Строительство усилителей

Припадаю опять к тихим хобби, типа электроники. В очередной раз интересуюсь звуковыми схемами, в том числе усилителями. Если раньше меня больше интересовало изготовление схем вообще (и тот самый предусилитель для микрофона я таки собрал, и он прослужил мне верой и правдой много лет) и овладевание общей теорией, в этот раз меня интересует изготовление схем КАЧЕСТВЕННЫХ. В понятие качества вкладывается понятно какой смысл — низкие параметры КНИ. Ну, хотя бы ниже 0.5% получить бы для начала.

Так вот, что архиудобно, так это бесплатная программа LTSpice. Помимо того, что в ней можно нарисовать саму схему, её можно просимулировать, и анализировать полученное через обратное преобразование Фурье, рассчитав КНИ и показав наглядно гармоники.

Симулируется, понятное дело, теоретический максимум. Реальные компоненты хуже виртуальных. Но это и полезно — чтобы понять, чего можно выжать из схемы в теории.

Вот та самая схема предусилителя, что я спаял ранее, по сути своей оказалась говном. Вот она:

Это рабоче-крестьянский усилитель с общим эмиттером плюс эмиттерный повторитель. Ну, любую книжку по электронике можно раскрыть, и там эта схема будет.

Так вот если её просимулировать, подав на вход сигнал 1 килогерц, то FFT полученного сигнала выглядит довольно порнографично:

Этих вот иголок на 2, 3, 4 и далее килогерц (гармоник) быть не должно в хорошем усилителе.

Если добавить SPICE-директиву .four, LTSpice любезно посчитает КНИ. И цифры отражают, в-общем, то, что видно на картинке:

КНИ аж три процента с гаком, почти как у лучших ламповых усилителей =)) Шучу, конечно, но вообще-то факты действительно таковы, что КНИ 0.5% является для ламповой техники очень хорошим показателем, а уж КНИ 0.08%, до которого транзисторная техника дошла ещё в 1970х, как, например, в усилителе Техникс SE-9600, для ламповой техники остаётся недостижимой вершиной. Нет, ну, достижимой, конечно. Но за очень конские деньги. В недорогой советской ламповой технике КНИ в 3% был обычным делом. Слушать это, тем не менее, было можно, так как характер искажений у ламповой техники обычно немного другой, не такой заметный.

Однако, вернёмся к тупому усилителю. Почему данная схема искажает? В первую очередь из-за нелинейности транзистора Q1. Дело в том, что у транзистора есть собственное сопротивление, и оно составляет примерно 25 / Ic в миллиамперах. Т.е. если ток в цепи коллектора (Ic) составляет 1 миллиампер, сопротивление транзистора будет равно 25 омам. С возрастанием тока оно падает, с уменьшением — растёт. Таким образом, коэффициент усиления транзистора получается разным просто на усилении банальной синусоиды: в тот момент, когда синусоида проходит через ноль, коэффициент усиления минимален, а на гребне синусоиды — максимален. Получается ерунда. Именно поэтому в книжках по электронике говорят “не делайте схему с заземлённым эмиттером”, потому что это переменное сопротивление таким образом становится наиболее заметным. С данным эффектом можно бороться, вкрячив в цепь эмиттера резистор, сравнительно большой по сравнению с внутренним сопротивлением транзистора. Ну, как на схеме, собственно, и сделано. Является ли при этом такая схема отрицательной обратной связью или мы просто исправляем одну кривизну другой кривизной — мнения расходятся. Горовиц-Хилл говорят, что да, это таки отрицательная обратная связь. Но в любом случае, помогает это не сильно.

В-общем, схему надо будет доработать, до полноценной схемы с отрицательной обратной связью. В результате я бы хотел сделать усилитель для наушников. Это проще, так как усилитель не надо делать очень мощным, 1 ватт для наушников — это OVERДОХРЕНА. И такое у меня подозрение, что скорее всего саму усилительную часть я сделаю на банальном операционнике Бурр-Браун, а выходной каскад — классический тяни-толкай на парах инженера Шиклаи.

Mirrored from Лабораторный Журнал №6.

Нашел цену в аглицком магазине... Нееее, я музыку не настолько люблю
Хайэнд - это такая же "инвестиция", как и покупка швейцарских котлов.
Для того, чтобы было легче продать, самому нужно крутиться в хайэндовой тусовке.

А это однозначный билет в один конец, мозг будет повреждён необратимо.
Ну смотря каких котлов. Rolex и Panerai в цене только растут. Шустрее драгметаллов
Да. Пятилетний Ролекс сегодня стоит больше чем он новый стоил 5 лет назад. Но, возможно, меньше чем новый же сегодня. Впрочем это относится не ко всем маркам. Навскидку только эти двое стабильно растут
Такие вещи покупают, как правило, те, кто не любит музыку.

Один из постулатов хайэнда, между прочим, гласит вот что:

"У АУДИОФИЛА НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ЛЮБИМОЙ МУЗЫКИ. Музыка отвлекает внимание на себя, она мешает сконцентрироваться на звуке аппарата, насладиться всеми его нюансами, богатствами, его вкусом и послевкусиями; иными словами, музыка мешает наслаждаться Вещью".
Я тебе ещё один смешной вещь скажу.... Если у тебя комната, а не супер пупер концертный зал, то если ты нарисуешь график искажений который вносит твоя комната и твоё положение в комнате в звуковой сигнал, то вот этот жуткий кошмар на верхнем графике покажется сигналом идеальной чистоты.

Для наших с тобой потребностей, нам по идее какой нибудь там Yamaha RX-V383BL за глаза и за уши. Но таки полочку под него прибить придётся.
Под него полочку не прибивать надо, а на пол ставить - тижолый дюже для мериканских стен. Но я все равно еще не решил надо оно мне или нет.

А то и вообще - стерео Ресивер за еще более смешные деньги. Ибо разводить проводку для 5 матюгальников я пожалуй что не готов

Edited at 2018-04-19 01:17 pm (UTC)
Стерео, тебе не нужен, там в другом фишка.

Колонки можно сделать, ну ооочень маленькими, но при условии, что у тебя в углу бубнит низкочастотный динамик (с...а она оказывается, таки компьютер, а не ЭВМ, то биш сабвуфер и в Африке сабвуфер).

Но если колонки маленькие, то даже для высоких и средних частот их хорошо бы иметь побольше, так что неплохо бы кроме левого и правого добавить центральную колонку. Кстати саунд бары они обычно именно по таким принципам и собирают.
Товарищ инженер, вы не поняли тех задания. Для "кино посмотреть" у меня саундбар, коего мне хватает. Но иногда хочется врубить "как на школьной дискотЭке". А для этого надо то - стерео ресивер + две колонки побольше (tower speaker/floor standing). И тут весь цимес не в том какой звук, а в том какое давление звуковой волны
Саб тут очень к месту будет. Особенно если слушать всяческие бумс-бумсы.
Я фсё правильно понял. И говорю вам истинно это для умц-умц-умц тебе не огромные колонки нужны, а сабвуфер в угол и колоночки более чем среднего размера. У тебя дома не дискотечный зал на 2000 человек, и маленький сабвуфер в углу, создаст тебе такую "звуковую волну", пиво будет со столов падать.