[Rozwiązano] Co to jest duża wierność i płaska charakterystyka amplitudowa we wzmacniaczach?

Hej. Przeczytałem w internecie, że wzmacniacz o dużej wierności powinien mieć "płaską" charakterystykę amplitudową co najmniej w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz. Czy ktoś mógłby mi wytłumaczyć tak prościej co i jak? Co to znaczy duża wierność? Płaska charakterystyka amplitudowa oznacza bardzo małe napięcie? Czemu akurat taka częstotliwość?

To jest język audiofili. W normalnym języku to brzmi tak: wzmacniacz przenosi wiernie w zakresie 20hz - 20khz ze spadkiem na krańcach 3dB. Tak zwykle bywa, ale jak aparacik będzie miał spadki 1dB, to już będzie b. drogi sprzęcik

To brzmi jak tekst z czasów mojego pradziadka.
100 lat temu były techniczne trudności, w zbudowaniu wzmacniacza (wtedy jeszcze lampowego z transformatorem) który przenosi tak samo wszystkie częstotliwości, z pasma które (teoretycznie) może usłyszeć człowiek. Wzmacniacze zawsze jakieś pasmo podbijały albo tłumiły i ludzi marzyli o płaskiej charakterystyce 20Hz-20kHz. Trudności zniknęły po pojawieniu się dopracowanych tranzystorów, czyli około 50 lat temu.

Dzisiaj każdy wzmacniacz wewnętrznie ma duży zapas pasma, przenosi do kilkuset kHz albo nawet kilku MHz bo wynika to z dążenia do poprawy innych parametrów i tego że mamy dobre tranzystory i scalaki, dodaje się na wejściu filtry ograniczające pasmo żeby zakłóceń radiowych nie wzmacniać.

PATRO09 napisał:

Płaska charakterystyka amplitudowa oznacza bardzo małe napięcie?

Płaska oznacza że będzie miał takie samo wzmocnienie dla każdej częstotliwości.

buszyl33 napisał:

Albo ze spadkiem 1dB, ale to już będzie b. drogi sprzęcik

Ale to nadal nie jest trudne technicznie.

Płaska charakterystyka oznacza, że sygnał na wejściu jest równy sygnałowi na wyjściu podzielonemu przez pewną A, na danym zakresie częstotliwości.
Zarówno w domenie f jak i 1/f.

@PATRO09 tu masz przykład charakterystyk amplitudowych i fazowych dwóch wzmacniaczy.

Czerwona linia ciągła to charakterystyka amplitudowa wzmacniacza Eltra ATS 361. Wynika z niej, że ten wzmacniacz ma płaską charakterystykę w zakresie 100Hz-5kHz. Poza tym zakresem wprowadza zniekształcenia liniowe, czyli nie wzmacnia wiernie sygnałów o częstotliwości spoza tego zakresu.
Czerwona linia przerywana to charakterystyka fazowa. Ten wzmacniacz nie odtwarza wiernie fazy sygnałów wejściowych ze źródła np. CD, czyli wprowadza zniekształcenia fazowe w zakresie 20- 20000Hz.
Czarna linia ciągła to charakterystyka amplitudowa wzmacniacza Pioneer A-400X. W zakresie 20-20000Hz nie wprowadza on zniekształceń liniowych, gdyż ma właśnie płaską charakterystykę, czyli równomiernie wzmacnia każdą częstotliwość z tego zakresu.
Czarna linia przerywana to jego charakterystyka fazowa. W zakresie 20- 10000Hz ten Pioneer nie wprowadza zniekształceń fazowych. czyli wiernie odtwarza fazę sygnałów wejściowych ze źródła np. CD.
Powyżej 20kHz wykresy się urywają gwałtownie gdyż skończyły się możliwości sprzętu pomiarowego.

Uzyskanie płaskiej charakterystyki we wzmacniaczu jest proste, ale w zestawie głośnikowym czy słuchawkach jest niesamowicie trudne, tak że o końcowym efekcie zawsze decyduje przetwornik elektroakustyczny oraz pomieszczenie w którym rozchodzi się dźwięk.

Charakterystyka wzmacniacza półprzewodnikowego, ze sprzężeniem zwrotnym, na środku jest płaska, zagina się na początku i na końcu. Miejsca gdzie się zagina możemy odsunąć tak daleko, jak nam się podoba, zależnie od zastosowanych kondensatorów. Rzeczywiste zmierzone charakterystyki wzmacniaczy, wyglądają tak samo jak książkowy przykład poniżej:


Przetworniki mają dużo gorzej, przykładowe charakterystyki głośników, zestawów głośnikowych i słuchawek



Dlatego te idealnie płaskie charakterystyki wzmacniaczy, z dokładnością do ułamka dB, przydatne w precyzyjnych układach pomiarowych, w audio nie mają znaczenia. Wzmacniacz ma być lepszy niż głośnik i byle jaki wzmacniacz za 5zł w kategorii płaskości charakterystyki wygra z najlepszymi głośnikami.

jarek_lnx napisał:

Miejsca gdzie się zagina możemy odsunąć tak daleko, jak nam się podoba, zależnie od zastosowanych kondensatorów.

Znaczy, że po wymianie kondensatorów mogę sobie zrobić że wzmacniacza audio "dopałkę" KF na pasmo np. 4m?
Chyba jednak nie jest tak kolorowo jak myślisz.

acctr napisał:

Znaczy, że po wymianie kondensatorów mogę sobie zrobić że wzmacniacza audio "dopałkę" KF na pasmo np. 4m?
Chyba jednak nie jest tak kolorowo jak myślisz.

Na podstawie nadinterpretacji mojego uproszczonego tłumaczenia, skierowanego do osób które chcą zrozumieć podstawowe zależności, wymyślasz takie rzeczy?
4m to nie KF tylko UKF.

Bez wysiłku uzyskuje się we wzmacniaczach m.cz. pasmo 10x-100x większe niż górna granica słuchu ludzkiego, więc jeśli pasmo jest niższe, ograniczenie pasma wynika wyłącznie z kondensatora/ów które konstruktor celowo wstawił żeby wzmacniacz nie wzmacniał ultradźwięków.
Niektóre wzmacniacze audio dały by radę na KF, ale na UKF już raczej żaden.

Czyli jak dobrze zrozumiałem, to płaska charakterystyka amplitudowa to tak naprawdę to samo wzmocnienie przy zmianie częstotliwości w zakresie od 20 Hz do 20 kHz?

Wierność oznacza lepszą lub gorszą charakterystykę amplitudową?

PATRO09 napisał:

Czyli jak dobrze zrozumiałem to płaska charakterystyka amplitudowa to tak naprawdę to samo wzmocnienie przy zmianie częstotliwości w zakresie od 20 Hz do 20kHz?

Tak.

PATRO09 napisał:

Wierność oznacza lepszą lub gorszą charakterystykę amplitudową?

Chyba nie ma ścisłej definicji. Wierność każdy rozumie intuicyjne, urządzenia maja nie zniekształcać w żaden sposób.
Możliwe zniekształcenia, to są zniekształcenia liniowe, czyli to o czym mowa od początku tematu. Ale są też zniekształcenia nieliniowe, gdzie przebieg zmienia kształt i pojawiają się w widmie składowe których w przebiegu na wejściu nie było.

ledo99 napisał:

reductio ad absurdum ale wzmacniacze na niektórych MOSFETACH pewnie dałyby radę coś tam wzmocnić powyżej kilkudziesięciu MHz...

Same MOSfety może i dają radę ale wzmacniacz audio to jest w wiekszosci uklad objęty ujemnym sprzężeniem zwrotnym że skłonnością do wzbudzania. Poszerzenie pasma przenoszenia, czyli przesuniecia prawego zalamania dalej w dziedzinie czestotliwosci przy zachowaniu wysokiego współczynnika wzmocnienia prowadzi do problemów ze stabilnością, czyli krótko pisząc będzie się wzbudzał.

jarek_lnx napisał:

Na podstawie nadinterpretacji mojego uproszczonego tłumaczenia, skierowanego do osób które chcą zrozumieć podstawowe zależności, wymyślasz takie rzeczy?
4m to nie KF tylko UKF.

Sprzęt 4m normalnie się określa jako sprzęt KF a i samo pasmo jest przez wielu uznawane jako koniec KF.
Na nadinterpretację miejsca nie ma bo początkujący krótkofalowiec widząc twoje stwierdzenie, że można dowolnie przesuwać bw wzmacniacza, dojdzie do wniosku, że zrobi sobie wzmacniacz antenowy na jakimś tda z radia samochodowego zmieniając jedynie kondensatory

Dziękuję Wam wszystkim za pomoc. Zamykam temat

Koledzy z forum wytłumaczyli, co to "płaska" charakterystyka amplitudowa.