bufor lampowy z wyjściem symetrycznym

Przed wypowiedzią bardzo proszę o zapoznanie się z regulaminem tego działu.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6988
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

Piotr pisze:
Romekd pisze:często nie rozumiem, dlaczego konstruktorzy (pasjonaci) nie stosują prostych metod pozbywania się szumów i zakłóceń, a uciekają się do stosowania wymyślnych elementów i trochę cudacznych rozwiązań ;)
Też to zauważyłem i nie mogę pojąć nieuzasadnionej niechęci wielu osób do kondensatorów. Nie tylko do pozbywania się szumów. Często widzę układ przekombinoany tylko po to, aby pozbyć się kondensatora sprzęgającego :roll:
Moim zdaniem masz 100% racji. Nie da się uniknąć stosowania kondensatorów w torze sygnałowym wzmacniacza m.cz. zasilanego z sieci. Nawet wówczas gdy w stopniu mocy wyeliminujemy wszystkie kondensatory, to pozostaną jeszcze kondensatory w zasilaczu, a tych się już pozbyć nie można. W przypadku wzmacniaczy tranzystorowych to przez nie przechodzi cała składowa zmienna prądu płynącego przez głośnik (gdy nieco podeschną, co zwiększy ich impedancję, to część tej składowej będzie przepływać również przez prostownik i transformator sieciowy). We wzmacniaczach lampowych kondensatory blokujące również biorą udział w tłumieniu sygnałów m.cz. (więc sygnały te w jakiś tam sposób przez nie przepływają). Część konstruktorów o tym fakcie zapomina i ciężko krytykuje np. kondensator sprzęgający głośnik z wyjściem wzmacniacza półprzewodnikowego, pisząc że całkowicie "degraduje" on sygnał m.cz.


:arrow: ludo
To co napisałem w poprzednim poście (o cudacznych rozwiązaniach) nie tyczy się konkretnie Twoich konstrukcji, bo te uważam za niezwykle staranie wykonane i dopracowane. W wolnej chwili zamierzam porównać szumy zielonej diody LED z szumami generowanymi przez diody Zenera, oraz pomierzę jak bardzo można stłumić (klasycznymi metodami) szumy o częstotliwościach leżących w interesującym nas paśmie (10Hz-100kHz). Z tłumieniem szumów diod Zenera w zakresie w.cz. nie ma najmniejszych problemów (perełki ferrytowe, o których pisał STUDI, i kondensatory bezindukcyjne eliminują je niemal całkowicie).

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

:arrow: Romekd
Nawet wówczas gdy w stopniu mocy wyeliminujemy wszystkie kondensatory, to pozostaną jeszcze kondensatory w zasilaczu, a tych się już pozbyć nie można.
Tez uwazam, ze wzmacniacz mozna uwazac za "modulator napiecia zasilania" i w zwiazku z powyzszym lezy ono (zasilanie) w mniejszym lub wiekszym stopniu w torze sygnalowym.
Moim zdaniem z tego wlasnie powodu nalezy zasilaczom poswiecic wieksza uwage niz sie to zwykle robi.

Jesli chodzi o kondensatory sprzegajace to przeprowadzalem testy sluchowe ktore wykazaly wyrazne roznice w brzmieniu odmiennych typow kondensatorow. W tych testach nawet kondensatory tego samego dielektrykum potrafily brzmiec inaczej. Mam tu szczegolnie na mysli roznice w brzmieniu konedsatorow metalizowanych i foliowych.
Chce tez dorzucic ze byly tez i takie typy kondensatorow ktore brzmialy identycznie.
Testy polegaly na jednoczesnym przelaczaniu wejscia i wyjscia dwoch elektrycznie identycznych przedwzmacniaczy gdzie jedyna roznice stanowil inny typ kondensatora wyjsciowego o tej samej pojemnosci. Dzieki prawie jednoczesnym przelaczaniu wejsc i wyjsc i sledzeniu zmian sluchawkami o wysokiej jakosci naprawde nietrudno bylo wychwycic roznice.
Dlatego powyzsza wiedza/przeswiadzenie niemalze nakazuje mi unikac kondensatorow sprzegajacych poza petlami sprzezenia zwrotnego.
Czy za kazda cene?
Moze raczej nie... 8)
To byl moj poglad na sprawe; nie mam jednak problemow ze zrozumieniem ze nie wszyscy dziela moje zdanie. :)
W wolnej chwili zamierzam porównać szumy zielonej diody LED z szumami generowanymi przez diody Zenera, oraz pomierzę jak bardzo można stłumić (klasycznymi metodami) szumy o częstotliwościach leżących w interesującym nas paśmie (10Hz-100kHz).
Tak, to bylby ciekawy pomiar.
Mozna by sie tez przy okazji bylo zastanowic nad tym jak najlepiej prostymi metodami zrobic niskoszumne zrodlo napieciowe o niskej rezystancji wewnetrznej/wyjsciowej nadajace sie do zastosowan w zasilaczach lampowych.
Jakich czesci uzyc i jaka wybrac topologie.
Z tłumieniem szumów diod Zenera w zakresie w.cz. nie ma najmniejszych problemów (perełki ferrytowe, o których pisał STUDI, i kondensatory bezindukcyjne eliminują je niemal całkowicie).
Zgadzam sie w 100%-ach.

:) I jeszcze cos dla podraznienia przeciwnikow LED'ow:
Obrazek
Uklad bufora z wyjsciem symetrycznym ozyl.
Na razie zadowolilem sie pomiarem napiec spoczynkowych i stwierdzeniem ze sa mniej wiecej takie jakich oczekiwalem.
Ostatnio zmieniony sob, 24 marca 2007, 17:03 przez ludo, łącznie zmieniany 1 raz.
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

Zakladam ze karta muzyczna obciazy wyjscie bufora dwoma rezystorami 10k do ziemi a nie jednym rezystorem 10k pomiedzy out+ i out-.
Niestety nie mialem opornikow 10k/0.6W pod reka (skandal! :oops: ) wiec zastosowalem 2*12k co oczywiscie specjalnie niczego nie zmieni.
Schemat bufora o wzmocnieniu 6dB:
Obrazek

Wejscie: prostokat 10kHz ~3Vpp
Wyjscie: out+ mierzone wzgledem gnd:
Obrazek

i jeszcze raz, tym razem samo out+ wzgledem gnd:
Obrazek

out- wzgledem gnd:
Obrazek

Symulacja wplywu pojemnosci kabla na wyjsciu; CLdiff wedlug ponizszego schematu
Obrazek
Obrazek

W zwiazku z tym ze wyjscie bufora nie jest buforowane podlaczylem jeszcze filtr RF (RL+,CL+,RL-,CL-) zeby zobaczyc jak wplynie na zachowanie ukladu:
Obrazek
Proste uklady folded cascode reaguja nie niestabilnoscia ale zmniejszeniem pasma przenoszenia przy zwiekszajacej sie pojemnosci na wyjsciu.

Nastepnie zamienilem rezystory R5,6 na zwarcia zwiekszajac wzmocnienie do maksymalnego:
Obrazek
Wzmocnienie wynioslo okolo 8 razy czyli 18dB
a zatem dla 3V na wejsciu otrzymalem okolo 24V na wyjsciu miedzy out+ i out-
a wiec 12V miedzy polowka sygnalu i gnd (przy okazji zmienilem skale dla wyjscia upraszczajac porownanie sygnalow):
Obrazek

CLdiff:
Obrazek

Cldiff + RL+,CL+,RL-,CL-:
Obrazek

Nastepnym krokiem bedzie podlaczenie ukladu do karty muzycznej i pomiar znieksztalcen...
Ostatnio zmieniony sob, 24 marca 2007, 17:05 przez ludo, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6988
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

:arrow: ludo, udało Ci się może pomierzyć zniekształcenia nieliniowe (dla kilku różnych częstotliwości), poziom szumów i pasmo przenoszenia przedstawionego powyżej układu?

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

Pomiary karta myzyczna emu1616m:
Obrazek
przy pomocy programu RMAA i ich wyniki:
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... al_buf.htm
Pomiar obejmuje jedynie jeden kanal (lewy).
Pasmo przenoszenia jest podejrzanie niskie. Mierzac oscyloskopem wychodzilo duzo wyzsze. Czyzby karta muzyczna miala jakis potezny filtr dolnoprzepustowy (duze pojemnosci filtra) na swoim wejsciu?
Ciekawe... :?
:lol:
Ostatnio zmieniony sob, 24 marca 2007, 17:06 przez ludo, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6988
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Post autor: Romekd »

Witam.
Dziękuję za te informacje. W dzień na spokojnie spróbuję je dokładniej przeanalizować :)
ludo pisze:Pasmo przenoszenia jest podejrzanie niskie. Mierzac oscyloskopem wychodzilo duzo wyzsze. Czyzby karta muzyczna miala jakis potezny filtr dolnoprzepustowy (duze pojemnosci filtra) na swoim wejsciu?
Mnie również zastanawia szybki spadek poziomu sygnału w miarę wzrostu częstotliwości (widoczny już od 7kHz), choć sądzą, że te 1,5db przy 20kHz wcale nie jest wynikiem złym. Nie sądzę by spadek ten wynikał z parametrów karty, albowiem jej producent podaje, że nierównomierność przenoszenia (dla wejścia liniowego) w paśmie 20Hz-20kHz nie powinna przekraczać -0,03db (imponujący wynik).
By sprawdzić jak wpływa pojemności wejścia karty na uzyskiwany wynik pasma przenoszenia bufora spróbowałbym zastosować między nim a kartą dzielnik rezystorów (np. 10k/620R).

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

:arrow: Romekd
Dziękuję za te informacje.
Romku, to ja dziekuje za kazda wartosciowa wskazowke. :)
To ze szybciej nie zrobilem pomiarow jest jak zwykle zwiazane z brakiem czasu...
By sprawdzić jak wpływa pojemności wejścia karty na uzyskiwany wynik pasma przenoszenia bufora spróbowałbym zastosować między nim a kartą dzielnik rezystorów (np. 10k/620R).
Tak, sprawdze co sie stanie kiedy zastosuje taki dzielnik.
Nie znam sie za dobrze jeszcze na tej karcie muzycznej w szczegole (i na kartach muzycznych w ogole) i nie jestem jeszcze pewny jak skompensowac to zmniejszone wzmocnienie... ale najpewniej nie bedze problemu. (Program pomiarowy zada pewnej stalej wielkosci sygnalu na wejsciu i wyjsciu.)

Sprawdze tez noty katalogowe Cirrus'a ktore podaja przyklady implementacji przetwornika A/D. Zauwazylem ze producenci kart muzycznych (i innego sprzetu tez...) trzymaja sie kurczowo tego co jest tam polecane. Moze w ten sposob dowiem sie jak wyglada wejscie karty.
Nie chce jej na razie jeszcze rozkrecac...

Moze tez dodam do ukladu 'folded cascode' prosty lampowy bufor ktory odizoluje dosyc duza rezystancje wyjsciowa ukladu od ewentualnych pojemnosci wejsciowych karty i sprawdze jak to wplynie na pomiar pasma przenoszenia.
Slowem pobawie sie troche ukladem...
:)
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

Pare nowych pomiarow.
Tutaj porownuje wyniki pomiarow samej karty muzycznej (R ch) z wynikami bufora (L ch):
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... f/BAL2.htm
Dodam ze karta muzyczna jest mierzona trybem balansowanym.
Najbardziej kole w oczy zle pasmo przenoszenia i dosyc wysokie znieksztalcenia.
Niskie pasmo przenoszenia jest jak podejrzewam spowodowane duza pojemnoscia wejsciowa karty w polaczeniu z relatywnie wysoka rezystancja wyjsciowa bufora.
Duze thd (okolo 0.3%) spowodowane jest dosyc niska rezystancja rezystorow R15,16 (2.2k).
Zwiekszenie wartosci tych rezystorow obnizy oczywiscie poziom znieksztalcen ale tez i obnizy gorna granice pasma przenoszenia...

Wyniki pomiarow bufora i karty muzycznej w trybie 'single end'.
Tutaj mierze pomiedzy out+ i GND a nie jak wczesniej miedzy out+ a out-.
Pomiar jest wykonany w celu sprawdzenia roznicy w szumach i 'dynamic range' miedzy trybem zbalansowanym i nie zbalansowanym.
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... uf/SE2.htm

Nastepny pomiar ma na celu pokazanie jak zmiana rezystorow R15,16 z 2k2 na 5k wplynie na wyniki.
Rezystory R5,6 zostaly tak dobrane by zachowac wzmocnienie 6dB tak jak w poprzednim pomiarze dla toru zbalansowanego.
Prosze zauwazyc ze thd spadlo teraz do ok 0.05% ale ze i pasmo przenoszenia zmalalo. Zmiana wartosci rezystorow wplynela tez i pozytywnie i negatywnie na inne wyniki pomiarow...
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... -0_4dB.htm


I jeszcze powiekszenia grafow dla latwiejszego porownania:

THD R15,16=2k2:
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... hd_bal.gif[/img]

THD R15,16=5k:
Obrazek



Pasmo przenoszenia R15,16=2k2:
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... /f_bal.gif[/img]

Pasmo przenoszenia R15,16=5k:
Obrazek
Ostatnio zmieniony sob, 24 marca 2007, 17:08 przez ludo, łącznie zmieniany 1 raz.
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

I jeszcze ostatni pomiar.
Tym razem dodalem bufor izolujacy wyjscie wzmacniacza od wejscia karty muzycznej wedlug ponizszego schematu
Obrazek
Na poczatku zamiast mosfetow myslalem o uzyciu lamp ale niestety wtedy nie bylby mozliwy 'dc-coupling'... kondensatorow w torze sygnalu probuje jak juz wiecie unikac...

W kazdym razie tak wyglada wynik pomiaru:
http://bildarkiv.hififorum.nu/ludo/6n16 ... mapper.htm

Jak widac gorna granica pasma przenoszenia jest teraz wyzsza niz dla samej karty muzycznej (ten pomiar w przeciwienstwie do pozostalych jest zrobiony przy pomocy '192k sampling')
Obrazek

THD spadlo jeszcze troche i zaczyna sie zblizac poziomu 0.03%...
Obrazek
Ostatnio zmieniony sob, 24 marca 2007, 17:09 przez ludo, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
Ukaniu
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 834
Rejestracja: sob, 31 grudnia 2005, 15:05
Lokalizacja: Jaktorów

Post autor: Ukaniu »

Ciekawy układ, dużo można się na nim nauczyć jak bo go rozpracować dokładnie.
Ale czy zdajesz sobie sprawę, że każdy następny stopień wprowadza zniekształcenia ?
W przypadku układów bez sprzężenia ideą przewodnią jest prostota by punktów które wprowadzają zniekształcenia było jak najmniej.

Pozdrawiam Łukasz
A co by się stało gdyby rdzeń zastąpić drewnem?
Nic! - zupełnie? - tak! gdyby uzwojenie zastąpić sznurkiem!
ŁDŁ Elektronika http://www.ldl-elektronika.pl
Awatar użytkownika
jethrotull
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4013
Rejestracja: sob, 3 czerwca 2006, 21:51
Lokalizacja: Poznań

Post autor: jethrotull »

Prosze o wyjaśnienie co widać na ostatnim rysunku przedostatniego postu.
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

Ciekawy układ, dużo można się na nim nauczyć jak bo go rozpracować dokładnie.
Wlasnie o to mi chodzilo - o pobawienie sie nieco topologia folded cascode.
Ale czy zdajesz sobie sprawę, że każdy następny stopień wprowadza zniekształcenia ?
Niekoniecznie. Wszysko zalezy od tego jak kazdy nastepny stopien wplynie globalnie na uklad.

Dodanie bufora wyjsciowego bylo spowodowane checia odizolowania relatywnie wysokiej rezystancji wyjsciowej od ogromnej wrecz pojemnosci wejsciowej karty muzycznej.

Gdyby ten uklad mial zasilac wejscie symetrycze jakiegos innego urzadzenia z normalnymi pojemnosciami wejsciowymi i zalozmy Rin>25k to bufor wyjsciowy mozna by sobie bylo darowac.

Inna idea przewonia byla proba nie przekroczenia napiecia zasilania B+ = 90V.
W przypadku układów bez sprzężenia ideą przewodnią jest prostota by punktów które wprowadzają zniekształcenia było jak najmniej.
Tak tez w tym moim prostym ukladzie wydaje mi sie jest.
Prosze o wyjaśnienie co widać na ostatnim rysunku przedostatniego postu.
Pomiar pokazuje jak skladowe harmoniczne maja sie do sygnalu testowego. Wartosc thd podana jest w hyperlinku
Ostatnio zmieniony sob, 6 stycznia 2007, 12:40 przez ludo, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
jethrotull
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4013
Rejestracja: sob, 3 czerwca 2006, 21:51
Lokalizacja: Poznań

Post autor: jethrotull »

A czym są takie górki na "białym" kanale i dlaczego to wygląda zupełnie inaczej niż na "zielonym"?
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

Kolor bialy to wartosci testowanego ukladu a zielony to jedynie samej karty muzycznej
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Post autor: ludo »

Tak wygladala plytka eksperymentalna po dodaniu bufora:
Obrazek

Mala ciekawostka...
Sklad harmonicznych dla sygnalu wejsciowego o czestotliwosci 1kHz.
Obrazek przedstawia H2-H5:
Obrazek

Dla zabawy zmienilem sygnal testowy (Fundamental) na 7kHz i powtorzylem pomiar.
Rezultat:
Obrazek

Porownanie tych dwoch pomiarow wydaje mi sie ciekawe bo pokazuje ze H3 w przypadku sygnalu testowego 7kHz wzroslo dla karty muzycznej o ok 10dB :twisted: a pozostalo na tym samym poziomie dla badanego bufora co dla pomiaru Fundamental=1kHz.
Prosze tez zauwazyc ze H4 i H5 dla testu z sygnalem F=7kHz leza teraz na poziomie nizszym niz dla samej karty muzycznej!

I jeszcze pelny schemat badanego ukladu:
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.