Влияние скорости нарастания напряжения, на качество звука.

[korolkov24]

Известно, что скорость нарастания напряжения УМ должна быть больше максимальной скорости нарастания звукового напряжения, умноженной на отношение напряжений питания, УМ и предварительного усилителя. Большая скорость нарастания напряжения, позволяет точнее, и быстрее исправлять ошибки по цепи ООС. Важно чтобы и сдвиг фазы был минимален. Есть множество других причин, по которым важна высокая скорость.
Хотелось бы знать мнения специалистов по допустимому нижнему порогу этого параметра, с учётом нелинейного и идеально линейного усилителя с разомкнутой OOC.
При воспроизведении реального звукового сигнала, усилителем с напряжением +-80В. максимальная скорость нарастания будет не более 2В/мкс, так как звуковой спектр имеет наклон в среднем 30дБ. Хотелось бы выслушать конструктивные мнения, основанные на теоретических выводах.
На рисунке спектр реального музыкального трека.

[Konstantin Kuzmenko]

Для охваченных ОООС УМ важней оценивать время, в течении которого сигнал распространяется по тракту от входа до выхода.
А для неохваченных ОООС можно забить Им это не мешает

[anli]

так как звуковой спектр имеет наклон в среднем 30дБ

В таких ситуациях статистика не может использоваться. Необходимо учитывать максимальные занчения, которые могут оказаться на входе усилителя.

[SMD-n]

В таких ситуациях статистика не может использоваться. Необходимо учитывать максимальные занчения, которые могут оказаться на входе усилителя.

А что же делать ?
Ведь и аккустика строится с распределением мощности по частоте .
А если учитывать возможный максимальный сигнал - то по логике все динамики надо ставить одной мощности . Ведь АЧХ усилков - понятно какая ...
Этого нет в реалиях .
Надо искать разумное соотношение . В этом деле статистика хоть и не дает 100%-ый результат , но порядок посмотреть можно .
Может есть другие предложения ?

[Prophetmaster]

Известно, что скорость нарастания напряжения УМ должна быть больше максимальной скорости нарастания звукового напряжения, умноженной на отношение напряжений питания, УМ и предварительного усилителя. Большая скорость нарастания напряжения, позволяет точнее, и быстрее исправлять ошибки по цепи ООС. Важно чтобы и сдвиг фазы был минимален. Есть множество других причин, по которым важна высокая скорость.
Хотелось бы знать мнения специалистов по допустимому нижнему порогу этого параметра, с учётом нелинейного и идеально линейного усилителя с разомкнутой OOC.

Согласен, параметр для звука важный. Ориентировочно, в конце 80-х, в журнале Радио была большая статья по этому поводу и в ней было выведено минимально допустимое его значение для усилителей с ООС - 5В/мкс и приведена схема оконечника, с указанной скоростью нарастания выходного напряжения. Подробностей тех теоретических выкладок и практических примеров я не помню, но отталкивался автор тоже от 2В/мкс. Мое мнение, что запас нужно брать раз в 10, то есть 20 В/мкс.
Для преда 50-100 В/мкс - проблем нет сделать, а вот с мощниками сложнее. У моего оконечника - 30 В/мкс, но в нем полоса пропускания очень широкая (5 Гц -160 кГц +0, -2дБ) и на выходе нет катушки (но схема все равно устойчива). Если на входе усилителя стоит RC фильтр до 50 кГц и катушка на выходе, то значение скорости нарастания у таких схем, обычно, не превышает 10-12 В/мкс. Иногда, когда пишут параметы усилителя, то сразу оговариваются, что это с отключенным конденсатором со входа на землю.

[anli]

Ведь и аккустика строится с распределением мощности по частоте

Это не раз обсуждалось: искажения разных звеньев тракта (микрофона, АЦП, ЦАП, усилителя, акустики), в общем случае, не максируют друг друга.

А что же делать ?

Когда возможно - обеспечить прозрачность. Для усилителя в обсуждаемом контексте это не проблема.

[Gremlin]

Делай как лучше, хуже само получиться
Не загоняйся ты со скоростью. Собери ту схему, которая самому понравиться, послушай. Один фиг сразу конфэту не найдешь и придется собирать следующий.

[SMD-n]

Это не раз обсуждалось: искажения разных звеньев тракта (микрофона, АЦП, ЦАП, усилителя, акустики), в общем случае, не максируют друг друга.

Offтопик:
Это , если их специально не вносят , с помощью нужных типов емкостей , кабелей , материалов , покрытий , пропиток , типов изоляции и кабелей .
Не спорю - чем ближе тракт к "идеальному" - тем достовернее будет звучать . Но , идеалов не существует ?
Вот и отслушивает не взирая на ТТХ .
Сыгрался /не сыгрался тракт , так и проверяем .
Выбираем тракт с наименьшими искажениями или с искажениями , которые гармонируют с нашей психоаккустикой уха .
ИМХО

[Konstantin Kuzmenko]

1) использование параллельной RL цепи на выходе не влияет на возникновение динамических искажений. Да, на клеммах УМ скорость нарастания уменьшится, и что?! Сигнал ОООС ведь берем ПЕРЕД этой катушкой! Те, кто снимает ОООС после катушки либо конструируют UcD, либо отправляются на пересдачу
2) акустику можно проектировать исходя из статистических распределений мощности по спектру. Потому как там все упирается в теплоотвод от катушки ГГ. К тому же, теплоемкость у них далеко ненулевая и они способны выдержать кратковременный пик. А неправильно сконструированый УМ даже на кратковременном пике по ВЧ захлебнется.
3) да и вообще нельзя говорить "10В/мкс мало, а вот 30В/мкс - уже достаточно". Мощность у УМ какая? Для маломощных это все будет пропорционально меньше.

[Анатолий_В]

Как я это понимаю. Важна минимизация ошибок. Ошибки тоже достаточно разные. Одни более заметны, другие менее. Понятно, что если усь не успевает, то будет большая ошибка. Снизу предел известен. А далее нужно проводить исследования и выводить правила. Типа такая-то скорость, такой-то вид ПХ...
Думаю если минимизировать ошибки в усе с ООС, то само собой получиться некоторое значение скорости нарастания. В обсуждающихся здесь усилителях эта скорость получилась достаточно высокой (более 100В/мкс)

[kaskod]

Мощность у УМ какая? Для маломощных это все будет пропорционально меньше.

Кто то из ихних обосновывал это в свЯзи с мощностью усилка,,надо бы покопаться где читал сразу не вспомню.

[Olegyurich]

Это связано не столько с мощностью, скольо с амплитудой.
Практически для сигнала 20 кгц и амплитуды 40 В на выходе достаточно 4В/мкс. Но лучше конечно иметь запас раз в 5 хотя бы.

[MikeF]

Думаю отталкиваться нужно не от скорости нарастания сигнала частотой 20кГц, а от линейности усилителя. Ведь скорость нарастания косвенно её характеризует (т.к. усилитель с большей широкополосностью ОООС и большим током покоя каскадов предварительного усиления линейнее). Не экономя на питании и не душа усилитель коррекцией автоматически получаем линейный усилитель со скоростью нарастания превышающей требования, диктуемые входным сигналом. Для оценки качества усилителей я использую ещё один показатель связанный со скоростью нарастания, а именно увеличение оной при увеличении входного сигнала (или постоянство времени фронта). В придавленных коррекцией усилителях время фронта растет с сигналом в итоге нарушается пропорциональность между ростом скорости и выходого напряжения. Впервые об этом явлении ещё называемым инвариантностью импульсного отклика я прочел в архивах форума audioworld (посты Агеева и Андронникова).

[Эзотехник]

Для охваченных ОООС УМ важней оценивать время, в течении которого сигнал распространяется по тракту от входа до выхода.

почему именно время (t), а не 1/t или U/t?
Время распространения, полоса пропускания и скорость нарастания связаны. Одно и то же измеряют разными приборами.

[Olegyurich]

Не экономя на питании и не душа усилитель коррекцией автоматически получаем линейный усилитель со скоростью нарастания превышающей требования, диктуемые входным сигналом.

Это точно. Если первый полюс без ООС выше 20 кГц, то очень сложно получить малую скорость нарастания.

время фронта растет с сигналом в итоге нарушается пропорциональность между ростом скорости и выходого напряжения.

А можно поподробней.

Впервые об этом явлении ещё называемым инвариантностью импульсного отклика я прочел в архивах форума audioworld (посты Агеева и Андронникова).

А ссылочку можно?

[Konstantin Kuzmenko]

почему именно время (t), а не 1/t или U/t?
Время распространения, полоса пропускания и скорость нарастания связаны. Одно и то же измеряют разными приборами.

Время не привязано ни к мощности, ни к схемотехнике. Абсолютно однозначная и обособленая величина, и измеряется всегда однозначно

[MikeF]

где-то здесь
http://www.audioworld.ru/Forum/local/parts/a0302.zip

[wert]

Формулой динамической линейности связаны основные параметры УМЗЧ: VUвых ≥2ПfсроосUвых макс
где:
VUвых - скорость изменения выходного напряжения;
fсроос - полоса пропускания УМЗЧ (точка пересечения АЧХ с разомкнутой и замкнутой общей ООС);
Uвых макс - максимальная амплитуда выходного напряжения.
Не выполнение условий динамической линейности приводит к разрыву общей ООС с вытекающими последствиями.
По приведенной формуле, зная максимальную скорость изменения выходного напряжения, не сложно расчитать возможности любого усилителя качественно усилить сигнал в заданной полосе частот и определить максимально возможную амплитуду выходного напряжения (мощность для синусоиды Рвых=0,5*Uвых*Uвых/Rнагр).
По условию динамической линейности также можно определить и уровни гармоник для конкретного УМЗЧ.
Т.е скорость изменения выходного напряжения это одна из основных характеристик качества УМЗЧ, но отдельно от других параметров рассматривать скорость в связи с качеством УМЗЧ бессмысленно.

[Olegyurich]

Не выполнение условий динамической линейности приводит к разрыву общей ООС с вытекающими последствиями.

Только для сигнала с неограниченным спектром. Для сигнала с ограниченным спектром его максимальную частоту можно подставить в формулу вместо частоты УМЗЧ.

[MikeF]

ну, а кто с этим спорит? Человек просто хотел сказать, что если эту вашу частоту с ограниченным спектром взять слишком большой, то она перегрузит УМ по скорости нарастания.