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.

[Svjatoslav_]

...Глубокоосник прекрасно себя чувствует на синусе и дает большие искажения на сложных сигналах.
Элементарный сложный сигнал это синус, модулированный меандром.
В стресс тесте я использую "стрессовые" воздействия синус 20 Гц и меандр 40 кГц, меандр с возможно большей крутизной фронтов...

Стресс-тест, только по модели музыкального входного сигнала.
Если добавить влияние реальной сложной нагрузки, с её ёмкостями, противо-ЭДС, ещё больше глубокооосников "посыплется" после таких испытаний.

[wert]

Стресс-тест, только по модели музыкального входного сигнала.
Если добавить влияние реальной сложной нагрузки, с её ёмкостями, противо-ЭДС, ещё больше глубокооосников "посыплется"

40 кГц меандр, это совсем для крутых отличников, меандр 4 кГц изменение фронта/спада 100 В/мкс уже многим моделям не под силу, живые усилители проходят такой тест, только дают характеристики Кг, ИМИ далеко за пределами паспортных.
Испытания на сложных стационарных сигналах электрической части усилит комплекса дает какое то приближение реакции комплекса на реальные сигналы.
Но вот испытания ДГ и замеры девиации звуковой волны пока делаю на синусе, чтобы не только измерить ту самую девиацию, но еще и услышать, что динамик воспроизводит кроме синус воздействия.
Глубокоосник по структуре с токовой ОС с короткими проводниками вместо звукового кабеля, на ВЧ головке кроме синуса 10 кГц дает еще кучу интермодуляции, слышимой при 7-10 В больше, чем само воздействие на 10 кГц. "Транзисторный ламповик" дает интермодуляцию еле улавливаемую на слух с той же ВЧ ДГ при тех же условиях.
Глубокоосник имеет значительно больший чем "транзисторный ламповик"постоянный угол фазы, около 9 градусов, хотя девиации фазы близки.
Два разных по структуре усилителя обеспечивают разное взаимодействие с реальной нагрузкой,
глубокоосник имеет очень низкие Кг и ИМИ (на резистивную нагрузку) в сравнении с безосником,
звучит безосник легко, воздушно, чисто, в глубокооснике звук размыт, зажат, потеряна динамика.
Звуковая волна усилительного тракта с безосником на частоте 10 -12 кГц имеет девиацию на 10 градусов меньше, чем с глубокоосником.
Возможно этот параметр может быть одним из важных, наряду с Кг ИМИ, для инструментальной оценки качества звука.

[dekko]

Мы слушаем не проценты. ))))

ну да.... градусы девиации?

---------- Сообщение добавлено 09:17 ---------- Предыдущее сообщение было 09:07 ----------

Два разных по структуре усилителя обеспечивают разное взаимодействие с реальной нагрузкой,

они разные не только по структуре, но и по измерениям, следовательно и звучать должны по разному. Что они делают.

Возможно этот параметр может быть одним из важных, наряду с Кг ИМИ, для инструментальной оценки качества звука.

Можно пойти ещё дальше - оценивать девиацию всех параметров усилителя (системы) за время прохождения испытательного сигнала. Или только на фронте, или только на спаде.... или на перегибе.... или на пятом периоде.... или на первом. Вариаций много. Но оценивать звучание в итоге будем индивидуально и на слух. А сравнивать звучание усилителей имеющих разные инструментальные измерения нет смысла - это дело вкуса. И не важно, какая у них топология - они меряются по разному.

---------- Сообщение добавлено 09:23 ---------- Предыдущее сообщение было 09:17 ----------

Offтопик:
вот если мне усь "А" нравится, а усь "В" нет... то мне всё равно, какая у них топология.

[wert]

А сравнивать звучание усилителей имеющих разные инструментальные измерения нет смысла. И не важно, какая у них топология - они меряются по разному.

По этой причине люди стандартизируют свои действия, методы и методики испытаний, делают сличительные тесты, пользуются калиброванными приборами, заменяют погрешности на неопределенности, применяют сквозную прослеживаемость до общего эталона, используют стандарты для конкретной техники и конкретных измерений, испытаний, тестов...
Испытания глубокоосника и безосника с ДГ проводил на одном измерительном оборудовании, при одних условиях, одним методом и одинаковой методикой, в один период времени, на предмет девиации фазы электрического тракта и звуковой волны.
Если отталкиваться от того, что корректными измерения могут быть только при стандартизированных методах и методиках и в аккредитованных лабораториях, тогда на этой ветке мало кому есть возможность говорить и представлять свои замеры любимых усилителей. Реалия иная, дома измеряем кто на чем и как может. Уж не обессудьте.

[Svjatoslav_]

...Звуковая волна усилительного тракта с безосником на частоте 10 -12 кГц имеет девиацию на 10 градусов меньше, чем с глубокоосником.
Возможно этот параметр может быть одним из важных, наряду с Кг ИМИ, для инструментальной оценки качества звука.

Большое спасибо за развёрнутый ответ, и ценную информацию.
Косвенно Ваши выводы о характере звучания ооосников и безооосников подтверждаются при реальных звуковых тестах.

Может немного не в тему, немного о управлении подвижной системой ДГ при работе от ИНУНа и от ИТУНа.
ИНУН резко тормозит звуковую катушку и связанную с ней подвижку, безоосный ИТУН оставляет колебания на попечение механических потерь в подвижной системе. В качестве модели предлагаю металлическую линейку, в первом случае замурованную одним концом в бетонную стену (ИНУН), во втором - вставленную на такую же глубину в мягкую плиту из микропористой резины (ИТУН). В первом случае затухание колебаний длительное, обогащённое широким спектром, во втором - быстрое, спектр колебаний простой.

[dekko]

Испытания глубокоосника и безосника с ДГ проводил на одном измерительном оборудовании, при одних условиях, одним методом и одинаковой методикой, в один период времени, на предмет девиации фазы электрического тракта и звуковой волны.

проблема в том, что уже разные глубокоосники по разному звучат и меряются, впрочем, как и безосники. И кстати - глубокоосник - это как глЫбоко? и ещё - не пробовали оптимизировать коррекцию/режимы каскадов ОСника по критерию девиации фазы?

[wert]

И кстати - глубокоосник - это как глЫбоко?

Глубокоосник (собранная платка 20дол.) взят китаезный по схеме MARANTZ MA-9S2 для модернизации и испытаний, выше в постах схемку приводил
По 200 кОм в плече нагруженным каскодный УН, общий коэффициент усиления где то под 80 дБ, петлевой коэффициент около 50 дБ.
Структура усилителя заманчива, второй УН каскодный, общая ОС с буфера.
Усилитель сильно закорректирован и имеет заметную амплитудную и фазовую девиацию.
Если изменить коррекцию и убрать базовые резисторы буфера, уменьшить базовые резисторы ВК, лучше переделать ВК, можно получить не плохие параметры от УНЧ.

[dekko]

воть... давайте возьмём не совсем хорошний ОСник и бум сравнивать с хорошим безОСником....

[wert]

давайте возьмём не совсем хорошний ОСник и бум сравнивать с хорошим безОСником....

есть такая возможность взять очень хороший глубокоосник, но "транзисторный ламповик" к высшей лиге не отношу.
Испытания на девиацию проводились "на лету" для проверки принципиальной возможности измерить девиацию звуковой волны.
Ну а коль удалось, теперь можно играться с разными вариантами всего тракта в целом, проводочками, акустикой, усилителями, вертушками....
dekko, это были первые измерения такого плана, теперь все нужно отточить, сто раз перепроверить, добиться минимальных погрешностей... и пользоваться на здоровье.

[dekko]

это были первые измерения такого плана, теперь все нужно отточить, сто раз перепроверить, добиться минимальных погрешностей... и пользоваться на здоровье.

"будем ждать" (с)

[Svjatoslav_]

воть... давайте возьмём не совсем хороший ОСник и бум сравнивать с хорошим безОСником....

Хорошо было бы.
Безоосников мало, как таковых. Особенно что касается безоосных ИТУНов.
Но очень интересует обследование этого типа усилителей.

Offтопик:
та де их взять, эти хорошие уси......

Это смотря что подразумевать под "хорошестью".
Как выше изложено, многие глубокооосники могут справиться только со стационарной синусоидой, и то, со скрипом.
А насчёт усилителей, могущих исправить искажения в самих АС, это вообще параллельная Вселенная.
Не для "Веги", уж точно. )))

[dekko]

Offтопик:
та де их взять, эти хорошие уси......

[wert]

А насчёт усилителей, могущих исправить искажения в самих АС, это вообще параллельная Вселенная.
Не для "Веги", уж точно. )))

Offтопик:
Но помечтать то можно.
Если в систему встроить небольшой компьютер, который с любой АС может определить наибольшую девиацию в районе резонанса ДГ, и нарисовать графики изменения фазы от мощности в нескольких частотных точках области девиации. И покрывать эти области динамически адаптивной коррекцией фазы в зависимости от уровня сигнала.
В принципе тогда можно избежать размытия звукового образа и добиться более четкой локализации обьектов.
Думаю такая система вполне реальна не только для звукового диапазона, но и для систем навигации, телефонии 5G, там где ФАР используется и есть динамические фазовые ошибки аналоговой части приемников, преобразователей, передатчиков... Мечта, вначале было слово...

[Orion33]

А насчёт усилителей, могущих исправить искажения в самих АС, это вообще параллельная Вселенная.
Не для "Веги", уж точно. )))

ЭМОС называется. У Nota Bene был большой проект.

[Svjatoslav_]

ЭМОС называется. У Nota Bene был большой проект.

Имелась ввиду прямо противоположная концепция.
Токовый усилит&#10.pdf

P.S. Вряд-ли "пассивная" эквивалентная модель нагрузки - АС, может серьёзно претендовать на точность.
Да, учтён характер типовой харакатеристики Z, но только "типовой", довольно далёкой от реальности.
В каждой многополосной АС своя линия Z, пассивная модель не учитывает мощную противо-ЭДС акустики которая никак не совпадает по фазе с входным сигналом от усилителя. И вся эта "отсебятина" от АС попадает в петлю ОООС, если как обычно, обратная связь берётся с точки подключения нагрузки. Смешивается, обрабатывается, что из этого получится - предсказать почти невозможно.
Только слушать конкретную связку УМЗЧ - АС.
К тому же, во многих АС имеют место провалы импеданса, в два, а то и четыре - пять раз ниже номинального сопротивления.

На случай жёсткого (ЭМОС или высокий коэффициент демпфирования) и "мягкого" демпфирования подвижки динамика, предлагаю две модели. Металлическая линейка зажатая одним концом в бетонном блоке, и она же, вставленная на ту же глубину, в плиту мягкой микропористой резины.

[dekko]

Это смотря что подразумевать под "хорошестью".

хороший - это тот, который нравится его владельцу до степени "менять не хочу"

[Игорь Гапонов]

2Святослав

Offтопик:

Стресс-тест, только по модели музыкального входного сигнала. Если добавить влияние реальной сложной нагрузки, с её ёмкостями, противо-ЭДС, ещё больше глубокооосников "посыплется" после таких испытаний.

Скрытый текст

Согласно принципу электро/акусто/механических аналогий "противо-ЭДС" учитывается на автомате именно приведённым на электрическую сторону ПАССИВНЫМ импедансом механо-акустической нагрузки - см. классическую экв. схему ЭД ГГ. Иначе эта "противоэдэс" нарушает закон сохранения энергии: ведь, кроме усилителя/генератора в классической схеме других источников энергии не предусмотрено.

Следует отметить также, что акусто-механическое взаимовлияние излучателей многополосной АС приводит не к появлению каких-то "взаимных эдс", а к учёту этого влияния в эквивалентной схеме через ПАССИВНЫЕ многополюсники связи, т.к. опять же кроме усилителя других источников энергии не имеется. Однако, это не указано на классической эквивалентной схеме (например, даже для "однополосной АС" в модели Тиля-Смолла для ФИ не указывается взаимное влияние порта ФИ и диффузора, но люди знают, что форма и взаимное расположение порта и излучателя оказывают заметное влияние на диапазон ЧХ актуальный для этой модели; на сколько мне известно, первым на эту объективно заметную при измерениях неточность модели указывал Вахитов в 70-х).

Есть, конечно, ещё нюансы, связанные с тем, что АС эксплуатируется не в абсолютной тишине- присутствие внешней механо-акустической помехи. ЭД ГГ работает как динамический микрофон (т.к. преобразователь обратимый). По-началу кажется, что такое влияние незначительно. Но можно довольно легко на клеммах дина отловить заметный на фоне основного сигнал другого канала или активной полосы.

[свернуть]

Вот тут https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=72049 рассмотрен другой способ объективной оценки нелинейности.

Скрытый текст

Возможна, причём, достаточно легко без особых наворотов (ЗК, микрофон, лёгкая программа) в обычных условиях эксплуатации - на месте, оценка как ПОЛНОГО тракта "от файла до уха" на реальных сигналах-фонограммах, так и отдельных узлов. По ветке имеется измерение/сравнение продуктов нелинейности для УМ+АС и для УМ+R+АС , R=Rном. АС, т.е. отрывок "обычной фонограммы"+ "обычная ЗК"+"обычный усилитель"+/-резистор+ "обычная АС"+ "обычная комната" (микрофонные измерения через ту же ЗК), с и без дополнительного последовательного резистора. Добавочный резистор "интегрально" почти не изменяет мощность продуктов НИ, но спектрально/во времени они изменяются; там же приведены замечания по адекватности сравнения для простого включения резистора без линейной коррекции/балансировки изменений чувствительности и ЧХ (ФЧХ+АЧХ) сквозного тракта: коррекция/балансировка не только коэфф. передачи, но и ЧХ при таком сравнении просто необходимы!

[свернуть]

[Svjatoslav_]

Автор сабжа при разработке и ставил перед собой в техзадании, одним из главных приоритетов - "отсутствие общих обратных связей".
Отвязывая усилитель от непредсказуемой, и тяжёлой нагрузки - АС.

Плюс этого решения, как такового, способен, при грамотной реализации, перевесить сопутствующие минусы.

Вряд-ли "пассивная" эквивалентная модель нагрузки - АС, может серьёзно претендовать на точность.
Да, учтён характер типовой харакатеристики Z, но только "типовой", довольно далёкой от реальности.
В каждой многополосной АС своя линия Z, пассивная модель не учитывает мощную противо-ЭДС акустики которая никак не совпадает по фазе с входным сигналом от усилителя. Мало того, тяжёлая подвижка колеблется длительное время после окончания сигнала. И вся эта "отсебятина" от АС попадает в петлю ОООС, если, как обычно, обратная связь берётся с точки подключения нагрузки. Смешивается, обрабатывается, что из этого получится - предсказать почти невозможно.
Только слушать конкретную связку УМЗЧ - АС.
К тому же, во многих АС имеют место провалы импеданса, в два, а то и четыре - пять раз ниже номинального сопротивления.
Промерял их во множестве. )))
"Ямы" до 2,5-2 Ом для, для (по паспорту) "8-омной" акустики - обычное дело.
Ни Сухов не ошибался, ни Алдошина, в статье про обследование зарубежнеой акустики.
Она приводила сравнение заявленных параметров и реальных, измеренных.
Во вложении, навскидку, характерный пример вышесказанному. (В.Г. Прокофьев и др, "Зарубежная бытовая радио-электронная аппаратура", М, "Радио и связь", 1988 г. )

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

Скрытый текст

В классической эквивалентной схеме не учитываются (кроме указанных мной выше - типичных игнорирований) распределённые линейные параметры (например, из-за них возникают изгибные моды диффузора) и нелинейные параметры (например, возникновение параметрических колебаний), что сразу оговаривается в любом нормальном курсе электроакустики. Как раз "тяжёлая подвижка" и потери в колебательной системе (т.е. добротности) очень даже точно соответствуют классической экв. схеме без привлечения пресловутой "противо-эдс" (вы бы ещё вместо общепринятого в 21-м веке термина "индуктивность" применили бы термин конца 19-го века "самоиндукция"). Однако, основные узлы этой классической схемы как раз очень даже соответствуют действительности и именно их уточняют при переходе на другой порядок подробностей (см. например, https://www.klippel.de/fileadmin/kli...PDF/S1_LSI.pdf ). И не стоит повторять ошибку Сухова про "провалы импеданса в разы от номинала" - такого на самом деле не наблюдается, если катушка с повреждённой изоляцией за проводящий керн не зацепилась Уж не знаю, что вы там намеряли.

P.S. Эта самая "противоэдс" как и "противоток" и излучение и тепловое рассеивание энергии учитываются в эквивалентной схеме элементами связанными через фактор электромеханической связи Bl . А именно Zэл.*zмех=(Bl)^2, где Zэл.- внесённый механикой импеданс на электрической стороне, zмех - механический импеданс. Фактор Bl обусловлен движением проводника в магнитном поле, отсутствие движения, проводника или поля означает отсутствие электромеханической связи. Например, заторможенный ЭД ГГ имеет импеданс катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником.

[свернуть]

[_Сам_]

вне поля резонасных характеристик ДГ девиация фазы резко снижается.

Можно подробнее? Для примера берём ДГ с Fрез=100 Гц и на 100 Гц девиация фазы получается много больше чем на 200 Гц. Я вас правильно понял?