Romekd pisze: ↑sob, 7 lipca 2018, 23:33
W międzyczasie przeprowadziłem kilka pomiarów i chciałbym w oparciu o nie zwrócić Kolegom uwagę na pewne ciekawe zjawiska i korzyści wynikające z samodzielnych badań, w stosunku do stosowania samych komputerowych symulacji, często przeidealizowanych i oderwanych od rzeczywistości... Pamiętam jak "lata świetlne" temu testowałem swój pierwszy komputerowy symulator obwodów. Prosty multiwibrator na dwóch tranzystorach nie chciał się w tej symulacji "wzbudzić", gdyż symulowane elementy były idealne i dokładnie takie same, więc układ pozostawał w równowadze, zamiast "oscylować"
Bo symulować też
trza umić 
Od tego są analizy z uwzględnieniem warunków początkowych (UIC w PSPICE) które to warunki należy odpowiednio zadać, i wówczas nawet przy idealnie symetrycznych tranzystorach symulowany multiwibrator się wzbudzi. Przykład kompletnie od
czapy, nie najlepiej świaczący o kimś kto po niego sięga.
Bo jak się to robi bezmyślnie, to i elementarny jednotranzystorowy generator LC gdzie oczywiście mowy o żadnej symetrii nie ma też może się w symulacji nie wzbudzić, tj nie zostać wytrącony z położenia chwiejnej równowagi, podczas gdy w realu uczyni to jak nie elektromagnetyczny impuls z otoczenia, to szum własny tranzystora.
Podobnie sprawa przedstawia się z innymi układami, w tym kolumnami głośnikowymi. W jednej z wypowiedzi przedstawiłem parametry cewki przekaźnika, której indukcyjność i stratność zmieniały się wraz z częstotliwością, przez co cewka wprowadzała niemal stałe przesunięcie fazy prądu względem napięcia, wynoszące około 45°, dla częstotliwości zmieniających się od 100 Hz do 100 kHz (to zmiany aż o trzy rzędy wielkości...;
viewtopic.php?p=349646#p349646 ).
A przepraszam najmocniej. To takie cewki przekaźnika mają być użyte
w zwotnicach? i to aż do częstotliwości 100kHz
Sam bym na to nigdy nie wpadł
A może to ma być jakiś nowy pomysł na zabezpieczenie głośników, gdyby chodzić miało o przekaźniki polaryzowane?
W normalnych warunkach przemienny sygnał elektroakustyczny nie uruchamiałby takiego przekaźnika wskutek bezwładności kotwicy, jedynie cewka pełniłaby rolę filtru dla GDN. Z chwilą pojawienia się na wyjściu wzmacniacza składowej stałej wskutek awarii przekaźnik zadziałałby w którąś ze stron odłączając obciążenie i pozostając w tym stanie póki się go nie zresetuje przyciskiem
Nie jest sztuką przedstawienie podstawowych elementów, wprowadzających stałe przesunięcie fazy na poziomie -90°, 0° czy +90° (przykład dobry dla gimnazjalisty...).
A po co miałem sięgać po element bardziej skomplikowany, jeszcze byś
nie ogarnął 
Przytoczyłem ten przykład w odpowiedzi na
zarzut pod moim adresem, jakobym głosił oderwane od rzeczywistości teorie. W tym wypadku - jakoby o tym że dwójnik wykazujący stały kąt impedancji miał z automatu moduł impedancji niezależny od częstotliwości. Przypominam: niczego takiego nie twierdziłem, twierdzę natomiast że niezależny od częstotliwości moduł impedancji wykazuje dwójnik mający
zerowy kąt impedancji. Przykład czystej indukcyjności czy pojemności jaki przytoczyłem wymownie świadczy o tym że nawet średnio rozgarnięty gimnazjalista takich teorii by nie głosił, ani też bezpodstawnie nie pomawiał o ich głoszenie innych.
Ja pokazałem element, w przypadku którego faza prądu względem napięcia przesunięta jest o ok. 45° dla częstotliwości zmieniającej się 1000 razy. W innych dobroć jest niemal niezależna od częstotliwości. Znasz jakiś element Tomku, mogący w takim przedziale częstotliwości wprowadzać przesunięcie fazy na poziomie np. -45° (odwrotna do tej, którą pokazałem)?
Być może i taki element potrafiłbym
wykombinować. Ale czemu właściwie ten niekończący się egzamin ma do kurzej nędzy służyć? 
Czy podejmowałem się skompensowania przesunięcia fazy jakiejś cewki przekaźnika, nie wiedzieć zresztą w jakim celu? Potrafiłem skompensować zmiany modułu amplitudy i urojonych części impedancji wnoszonej przez układ modelujący
głośnik! Ale o tym wolałbyś nie pamiętać, prawda ze teraz już nie pytałbyś o to, wiedząc że problem zostanie pomyślnie rozwiązany? Więc po raz kolejny Ci o tym przypominam, i będę przypominał do skutku. Tylko w jakim celu usiłujesz mnie wciągnąć w kolejne dywagacje coraz mniej związane z tematem, i jak przypuszczam - również i dla innych coraz mniej interesujące? Szanuj czas mój i pozostałych Forumowiczów. Liczysz na to że w końcu się potknę? Na razie to Ty się potykasz, i za chwilę znów się przewrócisz, o czym wszyscy się przekonają.
Jakie kilka połączonych ze sobą elementów RLC da przesunięcie fazy o -45° lub np. o -70° w szerokim przedziale częstotliwości? Mniej więcej stałe przesunięcie fazy dla wąskiego pasma częstotliwości mogły wprowadzać filtr polifazowe, wykorzystywane bardzo dawno temu przez krótkofalowców w prostych wzbudnicach sygnału jednowstęgowego (SSB), ale one składały się z długich łańcuchów odpowiednio połączonych ze sobą rezystorów i kondensatorów, choć przesunięcia faz były stałe (w miarę) tylko dla stosunkowo wąskiego pasma częstotliwości (~300 Hz...3 kHz).
Nieprawda. Takie filtry (opisane np. w książce W. Chojnackiego "Układy nadawcze i odbiorcze dla krótkofalowców, schemat można sobie znaleźć w ostatnim poście na:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1873452.html ) wnosiły przesunięcia fazowe
dwóch sygnałów wyjściowych względem sygnału wejściowego bardzo w funkcji częstotliwości niestałe. Nawet w tym wąskim paśmie 0,3-3kHz. Stała ale tylko w tymże paśmie pozostawała natomiast
różnica przesunięć fazowych pomiędzy obydwoma sygnałami
wyjściowymi, i była bardzo bliska 90 stopni. Można było przez wybór innych nominałów uzyskać przy tej samej liczbie elementów w łańcuchach większy zakres przybliżonej stałości różnicy faz, ale wtedy odchyłki w istotnym dla formowania sygnału SSB paśmie byłyby większe. Przypisując zatem filtrom polifazowym stałe przesunięcie fazy
wiesz że coś dzwoni ale nie wiesz w którym kościele.
Problem w tym, że głośniki nie stanowią idealnych elementów ze stałą co do wartości rezystancją i indukcyjnością cewki. Dzisiaj z ciekawości podłączyłem głośnik średniotonowy z jednej z moich kolumn (ALTON-80) pod napięcie stałe 8 V. Rezystancja zimnej cewki głośnika wynosiła 6,9 Ω, dzięki czemu z zasilacza do głośnika popłynął prąd o wartości nieco ponad 1 A. Już po krótkiej chwili wartość prądu spadła do 0,89 A, a to oznacza, że rezystancja cewki wzrosła do prawie 9 Ω, czyli o ok. 30%. Podczas normalnej pracy głośnika z większą mocą temperatura jego cewki może się podnieść nawet o 100°C, a to skutkować będzie wzrostem oporności cewki o ok. 37%
Ale ten "problem" nie tłumaczy dlaczego impedancja "prawie wszystkich zespołów" spada dla pewnych częstotliwości z zakresu pasma akustycznego do niecałych 50% impedancji znamionowej, nieprawdaż?
Indukcyjność cewki głośnika jest powiązana z częstotliwością sygnału sterującego. Próbując znaleźć tą indukcyjność metodą "techniczną", przez pomiar częstotliwości rezonansowej cewki połączonej z odpowiednio dobranym kondensatorem, możemy popełnić błąd w jej oszacowaniu, bowiem dla różnych pojemności kondensatora uzyskamy różną indukcyjność. Głośnik jest skomplikowanym elementem z kilkoma rezonansami mechanicznymi układu drgającego
Więc i tłumaczyłem. Należy wybrać taką pojemność aby rezonans wypadł możliwie blisko planowanej częstotliwości podziału, względnie posługując się dokładnym mostkiem - mierzyć też przy takiej właśnie częstotliwości o ile mostek na to pozwala, jeżeli nie - lepiej sobie mostek darować. Co zaś do wpływu rezonansów - należy wybrać częstotliwość podziału dostatecznie odległą od głównego rezonansu, i unikać stosowania głośników które mogłyby mieć jeszcze jakieś inne silnie wyrażone rezonanse. Np. z karbowaną membraną.
Dołączając do niego kondensator przesuwamy również mechaniczne rezonanse,
??? Coś nowego. Mechaniczne rezonanse przesunęlibyśmy np. montując głośnik w obudowie. Wyrażałbyś się chociaż precyzyjnie, skoro każde niezrozumienie moich słów próbujesz obrócić przeciw mnie,
a przy dobroci Q szacowanej indukcyjności na poziomie równym lub nawet mniejszym od jedności, znalezienie częstotliwości rezonansowej kondensatora z indukcyjnością cewki może być bardzo trudne (pasmo dla spadku -3 dB może okazać się szersze niż wartość częstotliwości podawanego na przetwornik sygnału, a zafalowania charakterystyki impedancji głośnika dodatkowo skomplikują pomiar i utrudnią wyciągnięcie z niego wniosków).
A jednak udało się lepiej lub gorzej oszacować indukcyjność GD12/5 (ten normalnopasmowy
papierzak zastosowałem zrazu w roli średniotonowego podobnie jak to zrobiono w ZG 40C które wbrew oznaczniu miały membranę bierną) a następnie zasymulowałem zwrotnicę i uruchomiłem ją w realu. Gdy dojrzałem do wymiany GD12/5 na GD12/8 (a to zupełnie inny głośnik, mianowicie miękko zawieszony
szmaciak; dziwne dlaczego nie nosi oznaczenia GDN12/8 więc można by się po nim spodziewać np. dłuższej cewki) nie chciało mi się już ponownie ani mierzyć indukcyjności, ani symulować na nowo zwrotnicy. Wymieniłem tylko głośnik i przegwizdałem kolumnę z wyjścia generatora o rezystancji wyjściowej 50 omów. Nie stwierdziłem żadnych niepokojących odchyłek od impedancji znamionowej, nie licząc rzecz jasna zakresu rezonansu GDN. Dowodzi to że wartość indukcyjności głośnika jest mało krytyczna, wystarczy ją z grubsza oszacować, w odpowiednich jednak warunkach.
W głośniku tym kilkanaście lat temu wymieniłem membranę z piankowym zawieszeniem. Na kolejnym zdjęciu widać, że zawieszenie mimo upływu czasu nadal znajduje się w doskonałym stanie.
O.K. Solennie przyrzekam że jeśli dożyję czasów gdy
szmaty w moich głośnikach (różnych typów zresztą)
sprują się jak stare prześcieradło to rozważę ich naprawę przy użyciu gąbek. Usatysfakcjonowany?
Policzyłem wszystkie głośniki z takim zawieszeniem w naszym domu i jest ich w sumie 52 sztuki. Niektóre z nich mają już 30 lat i nadal są sprawne. Przez tak długi okres czasu (od czasów swojego dzieciństwa) wymienić zawieszenia piankowe musiałem może w 10 głośnikach, o czym, gdyby nie Tomek (te Jego "przerażające horrory" o wiecznie rozsypujących się "piankach"...
), już dawno bym zapomniał...
I przez te moje horrory sklepy pełne są tzw. zestawów naprawczych do głośników, a przez fora co rusz przewija się temat regeneracji starych kolumn?
Za mną w tym samym pokoju też znajdują się kolumny z głośnikami, w których membrany są zawieszone na "piankach". Myślę, że czas skończyć z "mitem", wg którego trwałość tego typu zawieszeń wynosi góra kilka lat...
Być może niektóre ich wykonania są trwalsze niż te które mi się trafiły. Ponownie na własny koszt testować ich bez absolutnej konieczności nie zamierzam.
Pomiary mostkiem RLC GDM12/60/4 dla częstotliwości leżących powyżej rezonansu podstawowego pokazały dużą zmienność indukcyjności, w zależności od częstotliwości pomiarowej miernika oraz bardzo małą dobroć cewki głośnika.
Więc jak się nie wie na jakiej zasadzie działa mostek to czasem lepiej wybrać pewniejszą i lepiej zdefiniowaną metodę, choć niekoniecznie tak dokładną.
Postanowiłem zdjąć charakterystykę modułu impedancji tego głośnika dla częstotliwości z przedziału 1...8 kHz (częstotliwość podnosiłem z krokiem 50 Hz) oraz spróbować oszacować częstotliwość rezonansową dla cewki i kondensatorów 2,2 μF, 4,4 μF oraz 10,8 μF (tu wartość częstotliwości podnosiłem płynnie, by znaleźć dokładne wartości dla rezonansów). Niestety dla każdego kondensatora uzyskałem inną wartość L i tak dla 2,2 μF otrzymałem 421 μH przy częstotliwości ok. 4400 Hz, dla 4,4 μF wypadło 597 μH przy f=3100 Hz, a dla 10,8 μF wyszło 1376 μH przy częstotliwości ok 1300 Hz. Otrzymałem więc wyniki całkowicie inne niż pokazały mi dwa różne mostki RLC
Tak przedstawiały się charakterystyki modułu impedancji dla tego głośnika.
A propos: czy to w ogóle były
mostki? W zamierzchłych czasach tym mianem określało się archaiczny dziś przyrząd stanowiący najprawdziwszy mostek zawierający wzorcowe rezystory i kondensatory (niekiedy także cewki) zasilany z generatora napięć przemiennych i wyposażony we wskaźnik równowagi (słuchawki, oko magiczne, oscyloskop, czuły miernik wychyłowy napięć przemiennych). Najbardziej jednak znamiennym elementem takiego mostka była dekada oporowa (nierzadko także pojemnościowa, choć o większym skoku). Pomiar zespolonej impedancji takim przyrządem był oczywiście żmudny, choć dokładny. Automatyczne, skomputeryzowane mierniki zwane potocznie "mostkami" tylko dlatego że również potrafią zmierzyć zespoloną impedancję wcale nie muszą działać na zasadzie mostka, mogą odczytywać przebiegi odkładające się na mierzonym elemencie zasilanej zadanym prądem po czym dokonywać ich analizy na drodze cyfrowej. Otrzymuje się gotowy wynik w ciągu ułamka sekundy, podany na ekranie w postaci takiej jakiej sobie życzy użytkownik. W nietypowych jednak sytuacjach przyrząd tego typu potrafi kompletnie
zgłąbieć i wyświetlić wynik nie mający nic wspólnego z rzeczywistością. Na przykład wtedy gdy dobroć cewki jest mała za to nieliniowość zauważalna.
Bardzo wskazane jest wiedzieć zawczasu jaka będzie górna częstotliwość pasma odtwarzanego przez badany głośnik, i przy tej częstotliwości mierzyć indukcyjność. A więc dla GDM12/60 zdecydowanie bliższej 10kHz a nie 1kHz a co dopiero 100Hz. Ale też i nie przy 100kHz czy 200kHz, bez względu na to że wówczas dobroć cewki głośnika jest zdecydowanie najlepsza. Metodą która sprawić może najmniej niespodzianek. Przy dolnej częstotliwości pasma wpływ indukcyjności będzie mniejszy, jaka by ona nie była.
By pokazać jak bardzo różni się indukcyjność cewki głośnika w stosunku do indukcyjności jakiejś małej cewki na ferrytowym rdzeniu szpulkowym o podobnej co do wartości indukcyjności, wykonałem kolejne pomiary mostkiem RLC. Dokonałem pomiaru parametrów samej cewki oraz cewki połączonej szeregowo z rezystorem 6,8 Ω (wartość zbliżona do oporności cewki głośnika), który pogarszał jej dobroć (Q).
Wygląd cewki można obejrzeć na zdjęciu poniżej (są na nim jeszcze dwa kondensatory, do których powrócę w kolejnym poście).
No i co z tego? Indukcyjność cewki głośnika jest jaka jest, zdecydowanie nie tak doskonała jak dla pospolitej cewki na otwartym rdzeniu ferrytowym a jednak kolumnę wykazującą dobrą stałość impedancji udało się zbudować. A może to zasługa szczególnej, zapomnianej już prawie dziś konfiguracji zwrotnicy?
