Сверхлинейный усилитель по схемотипу Видерхольда 1977- 2021 (повтор и дополнение)

[belka]

2 ОУ +5 транзисторов в УН. Выходные каскады разные симулировал, биполяры-полевики, без проблем ноль 4-10 мег двигается, без потери усиления на 20-ти килогерцах.

Благодарности:
Евгению Букварёву и Со. - идея с интегратором прорывная, если ей правильно пользоваться.





Убедительная просьба - пишите ТОЛЬКО по делу. Никаких других комментариев здесь размещать не нужно!

После первой публикации многие резонно отметили, что 2 ОУ и такое огромное усиление явно избыточны. Согласен, поэтому схема была существенно упрощена, с некоторой потерей усиления, но не критической. Итого, к базовой схеме Видерхольда был добавлен 1 (один) транзистор и получено усиление не менее 170дБ!

Обратите внимание, как изящно получилось ввести в схему параллельный ВЧ канал, благодаря которому всё это работает. Вполне осознанно претендую на то, что мне удалось нарисовать самый простой сверхглубокоосник.

В соседней ветке я взял модель какого-то Парафина (смешная поделка) и дорисовал ей недостающие детальки. Модель и схема, базовая, прилагаются:



УМЗЧ ВВ 2021.CIR

Продолжение темы:

Кто желал общий эмиттер в УН?

Вложение 400855 Вложение 400857

Как вы понимаете, Q22 и R40 из схемы можно смело удалить и соединить эмиттер Q21 непосредственно с выходом ОУ. Диоды Вокруг ОУ также нужно убрать и добавить правильные цепи для антиклиппа, которые на схеме не нарисованы.

Итого. 1 ОУ + 4 транзистора в УН = полноценный сверхглубокоосник, до которого на RCL-электро нужно ещё очень долго думать)))

[-UST-]

ОЭ - совсем нельзя?

[vladimir sim]

Почему нельзя, можно, но без фанатизьму. R-R выходы в современных операх позволяют получать Кг-140 дб, и звук нормальный.

[-UST-]

Верхняя (синяя) - звучит нормально.
Нижняя (красное) звучит как-то. У меня уши сворачиваются.

Неплохо бы посмотреть диффнапряжения на входах ОУ в частотной области... и это... в красном варианте входной ОУ нагружен на 80..100Ом на ВЧ и на 680 Ом на НЧ - нехорошо.

[bukvarev]

ОЭ - совсем нельзя?

Можно. Но лучше, если он будет внизу, в малосигналке. Например, входной дифкаскад внутри ОУ.
Там как раз хорошо ОЭ-ОБ.

[-UST-]

Можно. Но лучше, если он будет внизу, в малосигналке. Например, входной дифкаскад внутри ОУ.

А чем ОЭ, работающий от генератора с малым импедансом, отличается от ОК-ОБ, например? В контексте УМЗЧ.

[Dieselboy]

Топология- совокупность схемотехнических кирпичиков и вытекающих из этого сигнальных графов, а также суммарная полиномиальная длина передаточной функции всего устройства, до охвата ООС.

Всё это мелочи, аппараты с такими свойствами по факту звучат одинаково, +- показалось. Для этого даже не надо ничего самому делать, всё и так сделано - те же Ротели, Аркамы, Ямахи, Онкии, да даже Сони/Пионер. Для качественного звука надо идти дальше - отходить от стандартных скрепов - что просто повторить входной сигнал в масшатабе на нагрузку при помощи 1000 транзисторов - не достаточно. В реальности звук при таком подходе совпадает по впечатлениям с таким же звуком живьём - скученно и неразборчиво. Подход дальше подразумевает делать чётче и разборчивей. И это возможно, к счастью. Так что волшебство всё-таки существует, но надо для этого трудиться в правильном направлении, а не козырять каскодами Акопова, глубинами за 100, ширинами под гигарец и выбором суперправильной элементной базы.

На мой взгляд, подходить к оценке звучания надо не только субъетивно, но и объетивно, с приведением неоспоримых и очевидных доказательств, демонстрирующих явным способом отличия в выходном сигнале с устройства, а не приведениме частичной технической информации в виде намоленных АЧХ, ФЧХ, ИХ, КНИ...

Конечно, когда короче и когда в цепи отсутствуют квазилинейные, то есть звенья с существенной местной ООС,

Возможны варианты:
1. короткий, но кривой;
2. короткий прямой;
3. длинный кривой;
4. длинный прямой.

Варианты 1 и 3 встерчаются чаще.

Выделенное вообще вызывает удивление. Это что же получается - чем меньше Rэ, а точнее его отсутствие в схемах с усилением тока и напряжения - тем ровнее Ку? Вот это даааа! Это ж надо было такие намёки делать, что внешнее Rэ нелинейней внутреннего rэ!

Подкреплю нащот рулеза топологии примером- почему старый, 1975 года, NE5534 и сейчас живее всех живых,

Ваш пример противоречит вами же приведённым критериям - длина таркта, линейности, отстствию излишка случайно воткнутых зеркал. Это такой антипример?

Минимуму схемотехники - это ОУ наподобие AD826 (828, THS4062).

Впрочем, ваши любимые Кристаллы тоже живы. Но совсем по другим причинам - высокие формальные ТТХ и невысокие цены.

а суперлинейный фор аудио Холтон от AD - MA332 новее и намного лучше, но сдох почти сразу.

Хм, в этой схеме (https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mc33272a-d.pdf) как раз применено недавно упомянутое решение от Факела: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=81030 Совпадение?

В таком усилении даже наличие местных ООС по току мало что портит, поскольку суммарный сигнальный ток не меняется.

Суммарный сигнальный ток, в нормальных усилителях, определяется построением выходного поовторителя (многосоставной эмиттерный повторитель), а не как у вас принято - ещё и УН привлекать к этому делу. Поэтому вопреки вашим требованиям/желания в большинстве УНов применяют маломощные транзисторы с малыми токами покоя.

Так что как Видерхольд, так и Белкина новация- очень продуктивные и гибкие топологии с правильным звуком.

На мой взгляд, решения подобные Видеохольду происходят из времён когда транзистор обладал малым Ку и для достижения общего большого Ку, а так же правила теория большой глубины ОС, старались делать многокаскадные УНы. Пример - тот же уже забывшийся многими триплет Видлара. Относительно недавно (для меня) что-то подобное было в каком-то советсвком клоне япноского усилка (то ли Onkyo, то ли ещё что) - где было мнго транзисторов и каскадов УН (запомнился потому, что в его УН был мной открытый велосипед - в качестве УН использовался каскодный отражатель тока).

Но время многокаскадников, вроде, прошло? Или нет? Мне, например, запомнилось это с фразой АДВ, что усилитель должен быть однокаскадным (1 основной УН).

По поводу подчёркнутого - как вы это узнали не собрав даже макета? Или собрали?

Наконец-то это прозвучало! ОК+ОБ+ОК+ОБ
Это - по НЧ. А по ВЧ - ОК+ОБ.
Все очень просто, и очень эффективно.

А что в этом такого? Даже у Васильева есть вариант схема ПЛМ на ОК-ОБ, только в более умеренном их количестве и без интеграций. Собственно при такой частоте интегрирования можно было бы сказать просто - сильно скорректированный каскад.

На самом деле связка ОК-ОБ не столь радужная, т.к. у ОК наименьшее выходное сопротивление и как следствие высокая тепловая нестабильность, да и в динамике он работает резче, чем тот же ОЭ. Самый спокойный - это конечно же ОБ, модулируемый от другой ОБ или каскода ОЭ-ОБ.

Введение ПОС даёт поинтересней результат при меньшем кол-ве усилительных каскадов.

[finn32]

Offтопик:

.При этом оу не перекашивается и разгружен более высоким входным сопротивлением чем у классического суховика.Это плохо. Да?

Конечно. Звука-то нет. Откуда ему взяться. (с)

[bukvarev]

А чем ОЭ, работающий от генератора с малым импедансом, отличается от ОК-ОБ, например? В контексте УМЗЧ.

ОЭ действительно желателен источник с низким сопротивлением, и/или нагрузка, минимизирующая размах сигнала на коллекторе.

[CreamSoda]

Для качественного звука надо идти дальше - отходить от стандартных скрепов - что просто повторить входной сигнал в масшатабе на нагрузку при помощи 1000 транзисторов - не достаточно. В реальности звук при таком подходе совпадает по впечатлениям с таким же звуком живьём - скученно и неразборчиво

Гм, то есть для получения качественного звука мгновенный уровень сигнала на выходе усилителя (имеется в виду классический неинвертирующий ИНУН) не должен определяться выражением U_вых = U_вх · К_ус, где К_ус - коэффициент усиления по напряжению?

[Dieselboy]

Не обязан, надо решать такие вещи, как расширение ДД (особенно на краях диапазона), так и улучшать межзвуковую разборчивость, как между диапазонами частот, так и во временно-амплитудной области. Т.е. формовать звук - придавая ему нужную форму необходимую для разборчивого восприятия слухом. Нужно делать звук лучше, чем он есть на входе. Без этого - это обычный усилитель, но с большими достоинствами в виде Ку, КНИ, полосы пропускания, мощности, демпфирования и т.п. и т.д. К счастью, это возможно сделать, надо только исследовать эти феномены. Есть ли такой узел в данном решении, отвечающий за улучшенное формирование сигнала, я не знаю.

В противном случае неразумны все объяснения о лучшести или отличии звучания одного усилителя от другого, если они не отражаются в видимых глазом изменениях сигнала при снятии сигналограмм.

[vovan2010r]

так и улучшать межзвуковую разборчивость, как между диапазонами частот, так и во временно-амплитудной области. Т.е. формовать звук - придавая ему нужную форму необходимую для разборчивого восприятия слухом. Нужно делать звук лучше, чем он есть на входе....

Класс !
Бред высшего качества.

[ttla]

Не обязан, надо решать такие вещи, как расширение ДД (особенно на краях диапазона), так и улучшать межзвуковую разборчивость, как между диапазонами частот, так и во временно-амплитудной области. Т.е. формовать звук - придавая ему нужную форму необходимую для разборчивого восприятия слухом. Нужно делать звук лучше, чем он есть на входе. Без этого - это обычный усилитель, но с большими достоинствами в виде Ку, КНИ, полосы пропускания, мощности, демпфирования и т.п. и т.д. К счастью, это возможно сделать, надо только исследовать эти феномены. Есть ли такой узел в данном решении, отвечающий за улучшенное формирование сигнала, я не знаю.

В противном случае неразумны все объяснения о лучшести или отличии звучания одного усилителя от другого, если они не отражаются в видимых глазом изменениях сигнала при снятии сигналограмм.

Делать звук лучше чем есть ?...очень размытое понятие.
Потому что всё и всегда упирается в АС, в ее параметры, ибо она определяет конечное качество звучания.
Поэтому звук надо делать под конкретную акустику,ее возможности и потенциал, а не "на все случаи жизни"

[finn32]

Offтопик:
Акустику ладно, нужно под каждый жанр музыки свой усилитель со своим звуком. Да что там под жанр, под каждый трек.

Бред высшего качества.

Умеет. Могёт.

[ttla]

Offтопик:
Акустику ладно, нужно под каждый жанр музыки свой усилитель со своим звуком. Да что там под жанр, под каждый трек.
Умеет. Могёт.

И это - правда жизни ")

[CreamSoda]

Не обязан, надо решать такие вещи, как расширение ДД (особенно на краях диапазона),

Всегда думал, что расширять динамический диапазон нужно экспандером, и не при воспроизведении, а при сведении фонограммы.

так и улучшать межзвуковую разборчивость, как между диапазонами частот, так и во временно-амплитудной области. Т.е. формовать звук - придавая ему нужную форму необходимую для разборчивого восприятия слухом.

Разве улучшать разборчивость и восприятие - это не задача звукорежиссера?

Нужно делать звук лучше, чем он есть на входе.

Т.е. сделать ремастеринг? Так это опять же задача звукорежиссера, притом более сложная чем просто сведение - с одной стороны в уже готовой фонограмме, которую необходимо исправить, уже что-то вырезано, подрезано, сжато, разжато, эффекты наложены и так далее, а с другой - нужно иметь четкое представление что с фонограммой не так и понимать как это исправить, и быть уверенным в том, что виновата именно фонограмма, а не что-либо еще по пути от источника к ушам.

В противном случае неразумны все объяснения о лучшести или отличии звучания одного усилителя от другого, если они не отражаются в видимых глазом изменениях сигнала при снятии сигналограмм.

На глаз вряд ли получится отличить идеальную синусоиду от синусоиды с 2% искажений. Хотя 2% - порог стопроцентной заметности слухом нелинейных искажений в слепом тесте.
Впрочем, цифровые показания тоже считываются глазами Тогда да, усилители с одинаковыми характеристиками искажений в зависимости от частоты/мощности/входного сигнала и т.д. должны звучать идентично.

[misha88]

усилитель должен быть однокаскадным

Для УМ это правило не работает. Проблема в частотных ограничениях сильноточных ВК, и для апериодического режима (иначе звук убить) для биполяров это в практике ограничивает единичную частоту собственного усиления всей схемы внутри петли ООС (УН+ВК) на уровне порядка 5-10 МГц, для латералов - 10-30 МГц, а требуемая в этом случае коррекция для импульсного режима приводит к достаточно большому переменному току через УН, что приводит к сильному изменению диф. напряжения на входах УН, а значит к увеличенному напряжению ошибки ООС. Поэтому на вход нужен ещё один каскад усиления, чтобы уменьшить напряжение ошибки ООС.

[maxssau]

Offтопик:

Народ, не засирайте хорошую тему, их и так с каждым днём всё меньше и меньше. Откройте флейме, или сразу в бачке и пишите там свои потоки сознаний

[Leo49]

bukvarev, Готов купить2ПП. Как оформить заказ и оплатить?. Можно опубликовать схему входного буфера и LR фильтра на выход?. С уважением-Леонид.

[Dieselboy]

Класс !
Бред высшего качества.

В чём ваше отличие, как и многих других от дикторов программ или певцов? Наверное в том, помимо всего прочего, что у вас, как и у многих других, включая меня, нет для этого нужных данных - голоса, способности им управлять. Есть просто голос, а разборчивого произношения каждого звука ("буквы") - нет. Подобным выше вашим утверждением вы ставите эти самые профессии под сомнение либо приравниваете всех обладателей голоса к дикторам и певцам, стирая между ними разницу, основанную на предположении, что обладать голосом - достаточно (Uвых = Uвх · Кус).

Если б вам была присуща наблюдательность, хотя бы за тем же звуковым сопровождением в телепердачах, то могли бы заметить, что есть каналы и программы со звуковым сопровождением улучшенного качества (и дело не в stereo или тембрах) по сравнению с обычным мыльным звучанием других фонограмм с других каналов/передач.

Но вам, видимо, выросшем на радиолах и грампластинках, подобное не постижимо. Да я бы и сам был бы уверен, что слаще моркови ничего на свете нет, да вот повезло таки случайно услышать как оно может быть лучше, чем как везде.

Потому что всё и всегда упирается в АС, в ее параметры, ибо она определяет конечное качество звучания.

Нет. К счастью. Всё как раз упирается в сам сигнал. Либо он изначально сделан разборчивым, либо его надо доделывать на каком-то этапе. И АС тут, к сожалению (или счастью) не причём и не помеха, как ни странно. Т.е. можно даже на самых тухлых АС получить ну очень разборчивый звук (сам слышал). Да, непоколебимые стереотипы рушатся, но так и надо. Ну, сами прикиньте, устройство по сути отрабатывает сигнал, что на него придёт, то и будет на выходе, +- искажения. Возможно, потому у нидо улучшать, чтоб компенсировать их, предположительно из-за временного "смазывания" затянутого отклика ДГ.

Но я не сторонник изменений в тракте, это просто было выявлено, что такое происходит в усилителях при использовании некоторых решений. В идеале, конечно же, обработку надо переносить на программный слой - для повторяемости результата в большинстве случаев. Превда, стоит вопрос на сколько позволит ДД цифрового формата достигать необходимых значений, возможно, 24 и 32 разряда хватит для этого. Но, про цифровую регулировку громкости придётся завыть, увы...

Т.е. всё сводится к тому, чтобы "продавить" качество сквозь любую неподдатливую С.

Поэтому звук надо делать под конкретную акустику,ее возможности и потенциал, а не "на все случаи жизни"

Из личный экспериментов, когда утратил аппаратное улучшени звука и откатился на обычный "серый-транзисторный", то начал усердно перебирать всё под ряд, что есть: ковырять фильтры, отключая "лишние" элементы, запаивать получше конденсаторы, стал менять динамики, писчалку, довешивал ширик, пробовал изобариком делать. Отдачи - 0, т.е. при плохом звучании электроники - звучание пищалок титан обычный и текстиль дорогой (wavecore за 7-ку/шт.) - не ощущалось совсем. И что там другие слышат? Не понимаю...

Акустику ладно, нужно под каждый жанр музыки свой усилитель со своим звуком.

Вот здесь как раз уместно данное уточнение:

Класс !
Бред высшего качества.

Разумеется, электроника должна быть всегда и везде универсальной, да и акустика тоже. Не отвечание этим требованиям говорит лишь только онналичии серьёзных изъянов в системе (так называемая жанровая предрасположенность; а у кого-то бывает ещё и метеопредрасположенность и даже э/м предрасположенность).

Умеет. Могёт.

Вот и получается, что: "Не умеет, не могёт".

Всегда думал, что расширять динамический диапазон нужно экспандером, и не при воспроизведении, а при сведении фонограммы.

Этот момент как-то зависит от вас или другого слушателя?

Разве улучшать разборчивость и восприятие - это не задача звукорежиссера?

Их задача, но решать, как обычно, приходится кому-то ещё.

Т.е. сделать ремастеринг? Так это опять же задача звукорежиссера,

Проблема в том, что в 90% случаев системы мыльного звучания. Вот прооблема и перекачёвывае от звукорежа к потребителю. Моя мысль проста - не перекрашивать звук, а сделать его только более разборчивым (интонационно и по объёмному эффекту).

а с другой - нужно иметь четкое представление что с фонограммой не так и понимать как это исправить,

Согласен. Это задача №1 - понять как и что происходит со звуком, но для этого можно подсмотреть осциллографом, чтобы хотя бы приблизительно понять, что и как должно измениться.

Тогда да, усилители с одинаковыми характеристиками искажений в зависимости от частоты/мощности/входного сигнала и т.д. должны звучать идентично.

Так это загвоздка всех усилительных тем. Пролистнуть хотя бы пару страниц назад и найти отзыв Евгения как отличается Интеграл от ВВ21. У обоих ТТХ сверхвысокие, а звучат по-разному. Либо Евгений преувеличивает, либо разница есть, но не в том, на что указывают в ТТХ.

Проблема в частотных ограничениях сильноточных ВК, и для апериодического режима (иначе звук убить) для биполяров это в практике ограничивает единичную частоту собственного усиления всей схемы внутри петли ООС (УН+ВК) на уровне порядка 5-10 МГц,

Такой режим, наверное, склоненг к возникновению у глыбукоосников и свервысокачастотнмков. В более-менее не предпредельных режимах проблема решается в УН - путём его корректирования. Из личного опыта пользования малоглубинником, могу сказать, что разницы между нет ОС (нет и колебательного процесса?) и глубина 20-30 дБ - разница не наблюдалась (на слуйх). Так что собачка порылась снова не здейсь...

[vovan2010r]

Сообщение от vovan2010r
Класс !
Бред высшего качества.
В чём ваше отличие, как и многих других от дикторов программ или певцов? Наверное в том, помимо всего прочего, что у вас, как и у многих других, включая меня, нет для этого нужных данных - голоса, способности им управлять. Есть просто голос, а разборчивого произношения каждого звука ("буквы") - нет. Подобным выше вашим утверждением вы ставите эти самые профессии под сомнение либо приравниваете всех обладателей голоса к дикторам и певцам, стирая между ними разницу, основанную на предположении, что обладать голосом - достаточно (Uвых = Uвх · Кус).

Если б вам была присуща наблюдательность, хотя бы за тем же звуковым сопровождением в телепердачах, то могли бы заметить, что есть каналы и программы со звуковым сопровождением улучшенного качества (и дело не в stereo или тембрах) по сравнению с обычным мыльным звучанием других фонограмм с других каналов/передач.

Но вам, видимо, выросшем на радиолах и грампластинках, подобное не постижимо. Да я бы и сам был бы уверен, что слаще моркови ничего на свете нет, да вот повезло таки случайно услышать как оно может быть лучше, чем как везде.

Процитирую теперь двумя словами - БРЕД + СЛОВОБЛУДИЕ