фильтры частотного ограничения динамических излучателей.

У Вас есть измерительный микрофон?

[scorpin]

У Вас есть измерительный микрофон?

Попозже подробно объясню. Сейчас в поездке.

[scorpin]

Разобрались, что означает импеданс катушки индуктивности, импеданс акустики и поняли, что этот импеданс необходимо согласовывать с выходным каскадом УМ.

Теперь надо разобраться каким образом, какими методами лучше согласовывать с ВК, который, в большинстве случаях, это источник тока (УТ) с нулевым выходным сопротивления (Rвых = 0), соответствует усилителю с характеристикой — стабилизатор напряжения переменного тока.
Пользуясь информацией, которую легко найти, найдём параметры для расчета согласующих фильтров.

Как видно, на графике, в расчетах согласующих фильтров используется всего одна точка — для простоты расчетов. Применяя математические формулы, программное обеспечение (ПО) и, далее применяя микрофонные измерители, доводят кроссовер с фильтрами, под приемлемый результат звукового поля, звукового давления.
Но, график импеданса имеет множество частотных точек отсчета. Возьмём несколько, основных точек, частотных переходов; 10Гц; 25Гц; 170Гц; и 10кГц — всего четыре — 1, 2, 3, 4.
Смотря на график импеданса, находим модуль сопротивления (сопротивление, в Омах, в данной точке) №1 = 8 Ом. Модуль №2 = 50 Ом. Модуль №3 = 5 Ом. Модуль №4 = 45 Ом

Пользуясь формулой нахождения мощности и условий питающего напряжения, находим мощность для каждого модуля:
Принимаем напряжение питания = 10В. Находим - №1 = 12,5Вт, №2 = 2Вт, №3 = 20Вт, №4 = 2,2Вт.
Из этих результатов видно, что на частотах, 20 — 40Гц (модуль №2), мощность надо поднимать в пять-шесть раз, а на частотах ,80 — 450Гц (модуль №3), надо опускать в два раза. На частотах, 1,0 — 10кГц, снова надо поднимать в три-четыре раза. Поэтому фильтры нужны как для погашения излишней мощности так и для поднятия мощности в нужных частотных диапазонах.


Если посмотреть на график выходной мощности при Rвых = 0, то линия мощности полностью соответствует нашим расчетам, то-есть — коррелирует с нашими расчетами.
Завтра — после завтра продолжу методику расчетов фильтров.

---------- Сообщение добавлено 25.03.2024 в 10:20 ---------- Предыдущее сообщение было 24.03.2024 в 12:39 ----------

По выше изложенным результатам, можно сделать вывод, что для полного выравнивания АЧХ звукового давления АС, необходимо применять микрофонные измерители, а затем, изменяя частоту настройки фильтров, добиваются приемлемого результата.
Далее, рассмотрим методику расчетов фильтров в применении усилителей с оптимальным выходным сопротивления.
Мои усилители имеют структуру, показанную на рисунке:
Где — Е0 — источник напряжения переменного тока.
r0 - внутреннее сопротивление усилителя, равно как, Rвых.
R — нагрузочное сопротивление и напряжение, на котором рассчитывается по формуле. Но, у нас, это напряжение, уже, известно = 10В.
Применяя ту же самую формулу, что и раньше, находим мощности в модульных точках:
1 — 10Гц; 2 — 25Гц; 3 — 170Гц; 4 — 10кГц.
1 — 8 Ом; 2 — 50 Ом; 3 — 5 Ом; 4 — 45 Ом.
№1 = 5,12Вт; №2 = 1,68Вт; №3 = 5,5Вт; №4 = 1,8Вт.
Самая большая вариация мощностей 5,5Вт -1,68Вт = 3,82Вт. Этот результат получен при Rвых усилителя = 4,5 Ома.
Теперь посмотрим наибольшую вариацию мощностей при Rвых = 0:
20Вт -2Вт = 18Вт.
Из полученных данных делаем вывод — для усилителей с оптимальным выходным сопротивлением, упрощается расчет и изготовления фильтров кроссоверов АС.
График мощностей при вариации импеданса АС:

[hippo64]

Скажите, а зачем вы тут выкладываете реферат из интернетовских изданий? И где тогда ссылки на источник? И зачем это пересказывание?

[scorpin]

Во-первых, реферат- это источник. Второе- график импеданса, взятый из этого источника соответствует фактическим данным моей темы.

[anatol0]

Offтопик:

Второе- график импеданса, взятый из этого источника соответствует фактическим данным моей темы.

Неожиданно, но закон Ома тоже подтверждается в моих конструкциях!

[scorpin]

Неожиданно, но закон Ома тоже подтверждается в моих конструкциях!

Не возражаю.

---------- Сообщение добавлено 26.03.2024 в 08:26 ---------- Предыдущее сообщение было 25.03.2024 в 12:43 ----------

Скажите, а зачем вы тут выкладываете реферат из интернетовских изданий? И где тогда ссылки на источник? И зачем это пересказывание?

Господин hippo64, не могли-бы Вы — будьте так любезны, укажите ссылку на тот реферат, с которого Я, яко-бы, списывал что-то. А то Я, что то в растерянности?
С наилучшими пожеланиями — господин scorpin.

[Malinovsky D]

https://club.dns-shop.ru/blog/t-157-...l-po-etomu-pa/

Что такое импеданс


Строго говоря, импеданс представляет собой полное электрическое сопротивление акустической системы. Она обычно состоит из динамиков и кроссоверов, у которых за счет электромагнитной катушки и небольшого набора радиодеталей есть определенное сопротивление постоянному току. Однако звук в проводах представляет собой ток переменный, соответственно, при разной частоте сигнала сопротивление будет разным. Чтобы избежать путаницы, импеданс акустики обычно измеряется на частоте 1000 Гц. Таким образом, термины «сопротивление» и «импеданс» тождественны.

Этот текст взят из с сайта DNS-CLUB
Помощь людям с гуманитарным образования для понимания циферок 4 или 8 Ом в паспорте "хай-фай колонки".

С точки зрения расчета фильтров это полная дичь. И странно, что Вы ее заботливо скопировали на этот форум.
Мне можно не отвечать.
Но я вынужден оставить здесь эту ремарку, чтобы читающие Ваш пост знали, что некоторые форумчане (например, Ваш покорный слуга) считают Ваши "размышления о расчете фильтров АС" ..........

.....некорректными.

О расчете фильтров для АС нужно читать здесь
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=64094

[anatol0]

С точки зрения расчета фильтров это полная дичь.

Я, например, до сих пор не могу понять, о каких фильтрах идёт речь. Мои предположения:
1. Цобеля или более сложные варианты, как в сверхлинейном Агеева или усилителе Зуева.
2. Пассивный кроссовер.
3. Фильтр на выходе УНЧ для "выравнивания" чего то-там (мощности, выходного сопротивления и т.п.)

[Malinovsky D]

Я, например, до сих пор не могу понять, о каких фильтрах идёт речь.

Если взять эту фразу

что порождает большую неравномерность звукового давления. Поэтому для исправления этого недостатка ставятся сложные фильтры для получения равномерности подачи электрической энергии на звуковые излучатели.

то автор ведет речь о кроссоверах.

[hippo64]

Почему аффтор говорит на псевдонаучном языке, а не на нормальном, я не знаю. Наверное , чтоб щеки были более надутыми.

[antonluba]

о каких фильтрах идёт речь

Может, он будет в цепь ООС включать реактивные элементы для получения выходного сопротивления, обратного импедансу нагрузки?

[scorpin]

Может, он будет в цепь ООС включать реактивные элементы для получения выходного сопротивления, обратного импедансу нагрузки?

Благодарен за этот вопрос, так как соответствует моей теме. Задавшему этот вопрос, не помешал мой псевдонаучный язык, разобраться в сути изложения темы. Это единственный вопрос, на который буду отвечать.
Однако, попрошу дать немного времени для построения более внятных аргументов.

[hippo64]

Однако, попрошу дать немного времени для построения более внятных аргументов.

аргумент либо есть, либо его нет.

[scorpin]

Начну с того что в своей теме пытаюсь показать что УМЗЧ с выходным сопротивлением (оптимальным) отличается от УМЗЧ с нулевым выходным сопротивлением. В чем различия?
У каждого, из этих УМЗЧ, есть свои достоинства и недостатки.
Дело в том что, у них разный принцип взаимодействия между выходным каскадом и нагрузкой. Проявление разницы демонстрируется тогда, когда подключаются динамические и статические нагрузки. Для этого надо сравнить, выходные параметры, того и другого усилителей.
Прежде чем применять формулы для подсчета показателей выходных параметров, надо уточнить некоторые данные. Наглядное пособие поможет разобраться.

Специфика этого усилителя такова, что выходное сопротивление достигается через коэффициент усиление (Ку) УНа.
Величина Rвых — 4 - 4,5 Ома, получатся через (Ку) УНа, путём перемножения величины резистора датчика тока — 0,11 Ома, на Ку = 40, получаем 4,4 Ом.
Напряжение, на выходе УТ, уже известно — 10В.
Берём график импеданса, моего, НЧ динамика.

Строим таблицу:
В формулу нахождения выходной мощности подставляем полученные данные и записываем в таблицу результаты.

Сравнивая разницу выходных мощностей, определяем, какой УМЗЧ, эффективнее работает на динамическую нагрузку.
Находим наибольшую разницу между усилителями - Rвых = 0 и Rвых = 4,5Ом.
Получаем: 20Вт- 3,125Вт = 16,87Вт и 5,5Вт- 0,67Вт = 4,83Вт.
Вывод; для колонок АС, более эффективный УМЗЧ с оптимальным выходным сопротивлением, так как в кроссоверы ставятся фильтры первого порядка, что в результате получаем равномерную АЧХ, ФЧХ.