Всем Доброго Аудиофильского!
Мы с вами часто замечали, что вот мы слушаем систему. Хорошую. Аудиофильскую. Звучит шикарно. Тепло, уютно, басовито, мягко.
И тут приходит инженер-антиадиофил и трещит над ухом. -Дурят вас, дурят!!!
И все бы ничего. Я вполне мирно, если не считать общения с такими комментаторами, к этому делу всегда относился.
Но сегодня я вдруг подумал. А чего они как мантру-то это слово "Дурят" твердят?
И вдруг дошло. А их же ему по учебникам учат!!!
Это такой фильтр на предмет инженер у нас зубрила или своими мозгами думОет!
Прежде, чем продолжить я скажу пару слов в защиту зубрил.
Дело тут какое. Я с этим на примере ИТ стралкивался.
Вот есть 5 сисадминов. Один из них зубрила отъявленный, другие среднячки, и один профи-программист.
И вот ситуация. Типовая. Среднячки ее щелкают на раз.
А вот ситуация посложнее. Среднячки ее щелкают с трудом.
А вот ситуация редкая. Но в учебнике описанная. Среднячки тупят как могут, часов по 20 решение ища.
А зубрила с утра выходит на работу, и щелк щелк ее!!!
Он же вызубрил не только типовые ситуации, но и проблемные.
Ему ж еще родители говорили "Не можешь взять головой, бери задницей" Ну т.е. зубри учебник под завязку. Вплоть до каждой запятой.
И вот этот Зубрила. Он выходит изучил значительно больше, чем среднячки. У него моментально ответ на проблемные моменты выскакивает.
Работает быстрее поисковиков.
И это факт. Зубрила в том деле мощный сервак с данными. Причем с очень быстрым доступом к ним.
Тут только 2 проблемы:
1. Оперирует только тем, что в учебнике написано. А там порой тааааааакое... сегодня как раз разнос устрою одной страничке из него.
2. Он ничего не может сделать с ситуацией, которая в учебнике не описана.
При этом профи-программист, который такую ситуацию разрулит, привык к другому лозунгу. Его в универе преподы навязяли "Зачем запоминать то, что знаешь как вывести?"
Но это приводит к тому, что он порой медленнее среднячков типовые проблемы решает. Зубрила на его фоне вообще метеор.
Вот только уникальные задачи решает только этот профи.
***
В общем слово Дурят - Зубрилы по учебнику освоили. Вот я о чем.
Сейчас все объясню.
***
Итак. Первым делом вопрос.
Зачем нужен предварительный усилитель в УНЧ?
Вот если усилок без тембров, без тонкомпенсации в регуляторе громкости - вот зачем ему предварь?
Сейчас Зубрилы ответят. "Чтобы увеличить амплитуду в 4 раза, и чтобы повысить входное сопротивление."
Ага ага!!! Я ж как инженер в мощнике-то нужное входное сопротивление, да коэффециент усиления сразу заложить не могу. Руки ж не оттуда растут!!! И голова с ушами! А еще я в нее ем!!!
А если я еще и на ОУ раскачку в мощнике делать буду? Со входным сопротивлением под МегаОМ?
Как я тебе на нем буду с помощью еще одного ОУ входное сопротивление до 40 кОм понижать? Ты же сам сказал, что он на повышение работает!!! А мне оно тут зачем??? Повышение-то??? Мне бы этот МегаОм приструнить как?!!
А если полевики с этим же МегаОмом на вход мощника поставлю? Опять предварь для понижения входного соображать?
Или проще резистор поставить?
Входное Сопротивление нормировать нужно, чтобы УНЧ шумы не ловил, не возбуждался от магнитных наводок с собственного выхода, и имел более мененеи приемлемую чувствительность к паразитным емкостям кабеля.
По простому говоря, чтобы паразитные заряды из кабеля на землю стекали, а не стоячими волнами в динамиках бузили.
***
Так зачем нужен предварь-то? Я чет так и не понял.
А то я вот схему собрал без него. И хорошо работает. Только мощник почему-то горит, что сабвуфер раскачивает.
Т.е. у меня там и усиления хватает(по самое сгорел бедненький), и входное сопротивление норм. Я мерил. 40 кОм на той плате. И по импедансу и по постоянке на холодную. (Ясно ведь, что резистором на входе ОУ нормировано?)
В общем давайте вспоминать разборы схемотехники УНЧ.
И уже на базе десятка схем делать выводы о назначении Предваря.
Итак.
Назначение предварительного усилителя в УНЧ:
1. Защитить частото-зависимые цепи ООС от девиации настроек, вызванных выходным сопротивлением разных источников сигнала.
Т.е. чтобы ООС у вас не уплыла, если вы Винил включили, а потом на Цомпакт Диск перешли. Или Катушечник какой в ход пошел.
2. Защитить выходной на запись сигнал от проникновения сигналов ООС.
Как известно ООС приводит к жуткой нелинейности сигнала, идущего после нее. Но одновременно с этим Диф-Каскад, особенно на токовом зеркале, вызывает нелинейный режим девиации тока базы. В силу паразитных процессов.
А что если мощник без диф-каскада, или ООС ему во входное плечо заслана?
И вот, чтобы это все в запись на магнитофон из усилка не полезло...
3. Обеспечить стабильность частотных характеристик сигнала, в пределах влияния регулятора громкости. Который изменяет входное сопротивление мощника.
4. Обеспечить стабильность часто-зависимых цепей регуляторов тембра и тон-компнесации в пределах воздействия регулятора громкости на изменение входных характеристик мощника.
5. Обеспечить независимость часто-то зависимых характеристик регуляторов тембра и тон-компенсации от выходного сопротивления источника сигнала.
6. Исключительно как побочка, для обеспечения комфортной схемотехники пунктов выше - повышение напряжения в 4 раза.
К функциональным недостаткам наличия предварительного усилителя относится гармонико-зависимая регулировка тембров и тон-компенсации. Проще говоря тембры стоят не на входе, где гармоник еще нет, а там где они уже в том или ином количестве, а возникли.
***
А вот теперь страница из учебника.
Смотрим на предварь сверху.
С одной стороны, разработчик явно стремился решить проблему гармоник при регулировке тембров.
А с другой. Если я Магнитофон теперь включу у меня будет одно, если Цомакт Диск - другое, а с Винила третье?
И это при том, что регуляторы по нулям стоят?
А если я тембры на подъем баса поставлю, то в одном случае он 110 Гц поднимет, в другом 80, а в третьем 150?
Может я цифры и утрирую.
Но суть в том, что роли защиты по девиации входного сопротивления источника у цепей тембральной коррекции данный предварь явно не выполняет.
А про защиту от гармоник предваря при регулировке тембров.
Ну давайте посмотрим.
Вот вам эта самая схемка в эмуляторе.
Сейчас отображается сигнал на базе транзистора.
Тут какое дело.
Линейный режим у Кремниевого Транзистора начинается от 2.2 Вольта и выше. Я однажды это дело транзисторах на 20 исследовал. Все как один выдают более медленное нарастание напряжение на эмиттере, при росте напряжения на базе в диапазоне напряжений на Базе от 0.7 - 2.2 Вольта.
А вот после, прибавил 0.1 Вольта и на Эмиттере на 0.1 Вольта прибавилось. А не на 0.05.
Из этого следует простое правило. Хочешь сделать линейный тракт. Не допускай снижения амплитуды ниже 2.2 Вольта на базе.
А тут у нас, что на транзисторе?
1.74 - 1.98 Вольта.
Я чего-то не понимаю? Или это тест на Зубрилу?
Почему весь входной сигнал на этой схеме в зоне нелинейности???
Родненький? Ты что тут делаешь???
При этом схема расчитана впритык. При повышение напряжения смещения - у нее сразу "перегруз".
Правда на выходе у нее зачем-то 4 Вольта.
Я уж не говорю, что размах по входу тут тоже 0.2 Вольта вместо 0.3. А по хорошему, запасом так и все 0.5 надо бы.
А тут и это не расчитано.
Такой вот развод инженера из учебника.
А тут еще и параметры такие, что завал АЧХ в басу. Причем аж до 100 Гц валится.
Кто-то может сказать, что ты ж тут темб-блок выкинул. Может с ним по входу все норм будет?
Ну предположим. Но это не отменяет того, что смещение на базе весь сигнал в зоне нелинейности держит.
А попытка его поправить, заставляет пересчитывать всю схему целиком.
***
Но это ладно. Давайте воспользуемся возможностью. И поперебираем транзисторы. Просто, чтобы посмотреть как там гармоники у разных номиналов?
Напомню, что я прогонял через этот эмулятор звук, с музыкой. И собирал схему из 2х усилителей. С переворотом фазы питания у одного из них.
И надо сказать, получал разницу в звуке, характерную для данного переворота вилки питания на реальном 2х блочном УНЧ. По сути его и имитировал.
Так мало того. Я еще и по спектрам разницу увидел тестовый синус, через эту схему прогоняя.
В общем решим, что эмулятор этот хорошо эмулирует схемотехнику. И то, что в учебниках для разработчиков УНЧ не описано, но актуально для СВЧ разработчиков, он тут тоже знает. И если оно на УНЧ проявляется - он это эмулирует. Не отлынивает от просчета параметров во всем спектре косяков элементной базы.
В общем вот вам 3 спектра по 3м разным транзисторам. Я просто номиналы их менял. Ничего более в схеме не меняя.
Как вам? Особенно третий. У него 3я гармоника выше второй прет.
У второго она на уровне со второй. А у первого ниже.
При этом нужно сказать, что уровень второй гармоники у всех примерно одинаковый.
А вот третья у них разная.
Вот тебе и задачка на засыпку. Какой же транзистор ставить, если они так по-разному себя ведут?
Ведь это же разный окрас звучания. Третья гуляет в диапазоне от относительно не слышимого влияния, до явного присутствия.
До явного окраса дающего и плотность и яркость звучания, но с одновременной стеклянностью звучания в верхней середине.
***
Я уж не говорю о том, что мне предварь нужен с совсем другими характеристиками по размаху амплитуды на входе. Мне бы Вольта в 1.5. Колонки же для ноута делаем. А значит предварь не должен ловить перегруз не только по линейному сигналу, но и по выходу на наушники.
При этом сохраняя полный комфорт в регулировках громкости пользователем.
Если ему удобно лежа на диване, и смотря киношку на потолке по проектору, беспроводной мышке колесо крутить, чтобы громкость убавить-прибавить - это должно работать!!!
И мне не важно, что в учебниках пишут по разработке УНЧ. У меня свое ТЗ на его задачи!!! Он должен быть удобен для пользователя!!! У него не должно ничего хрипеть на тихой громкости при подключении к ноуту. Хрипеть он имеет право только в одном случае - когда соседи в батарею ложкой стучат!!! И ни при каких других ситуациях!
Ну или как говорят звукорежиссеры: "Только если это не тот звук, который вам нужен".
***
Ну а если говорить в двух словах - то задача предварительного усилителя - не дать нагадить схемотехничеким особенностям источника сигнала частото-зависимым цепям в конструкции Мощника. А так же не дать нагадить частото-зависимым цепям из конструкции Мощника, входящему сигналу из источника, особенно если тот идет еще и на запись.
В общем на лицо Система АнтиГад!!!
Ну вот как-то так.
Спасибо, что дочитали!
