Сверхлинейный меморандум

Sagittarius

Старовер
Крутил один из твоих усилителей - 77772. Похоже на то, что с таким типом коррекции и фт выходников мы подошли к пределу петлевого усиления на 20 кГц. Для МАСТЕРа, УНИКУМа, 555-го, 7777-го, 77772-го и кучи других эта цифра совпадает, составляя почти 120 дБ. Дальше каждый дополнительный децибел глубины ООС на 20к даётся ценой уменьшения запаса по фазе и приближает нас к грани устойчивости, делая работу усилителя нестабильной, см. файлы.

Отсюда несколько выводов.
1. Если достигнута глубина ООС под 120@20k, дальше в этом направлении можно не стараться, сконцентрировавшись на упрощении схемы.
2. Из двух моделей усилителей с равной и предельной глубиной ООС предпочтительнее к сборке более простой.
3. Высокая исходная линейность УН важна тем более, чем меньшее петлевое усиление гарантирует выбранная схемотехника. Без- и мелко-ООСникам не позавидуешь - у них требования высокой исходной линейности максимальны (и, обычно, не выполняются ввиду невозможности). С достижением петлевого 120@20k исходная линейность схемы уже не играет большой роли, так как в УМ с такой глубиной ООС продукты нелинейности будут лежать достаточно глубоко в любом случае.
4. Пределы совершенствования конструктива с любительскими бюджетными ограничениями (не "Space Qualified" изделия) тоже достаточно близки.

Всё пропало, шеф. Всё пропало. Купленные у Боде за такие деньги интегралы дальше нифига не работают. Возможности конструктива при вменяемой стоимости исчерпаны ещё раньше. Можно заняться усилителями с коррекцией Дамира или собирать документы на пенсию. На самом интересном месте.
 

Phantomas

Старожил
Будем делать усилки на баллистических транзисторах, на них искажений должно быть меньше.
Что за коррекция Дамира? Где почитать? Гугел не знает про это...
 

Sagittarius

Старовер
Дамир Дадо. Его усилитель - в теме "Лучашая схемотехника". Она, собственно, не его, а из справочника по проектированию ОУ. Но пока он хронологически первый, кто её применил в УМ.
 

Lazertok

симулятор Шик
Sagittarius написал(а):
х1 Дальше каждый дополнительный децибел глубины ООС на 20к даётся ценой уменьшения запаса по фазе и приближает нас к грани устойчивости, делая работу усилителя нестабильной, см. файлы.
х2 Отсюда несколько выводов.
1. Если достигнута глубина ООС под 120@20k, дальше в этом направлении можно не стараться, сконцентрировавшись на упрощении схемы.
х1. согласен, но не в композите ;)
х2. по моим исследованиям - пред на ОУ с глубокой ООС + за простую раскачку ВК на дискрете.
п.с. из схем на полевых в соседней ветке - есть чем думаю "полакомится" в этом плане
пока предложу скелетик схемки ВК
 

Вложения

Sagittarius

Старовер

Резистор R2 сильно нужен? ИМХО, выкинуть его на мороз.
 

Sagittarius

Старовер
С мастерством всё просто. Ты думаешь, думаешь, думаешь об этом. Читаешь книги за едой. И начинаешь понимать. :) Потом ещё чуть-чуть. Потом ещё. Сильно помог симулятор. Оказалось, хороших схем с Кг менее тысячной на 20к не так и много.

В принципе, да, мы достигли края Вселенной. Это порядка 110...120 дБ глубины ООС на 20 кГц. Тут всё зависит от жёстко заданной формы АЧХ петлевого, см:


АЧХ петлевого усиления УМ МАСТЕР


АЧХ петлевого усиления УМ 77R35

И она должна пересечься с нулём на 6 МГц под правильным углом 6 дБ/октаву. Этот участок должен быть как можно короче с точки зрения повышения усиления на низких частотах, и быть как можно шире с точки зрения устойчивости при разбросе параметров элементов и изменении режимов работы усилителя. Эти изменения могут сместить АЧХ вверх или вниз, изменив тем самым частоту и угол пересечения АЧХ с нулём и приведя к генерации.

В выборе частоты пересечения всё дело упирается в полосу ВК. Полоса ВК не может быть намного шире 6...7 МГц, даже в руках у Агеева.

От 6 МГц вниз усиление должно расти по закону, заданному этой АЧХ: 12 дБ/октаву, и на 20к, на современной элементной базе, будет вот столько - 110...120 дБ @ 20к, не больше. И максимум до 160 дБ по диапазону.

Это всё, что можно было выиграть в 2014-м году. Да и лет на 10 вперёд - тоже.

Собственную линейность каскадов сильно не улучшить. Пусть 0,12...0,15% с самого худшего каскада - на выходе УН при данном усилении по напряжению. Меньше - нет. Или: меньше - да, но тогда усиления - нет.

В принципе, 120 дБ глубины ООС против 0,12...0,3% собственных исходных искажений дают очень хорошие показатели. Эти нули вместо привычных искажений многим режут глаза.

Но в реале вмешиваются неидеальности параметров транзисторов, несовпадения моделей с железом - в дифкаскаде, УН и ВК, наводки с выхода, этс. Они вмешиваются на весьма низком уровне, ниже/равном одной или нескольким десятитысячных процента.

Практически, вот те графики, которые выложил Платошкин в последних уточнениях по УМ - это край. Это наш личный предел, наши интеллектуальные ограничения, хотя вряд ли кто-то сильно там прикурит. Пусть процентов на 20, пусть на 30 лучше сделают, но не намного.

Для того, чтобы делать хорошие усилители, надо иметь наглость. Святые говорили: имейте дерзновение к Богу. Надо иметь это дерзновение ко всему. Берёшь и дерзаешь, собираешь усилитель.

Страшно, да. Вдруг не получится, вдруг накосячишь. Все косячат. Но ты рискуешь только деньгами и временем, а выиграть можешь понимание.

Ты не тупее усилителя. Усилитель, каким бы умным ни был бы, всего лишь закоснелая, зафиксированная в развитии железка, слепок технологического развития элементов данного времени и взглядов разработчика, компромисс между желаниями и возможностями, а ты каждый день умнее и умнее. И когда-нибудь ваши уровни сравняются, а потом ты его перерастёшь.

Поэтому нельзя на усилитель смотреть снизу вверх. Надо его анализировать: вот это - я понимаю, почему так сделано, а вот этот узел - непонятно, зачем он и как работает, надо уточнять до полного понимания.

И постепенно ты растёшь. А рост важнее усилителя.
 

Morphey

Постоялец
Sagittarius написал(а):
Крутил один из твоих усилителей - 77772. Похоже на то, что с таким типом коррекции и фт выходников мы подошли к пределу петлевого усиления на 20 кГц. Для МАСТЕРа, УНИКУМа, 555-го, 7777-го, 77772-го и кучи других эта цифра совпадает, составляя почти 120 дБ. Дальше каждый дополнительный децибел глубины ООС на 20к даётся ценой уменьшения запаса по фазе и приближает нас к грани устойчивости, делая работу усилителя нестабильной, см. файлы.

Осмелюсь выдвинуть такую мысль достопочтимым сэрам.
Глубина 120 дБ - это, как следует из текста, мы подошли к пределу так сказать в схемотехнике без особых ухищрений.

Но ведь наверное есть и предел человеческого слуха. И эта мысль я думаю очевидна, так как наши органы чувств не безмерны.
Т.е. отличим ли мы одинаково качественно собранный усилитель от такого же с разницей допустим в глубине ООС 120 дБ и 150 дБ.
Таким образом, возникла мысль, а где предел человеческого слуха, сколько дБ эта цифра. И похоже тут еще не было исследований. Мы на пороге открытий. ;D
Предлагаю академикам подавать заявки на Нобелевскую премию никам Sagitarius и PWM, может еще кого... ;D
 

Lazertok

симулятор Шик
Morphey написал(а):
1. И похоже тут еще не было исследований.
2. Мы на пороге открытий.
3. Предлагаю академикам подавать заявки на Нобелевскую премию никам Sagitarius и PWM, может еще кого...
1. "Метрологических Ушей Златоухих" - не было это факт, только лучшая схематика УМЗЧ - хорошая по звуку нам "не катит".
2. Вы для себя наверное - Да, а у нас здесь поиски лучшего в схемотехнике УМЗЧ, у некоторых даже есть воплощённые в железе.
3. меня можно добавить, до минус 180-200 дБ дошёл по Кус без ОС.
п.с. думаю коллеги не в обиде будут моим ответом.
 

Sagittarius

Старовер
Morphey написал(а):
Глубина 120 дБ - это, как следует из текста, мы подошли к пределу так сказать в схемотехнике без особых ухищрений.
АЧХ не обманешь. Разве что каким-то новым типом коррекции сделать на верхней частоте звукового диапазона не один излом, а два одновременно. Это обусловит на этих частотах более высокое петлевое усиление и более крутой спад на ультразвуке, приближая АЧХ к виду прямоугольника. И то, единственный пример подобной АЧХ:


...хотя и очень оптимистичный, но не даёт 120 дБ петлевого @20k. (Мопед График и текст на нём - не мои)
Morphey написал(а):
отличим ли мы одинаково качественно собранный усилитель от такого же с разницей допустим в глубине ООС 120 дБ и 150 дБ.
А бес его знает. Задаваясь такими вопросами, можно незаметно приступить к дележу шкуры не то, что не убитого, но даже нерождённого медведя, причём - на Марсе, где этих медведей, может, никогда и не будет. :)
 

Sagittarius

Старовер
Страшно. Она будет выглядеть страшно. Но, пока АЧХ висит над горизонталью 0 дБ на высоте 100 дБ, вид ФЧХ нас волнует мало.
 

Phantomas

Старожил
Попробывал я сделать "прямоугольную" АЧХ - получил выбросы на меандре. Все таки надо делать некоторое скругление, иначе получим возбуд на ВЧ.
 

Sagittarius

Старовер
Конечно. Выходит, это уже не ФНЧ первого порядка ООСью охвачен, а второго и выше. Чисто генератор получается. Поэтому пока 120 дБ петлевого - потолок.
 

Morphey

Постоялец
Lazertok написал(а):
Morphey написал(а):
1. И похоже тут еще не было исследований.
2. Мы на пороге открытий.
3. Предлагаю академикам подавать заявки на Нобелевскую премию никам Sagitarius и PWM, может еще кого...
1. "Метрологических Ушей Златоухих" - не было это факт, только лучшая схематика УМЗЧ - хорошая по звуку нам "не катит".
2. Вы для себя наверное - Да, а у нас здесь поиски лучшего в схемотехнике УМЗЧ, у некоторых даже есть воплощённые в железе.
3. меня можно добавить, до минус 180-200 дБ дошёл по Кус без ОС.
п.с. думаю коллеги не в обиде будут моим ответом.

Месье, мне кажется, вы меня не поняли, что я имел ввиду по первому и второму пункту. В паре предложений сформулирую свою ту же мысль. Вот есть диапазон частот, слышимй человеческим ухом. Его определили без златоухих ушей - до 20 КГЦ. И точно также. Может наши уши уже не слышут изменений в чистоте звука пусть там примерно 0,000001% а сделав усилитель еще чище (теоретически, все упирается уже в воплощении в железе) разницы для ушей может уже не будет. Поэтому, разве неинтересен тот предел Кг который мы способны еще распознавать.
По третьему пункту, сэр можно и ваше имя включить, да и всех прочих коллег. Я больше с шуткой, чем с правдой сказал, извиняюсь кого не назвал еще.
 

Morphey

Постоялец
Morphey написал(а):
отличим ли мы одинаково качественно собранный усилитель от такого же с разницей допустим в глубине ООС 120 дБ и 150 дБ.
А бес его знает. Задаваясь такими вопросами, можно незаметно приступить к дележу шкуры не то, что не убитого, но даже нерождённого медведя, причём - на Марсе, где этих медведей, может, никогда и не будет. :)
[/quote]

Мнение получил так сказать. Свое скажу вкратце. Мне кажется, чувства человека имеют свои пределы. В каких-то тысячных процентах искажений мы может слышим разницу, а дальше за какой-то цифрой уже нет.
Тогда тут интересна вторая мысль. Взять например два одинаково качественных в схемотехнике усилителя с одинаково качественным воплощением в конструкции. Пусть ВВС внутри с ОУ и полностью транзисторный. И пусть одинаковая глубина ООС. Будет ли сильно заметная разница в звуке? Или там уже надо реально сидеть и вслушиваться. Позвольте третью мысль. Тогда, если уловить разницу становится не просто, тогда мы (т.е. вы) на подходите к тому самому пределу, можно сказать к тому идеальному звуку. Как, по аналогии, то, что наши глаза не успевают видеть отдельные кадры в фильмах. Хотя в усилителях есть еще и другие параметры, такие как скорость нарастания и интермодуляции, но этим оно и интересно. Что наши уши будут слышать в сравнении из двух высококлассных усилителей. Сорри если не по теме "Сверхлинейный меморандум" (или по теме как раз).
 

Lazertok

симулятор Шик
Morphey написал(а):
Что наши уши будут слышать в сравнении
Коротко:
- Сначала надо понять две простые истины.
1. Усилитель является передатчиком электрических сигналов и не может "издавать звуки".
2. АС - преобразователем эл. сигналов в звуковые колебания.
Оценивать 1-е и 2-е с позиции слуха - не корректно в корне с моей "колокольни"... сорри.
п.с. результирующая разница двух девайсов с почти равными параметрами в комплексе (АС+ УМЗЧ), может БЫТЬ! - но будет не различима на слух.
 

Sagittarius

Старовер
Ребята, тема про слышимость искажений и "нули против звука" - заведомый спекулятивный оффтоп. Всё, что вы скажете, недоказуемо, может и будет оспорено. Независимо от результатов спора в очках, по иппону и его матери, вы не подвинетесь ни на миллиметр (пикоампер, фемтовольт) к цели сделать усилитель.
 

Phantomas

Старожил
Sagittarius написал(а):
Ребята, тема про слышимость искажений и "нули против звука" - заведомый спекулятивный оффтоп. Всё, что вы скажете, недоказуемо, может и будет оспорено. Независимо от результатов спора в очках, по иппону и его матери, вы не подвинетесь ни на миллиметр (пикоампер, фемтовольт) к цели сделать усилитель.
Многие просто не осознают, того, что хороший усилитель часто вскрывает плохое качество источника сигнала и потом говорят, что этот усилитель "плохо звучит". В то время как усилитель с заведомо плохими характеристиками, может просто замыливать искажения источника. Да, и не всегда музыкальный материал обладает высоким качеством, и на хорошем усилителе все эти недостатки вылазят наружу.
 

Sagittarius

Старовер
Да, и это тоже. Много факторов. Например привычка к звуку, который слышал с децтва. Стояла тогда К174УН4Б в СВ-приёмнике - вот и запомнился звук. А у другого "Ригонда" с 6П..С - ему лампы больше нравятся. Любители грамофонного звука вообще повымирали. :)
 
Сверху Снизу