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.

[Orion33]

Любые искажения можно представить в виде фазовой модуляции, что в терминологии данной ветки называется девиацией. Или я что-то не уловил?

[dekko]

Orion33, это к кому вопрос?

[wert]

Но ведь девиация фазы означает искажение формы сигнала. А это либо линейные, либо нелинейные искажения.

Выше показывал амплитудно-фазовые искажения оцененные в совмещенном амплитудно-фазовом спектре,по началу я называл такие искажения форматными, так как такие искажения точно отражают искажения формы сигнала. И линейные и нелинейные искажения определяют искажения формы сигнала. Dekko видит выброс на вершине импульса при смене межблочного кабеля это линейные искажения, внесенные кабелем в систему и реакция системы в виде изменения формы сигнала. "Дребезг" или девиация фронта/спада импульса дает девиацию фазы, девиация уровня вершины от идеального коэффициента усиления дает амплитудную девиацию, эти искажения относятся к нелинейным, эти искажения также отражают стабильность формы сигнала. Собственно все мои наблюдения, эмуляции и эксперименты в этой теме связаны с изучением искажений формы сигнала, так как традиционными способами всего не описать пришлось разработать метод измерения амплитудно-фазовых искажений, где можно оценить как линейные так и нелинейные искажения сигналов любой сложности.
При этом в части нелинейных искажений я выделяю девиацию амплитуды и девиацию фазы дополнительно к стандартным Кг и ИМИ.

[dekko]

Dekko видит выброс на вершине импульса при смене межблочного кабеля это линейные искажения, внесенные кабелем в систему и реакция системы в виде изменения формы сигнала.

эх... если б только выброс....

[wert]

Классика жанра - модуляция импеданса динамика сигналом,

Раздумывая над природой фазовой девиации напряжения на клеммах ДГ
в общем случае можно принять формулировку sia_2.
Об этом уже не раз писал, что все элементы усилителя, в первую очередь активные, во вторую очередь пассивные
изменяют свои параметры под действием сигнала.
Активные элементы в большей степени реагируют на сигнал и происходит явная модуляция импеданса активного элемента сигналом.
Эффекты Эрли, Миллера, об этом много написано.
По пассивным элементам, реактивные импедансы в нормальных режимах достаточно стабильны, но если выйти за пределы нормальных режимов, модуляцию импеданса сигналом точно заметим.
С динамической головкой несколько сложнее. Импеданс головки как известно состоит из активной части и реактивной. Реактивный импеданс ДГ не стабилен и меняет свои параметры в широких пределах при движении катушки в магнитном поле зазора, при этом масса катушки и диффузора дает задержку между током через катушку и движением катушки в магнитном поле.
К этому прибавим сопротивление диффузору воздушной массы, и картина будет все одно не полной, слишком не прост механизм ЭДГ по преобразованию электричества в воздушные потоки.
И тем не менее, на мой взгляд именно эти процессы изменения импеданса ДГ под действием сигнала и сопротивление диффузору воздушной массы дает девиацию фазы сигнала на клеммах ДГ.
Проверить это очень просто.
Двумя распушенными ватными валиками поддемфировал диффузор ДГ, девиация НЧ динамика на частоте резонанса возросла с 0,2 градуса до 1,2 градуса!
Т.е. можно сделать предварительный вывод – девиация фазы на клеммах ДГ отражает девиацию фазы воздушного потока сформированного ДГ. Позже проведем эксперимент и проверим при помощи измерительного микрофона, что там с искажением воздушного потока происходит.

[теоретизирующий практик]

Позже проведем эксперимент и проверим при помощи измерительного микрофона, что там с искажением воздушного потока происходит.

Воздушные потоки проверяют с помощью анемометров различной конструкции, на худой конец с помощью напорной трубки. Можно проверить ультразвуковыми устройствами, типа доплеровских УЗИ. Однако...

[wert]

Offтопик:

Offтопик:

Воздушные потоки проверяют с помощью анемометров различной конструкции, на худой конец с помощью напорной трубки.

Анатолий, благодарю за ценное замечание, возможно нужно было поставить в скобки "воздушные потоки" и пару .
Возможно тогда и на суть эксперимента внимание было бы обращено. Хотя с другой стороны любая форма передачи энергии связана с потоком и средой распространения...
Но пока писал, точно пару ошибок есть, и тут специалистам раздолье, можно целые трактаты по поводу орфографии в комментах дать.
Мне важна суть эксперимента и буду рад за комментарий по сути. Хотя любой комментарий для меня составляет ценность. Благодарю.

[_Сам_]

Двумя распушенными ватными валиками поддемфировал диффузор ДГ, девиация НЧ динамика на частоте резонанса возросла с 0,2 градуса до 1,2 градуса!

так и должно быть. Вы добавили в механическую систему нелинейный элемент. Упругость волокнистого материала не подчиняется линейному закону Гука. Измерения микрофоном тоже подтвердили бы появления нелинейных искажений.

Т.е. можно сделать предварительный вывод – девиация фазы на клеммах ДГ отражает девиацию фазы воздушного потока сформированного ДГ.

отражать одно другое конечно отражает, только причина не во взаимодействии с воздухом, а в конструкции самой ДГ. Например есть неравномерность магнитной индукции в зазоре. Чем больше амплитуда движения катушки, тем сильнее эта неравномерность проявляется через противо ЭДС на клеммах.

[Валет]

происходит явная модуляция импеданса активного элемента сигналом.

Сочиняя все новые и новые параметры, вы хотя бы объясняйте, что они означают. Что такое импеданс, например, обычного транзистора? А то ваши посты напоминают «Волны перекатывались через мол и падали вниз стремительным домкратом»...

[wert]

Сочиняя все новые и новые параметры, вы хотя бы объясняйте, что они означают. Что такое импеданс, например, обычного транзистора?

Валет, я с вами полностью согласен, зазвиздеть можно любой топик, было бы желание.
Однак стоит перед тем погуглить малех, ту же Википедию ру, весь инет научными, справочными материалами, статьями про те самые входные и выходные импедансы активных элементов, транзисторов, микросхем.....
Мои посты, это мои наблюдения об искажениях усилительного тракта, в эмуляции и в железе,
ваши посты соответствуют вашему дивизу, иногда для меня бывают полезны.

[Orion33]

Что такое импеданс, например, обычного транзистора?

То же самое, что импеданс четырехполюсника.

[wert]

Первые наблюдения динамических искажений типа девиация фазы звуковой волны.
Измерительный микрофон ЕСМ8000, в качестве микрофонного усилителя использую ART TUBE MP STUDIO V3™.
Проверил девайс в разных режимах девиация фазы до 0,05 градуса. Для начальных измерений подойдет.
Микрофон подключил непосредственно в гнездо усилителя, с выхода усилителя на измеритель.
Измеряем фазу в двух точках - выход УНЧ, микрофон в пол метре от 6АС2.
Девиацию фазы фиксируем в диапазоне выходных напряжений УНЧ 10 мВ - 11 В получилась:
- на частоте резонанса НЧ динамика 90 Гц - 70 градусов
- на 10 кГц - 30 градусов.
В основном градусы набегают в зоне максимального воздействия, в диапазоне напряжений на клеммах ДГ от 2 В до 11В девиация фазы звуковой волны растет по экспоненте.
При малых напряжениях на ДГ характеристика девиации фазы имеет не большой подьем с ростом напряжения.
Девиация фазы на клеммах ДГ это еще цветочки в сравнении с искажением звуковой волны.
Конечно, нужно сто раз переосмыслить результат, попробовать разное расположение динамик - микрофон, провести измерения в безэховой камере, на нормальном оборудовании....
Можно мечтать и стремиться к совершенству, но похоже нашим ушам приходится выбирать хороший звук усилительной системы ориентируясь в том числе на девиацию фазы звукового образа в десятки градусов.

[_Сам_]

Девиацию фазы фиксируем в диапазоне выходных напряжений УНЧ 10 мВ - 11 В получилась

первое что приходит на ум: нужна ОЧЕНЬ тихая комната, что уверенно регистрировать фазу на нижней границе диапазона звукового давления в 60 дБ.

[Валет]

Однак стоит перед тем погуглить малех, ту же Википедию ру, весь инет научными, справочными материалами, статьями про те самые входные и выходные импедансы активных элементов, транзисторов, микросхем.....

То же самое, что импеданс четырехполюсника.

.Характеристическими сопротивлениями четырехполюсника называют пару сопротивлений Zc1 и Zc2, которые выбраны таким образом, что при подключении к зажимам 2-2’ сопротивления Zн2 = Zc2 входное сопротивление четырехполюсника со стороны зажимов 1-1’ сопротивления Zн1 = Zc1 входное сопротивление четырехполюсника со стороны зажимов 2-2’ равно Zc2.
Можно вспомнить также системы h, z, y параметров четырехполюсников с их импедансами.

Вы так и не смогли ответить, какой импеданс активного элемента, например, транзистора, из множества различных импедансов, вы имели в виду. Такая неопределенность заставляет вспомнить Василия Семи-Булатова.

[wert]

первое что приходит на ум: нужна ОЧЕНЬ тихая комната, что уверенно регистрировать фазу

Комната не тихая, но сигнал регистрируется устойчивый и фаза устойчива при минимальной воздействии на ДГ 10 мВ.
Менял расположение микрофон - ДГ, соответственно общая фаза звуковой волны в точке регистрации изменилась, девиация неизменна по уровню.
Нужно теперь хорошую и проф акустику измерить для понимания разницы между пукалками начального уровня и нормальной акустикой.

---------- Сообщение добавлено 16:37 ---------- Предыдущее сообщение было 16:01 ----------

Подкорректировал пост 2416 относительно поведения девиации,
И НЧ и ВЧ динамики создают звуковую волну девиация которой по экспоненте возрастает с ростом подводимой мощности на ДГ.

---------- Сообщение добавлено 16:48 ---------- Предыдущее сообщение было 16:37 ----------

Микрофонный усилитель загнал в режим глубокого ограничения (выходной каскад ламповый), девиация фазы с 70 градусов для НЧ волны увеличилась на один градус.
Т.е. ламповое ограничение добавляет девиацию фазы очень не большую, транзисторные усилители при ограничении сигнала девиацию фазы увеличивают очень значительно.

---------- Сообщение добавлено 18:23 ---------- Предыдущее сообщение было 16:48 ----------

Измерил девиацию фазы звуковой волны акустической системы JBL 300 Вт в диапазоне выходной мощности 0,1 Вт - 80 Вт на частоте 20 Гц
Девиация составила 23 градуса. На частоте 30 Гц измерить девиацию пока не удалось из-за отраженок фаза стабильно не фиксируется, требования к помещению возрастают.

[Orion33]

Был бы интересен опыт более-менее референсной АС с ОООСным усилком, безООСным и ИТУНом

[Nick-nack]

Рубальский по моему проиграл спор, и теперь ему надо написать слово д-ация 100500 раз.
Другого объяснения всей этой писанине я не вижу

[_Сам_]

Комната не тихая, но сигнал регистрируется устойчивый и фаза устойчива при минимальной воздействии на ДГ 10 мВ.

В порядке фантазии. Может быть дело в следующем. Когда вы испытываете сигналом 10 мВ, то микрофон ловит прямой сигнал плюс условно говоря пять отражений. С каждым отражением происходит поглощение, потому порядок отражений конечен до момента ухода сигнала ниже шумов. А вот когда вы подаёте 10 В, то мощность растёт, но растёт и число отражений существенно превышающих шум в комнате. Потому фаза суммарного сигнала уезжает, т.к. слагаемых получается тупо больше. Может стоит по-исследовать ближнее поле, скажем в 2 см от диффузора. Не верю, что и там будет такой дикий сдвиг фазы от амплитуды.

[Nota Bene]

Offтопик:

Другого объяснения всей этой писанине я не вижу

(с) "чем бы дитя не тешилось, лишь бы водку не пило"

[anatol0]

Offтопик:

Другого объяснения всей этой писанине я не вижу

Всё абсолютно последовательно и логично - девиация фазы в пассивных цепях, затем в усилителях, потом в кабелях, в динамиках, воздухе...Следующими объектами исследований будет барабанная перепонка и нейроны головного мозга...