Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Proszę o poradę do układu wzmacniacza audio

kinimodziarz 05 Nov 2021 19:16 360 18
Nazwa.pl
  • #1
    kinimodziarz
    Level 10  
    Jestem hobbystą i zbudowałem sobie taki układ jak na schemacie. W teorii symulacja pokazuje poprawne funkcjonowanie, wzmacnianie i regulację i niskie zniekształcenia (THD). Mam prośbę czy ktoś by mógł przez chwile przeanalizować ten układ a dokładnie stopień sterujący. Chodzi mi o to czy będzie on dostatecznie wysterowany (wystarczający prąd na bazie dla tych BD136/ BD137 ? Wszelkie uwagi i wyjaśnienia mile widziane.
  • Nazwa.pl
  • #2
    jarek_lnx
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Chodzi mi o to czy będzie on dostatecznie wysterowany (wystarczający prąd na bazie dla tych BD136/ BD137 ? Wszelkie uwagi i wyjaśnienia mile widziane.
    Licząc dla typowych wartości wzmocnienia, 5A/30/90=1.8mA przy prądzie VAS 7mA wystarczy, licząc dla minimalnych 5A/10/60=8,3mA - czyli można trafić na kiepskie egzemplarze tranzystorów gdzie wzmocnienia zabraknie.

    Chcesz ten układ zrealizować w praktyce?
  • Nazwa.pl
  • #3
    kinimodziarz
    Level 10  
    Dziękuję za odpowiedź. Nie zamierzam tego układu budować na płytce. Jeszcze daleka droga do zaprojektowania i wykonania płytki.
    Nie rozumiem do końca twojej wypowiedzi (jestem jeszcze zielony i muszę dużo się nauczyć). Rozumiem to tak że przez ten tranzystor na dole bc550 który steruje tymi BD136/7 musi płynąć przynajmniej 7 mA. Dobrze to rozumiem

    Proszę napisz mi jeszcze jakie polecasz artykuły, e-booki i książki do nauki na ten temat.
  • Helpful post
    #4
    jarek_lnx
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Nie zamierzam tego układu budować na płytce. Jeszcze daleka droga do zaprojektowania i wykonania płytki.
    Pytałem z powodu że układy przeznaczone do realizacji mają trochę inne rozwiązania.

    kinimodziarz wrote:
    Rozumiem to tak że przez ten tranzystor na dole bc550 który steruje tymi BD136/7 musi płynąć przynajmniej 7 mA. Dobrze to rozumiem ?
    Policzyłem prąd płynący przez R6 bez wysterowania, ale nie jest to poprawne, przecież ten prąd będzie się zmieniał, mój błąd wynikał z tego że w większości wzmacniaczy w tym miejscu jest źródło prądowe albo tranzystorowe, albo bootstrap i w takim układzie wydajność prądowa VAS jest stała.

    Q5 nie jest problemem, może dostarczyć dużo większych prądów niż potrzeba, ale R6 stanowi ograniczenie, przepłynie przez niego ok 7mA spoczynkowo (przy napięciu wyjściowym bliskim zera), ale im wyższe napięcie wyjściowe tym mniej prądu płynie przez R6, jeśli policzymy dla najgorszego przypadku - najmniejszych wzmocnień to szczytowe napięcie wyjściowe będzie ograniczone do połowy dostępnego napięcia. A moc do 1/4.
  • Helpful post
    #5
    CYRUS2
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Dziękuję za odpowiedź. Nie zamierzam tego układu budować na płytce.
    Masz schemat buduj - czegoś się nauczysz.
    Zobacz czy działa i jak gra.
    kinimodziarz wrote:
    Proszę napisz mi jeszcze jakie polecasz artykuły, e-booki i książki do nauki na ten temat.
    Wzmacniacze elektroakustyczne - M.Feszczuk
  • Helpful post
    #6
    jarek_lnx
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Proszę napisz mi jeszcze jakie polecasz artykuły, e-booki i książki do nauki na ten temat.

    Douglas Self - Audio power amplifier design
    Bob Cordell - Designing audio power amplifiers
  • Helpful post
    #7
    CYRUS2
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Wszelkie uwagi i wyjaśnienia mile widziane.
    Zamiast R7 powinno być źródło prądowe.
    Wzmocnienie układu dla DC powinno wynosić "1"
  • #8
    kinimodziarz
    Level 10  
    Dziękuję wszystkim za odpowiedzi. Teraz rozumiem. Zamiast R6 i R7 powinny być źródła prądowe na tranzystorach to też rozumiem. Narysowałem to trochę upraszczając.

    Zacząłem się interesować wzmacniaczami jakiś czas temu. Od dzieciństwa lubianym słuchać muzyki. Ojciec miał stare stereo z lat osiemdziesiątych i czasem słuchaliśmy to z kaset to z płyt gramofonowych. Czas mijał człowiek rósł i rozwijał się. Jak byłem w technikum bardzo chciałem budować układy wzmacniaczy i jeszcze bardziej mnie to interesowało. Z biegiem czasu skończyłem studia i w końcu miałem swoje upragnione stereo. Po pewnym czasie przyzwyczaiłem się do brzmienia i chciałem je zmienić i poznać nowe. Kupiłem wtedy inne kolumny i doznałem euforii. Ta zmiana wywołała u mnie ogromną ekscytację sprzętem. Pojawiła się dobra stereofonia, kolumny jak się to mówi "znikały z pomieszczenia" zostawiając słuchacza sam na sam z muzyką. Wszystkie dźwięki były tak realne i namacalne że miałem wrażenie że wokalista stoi tuż przede mną i śpiewa. I tutaj napiszę ważna rzecz. Mianowicie wokal był prezentowany zawsze na środku sceny (równo pośrodku na linii kolumn). Precyzja tych źródeł pozornych była tak dokładna że można było dosłownie palcem wskazać gdzie się znajduje na scenie. Poszedłem dalej i zmieniłem wzmacniacz bo chciałem jeszcze lepszej sceny. I co się stało to trudno opisać słowami po prostu szok. Wokal przesunął się w stronę prawej kolumny o jakieś 40-50 cm Dlaczego? Co to za zjawisko? Cała scena się rozsypała, wszystkie źródła przesunięte w prawo, jakby chciały się schować za prawą kolumnę. Chciałem wrócić do tamtego wzmacniacza ale się nie dało. Straciłem kontakt z osobą której sprzedałem tamten wzmacniacz. Po prostu katastrofa. Dalej frustracja tylko rosła... Kupowałem wzmacniacze myśląc że któryś będzie grał tak jak tamten. Jednak tak się nie stało. Przesłuchałem kilkanaście różnych i wszystkie w ten sam sposób zniekształcały. Grały różnie jedne ciepłe i miękkie jak lampy, inne zwyczajnie "szaro" jak przeciętny tranzystor. Dlaczego wzmacniacze tak grają że wokal jest przesunięty na prawo ? Potencjometry mają pewną nierówność zwłaszcza na początku skali ale to nie jest tego powodem.
    Dlaczego tamten pierwszy grał tak super, jak dla mnie idealnie technicznie pomijając barwę? Co było tego powodem? Parowanie tranzystorów w stopniu końcowym? Idealne dobranie par w obu kanałach? Może to przesunięcia fazowe?
    Czy mnie zrozumieliście?
  • #9
    CYRUS2
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Dlaczego tamten pierwszy grał tak super, jak dla mnie idealnie technicznie pomijając barwę? Co było tego powodem?
    Na to pytanie nikt nie odpowie.
    Audio jest nazywane przez niektórych "woodo".
  • #10
    jarek_lnx
    Level 43  
    CYRUS2 wrote:
    Audio jest nazywane przez niektórych "woodo".
    Voodoo jest wtedy, kiedy ktoś deklaruje, że słyszy rzeczy, których nie da się wykryć metodami naukowymi, i unika obiektywnych podwójnie ślepych testów. Wiele zjawisk, które słyszymy w systemie audio, trudno wyjaśnić konkretnymi parametrami elektrycznymi, które je powodują, po prostu nie wiemy czasami, jak przetłumaczyć jedno na drugie, ale jest też wiele zjawisk, które umiemy wytłumaczyć, "audio-voodo-file" chcieliby zdyskredytować każde naukowe wyjaśnienie, żeby rościć sobie prawo do bycia nieomylnymi "bogami" w dziedzinie oceny dźwięku.

    To, czy jest symetria kanałów, czy nie, łatwo zbadać, zaczynając od najprostszej wady - asymetrii wzmocnienia, kończąc na wszelkich niuansach, które w jakikolwiek sposób wpływają na dźwięk. Jeśli jest asymetria, można ją wykryć, zamienić kanały i porównać, można też podać ten sam sygnał na oba kanały wzmacniacza, a głośnik podłączyć różnicowo - jeśli kanały są identyczne, to na wyjściu nie będzie nic, jeśli balans jest niedokładny, to usłyszysz odpowiednio osłabiony sygnał, jeśli zaś kanały znacząco różnią się charakterystyką częstotliwościową lub fazową, efekt zostanie zwielokrotniony w postaci zniekształceń pasma przenoszenia. Jeśli podasz lewy kanał źródła na prawy kanał wzmacniacza i podłączysz do lewej kolumny (czyli zamienisz kanały wzmacniacza bez zamiany L-P), dowiesz się, czy wzmacniacz jest przyczyną, czy inny element systemu, podobnie można zamienić kolumny i przewody.

    Skoro na różnych wzmacniaczach jest tak samo, to nie podejrzewałbym asymetrii wzmacniaczy, chyba że ten pierwszy miał jakąś niedoskonałość, którą przy innych zaletach uznałeś za ideał, może zmieniło się rozmieszczenie kolumn albo mebli w pomieszczeniu, może doszła jakaś firanka czy inna draperia, która wpływa na tłumienie odbić dźwięku. Przyczyn może być wiele, poza tym mówimy o subiektywnych odczuciach i porównaniu wrażeń z odsłuchów w różnym czasie, a człowiek łatwo może ulec złudzeniu.
  • #11
    CYRUS2
    Level 43  
    To możesz sprawdzić słuchając na słuchawkach.

    Tylko na studyjnych nie za 30 dol.
    Słuchawki powinny być "półotwarte"
    Musisz mieć do tego dobry wzmacniacz słuchawkowy. Który nie będzie obciążał źródła sygnału.
    Jak źródło realizowało"scenę" to na słuchawkach scena też będzie.
  • #12
    jarek_lnx
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Dziękuję wszystkim za odpowiedzi. Teraz rozumiem. Zamiast R6 i R7 powinny być źródła prądowe na tranzystorach, to też rozumiem. Narysowałem to, trochę upraszczając.
    Do symulacji OK, ale w rzeczywistym układzie, gdzie tranzystory się grzeją i prąd spoczynkowy od tego się rozjeżdża, warto użyć mnożnika Ube do ustalania tego prądu. Ponieważ rzeczywiste zasilania mają tętnienia i prąd R6 i R7 będzie modulowany 100 Hz, warto użyć źródeł prądowych. Za względu na różnicę Ube tranzystorów wejściowych warto szeregowo z R12 dać kondensator, żeby wzmacniacz nie wzmacniał swojego offsetu. Warto by też zadbać o równość prądów Q6 i Q7, bo tylko kiedy są równe, symetria niweluje zniekształcenia.

    Zastąpienie R6 źródłem prądowym podniesie wzmocnienie pętli, będzie potrzebna kompensacja częstotliwościowa - kondensator pomiędzy C i B Q5.

    Zamiast stosować 2N3055, którego wzmocnienie mocno spada przy wzrośnie prądu i ogólnie jest to powolny tranzystor, można by dać coś nowszego jak 2SC5200, którego wzmocnienie jest dużo wyższe i mało zależne od prądu, podobnie BD136 można by zamienić na coś lepszego, może jakiś 44H11.
    Większe i stałe wzmocnienie stopnia końcowego zmniejszą nieliniowość prądu pobieranego ze wzmacniacza na Q5, przez co zniekształcenia będą mniejsze.
    ...
    I można by tak długo o ulepszeniach, wymieniłem tylko te najpopularniejsze, w książkach, o których wspomniałem, jest opis różnych innych ulepszeń.
  • #13
    CYRUS2
    Level 43  
    jarek_lnx wrote:
    Przyczyn może być wiele poza tym mówimy o subiektywnych odczuciach i porównaniu wrażeń z odsłuchów w różnym czasie, człowiek łatwo może ulec złudzeniu.
    Autor prosi o radę a jarek_lnx pisze o ..... złudzeniu i subiektywnych odczuciach.
    Powiedz, że nie znasz przyczyny.
  • #14
    gps79
    Level 32  
    Szeregowo do R12 powinieneś wstawić kondensator, aby zapobiec wzmacnianiu napięcia stałego (jeśli nie chcesz napięcia stałego na wyjściu) wg wzoru C[µF] = ((3..5)*1 000 000)/(2π*f*R12), gdzie f[Hz] to dolna częstotliwość graniczna sprzęganych sygnałów (np. 20Hz).

    Warto też pomyśleć nad (poczytać o):
    - pasmowym filtrem wejściowym
    - obwodem Zobla
    - bootstrapem
    - źródłami prądowymi (już wspomniane wyżej)

    Polecane książki:
    A.Witort - Układy amatorskich wzmacniaczy elektroakustycznych
    M.Feszczuk - Wzmacniacze elektroakustyczne
    J.Gołaszewski - Wzmacniacze audio; poradnik konstruktora

    Pomyśl o tym, że dryft sceny w prawo może być związany z akustyką pomieszczenia (kształt, odbicia, tłumienia, itd.), a ukrycie tego przez Twój poprzedni wzmacniacz mogło być jego niedoskonałością.
  • #15
    jarek_lnx
    Level 43  
    CYRUS2 wrote:
    Audofile mówią że coś pomaga

    Tak namieszałeś, że już nie wiem, czy ci co chwalą wpływ kabla USB albo sieciowego "wyższej" jakości to są voodoo, czy czy nie ;)

    CYRUS2 wrote:
    Typowe teksty zwolennika woodo,
    Kilka wzmacniaczy gra dobrze, tylko autor ma złudzenia., że źle grają.
    Dorabiasz sobie "wyjaśnienie" żeby się kłócić z ze swoim wyobrażeniem o mnie, za to cię lubię :)
    Nic takiego nie napisałem, po prostu wiem że moje zmysły można oszukać, to i innych ludzi także, to jest fakt.

    CYRUS2 wrote:
    Powiedz, że nie znasz przyczyny.
    Nie znam, bo mamy za mało informacji, wiec zaproponowałem kilka testów.
    Nie rozumiem dlaczego niektórzy traktują uwagę typu "miej się na baczności, żebyś się sam nie oszukał" jako atak.
  • #16
    CYRUS2
    Level 43  
    To stereo.
    Stereo polega na tym, że tworzy scenę.
    Scena polega na tym, że słychać skąd dochodzą dźwieki.
    kinimodziarz wrote:
    Mianowicie wokal był prezentowany zawsze na środku sceny (równo pośrodku na linii kolumn). Wokal przesunął się w stronę prawej kolumny.
    Cała scena się rozsypała, wszystkie źródła przesunięte w prawo
  • #17
    kinimodziarz
    Level 10  
    Dziękuję za odpowiedzi.
    Tamten pierwszy musiał mieć rzeczywiście coś "sknocone" i dlatego tak grał.
  • #18
    CYRUS2
    Level 43  
    kinimodziarz wrote:
    Tamten pierwszy musiał mieć rzeczywiście coś "sknocone" i dlatego tak grał.

    Nie sądzę żeby nowe - rożne - wzmacniacze miały "złą scenę".
    Trzeba znaleźć przyczynę , zaczynając od pracy źródła sygnału.
  • #19
    kinimodziarz
    Level 10  
    Dokonałem przełomowego odkrycia. Poprosiłem matkę później szwagra i puściłem im ten sam utwór, którego ja wcześniej słuchałem. Okazuje się że oboje słyszą wokal na środku ! a mnie zlewa i przesuwa się na prawo :( Ponadto zrobiłem jeszcze jeden test. Zamieniłem kanały na wyjściu tzn. prawy kanał podłączyłem na lewą kolumnę i to samo z lewym. Na logikę powinno być zamienione wszystko stronami. Ja jednak dalej słyszę źle. Wokal zlewa mi się na prawo.

    Jakie polecacie badania słuchu? Może problem jest bardziej złożony i mózg tak źle interpretuje sygnały z ucha?