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.

[Petr-1951]

если верить справочнику Шкритек
Вложение 243047
выходной ток УМЗЧ при работе на комплексную нагрузку (какой является акустическая система) может достигать более чем 6-ти кратного по сравнению с активной нагрузкой.
Попробуйте уменьшить сопротивление нагрузки хотя бы в 4 раза (виртуально можем себе позволить) и посмотрите поведение усилителя на той же частоте 20 кГц в режиме близком к клипированию. Мне можете возразить, что мол сигнала частотой 20 кГц такой амплитуды в музыкальном сигнале быть не может. Но ведь реальный сигнал содержит букет частот. Упрощенно предположим что входной сигнал состоит всего из двух частот: 1,7 В - 100 Гц и 0,2 В - 20 кГц. Этого достаточно чтобы сигнал частотой 20 кГц был на пороге клипирования.

[lazertok]

ну я тест делаю (синус или меандр) - 1 Ом или 3 мкФ в нагрузке - всё пучком - не кашляет при 20кгц и ниже и перед клипом
- а после клипа - с ограничением тока ВК
- что ещё по экзекуции провести???
- такие тесты проводил в железе со своими "железками" - и держали ведь
- по этому также это провожу в симе, чтобы параметры были высокими - не как в железе на случай бум...

[Petr-1951]

- что ещё по экзекуции провести???
- такие тесты проводил в железе со своими "железками" - и держали ведь

offтопик: думаю, того что Вы назвали более чем достаточно, ну и само собой разумеющееся - оценка звучания с привлечением уважаемых "слухачей"

[wert]

Много внимания уделили клиппингу. Сквозные токи победили, а сам клиппинг можно победить?
На входе ограничитель наверное единственное, что можно придумать.
Стандартные ограничители на больших напряжениях входа до клиппинга уже вносят свои искажения.
Можно немного пофантазировать.
Клиппинг дает широченный спектр сотни кГц помехи на выходе, напряжение до вольта
Можно использовать предложенный в статье о "транзисторном ламповике" индикатор клиппинга.
И на его базе включать входной ограничитель при появлении клиппинга. Светодиод - индикатор появления клиппинга.
Клиппинг должен появиться на 200 мсек, но защита-ограничитель сработала, чистый синус на выходе.
Входное напряжение снижаем защита-ограничитель выключается, индикатор клиппинга гаснет.
Срабатывает защита-ограничитель на первом полупериоде ограниченного сигнала (при частоте воздействия 1 кГц).
Схемку прикрепляю.
На второй картинке защита-ограничитель клиппинга отключена.
Максим извиняюсь, подопытным кроликом твой УНЧ по Гумелю.

[.Васильев]

Для дома я думаю можно сделать проще и красивее. Взять сигнал с R17 и через детектор управлять клиппингом по входу.

[wert]

Для дома я думаю можно сделать проще и красивее.

Вариантов может быть масса, но по моему это первая в природе схема, которая включает/отключает регулирование по входу и реагирует на вч составляющие по выходу. Если Ваш вариант проще и красивее на этом принципе, предлагайте, думаю многим может быть интересно.

[.Васильев]

Не,ваше решение красиво,но блин вся обвязка усилителя становится сложнее его самого.Мне кажется решение должно быть таким.чтобы узел был автономным и компактным.И главное недорогим и доступным по элементарной базе.Может просто еще один токовый датчик с выхода оу на вход тиристорном структуры защиты от перегрузок.Для дома ,учитывая.что на максимальной мощности почти никто не слушает, вполне нормально.для мощных усилителей с повышенной выходной мощностью ваше решение лучше.
Офф чет не усь становится. а какой то монстрина очередной

[wert]

решение должно быть таким.чтобы узел был автономным и компактным

Сто процентов согласен.
Поэтому вынес узел защиты и можно не привязывать к конкретному решению УНЧ.

Тут фишка в том, что защита - ограничитель включается на первом клипп-полупериоде, т.е. исключается повреждение дорогой акустики. Если упростить, изменится время реакции, но нужно подумать, может удастся компактнее и эффективнее сделать.

[.Васильев]

Блин ,я только сейчас понял замысел.Красиво.Беру.

[Petr-1951]

Для дома ,учитывая.что на максимальной мощности почти никто не слушает

offтопик:
я уже писал выше, что с низкочувствительной акустикой (86 дБ и ниже) питание +-32 В (под нагрузкой просядет до 28 В и ниже) даже с Rail-to-Rail по выходу выходная мощность может быть маловата, например, для домашней вечеринки. Для личного комфортного прослушивания, согласен, вполне достаточно.
В свое время я грешил на акустику (86 дБ), когда питание было +-33 В (типовой блок питания советских УМЗЧ), мол слабовата для 50-ти ваттного усилителя (реально больше), когда же я послушал ту же акустику через усилитель с питанием +-50 В понял что не в акустике дело, совсем другой звук и нагрузочная способность той же акустики.

[.Васильев]

Проблему клипа можно решить иным путем. Сделать вот так ,как во вложении.Клип мягкий .К тому же пересчитал на доступные оу недорогие.OPA134+LM318/AD845 и прочие.

[wert]

Максим.
Проблема жесткого ограничения в потере информации и реже разрыве ОС.
В ламповой технике вершина не обрезается а поджимается, т.е. информация сохраняется несколько искаженная, но не теряется.
В нашем случае, все что за обрезкой, это потери, обогащение артефактами и разрушение фазового образа.
Потому, на мой взгляд, для сохранения образа нужно избегать обрезания в любом виде.

[.Васильев]

Анализ ОБР показывает ,что проблем с выходом второго оу стало меньше

---------- Сообщение добавлено 13.52 ---------- Предыдущее сообщение было 13.50 ----------

В этом варианте все же клип более приемливый .Но меры по предотвращению его нужны .Но с таким клипом бороться легче

[wert]

Подправил макетку-печатку ВК "транзисторного ламповика".
Теперь осталось две перемычки.
Может не все красиво, как хотелось.
Но, попробовать и для школьника, если разрезные дорожки сверху, можно без сверловки, навесным монтажом, за пол часа все собрать, подстроить и слушать на широкополосник с выхода CD, без предварительного усилителя. Громкости хватает, вечером убавлять приходится, чтобы соседям не мешать.
И измерить за одно, как регулировка гармоник влияет на звук.

[IDDQD]

Сквозные токи победили, а сам клиппинг можно победить?

А зачем его побеждать? Его проще предотвратить, выбором правильного КУс усилителя. К примеру, на выходе ЦАПа 2 rms, а усилитель начинает ограничивать амплитуду сигнала при 11 rms. Делаем Кус=5 и никакого клиппинга!

[.Васильев]

Возник вопрос,правда последствия не совсем ясны.А если взять оптронное реле твердотельное и им коммутировать добавочный резистор параллельно основному резистору оос измения глубину оос.

[wert]

А зачем его побеждать? Его проще предотвратить, выбором правильного КУс усилителя.

Если источник сигнала один, тогда проблем нет, если УНЧ используют по жизни с разными источниками сигнала, тогда защита необходима, на мой взгляд.

коммутировать добавочный резистор параллельно основному резистору оос измения глубину оос.

ОС вообще лучше не трогать, там не только амплитудные завязки, но и фазовые, устойчивость может ухудшиться, амплитудный и фазовый образ пострадают...
Не рискнул бы так регулировать клип.

[Petr-1951]

искажения выходного двухтактного повторителя можно уменьшить если стабилизировать его ток стока (истока). Такой подход был использован при разработке суперповторителя (Радиоаматор 2002 №4). Аналогичный подход использован и в выходном каскаде усилителя рисунок ниже (Анатолий Лисовский)

возможный вариант ВК с использованием этого метода

Показана возможная структура повторителя класса А, решений может быть бесконечное множество как по использованию ЭРЭ, так и по решениям отдельных узлов. Как видим исключен входной повторитель, который вносит дополнительные искажения. Ток повторителя в значительной степени стабилизирован с помощью масштабного отражателя тока. Для тех кто хочет повозиться с модельюOPS_Rubalsky_mod.CIR

[dalidovich]

wert, Добрый день есть irf3710 куча, можно ли перевести вашу схему ушника на них?
Какие будут изменения в схеме?
По мощностям резисторов, какие требуются по мощности?
Как настраивается? Какой размер радиатора подойдёт?
Спасибо.

[IDDQD]

искажения выходного двухтактного повторителя можно уменьшить если стабилизировать его ток стока (истока)...

Что касается верхней картинки (да и нижней тоже) (пост 478):

В той схеме , кстати , есть ещё один недостаток - притом видный даже и без симулятора А именно - источник тока в ВК управляется входным напряжением ( вместо выходного тока ) . При работе на чисто резистивную нагрузку , когда ток нагрузки строго пропорционален напряжению - это в принципе допустимо ... но если нагрузка имеет какую-либо реактивность - источник тока будет управляться "не в фазе"

На нижней картинке девиация тока через Q4 максимальна и нагрузку лучше бы подключать параллельно ему через кондер - тогда слушать БП не будем, естественно питание нужно сделать однополярным и выкинуть интегратор...

А суперповторитель это вот:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2065424