Итун инун что это
Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-3. Усилитель в режиме ИТУН
Содержание / Contents
↑ Эксперименты с ИТУН
Находясь под впечатлением от настоящего эксперимента, читатель задастся рядом вопросов: «Куда смотрит аудиоиндустрия? Почему такое значительное улучшение качества звуковоспроизведения от использования токовых усилителей до сих пор не замечено? Неужели трудно создать серийные усилители звуковой частоты с токовым выходом?».
Однако вопрос заключается не в создании серийных образцов токовых усилителей, а в их согласовании с акустическими системами. Последние проектируются в расчете на низкое выходное сопротивление усилителей (питание от источника напряжения), при этом обеспечивается правильный тональный баланс и плоская АЧХ.
Попытка подключения ИТУН (генератора тока) к многополосной акустической системе приведет к сбою тонального баланса, сведя на нет снижение искажений.
Кроме того, значительные проблемы наблюдаются вблизи резонансных частот динамических головок, где модуль полного сопротивления начинает возрастать. Поскольку напряжение на выходе токового усилителя пропорционально сопротивлению нагрузки, напряжение на головке также возрастает, что приводит к перегрузке с резким ухудшением качества звуковоспроизведения.
Поэтому требуется изменение методики проектирования многополосных АС, рассчитанных на токовое управление.
И все же до такой степени заметное улучшение качества звучания столь доступным способом не может остаться без внимания (хотя бы радиолюбителей). Усилители с обратной связью по току можно с успехом использовать в качестве полосовых при конструировании активных акустических систем с активным кроссовером (многополосным разделительным фильтром перед полосовыми УМЗЧ).
В статье [2] Сергей Агеев надеялся порадовать любительскую общественность конструкцией высококачественного четырехполосного громкоговорителя на основе распространенных динамических головок, построенных на базе предложенных им принципов снижения искажений.
Но как гласит известная пословица «Хочешь рассмешить бога – настрой планов!». Неоднократно убеждался в ее справедливости на собственном опыте.
↑ Комбинированная ООС по току и напряжению
Значительно расширяет поле деятельности любителей подход, основанный на использовании комбинированной отрицательной обратной связи по току и напряжению, позволяющий строить усилители, обладающие ненулевым выходным сопротивлением [5, 7 — 9].
Комбинированная обратная связь по напряжению и току эффективно уменьшает переходные интермодуляционные искажения, повышает точность воспроизведения атаки звукового сигнала и дает, пожалуй, наибольший эффект в улучшении качества звуковоспроизведения.
С практической точки зрения следует выделить публикации нашего согражданина-датагорца Игоря Рогова [7, 8], в которых рассмотрены схемы построения УМЗЧ с ненулевым выходным сопротивлением для инвертирующего и неинвертирующего усилителей.
Также разработана программа расчета, дополненная примером оценки АЧХ громкоговорителя в акустическом оформлении «закрытый ящик» при подключении его к указанному усилителю [8].
Показанная на рис. 1 схема – не «чистый» преобразователь напряжения в ток (ИТУН), а усилитель с комбинированной отрицательной обратной связью по току и напряжению. Ее особенность заключается в том, что она позволяет получить необходимое выходное сопротивление усилителя.
Регулировка выходного сопротивления осуществляется путем изменения сопротивления резистора R8. Требуемое выходное сопротивление поможет выбрать табл. 1. Обратите внимание, что выходное сопротивление Rвых не зависит от сопротивления нагрузки (АС). Изменяется лишь коэффициент передачи усилителя.
Как видно из табл. 1, выходное сопротивление усилителя может меняться в довольно широких пределах, позволяя найти оптимальное качество звучания. Обычно оно соответствует выходному сопротивлению, соизмеримому с сопротивлением нагрузки. Здесь выполнено соотношение Rн/R9=R5/R4, чтобы коэффициент усиления не зависел от значения R8.
Можно провести расчет параметров цепей обратной связи УМЗЧ таким образом, чтобы коэффициент передачи усилителя (Ku=25,2 дБ) был постоянным для сопротивлений нагрузок Rн=4; 6 и 8 Ом. В этом случае выходное сопротивление Rвых для каждой Rн будет определяться своим значением R8 (Табл. 2).
Настоятельно советую на практике познакомиться с этой интересной стороной взаимодействия УМЗЧ и АС.
Вполне можно отказаться от цепи R4, C3, что, однако приведет к изменению коэффициента усиления УМЗЧ при установке требуемого выходного сопротивления усилителя резистором R8.
Необходимая информация для экспериментов приведена на рис. 2 и в табл. 3.
При R4 более 1 кОм емкость конденсатора С3 может быть уменьшена до 100 мкФ.
↑ Недостатки ИТУН и усилителей с регулируемым выходным сопротивлением
Я вижу два основных недостатка:
1. Усилители с токовым выходом и регулируемым выходным сопротивлением не универсальны, весьма чувствительны к акустическим системам. На ряде АС увеличение выходного сопротивления не приводит к улучшению качества звучания, часть АС начинает «бубнить».
2. С повышением уровня входного сигнала быстрее растут интермодуляционные искажения на низких частотах по сравнению с питанием АС от источника напряжения.
Данный эффект вызван снижением магнитной индукции в крайних положениях диффузора громкоговорителя. Поскольку в ИТУН и усилителях с регулируемым выходным сопротивлением сила со стороны катушки прямо пропорциональна силе тока и магнитной индукции в зазоре катушки, снижение индукции приводит к появлению гармоник (в основном второй и третьей).
В усилителях с питанием от источника напряжения ток в катушке зависит от ее омического сопротивления и индуктивности, негативное влияние которых в современных динамических головках сведено к минимуму.
↑ Дальнейший план действий
Призвав читателя окунуться в серию интереснейших экспериментов с усилителями тока и с комбинированной обратной связью (по току и напряжению), хочу предложить две конструкции, в которых используется ИТУН, но в целом УМЗЧ обладает традиционными свойствами малого выходного сопротивления, то есть, предназначен для работы с серийно выпускаемыми акустическими системами.
Первая из предложенных схем описана в части 5-4 и содержит преобразователь напряжения в ток в выходном каскаде, а в целом УМЗЧ охвачен глубокой ООС по напряжению.
Во втором УМЗЧ ИТУН расположен на входе выходного каскада, охваченного параллельной ООС, что позволило обеспечить ее максимальную глубину. Эта схема описана в заключительной части 5-5.
↑ Упомянутые источники
1. Страница Николая Лишманова (Lincor)
2. Агеев С. Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? (О снижении интермодуляционных искажений и призвуков в громкоговорителях) // Радио, 1997, №4, с. 14 – 16.
3. Алейнов А., Сырицо А. Улучшение звуковоспроизведения в системе УМЗЧ – громкоговоритель // Радио, 2000, №7, с. 16 – 18.
4. УМЗЧ с токовым выходом. Принцип действия и практические схемы
5. Аудио усилитель MF-1 на TDA7294/93 с гибридной ООС
6. Сапожников М. Нестандартные включения микросхем в УМЗЧ // Радио, 1998, №2 с. 23.
7. Рогов И. Регулировка выходного сопротивления УМЗЧ посредством комбинированной ООС // Радио, 2007, №10, с. 19 – 22.
8. Программа расчета комбинированной ООС
9. Рогов И. УМЗЧ с регулируемым выходным сопротивлением // Радио, 2008, №4, с. 14 – 17; 2008, №5, с. 14, 15.
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
Опции темы
А может и правильно, что не в разделах про АС или про УНЧ. а то замучают предложениями самого лучшего усилителя или самой лучшей широкополосной АС. ARTA какая версия? По кумулятивному спектру ясно видно, что, если обрезать ниже 300 Гц, то в режиме ИТУН будет лучше, чем в ИНУНе
Думается мне, что если задемпфировать и побороть основной резонанс в случае работы от ИТУНа, то улучшения по THD и ватерфолу будут наблюдаться не только лишь в полосе >200Гц.
Вопрос только в том, как реализовать это самое демпфирование максимально правильно.
P.S. Завтра выложу интермодуляционные искажения по импедансу ДГ (аналогично, в токе и напряжении).
По THD это просто предположение.
Существует взаимосвязь уровня THD с уровнем давления. На ИТУНе на резонансе пик
8дБ и такое же увеличение в уровне 3-ей гармоники. Т.е. по крайней мере, после того как усмирим этот пик, должна понизиться 3-ая гармоника, но думаю и остальные несколько понизятся.
Подскажите, в чем же принципиальная разница между ИТУН и ИНУН с большим резистором в разрыв на выходе? Иными словами, зачем делать ИТУН, когда можно все попробовать с любым ИНУН и резисторами?
Для тупых пожалуйста дайте комментарии к кривым на картинках (какой цвет что обозначает и для какого варианта).
Наибольший интерес представляет первый опыт, все последующие опыты пока малоинтересны по причине того, что утверждение
То, что я полагал увидеть, я и увидел. И так, сравнительный анализ.
В качестве практической рекомендации по рассматриваемой АС, я бы рекомендовал итун от 200 Гц и выше с одновременным мягким ограничением коэффициента усиления с ростом частоты. (правда это для случая, когда между УМ и головой нет других реактивностей).
Что касается диапазона ниже 200 Гц, я бы применил инун с коррекцией АЧХ усилителя под конкретное АО (что я и делаю в своих АС).
УМЗЧ.РФ
Усилители мощности звуковой частоты
ИТУН vs ИНУН — или реальность, как она есть
ИТУН vs ИНУН — или реальность, как она есть
(материал по аналогичной ветке Вегалаба)
Предлагаю здесь обсудить особенности работы ДГ про работе от усилителей типа ИНУН (обычный УНЧ) и ИТУН (усилитель с высоким выходным сопротивлением). Подопытный среднечастотный динамик — 25ГДС1-8 (RRR) в боксе 4,5 литра (13х22х16см) с заполнением ватой. Питается от усилителя, режим работы которого ИНУН/ИТУН переключается вручную. Собственные искажения усилителя — 0,08% в полосе рабочих частот. Микрофон — динамический типа SPC MD100 (Philips), включенный в обычный микрофонный вход звуковой карты. Не калиброван.
Вот первые результаты, полученные программой ARTA. Для удобства визуального анализа и сравнения картинки выполнены в формате Animated GIF. Первый график — THD по частоте для двух вариантов запитки.
До этого, в другой ветке рассматривались вопросы термокомпрессии и термомодуляции в ДГ. Чтобы все было в одном месте, привожу те графики тоже тут.
Решил сам промерить именно тепловую интермодуляцию. Корректно. В чистом виде. Взял алюминиевую оправку. На нее намотал несколько слоев обычной бумаги. Далее намотал медным проводом Ф0,12мм в два слоя аналог звуковой катушки в 80 витков. Получилось 7Ом. Взял усилитель типа ИНУН (обычный УНЧ), последовательно с нагрузкой, в земляной конец включил резистор 0,2Ом, для контроля тока через нагрузку. Если сопротивление нагрузки будет термомодулировано, мы это увидим в изменении тока через эту нагрузку. А вот и результаты —
Учитывая, что единственной движущей силой в ДГ является ток, протекающий через звуковую катушку, проводим следующие измерения. Тот же динамик, эффективное напряжение тестовых частот на ГД равно 1V. При питании от ИНУН замеряем нелинейность тока через ЗК. Результаты измерений на двух частотах 300 и 1000 Гц ниже —
Для сравнения, при запитке от ИТУНа контролируем искажения действующего напряжения на ЗК. Аналогично, на тех же частотах.
По уровню гармоник можно оценить степень нелинейности импеданса звуковой катушки ДГ. Помним, что при работе от ИНУН вся эта нелинейность окажется в звуке.
Цитата от Ламер со стажем: «если задемпфировать и побороть основной резонанс в случае работы от ИТУНа, то улучшения по THD и ватерфолу будут наблюдаться не только лишь в полосе >200Гц.»
Михаил, у тебя, наверное, опыт анализа различных ватерфолов больше — вопрос — то, что мы видим в случае ИТУН/ИНУН — это существенная разница? Я не имею в виду резонансную частоту 🙂 А по THD — на основании чего такой вывод?
Еще вопрос — возможна ли корелляция между уровнем THD (или гармоник) и формой ватерфола (по частотам)?
Цитата от Ламер со стажем: «Nota Bene, Наиль, я бы сказал что разница по ватерфолу весьма существенная. Правда стоит отметить, что задержанные резонансы конечно же очень большие для обоих случаев и выходят за область измерения по временной оси — возможно эта корпус так себя показывает. Или может окно измерений большое…точно не знаю.
По THD это просто предположение.
Существует взаимосвязь уровня THD с уровнем давления. На ИТУНе на резонансе пик
8дБ и такое же увеличение в уровне 3-ей гармоники. Т.е. по крайней мере, после того как усмирим этот пик, должна понизиться 3-ая гармоника, но думаю и остальные несколько понизятся…
ЗЫ Еще камрадов Максмана и Феникса хорошо бы послушать, я думаю им будет что сказать по поводу… »
Цитата от anatol0: «А может и правильно, что не в разделах про АС или про УНЧ.»
В общем-то, этот вопрос больше относится к области интерфейса между УМ и АС. Его оптимальности.
Цитата от Ламер со стажем: «По THD это просто предположение.»
А не относится ли эта корелляция к методу получения/вычисления импульсного отклика? ARTA ведь позволяет получить его тремя различными способами (MLS, Sweep, Pink Noise) — попробую сравнить.
Ну, и на выходных можно попробовать набрать статистику на других головках. И без АО.
Цитата от Painmailer: «это не термическая нелинейность катушки (тепловые процессы не так быстры), не нелинейность магнитного поля (на 1 кГц амплитуда перемещения диффузора не выходит за абсолютно линейные рамки, особенно на на таком напряжении).»
Согласен.
Цитата от ан юр: «дайте комментарии к кривым на картинках (какой цвет что обозначает и для какого варианта).»
Цвета на первом графике описаны справа — 1st (first) — первая (основная) гармоника, 2nd (second) — 2-я гармоника, 3rd (third) — третья, 4th+ (fourth+higher) — четвертая + все оставшиеся.
Вариант режима измерения подписан на картинке. Картинки — совмещенные в animated GIF формате, для удобства анализа. Один фрейм — это, например, ИТУН, другой — ИНУН. Если вы не видите этой анимации, значит в вашем броузере выключен режим отображения анимации. Есть два выхода — включить эту опцию в броузере (для интернет-эксплорера — Сервис->Свойства обозревателя->Дополнительно->Воспроизводить анимацию на веб страницах) или же скачать картинку на компьютер и посмотреть в каком-нибудь графическом просмотрщике. Этот формат существует очень давно и поддерживается практически всеми вьюверами.
По ватерфолу — отличия в режимах с ИТУН и ИНУН гораздо меньше, чем с 25ГДС1-8 (RRR) —
Цитата от ан юр: «Что касается диапазона ниже 200 Гц, я бы применил ИНУН с коррекцией АЧХ усилителя под конкретное АО»
К этому мы еще обязательно вернемся.
Цитата от Painmailer: «Берингер стоит три копейки и очень полезен в хозяйстве.»
Это — электретный микрофон. Малый THD им корректно не померяешь. Хотя надо попробовать.
Цитата от Painmailer: «Возвращаясь к теории. Остаётся провести ещё один эксперимент — вытащить катушку из поля.»
Это не проблема. Только сначала заодно посмотрим на нем же термокомпрессию и термоинтермодуляцию до кучи — в условиях конструктива динамика и вне.
Второй — для электретного микрофона —
Ну, и перемерял ватерфол с помощью электретного микрофона —
Цитата от Painmailer: «Разница между электретным микрофоном и конденсатором лишь в том, что у электретного поляризация постоянна.
Кстати, на графиках вотрефолов ИТУНА и ИНУНА прекрасно видно чем же отличается недемпфированный резонатор от демпфированного кроме ГВЗ. По аналогии, можно распространить этот опыт и на ФИ vs ЗЯ.
Добавлено через 3 минуты
Кстати, очень интересно ведут себя искажения на самом первом графике — кроме третьей гармоники, разницы между ИТУНом и ИНУНом в процентах нет. А поведение третьей гармоники ещё нужно осмыслить и уточнить. А можно графики искажений выводить в процентах или относительно уровня основной?»
Да, конечно, ARTA (STEPS) это позволяет. Вот так пойдет? —
Цитата от Painmailer: «Я пока не понимаю процесса. Информации мало. Вторая гармоника практически неизменна. Поведение третьей странно.
Добавлено через 15 минут
Кажеться, я начинаю кое-что догонять. Нет ли динамика с обмеднением керна (с малой индуктивностью импеданса)? Какого-нибудь фирменного ширика или нормального средника.
Добавлено через 40 минут
Потребуются ещё кое-какие измерения, простые но очень полезные:
желательно на одном графике сопоставить спектр тока ИНУНА, спектр сигнала с динамика от ИНУНА и от ИТУНА, всё это на ряде частот.
В принципе, имея это можно будет сделать определённые выводы.»
Цитата от Painmailer: «Нет ли динамика с обмеднением керна (с малой индуктивностью импеданса)? Какого-нибудь фирменного ширика или нормального средника.»
К сожалению, нет. Наверное, можно рассмотреть на графиках достаточно НЧ-область, где влияние индуктивности катушки мало. Вот, подброшу еще графиков THD (в процентах к основной гармонике) снятые электретным микрофоном для 6ГД6 (4 ом) —
и опять для 25ГДС1-8 —
Кстати, вас не насторожил лучший ватерфол для систем с ИТУНом в СЧ-области? Вроде бы, теоретически, раз диффузор не демпфируется низким выходным сопротивлением усилителя — должно быть наоборот? На резонансах мы это видим…
Цитата:
«Сообщение от Nota Bene:
Попробуем… Какой диапазон частот больше интересует? СЧ?
В идеале: 100,300,1000,3000,10000.»
Пока снял спектр THD тока через ЗК для ИНУН (25ГДС1-8) (в dB и %). Может этого и достаточно?
Тут- брызги от верхних гармоник в куче — чем меньше — тем лучше…
А тут — еще надо подумать, какая гармоника вносит наибольший вклад…
Цитата от Gross: «Примерно на декаду выше Fs уже демпфирования никакого нет. ПротивоЭДС очень мала. Поэтому с точки зрения демпфирования ток или напряжение — здесь все равно.»
Цитата от Painmailer: «Кое-какой анализ.
Абсолютно очевидно, что минимум искажений тока по третьей гармонике завязан за минимум этого самого тока, который наблюдается на частоте резонанса динамика.
Вторая гармоника, похоже что генерится от гармоник диффузора (спад её ниже частоты резонанса тому подтверждение). Потому ИТУН ничего там и не душит.
Почему ИТУН душит третью гармонику ещё предстоит разобраться, как и в характере самой гармоники.
Ясно одно, никакой термокомпрессией в катушке ДГ и не пахнет.»
Цитата от MaxMan: «ARTA нормирует уровень ватерфолла по максимуму звукового давления (по резонансу в конце), в случае ИТУН ватерфолл кажется чище по причине меньшего динамического диапазона, вторая гармоника как правило определяется сугубо диффузором, более высокие- магнитной системой.»
Цитата от Gishu: «ИТУН следит за током в ЗК. Мы, допустим, давим на диффузор пальцем… ЗК перемещается в магнитном поле, значит в ней возникает ток. ИТУН стремится компенсировать этот ток (т.к. его нет в исходном сигнале), и вернуть диффузор на место… Чем не демпфирование?»
Подключите миллиамперметр последовательно с динамиком. Вход ИТУНа заземлите. Подвигайте диффузор пальцем. О результатах доложите…
До кучи можете параллельно ЗК подключить вольтметр… Будет очень наглядно.
Цитата от Gishu: «я предлагал комбинированный ИНУН-ИТУН»
Имеет право на жизнь.
Как просили — спектры IMD на СЧ — 1+1.1КГц и 2+2.1КГц. Что ж, весьма наглядно получилось, ИМХО.
Спаял частотный корректор для ИТУНа, по функции наподобие корректора Линквитца —
На замеры АЧХ можно взглянуть далее: голубой график — АЧХ корректора, синий график — АЧХ АС (на 25ГДС1-8) с запиткой от ИТУНа, красный — то же, но с корректором, сиреневый — АЧХ АС от ИНУНа.
Далее — ватерфолы для трех вариантов —
Что и ожидалось — для ИТУНа с корректором АЧХ на НЧ несколько выправилась, но без демпфирования характер спада особо не изменился…
Цитата от Luzyanin_VA: «У меня предложение: увеличить глубину ООС до 40-60дб, введением перед УМЗЧ ОУ, и охватить их одной общей ОС.»
Это гарантированный возбуд…
Цитата от Luzyanin_VA: «какая у Вас глубина общей ОС в УМЗЧ?»
Усиление составляет 24 dB. Глубина ООС — даже больше, чем для типового включения.
Цитата от Luzyanin_VA: «Почему спросил?, вот что подумал: если у нас есть ООС, значит возможно ПЭДС попадает через эту ООС на вход, и Кг на ЗК вполне может быть усиленное усилителем ПЭДС, это без разницы ИТУН или ИНУН, просто на ИТУНе это больше выражено, т.к. из-за его большого Rвых вся ПЭДС, поделенная делителем ООС попадает на вход УМЗЧ.»
Глупость. ИМХО.
Цитата:
Сообщение от Nota Bene
…Типа ИНУН на НЧ, ИТУН на СЧ/ВЧ…
Цитата от Александр К.: «Вы это моделировали?»
Смоделировал. Завтра промеряю. Сопряжение первым порядком на частоте 300-400Гц устроит?
Цитата от SashaNetrusov: «А ИТУН с ЭМОСом до частот примерно 300-400Гц нереален?»
Вот этот вариант Luzyanin_VA как раз, по моему, и пытается реализовать…
Цитата от Luzyanin_VA: «А что коррекцию ввести сложно?»
Практически невозможно.
Цитата от Luzyanin_VA: «А ИМХО нет.»
Оцените, пожалуйста, порядок этого влияния.
Цитата от Luzyanin_VA: «на ИТУНе это больше выражено, т.к. из-за его большого Rвых вся ПЭДС, поделенная делителем ООС попадает на вход УМЗЧ.»
Наоборот. Для ИТУНа ПЭДС не имеет значения как раз из-за его (ИТУНа) высокого выходного сопротивления, так как ток, фиксируемый токовым датчиком ООС, от ПЭДС будет крайне мал — все падение напряжения от ПЭДС придется на выход ИТУНа.
Выкладываю обещанные замеры — голубой график — АЧХ чистого ИТУНа по напряжению на ДГ (фактически кривая импеданса), синий график — АЧХ АС по SPL (на 25ГДС1-8) с запиткой от ИТУНа, желтый график — АЧХ комбинированного ИНУН-ИТУНа на ДГ, красный — АЧХ АС в этом режиме, сиреневый — АЧХ АС от ИНУНа. Странновато, что при подавлении избыточной добротности НЧ-резонанса его частота уехала вверх…
Далее — как просили — переходные характеристики в этих трех режимах —
И кумулятивное затухание спектра, тоже для этих трех режимов работы —
Что-то мне не нравятся регулярные резонансики в частотном диапазоне 300-900Гц, которые появляются при демпфировании основного резонанса…
Цитата от Luzyanin_VA: «Цитата: Сообщение от Nota Bene:
А иначе Luzyanin_VA не отстанет
Я же писал: просто — интересно. Если бы Вы написали что этим заниматься некогда или что-то подобное я бы и не приставал.
Добавлено через 13 минут
Цитата: Сообщение от Nota Bene:
«Короче, спор можно решить только собрав и промерив ИТУН без ООС в классе «А» Истинный ИТУН. »
Ну, не обязательно. По крайней мере я знаю 3 способа решить эту проблему, кто может еще что добавит, пожалуйста предлагайте.
1 способ: нет причины нет и следствия- убрать ООС.
2 способ: как мне говорил Сырицо- сделать полосу пропускания по ООС не менее 1МГц, как я понимаю, в звуковом диапазоне, задержка по фазе будет 0, ГВЗ- тоже 0, и полное усиление без ООС в нужном диапазоне. Тогда САМ УСИЛ будет компенсировать все нелинейности ГГ(АС), по эталону входного сигнала.
3 способ: есть такие устройства, не помню как называются, пассивные, ставятся между усем и ГГ, все что идет от уся на ГГ проходит, а обратно нет, но они давят основной сигнал с уся. К этому способу можно отнести и провода, которые в одну сторону пропускают, об их эффективности не будем говорить, просто пример.
С уважением, Виктор.»
——————————
Цитата от Luzyanin_VA: «Прочтите цитату: Однако уменьшение искажений из-за отклика ЭДГ….»
Цитата от Александр К.: «Частота резонанса на месте.»
Слишком большой сдвиг… Теоретически, по моей схеме должно быть так —
Цитата от Александр К.: «Давайте посмотрим кумулятивное затухание спектра напряжения при ИНУНе.»
Думаете оттуда «мусор»? Сомневаюсь… Скорее всего — это «плоды» от самого диффузора.
Цитата от Александр К.: «Шалости» ПЭДС, попавшей в ООС с неправильной фазой?»
Подброшу еще пищи для ума — как просил Александр К, замеры ватерфола напряжения на ИНУН, комбинированном ИНУН-ИТУН и ИТУН. Здесь масштаб по вертикали такой же как и на ватерфолах по SPL. Для сравнения (доли вклада).
Будут какие-то мнения по поводу «Шалости» ПЭДС, попавшей в ООС с неправильной фазой?»
Или усилок тут не при чем? 🙂
По просьбам желающих могу скомбинировать в мультик картинки кумулятивного затухания спектра SPL/U/I и ИНУН/ИТУН/ИНУН-ИТУН в любых сочетаниях.
Насчет «дефектов» — у ИНУН на НЧ выходное сопротивление не равно нулю — соответственно и «следы» от демпфирования диффузора видны на графике. У ИТУНа — тоже следы переходного процесса, связанные с процессом регулирования выходного напряжения, похоже. Обратите внимание на их малость.
Чтобы закрыть (открыть?) вопрос с идеологией построения ИТУНа, спаял на макетке ИТУН без ООС в классе «А». Ток покоя — 1А. Графики его THD ниже —
Поскольку его THD выше, чем у ИТУНа с ООС, но спектр искажений уже, графики IMD, естественно, отличаются —
Хотя на ДГ, по SPL те же графики отличаются уже меньше —
Посмотрим подробно, что же происходит при подключении ДГ к такому усилителю. В увеличенном масштабе (на графике кумулятивного затухания спектра) можно сравнить поведение выходного напряжения ИТУН в классе «А» на активной нагрузке и ДГ —
Теперь по поводу «дефекта» на НЧ, отмеченного Александром К. Частично он объясняется конечным выходным сопротивлением такого ИТУНа, а частично уходом нулевой линии на выходе усилителя после воздействия импульса, в силу различных причин. На картинке импульсный отклик в увеличивающемся масштабе —
А теперь проведем сравнение поведения ИТУНа с ООС и ИТУНа без ООС в классе «А». На следующем графике представлено кумулятивное затухание спектра выходного тока обоих усилителей при работе на ДГ —
Аналогично, посмотрим графики кумулятивного затухания спектра на выходах усилителей (по напряжению) при работе на ту же ДГ —
А вот аналогичные графики по SPL отличаются несущественно —
Хотя, надо признать, в случае усилителя без ООС (наверное в силу меньшего выходного сопротивления) регулярный характер затухания спектра на СЧ более выражен.
И последний график — искажения динамика 25ГДС1-8 по SPL, сравнительно для двух вариантов ИТУНов (средние уровни звукового давления в обоих случаях равны) —
Как ни странно, ИТУН без ООС имеет несколько меньшие искажения…
—————————
Примечание: схемы этих усилителей можно посмотреть в статье «Схемы ИТУН без ООС в классе «А»
Третью гармонику хотелось бы видеть пониже, но скорость спада гармоник с их номером достаточно велика. На макете оптимизацией по искажениям не занимался. Ниминалы элементов — один в один. Если заменить R9 на генератор тока, интегратор, в принципе, можно исключить. Дрейф по постоянке при начальном прогреве не более 0,4В. Подстройка выходного напряжения резисторами R3 или R4. Q4 нужен для облегчения теплового режима работы Q2.
На следующем графике искажений по SPL промеряны два варианта подключения акустики к усилителю — нормально и инверсно. По второй гармонике на СЧ отличия заметны.
Так что компенсация имеет место быть. И третья с четвертой гармошки на это как-то слабо реагируют…
Цитата от gross: «Может, однозначно. Только мне представляется более перспективным — добиваться максимальной линейности каждого звена без учета возможной компенсации.»
Иногда лучшее — враг хорошего. Особенно, если дорого. Почему бы не попользоваться халявой, тем более если акустика активная, например, или результаты хорошо повторяемы?
А пока небольшой аргумент в пользу ИТУН на ВЧ — если запитать этот динамик от ИНУНа, то тогда спектр по SPL будет напоминать спектр выходного напряжения ИТУНа (сиреневый график)…
Цитата от От АнЮр: «ИТУНы с ооос и без оной будут иметь различные выходные сопротивления, а, следовательно, могут быть и различия, которые при надлежащем подходе можно выявить и инструментально.
Кроме того, динамик является несимметричным устройством (спектр богат четными гармониками)
и его кривая характеристика при определенных условиях может быть линеаризована кривым итуном при соответствующей полярности подключения.
Однако, от ооос отказываться не стоит. Ее необходимо корректно использовать.
Добавлено через 21 минуту
Цитата:
Сообщение от Nota Bene «А что вы имели в виду под фазовым корректором? »
Мостовая схема с применением идеальным эквивалентом динамика и инуном позволяет на резисторе в цепи динамика получить составляющие тока обусловленные ПЭДС, нелинейности МЦ и подвижной системы при одновременном электрическом демпфировании.
Фазовый корректор необходим для компенсации ослабления корректирующего напряжения с ростом частоты, в том числе для уменьшения третьей гармоники.
Цитата от gross: «Перемерил MDM-55. Сделал импровизированную заглушенную камеру (выгородку) из диванных спинок, подушек, одеял и банных халатов.»
А разница с незаглушенным вариантом какая-то выявилась?
И еще. 3-я 4-я и выше, гармоники, порождаемые МС, похоже, очень тесно завязаны на свойства диффузора. И здесь, ИМХО, желательно мерить THD в более плотной сетке частот. gross, скачайте ARTA, она не такая большая по объему. И проста восвоении. STEPS (компонент ARTA) здорово помогает автоматизировать пошаговые измерения в диапазоне частот (шаг от 1/12 до 1/48 октавы).
Цитата от gross: «Меня не оставляет ощущение, что отражения мешают точным замерам даже гармоник.»
Вот тут и выяснится, наверное.
Цитата от gross: «гармоники змейкой пляшут врех и вниз — это мне не понравилось.»
Это мне тоже не нравится. Надо попробовать поусреднять по нескольким измерениям. Вполне вероятно, что это все-таки свойство самого дина…
Цитата от ан юр: «В нашем случае нелинейность может зависеть от типа питании головки. Что и продемонстрировали результаты измерений.»
Если я сооружу усилок типа ИНУН на НЧ (включая 1КГц), а ИТУН на ВЧ (или наоборот), покажу замеры интермодуляции для этой же головки, это поможет в решении спора?
Вот — частота перехода от ИНУН к ИТУН — 3,5КГц (НЧ-ИНУН, ВЧ-ИТУН) — замеры по SPL.
Вот выдержка из моего письма к Apos от 24.07.2005
все это видно (красный и сиреневый — замеры на ИНУНе с датчиком тока в 0,1 Ом, голубой и синий — на ИТУНе). ДГ- типа 6ГД6. С фазами тоже никаких чудес.
Вот с нелинейными искажениями все гораздо интереснее (до конца сам не разобрался) — надо серьезно сесть и посмотреть корелляцию КНИ по SPL и сигналу с датчика. Что-то у меня не сходится. Еще покопаюсь в этом вопросе.
Цитата от ан юр: «Принципиальным является положение измерительной катушки. Она должна измерять изменение магнитного потока в МЦ, т.е. непосредственно на керне.»
А туда так просто не подлезешь…
Цитата от ан юр: «мы измеряем скорее модуляцию потока рассеивания, степень её корреляции с интересующей нас величиной требует дополнительного исследования.»
Начнем сначала. Посмотрим искажения в дополнительной обмотке при запитке ДГ от ИНУНа и ИТУНа в частотной области —
Зададимся вопросом, сможет ли этот сигнал скомпенсировать искажения головки по звуковому давлению. Для этого в УМ введем ООС с дополнительной обмотки на ДГ. Вот и поисследуем — смотрим замеры по нелинейностям — сравниваем по SPL —
Фигня получается. Взглянем на искажения в спектре выходного напряжения такого УМ и в спектре тока через ЗК-
И точно — фигня. Гармоники — и там, и там.
Контрольный выстрел — смотрим IMD (для лучшей визуализации измерения разнесены по частоте на +/-100Гц) —
Задняя стенка — гибкая, из линолеума (что-то типа ПАС), с отверстиями. Внутренний объем хорошо задемпфирован х/б ватой.
Вот как ведет себя импеданс такого динамика по мере помещения в бокс —
Голубой — без бокса, сиреневый-синий-красный — по мере помещения в бокс, желтый — динамик полностью установлен и привинчен в боксе. Как видно, основной резонанс ГД полностью подавлен ПАС. Вырос небольшой пик на частоте 220Гц. Это акустический резонанс воздушного объема внутри бокса.
Если посмотреть на ватерфол — особой разницы между запитками ИТУНом и ИНУНом не видно —
Искажения померяю позже.
Продолжаем разговор. Провел замеры искажений 3ГД38 на ИТУН м ИНУН. Сначала график THD по диапазону — тенденция та же — уменьшаются нечетные гармоники.
На стандартном IMD тесте (250 и 8020Гц) график с ИТУНом выглядит почище.
И тест интермодуляции на ВЧ — тут ИТУН — вне конкуренции.