Wpływ obwodów zasilania na pracę wzmacniacza hybrydowego

[_idu]

Samo podanie pasma przenoszenia (mierzonego zazwyczaj przy małej mocy) nie mówi kompletnie nic o odtwarzaniu basów przy odkręceniu nieco głośności lub podbiciu basów korektorem. Bardziej miarodajnym pomiarem jest określenie maksymalnej oddawanej mocy przy stałym założonym poziomie zniekształceń (1%, 2% ....).

Może się okazać dla 1W wyjdzie że wzmacniacz przenosi ze spadkiem -3dB od 15Hz (bo pasmo zazwyczaj się mierzy nie przy pełnej mocy, ale przy niskim wysterowaniu), ale pełna moc wyjściowa będzie np. 20W dla 1kHz/1% i tylko zaledwie 2,5W dla 30Hz/1%. Przerobione - dzięki takiemu pomiarowi udało się odfiltrowano większość badziewnych blach dla transformatorów głośnikowych jakie można nabyć w Polsce - efekt końcowy - naprawdę potężny bas jak nie dla lampy.
Obciążeniem przy pomiarze - rezystor miernika mocy.

Niestety basy to jednak dominująca mocą składowa dźwięku i efekt jest jaki znamy -niedostatek, "pierdzenie". Zmierzone pasmo przenoszenia to naprawdę za mało, a i owszem super marketingowy chwyt.

Winę ponosi rdzeń transformatora głośnikowego. Współczesne półprzewodnikowe wzmacniacze nie mają np. kondensatora na wyjściu więc nie mają problemu z oddaniem pełnej mocy dla niskich częstotliwości.

[Piotr]

Współczesne półprzewodnikowe wzmacniacze nie mają np. kondensatora na wyjściu więc nie mają problemu z oddaniem pełnej mocy dla niskich częstotliwości.

Co ma jedno do drugiego?? Moje wzmacniacze na przykład są współczesne, mają kondensator na wyjściu i lecą pełną mocą od kilku Hz.

[Romekd]

No właśnie . Problem z oddawaniem mocy przy niskich częstotliwościach może wystąpić jedynie w przypadku zastosowania kondensatora o zbyt małej pojemności, ale to od razu przełoży się na zawężenie pasma u dołu, i to niezależnie od poziomu ustawionej potencjometrem mocy wyjściowej..

[_idu]

No właśnie . Problem z oddawaniem mocy przy niskich częstotliwościach może wystąpić jedynie w przypadku zastosowania kondensatora o zbyt małej pojemności, ale to od razu przełoży się na zawężenie pasma u dołu, i to niezależnie od poziomu ustawionej potencjometrem mocy wyjściowej..

A dielektryk będzie tak samo się zachowywał przy małej amplitudzie jak i dużej składowej zmiennej?

[_idu]

Co ma jedno do drugiego?? Moje wzmacniacze na przykład są współczesne, mają kondensator na wyjściu i lecą pełną mocą od kilku Hz.

Eeeeh, jakbyś wiedział jaki błąd popełniłeś na swojej konstrukcji hybrydy. Niestety ale oddawanie mocy dla niskich częstotliwości było niezadowalające. Fakt nie kondesator wyjściowy był akurat problemem. Jakbyś sprawdził zdolność oddawania pełnej mocy wyszło by na jaw. A tak to pasmo przenoszenia nie pokazało problemu. Powinieneś z łatwością odgadnąć co jest przyczyną.

Tu trochę się zagalopowoałem ale i tak dielektryki też maja swoje ograniczenia z przenoszeniem składowej zmiennej, jednakże nie jest aż tak źle jak z transformatorami. Największe amplitudy są w dolnej części pasma - zwykły spectrum analyzer dołączony do playera albo aplikacja generująca m.in. uśrednioną ch-kę częstotliwościową z całości nagrania, którą używa się do oceny czy nagranie nie jest skundlone MPEG'iem przez wydawcę.

[Piotr]

Eeeeh, jakbyś wiedział jaki błąd popełniłeś na swojej konstrukcji hybrydy. Niestety ale oddawanie mocy dla niskich częstotliwości było niezadowalające.

No to rozwiń proszę. Czyżbyś badał któryś z moich wzmacniaczy?

Fakt nie kondesator wyjściowy był akurat problemem.

Więc?

Jakbyś sprawdził zdolność oddawania pełnej mocy wyszło by na jaw.

Twierdzisz, że tego nie zrobiłem?

Powinieneś z łatwością odgadnąć co jest przyczyną.

A dlaczego mam zgadywać?

Tu trochę się zagalopowoałem ale i tak dielektryki też maja swoje ograniczenia z przenoszeniem składowej zmiennej

A konkretnie jakie?

[_idu]

No to rozwiń proszę. Czyżbyś badał któryś z moich wzmacniaczy?

Tak.

Twierdzisz, że tego nie zrobiłem

Raczej jedynie mierzyłeś pasmo nie przy pełnej mocy. Z górą jest w miarę OK (ale mogłoby być lepiej).
Robiłeś wykres maksymalnej mocy oddanej przy stałej wartości zniekształceń w dziedzinie częstotliwości?

A dlaczego mam zgadywać?

Powinieneś wg mnie. Warto na przyszłość eliminować błąd. Dziwi mnie nie że podejrzewasz oczywistej przyczyny.
Mała modyfikacja i wzmacniacz Twojej konstrukcji ma znacznie lepsze osiągi co do oddawanej maksymalnej mocy w zależności od częstotliwości ( zakresie niskich częstotliwości). Poprawi się też i górny zakres pasma.

A konkretnie jakie?

Wydzielona moc, natężenie pola ma wpływ na materiał dielektryka. Inaczej dla pracy ze składową zmienną nie podawano by napięć (i kondesatory nie miałyby sporo większych rozmiarów). Widziałeś kondesatory do korekcji cos(fi) w energetyce?
Zresztą nadal mało wiadomo co jest dielektrykach. Np. okryte podczas prac na układami sample-hold zjawisko absorpcji dielektrycznej. Ładujemy kondesator, zwieramy, i mierzymy napięcie po rozwarciu - - napięcie o dziwo rośnie.

[gustaw353]

Kol. STUDI wspomniał o absorpcji dielektrycznej - proponuję zaglądnąć w журналы Радио 8, 9, 10 / 2009.

[_idu]

Małą dygresją a jestem ja winien jako że wtraciłem niejako kij w mrowisko.
Wspomniana konstrukcja Piotra - ma jeden czuły punkt. Zastosowany stabilizator napięcia / filtr tętnień. Ma on zdecydowanie zbyt dużą impedancję wyjściową. Przez co wzmacniacz nie jest w stanie dać rady z oddaniem mocy na małych jak też na dużych częstotliwościach Pominięcie (i oczywiście dostosowania napięcia) plus da poprawy filtracji dołożenie kondesatora blokującego zasilanie (poza płytką) poprawiło osiągi wzmacniacza.

[Piotr]

Jeżeli lubisz bawić się w zgadywanki, to zadam ci trzy pytania zanim skomentuję całość.

Zastosowany stabilizator napięcia / filtr tętnień. Ma on zdecydowanie zbyt dużą impedancję wyjściową.

A konkretnie jaką i w jaki sposób ją wyznaczyłeś?

Przez co wzmacniacz nie jest w stanie dać rady z oddaniem mocy na małych jak też na dużych częstotliwościach

Czy impedancja ta zwiększa się akurat na skrajach pasma akustycznego? Co jest tego przyczyną?

Pominięcie (i oczywiście dostosowania napięcia) plus da poprawy filtracji dołożenie kondesatora blokującego zasilanie (poza płytką) poprawiło osiągi wzmacniacza.

Zatem mostek z kondensatorem ma mniejszą impedancję wyjściową od stabilizatora?
Zapytam znów: jaką, konkretnie? Oraz jak poprawiły się osiągi, konkretnie, z jakich na jakie?

[_idu]

A konkretnie jaką i w jaki sposób ją wyznaczyłeś?

Nie mierzyłem impedancji tegoż filtra ale widziałem na przyrządach pomiarowych skutek jego obecności (filtra/stabilizatora).
Jedyne co może tak popsuć stopień mocy z jegoż powodu to właśnie impedancja zasilacza stopnia mocy.
Jeśli pomijamy ten stabilizator i zasilamy bezpośrednio stopień mocy efekt poprawy jest zauważalny.
Ważnym były parametry wzmacniacza tj zdolność oddawania maksymalnej mocy na obciążeniu (rezystancyjnym).
Masz inne wytłumaczenie? Pominięcie stabilizatora o zysk w postaci szerszego pasma oddawanej maksymalnej mocy?

Czy impedancja ta zwiększa się akurat na skrajach pasma akustycznego? Co jest tego przyczyną?

Na górze pasma można podejrzewać pojemność bramki jaką trzeba napędzić. Układ ścieżek może popsuć zachowanie się dla wysokich częstotliwości.

Zapytam znów: jaką, konkretnie? Oraz jak poprawiły się osiągi, konkretnie, z jakich na jakie?

Dla pracy z tym stabilizatorem maksymalna moc wyraźnie spadała już przy 30Hz. Dla 20Hz można było już mówić o 20 - 25% spadku amplitudy napięcia na obciążeniu. W przypadku góry 40kHz już był lekki spadek jakieś 10% napięcia na obciążeniu.

Rezygnacja ze stabilizatora, w dół nie można było zauważyć spadku mocy zjeżdżając do 10Hz - niżej nie sprawdzane - 10Hz to był koniec zakresu generatora.
Góra niezauważalny spadek do 60kHz. Czyli odchyłka napięcia na obciążeniu rzędu 5%.

Dlaczego napięcie podaje bo bardziej komfortowy był odczyt z woltomierza niż z mniejszego pola odczytowego miernika mocy. Moc maksymalną określałem dla jednakowego poziomu zniekształceń.

Wymogiem było aby pełna moc była osiągana w paśmie od 15Hz do 50kHz. Ew. odchyłki mogły być akceptowalne ale poniżej 0.5dB w tymże paśmie.

Wracając do tegoż stabilizatora. Niestety to jest tylko zwykły wtórnik. Nie można po nim oczekiwać rewelacji. Stopień mocy był w stanie lepiej napędzić obciążenie rezystancyjne niż tenże wtórnik zasilić stopień mocy. Gdyby takie wtórniki był super to nie rozbudowywano układów stabilizatorów.

Nie było czasu na grzebanie, eksperymentowanie. Aby znaleźć przyczynę - a podejrzewałem tenże filtr - zasiliłem stopień mocy z laboratoryjnego zasilacza. Efekt spełnił oczekiwania. Skąd podejrzenie ze coś nie tak - inna końcówka MOSFET'owa nie miła takich problemów.
Rozwiązaniem były dodatkowe kondesatory filtrujące zasilanie i pominięcie stabilizatora. Prostym ale skutecznym.

Oczywiście możnaby zaprojektować lepszy filtr. Ale brutalna siła dodatkowego kondesatora 15000 uF na kanał wystarczyła do zbicia przydźwięku do niesłyszalnego poziomu - "z uchem w głośniku" w cichym pomieszczeniu. Inny filtr oznaczałby modyfikacje Twojej płytki, dodatkowa płytka itd. A tak dwa dodatkowe kondesatory zmocowane do chassis.

Nie powtórzę pomiarów, nie mam już obiektu do pomiaru. Nie chodzi chyba o drugie miejsce po przecinku w dB. To miało miejsce już jakiś czas temu.
Wzmacniacz dostał m.in. wejście symetryczne XLR - też brutalnie za pomocą gotowca zrobionego na specjalizowanych scalakach.

[Piotr]

Wracając do tegoż stabilizatora. Niestety to jest tylko zwykły wtórnik.

STUDI, ogarnij się...
"Zwykły wtórnik" ma rezystancję wyjściową na poziomie odwrotności transkonduktancji, czyli w tym przypadku poniżej 0,1R.
Owszem, nie jest to żaden kosmos, ale:
1. Wartość ta praktycznie nie zależy od częstotliwości.
2. Nie ma takiej możliwości, aby goły mostek z kondensatorem miał mniej.

[_idu]

2. Nie ma takiej możliwości, aby goły mostek z kondensatorem miał mniej.

A jednak psuł osiągi.
Jakby tak było różowo ze stabilizatorem w układzie wtórnika to czemu konstruowano bardziej złożone układy?
A co z szeregiem diod zenera w obwodzie bramki?

[Piotr]

A co z szeregiem diod zenera w obwodzie bramki?

Ich działanie tym bardziej nie zależy od częstotliwości wzmacnianej akurat we wzmacniaczu. Nic, a nic.

STUDI, proszę cię, zastanów się przez chwilę. Twierdzisz, że zasilacz miał zbyt dużą impedancję wyjściową, po czym zamieniłeś go na układ o impedancji większej i twierdzisz, że parametry się poprawiły. Nie widzisz tu wewnętrznej sprzeczności?

Dodatkowo natychmiast wysnuwasz wniosek, że układ jest z zasady wadliwy, zamiast zastanowić się, czy na pewno był poprawnie zmontowany (jest dostępny jako zestaw DIY) i czy nie zawierał uszkodzonych elementów. Zapewniam cię, że gdyby projekt był wadliwy, to ktoś jeszcze by to zauważył.
A gdybyś miał wątpliwości, czy robiłem pomiary, polecam lekturę choćby takiego wątku: viewtopic.php?f=14&t=15445

[_idu]

STUDI, proszę cię, zastanów się przez chwilę. Twierdzisz, że zasilacz miał zbyt dużą impedancję wyjściową, po czym zamieniłeś go na układ o impedancji większej i twierdzisz, że parametry się poprawiły. Nie widzisz tu wewnętrznej sprzeczności?

Wystarczy mi że taki układ stabilizatora dobrych osiągów nie posiada.

Dodatkowo natychmiast wysnuwasz wniosek, że układ jest z zasady wadliwy, zamiast zastanowić się, czy na pewno był poprawnie zmontowany (jest dostępny jako zestaw DIY) i czy nie zawierał uszkodzonych elementów.

Zmontowany poprawnie, elementy sprawdzone.

Zapewniam cię, że gdyby projekt był wadliwy, to ktoś jeszcze by to zauważył.

Mierząc klasyczne pasmo przenoszenie w zasadzie jest OK. A kto mierzy moc oddawaną zależnie od częstotliwości przy stałej wartości zniekształceń?
Ciekawy rezultat wyszedł.

A gdybyś miał wątpliwości, czy robiłem pomiary, polecam lekturę choćby takiego wątku: viewtopic.php?f=14&t=15445

Ale nie widzę tam ch-ki oddawanej maks. mocy od częstotliwości przy stałej wartości współczynnika zniekształceń.
Ja nie neguję zamieszczonych Twoich pomiarów ja tylko przytaczam to co dało się zaobserwować na stanowisku pomiarowym.
Ch-ka pasma przenoszenia nie odpowie czy wzmacniacza ma "kopa na basie". Aby dał kopa musi oddać pełną dla niskich częstoliwości bez zniekształceń. Jak tego nie potrafi to szerokie pasmo przenoszenia dla poziomu -20dB nic nie pomoże.