Stereo vs. Dual Mono

[Piotr]

W niektórych wzmacniaczach audio można spotkać dwa zasilacze, osobno dla kanału lewego i prawego, podczas kiedy do zasilania obu kanałów mógłby wystarczyć tylko jeden. Czas zerknąć czy roznmożenie zasilaczy coś zmienia, a jeżeli tak, to co.

Na warsztacie wzmacniacz lampowy VIA EL34 P, akurat taki był pod ręką. Klasyczny przeciwsobny układ na 6SN7 i EL34. Dwa zasilacze ma, więc się nada.
Na początek dla rozgrzewki bardzo prosty pomiar w stanie ustalonym.
Jeden kanał wysterowany tonem prostym o częstotliwości f1 tak, aby oddawał do obciążenia 8R moc 1W.
Drugi kanał wysterowany tonem prostym o częstotliwości f2 tak, aby oddawał do obciążenia 8R moc 20W.
Pomiar THD+N kanału 1 w funkcji f2 dla trzech f1: 100Hz, 1kHz i 10kHz, przy zmianie f2 od 10Hz do 50kHz.
Każda seria pomiarów została przeprowadzona dwukrotnie. Raz dla dwóch zasilaczy połączonych równolegle, czyli działających jako jeden dwukrotnie większy zasilacz, drugi raz w układzie dual-mono, czyli z całkowicie oddzielnymi zasilaczami.

Zapraszam do oglądania wykresów.

[Cygnus]

Wyniki wskazują na słuszność argumentów Jasia, że odpowiednio twardy zasilacz i poprawnie zaprojektowane wzmacniacze będa działać razem.

Szkoda tylko, że nie wrzuciłeś jako punktu odniesienia pomiaru jednego kanału pojedyńczo i równolegle.


Tak na marginesie, to jest wzmacniacz prądu stałego ?
Pytam, bo widzę, że mierzyłeś od zera Hz.

[Piotr]

Wyniki wskazują na słuszność argumentów Jasia, że odpowiednio twardy zasilacz i poprawnie zaprojektowane wzmacniacze będa działać razem.

Czy ja powiedziałem, że nie będą działać? Przeprowadziłem jedynie po dwie serie prostych pomiarów - ze wspólnym i oddzielnym zasilaczem. Na ich podstawie widać ni mniej, ni więcej, tylko tyle, że wzmacniacz z osobnymi zasilaczami działa w danej sytuacji lepiej.
Można się teraz zastanawiać na ile to "lepiej" będzie odczuwalne, ale chyba nie powiesz, że w którymkolwiek punkcie wspólny zasilacz zaprezentował lepszy wynik.

Byłbym również wdzięczny za opis "odpowiednio twardego" zasilacza. Ten zawiera transformator 120W, mostek krzemowy i pojemność 4x120uF w każdym kanale. Również gdybyś doprecyzował "poprawnie zaprojektowane wzmacnicze".

Szkoda tylko, że nie wrzuciłeś jako punktu odniesienia pomiaru jednego kanału pojedyńczo i równolegle.

To znaczy? Chodzi o pomiar bez sygnału w drugim kanale? Jest.

Tak na marginesie, to jest wzmacniacz prądu stałego ?
Pytam, bo widzę, że mierzyłeś od zera Hz.

0 oznacza w tym przypadku brak sygnału w drugim kanale, czyli zwykły pomiar THD+N.

[Jasiu]

Czołem.

Pomiar THD+N kanału 1 w funkcji f2 dla trzech f1: 100Hz, 1kHz i 10kHz, przy zmianie f2 od 10Hz do 50kHz.

Z tego co widzę zmierzyłeś sumaryczny THD+N+przesłuch. Bardzo rozsądne wyniki - w zakresie częstotliwości akustycznym przesłuch praktycznie niemierzalny, przy małych częstotliwościach rośnie. Przesłuch przy 10 Hz na poziomie -46dB to całkiem porządny wynik - Pewnie Twój wzmacniacz ma PSRR na pozionie ponad 30dB. Co chciałeś pokazać prezentując te dane? To jest przecież dokładnie to, co pisałem o przesłuchu...

Jasiu

[Piotr]

Co chciałeś pokazać prezentując te dane? To jest przecież dokładnie to, co pisałem o przesłuchu...

Chciałem rozpocząć we właściwym miejscu i bez zbędnych emocji dyskusję na temat różnic między zasilaniem jednym, a dwoma zasilaczami. W celu edukacyjnym.
Kiedy znów będę miał chwilę wolnego przeprowadzę następny pomiar. Może zaproponujesz jego metodę?

[Jasiu]

Kiedy znów będę miał chwilę wolnego przeprowadzę następny pomiar. Może zaproponujesz jego metodę?

To może najpierw napiszesz co chcesz zmierzyć? Zwykle nie zaglądam do kącika audiofilskiego, więc daj znać...

Jasiu

[Romekd]

Witam.
Dość często spotykałem się z negatywnymi skutkami sprzężenia obu stopni końcowych przez wspólny zasilacz anodowy. Dotyczyło to głównie wzmacniaczy pracujących w klasie AB, produkowanych w latach 50. i 60. zeszłego stulecia. Jako przykład mogę podać wzmacniacz Pioneer SM-83, w którym wpływu jednego kanału stereofonicznego na drugi co prawda nie mierzyłem, ale widać go "gołym okiem", i to w sensie dosłownym. Gdy wzmacniacz jest niewysterowany, przez otwory w anodach lamp 6P14P można obserwować świecenie się ich wewnętrznych powierzchni. Gdy jeden z kanałów zostanie mocniej wysterowany, pojawia się pulsowanie poświaty w lampach końcowych obu kanałów w rytm najniższych częstotliwości sygnału sterującego ( momentami świecenie wewnętrznych powierzchni anod w lampach drugiego kanału zanika niemal całkowicie). Winę za to ponosi duża rezystancja zasilacza. W tamtych czasach stosowano bowiem małe pojemności kondensatorów elektrolitycznych w zasilaczu, a pasmo przenoszenia dostępnych wtedy urządzeń współpracujących ze wzmacniaczem rzadko schodziło w dół poniżej 40 Hz.

Pozdrawiam,
Romek

[Cygnus]

Wyniki wskazują na słuszność argumentów Jasia, że odpowiednio twardy zasilacz i poprawnie zaprojektowane wzmacniacze będa działać razem.

Czy ja powiedziałem, że nie będą działać? Przeprowadziłem jedynie po dwie serie prostych pomiarów - ze wspólnym i oddzielnym zasilaczem. Na ich podstawie widać ni mniej, ni więcej, tylko tyle, że wzmacniacz z osobnymi zasilaczami działa w danej sytuacji lepiej.
Można się teraz zastanawiać na ile to "lepiej" będzie odczuwalne, ale chyba nie powiesz, że w którymkolwiek punkcie wspólny zasilacz zaprezentował lepszy wynik.

Byłbym również wdzięczny za opis "odpowiednio twardego" zasilacza. Ten zawiera transformator 120W, mostek krzemowy i pojemność 4x120uF w każdym kanale. Również gdybyś doprecyzował "poprawnie zaprojektowane wzmacnicze".

Szkoda tylko, że nie wrzuciłeś jako punktu odniesienia pomiaru jednego kanału pojedyńczo i równolegle.

To znaczy? Chodzi o pomiar bez sygnału w drugim kanale? Jest.

Tak na marginesie, to jest wzmacniacz prądu stałego ?
Pytam, bo widzę, że mierzyłeś od zera Hz.

0 oznacza w tym przypadku brak sygnału w drugim kanale, czyli zwykły pomiar THD+N.

Nie zgadzam się z stwierdzeniem, że Twoje wyniki pozwalają na wnioskowanie, że wzmacniacz z osobnymi zasilaczami działa lepiej.
Różnica w wynikach jest na drugim miejscu po przecinku, a to rodzi pytanie jak dokładny jest Twój sprzęt pomiarowy, bo jak rozumiem błąd metody możemy wykluczyć.

Owszem, wspólny zasilacz nie zaprezentował się lepiej niż osobne, ale pytanie jakie ma znaczenie ten promil w jedną czy w drugą stronę.


Definicja twardego zasilacza to rzecz od której powinniśmy zacząć, chociaż jest to określenie gwarowe, to przecież w istocie swojej laickie,
nie ma i nigdy nie było normy, ani przyrządu mierzącego twardość zasilania.
Jeśli się mylę z racji młodego wieku, to proszę mnie sprostować.

Zamiast określenia twardy zasilacz proponuję wprowadzić impedancję zasilacza w funkcji częstotliwości,
współczynnik kompresji, czyli zdolność utrzymania wartości średniej odfiltrowanego napięcia w funkcji obciążenia
i związany z nim czas powrotu.

Współczynnik kompresji można by podzielić na statyczny i dynamiczny.
Statyczny można by mierzyć dla 5% i 95% obciążenia w odniesieniu do braku obciążenia.
Dynamiczny można by zdefniować podobnie jak Load Transient Response w stabilizatorach,
tylko w połączeniu zasilacz-wzmacniacz oznaczałoby to podawanie zdefiniowanego sygnału burst na wzmacniacz,tak aby osiągnąć w impulsie moc nominalną na wyjściu.
Wynikiem pomiaru byłaby wartość międzyszczytowa przebiegu generaowanego na zasilaczu jako procent wartości średniej napięcia zasilającego.

Pozostaje pytanie, na ile użytecznym parametrem byłby czas powrotu napięcia zasilającego do wartości nominlanej po odpowiednio szybkim wyłączeniu obciążenia.

Kiedy będziemy już mieć zstandaryzowaną metodę walidacji zasilacza, możemy przejść do fazy projektowania zasilacza i testowania go z różnymi wzmacniaczami.
Mam tylko nadzieję, że nie wyważam otwartych drzwi, w przypadku gdyby była już zdefiniowana norma na parametry jakie ma mieć zasilacz wzmacniacza audio.

Co do budowy wzmacniacza, to poza statycznym PSRR, czyli słuchaniem przydźwięku w glośniku,
powinien on być odporny również na modulację tętnieniami zasilania w chwili gdy osiaga szczyt dodatniej lub ujemnej połówki sygnału na wyjściu,
co czasem da się osiągnąć wprowadzając część tętnień zasilania do ścieżki sygnałowej.

[marekb]

Pytanie: czy oddzielne zasilacze to
1. dwa osobne transformatory, prostowniki i filtry
2. wspólny transformator, osobne uzwojenia anodowe, prostowniki i filtry,
3. wspólny transformator, wspólne uzwojenie napięcia anodowego, osobne prostowniki i filtry,
4. jak wyżej, ze wspólnym prostownikiem i osobnymi filtrami ?

[traxman]

Dwa zasilacze to zawsze dla mnie dwa osobne układy funkcjonalnie, czyli:
(stabilizator)/filtr/prostownik/transformator/kabel zasilający.

Z dziedziny filozofii nasuwa się pytanie: po co budować dwa zasilacze - zamiast przeznaczyć różnicę w kwocie na stabilizację napięcia? Poprawiamy w ten sposób większość parametrów zasilacza o które toczy się ta dyskusja. Skoro poprawimy stabilność zasilania, zmniejszymy rezystancję wewnętrzną oraz tłumienie tętnień to problem przesłuchów przez zasilacz zmniejszy się. Tranzystory typu IRFP już dawno są w stanie sprostać wymaganiom stawianym przy stabilizacji średnich napięć (no może w rozsądnym zakresie do 800V) i prądów do kilku amper.

Cena stabilizacji może okazać się konkurencyjna w stosunku do podwójnego zasilacza.
Zastanawiający jest też opór materii w konstrukcjach diy przed wykorzystaniem filtracji zasilania przez filtr oparty na półprzewodnikach. W jednym z wątków był układ opisany, wszyscy z uporem zwiększają pojemności katując diody prostownicze, zamiast zaoszczędzić na pojemności wspomagając ją filtracją aktywną. Co do traconej mocy, co za różnica na czym ona sie traci: na dużym rezystorze w filtrze - czy na tranzystorze. Z tranzystora przynajmniej łatwiej tą moc odprowadzić, a w wersji izolowanej nawet jeszcze łatwiej

Inaczej ma się sprawa w przypadku budowy repliki wzmacniacza - ta ma swoje prawa.

PS. Ten post wyszedł mentorski, ale nie miałem takiej intencji