Dostrajanie opampa

[J.Jerry]

Ostatnio testowałem różne warianty zasilaczy na układzie testowym wzmacniacza z opampem, a potem rzecz oczywista postanowiłem odsłuchać ten układ i zrobić jakieś modyfikacje. Zasilanie to zasilacz niestabilizowany z filtrem RC - dość nietypowe zasilanie opampa, więc tym bardziej musiałem posłuchać jak to gra.
Wzmacniacz to typowy układ, jednak o dość dużym wzmocnieniu ku=20x, może o zbyt dużym, ale w tym przypadku jest to zaletą, bo daje możliwość zmniejszenia wzmocnienia dla wyższych częstotliwości.
Na początku odsłuchałem układ bez C1 i R2, a C2 miał 150pF. Układ był bardzo przejrzysty, dawał czysty dźwięk na słuchawkach AKG K701. Po szybkim odsłuchu paru nagrań odkryłem, że dalsze plany słychać dużo wyraźniej i są bliżej. Porównałem sobie też dwie wersje tego samego nagrania w formacie stratnym i po chwili odsłuchu mogłem powiedzieć na czym polegają różnicę, co na innych wzmacniaczach i kolumnach bardziej się wyczuwało intuicyjnie. To były zalety, natomiast wadą było to, że nie dało się słuchać na innych płytach niż wzorcowe nagrania typu sampler. Formaty stratne z kolei męczyły jakimiś artefaktami, poświstywaniem w górze pasma, podczas gdy na innych moich konfiguracjach można było spokojnie ich słuchać, choć nadal ze świadomością, że brzmią gorzej niż te bez kompresji stratnej. Podłączyłem dla porównania inny wzmacniacz słuchawkowy zasilany tym razem z akumulatorów, który używałem kilka lat i miał brzmienie przygaszone, dalsze plany oddalone, cichsze, lekkie ocieplenie, niemęczące brzmienie - przynajmniej tak wypadał w tym porównaniu.
To mi dało do myślenia,  jest pole do działania i postanowiłem dobrać na słuch kondensatory. Na początek sprawdziłem jakie pojemności zdecydowanie wpływają na dźwięk i zastosowałem kilka razy mniejsze pojemności - C1=1nF C2=150P R2=2k2.
Odsłuchałem, można było słuchać dłużej, ale nadal był problem. Wprowadziłem dane do arkusza, podstawiałem różne wartości, wykonałem kolejny odsłuch z C2=470p i ostatecznie zastosowałem C1=470p C2=340p R2=2k2. Przy takim zestawie tłumienie wynosi -4,2 dB przy 20kHz, więc dość mocno wchodzi w zakres akustyczny, ale w tej konkretnej konfiguracji z tym dakiem i K701 daje w moim odczuciu liniowe przetwarzanie.
Odsłuchałem różne nagrania i stwierdziłem, że niewiele straciłem z zalet brzmienia, ale zyskałem możliwość dłuższego odsłuchu bez zmęczenia i dało się znów słuchać formatów stratnych. Na koniec jeszcze wymieniłem opampa, żeby delikatnie nasycić i ożywić brzmienie na średnicy.
W ten sposób można kształtować brzmienie wzmacniacza słuchawkowego lub przedwzmacniacza w mając nad tym większa kontrole i bardziej przewidywalne efekty niż wymiana opampów, kondensatorów, czy rezystorów chociaż...nadal to działa.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Kopczas]

Mierzyłeś jak wygląda wyjście przy dostrajaniu?

[J.Jerry]

Będę mierzył.

[ahaja]

Ten 1k przy IN+ to pomyłka czy tak musisz tłumić sygnał?

Możesz spróbować dać R - C (do masy) - R - niejaki D.Self takie rozwiązanie poleca.

Polecam spróbować sobie superregulator ws regulator scalony ... no chyba, że Tobie chodzi o raw-power ... ?

[J.Jerry]

Godzinę temu, ahaja napisał:

Ten 1k przy IN+ to pomyłka czy tak musisz tłumić sygnał?

Taki był, od niego zależą szumy...można dać większy, ale widzę inny błąd - zamiast 3K było 2K.

Trzeba stłumić sygnał, bo układ ma duże wzmocnienie. Po za tym nie używam potencjometru, sygnał idzie z wyjścia regulowanego.

[J.Jerry]

W dniu 23.04.2020 o 17:27, Kopczas napisał:

Mierzyłeś jak wygląda wyjście przy dostrajaniu?

Pomierzyłem oba wzmacniacze, które różnią się brzmieniowo, w symulacji, w konstrukcji. Wzmacniacz akumulatorowy ma gładsze brzmienie, cieplejsze, dalsze plany bardziej oddalone, wokale miejscami zbyt twarde. Drugi wzmacniacz z zasilaniem sieciowym niestabilizowanym wygląda na bardziej szczegółowy z w dużo wyraźniejszym dalszym planem i jednocześnie bardzie relaksujące brzmienie. Przed dostrojeniem długo nie dało się go słuchać - męczył szczególnie w słabych realizacjach i formatach stratnych wyciągając niepotrzebnie wiele niedoróbek.

W tabelce widać wyniki symulacji, a obok pomiary. Pomiary się nie zgadzają z symulacja, ale było parę powodów. Impedancja wyjściowa wzmacniacza wynosi 50 Om, a impedancja słuchawek jest zmienna i rośnie mocno powyżej 8k Hz. Po nałożeniu charakterystyk wychodzi, że jeden wzmacniacz przenosi bez problemu do 15 kHz, a drugi nawet lekko podbija pasmo. Potem jest spory spadek, bo taka jest konstrukcja filtrów. Przebieg impedancji słuchawek, który użyłem do symulacji mógł nie być dokładny, a teraz mierząc to razem wszystko jest jasne.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

W tabeli tłumienie jest w dB.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Lech36]

W dniu 26.04.2020 o 12:24, J.Jerry napisał:

Pomierzyłem oba wzmacniacze, które różnią się brzmieniowo, w symulacji, w konstrukcji.

W teście różnicowym też się różnią?

[J.Jerry]

W tabeli są pomiary i widać, że się różnią o pół dB.

[Lech36]

7 minut temu, J.Jerry napisał:

W tabeli są pomiary i widać, że się różnią o pół dB.

To dużo czy mało ;-).

[J.Jerry]

Zależy kto będzie słuchał.

[Lech36]

29 minut temu, J.Jerry napisał:

Zależy kto będzie słuchał.

Poważnie chcesz usłyszeć 0,5 dB różnicy i to w teście audiofilskim, bo chyba o taki może tylko chodzić? Nawet w teście szybkim przełączaniem niewiele osób potrafi oszacować czy jest różnica przy takiej 0,5 dB. Przy innych systemach niż szybkie przełączanie rozpoznanie takiej różnicy jest praktycznie niemożliwe, ale pewnie zależy to od tego kto będzie słuchał i co będzie wiedział.

[J.Jerry]

Różnica jest słyszalna i mierzalna, więc wszystko się zgadza. Może tam jest 0,7 dB zamiast 0,5 dB z powodu tolerancji pomiaru no i zwróć uwagę, że przy 20 kHz jest aż 1 dB różnicy

[Lech36]

26 minut temu, J.Jerry napisał:

że przy 20 kHz jest aż 1 dB różnicy

A te 20 kHz słyszysz? Z jakim SPL na wyjściu z kolumny?  

[J.Jerry]

Pasmo wzmacniacza ma wpływ na brzmienie no i pozbywamy się w różnym stopniu częstotliwości po nadakustycznych. AKG grają do 40k, więc tyle dociera do ucha.

[Lech36]

18 godzin temu, J.Jerry napisał:

Pasmo wzmacniacza ma wpływ na brzmienie no i pozbywamy się w różnym stopniu częstotliwości po nadakustycznych. AKG grają do 40k, więc tyle dociera do ucha.

Pewnie tak, ale nie znam takich które ograniczają pasmo w ramach zakresu od dołu do np. 30 kHz o ile konstruktor tego nie chce. Do ucha potrafi dotrzeć nawet więcej, np. do mojego ucha dociera sygnał telefonii komórkowej (ten w.cz. - przez kable i ścieżki systemu audio), ale ja go nie słyszę. Czy Ty słyszysz coś z zakresu tego AKG od 20-40 kHz? Ja na pewno nie słyszę choć nie sprawdzałem swoich możliwości pod tym względem przy bardzo dużych SPL ze względu na obawy o słuch i głośniki wysokich tonów. Przy ca. 0,5-1 W słyszę do ca. 14/15 kHz. Jak miałem 25-30 lat słyszałem przy podobnej mocy dostarczonej do głośnika do 18-19 kHz o ile dobrze pamiętam ;-).

Edytowane 28 Kwietnia 2020 przez Lech36

[bogdan_]

Przymulony ten wzmacniacz przy takich wartościach. Jak się uruchamia wzmacniacz dobiera się miedzy innymi ten kondensator C2 oglądajac sygnał prostokątny na oscyloskopie, aby nie było przerzutów i sygnał był jak najszybszy a zarazem stabilny. Badania robi się bez takiego kondensatora C1 bo on w bardzo dużym stopniu zmniejsza slew rate. Dopiero po skończeniu wzmacniacza wstawia się taki filterek , im lepszy wzmacniacz tym można mniejszą stałą czasową dać, bo to na muzyce albo szumie słychać, nawet jak filtrowanie jest bardzo daleko od 20kHz.  Ale jak się robi na scalakach, to one są tak zmulone w strukturze aby były stabilne, że kondensatora najczęściej nie trzeba, trzeba sprawdzić w pdf.

[przemak]

W dniu 23.04.2020 o 10:28, J.Jerry napisał:

Wprowadziłem dane do arkusza

Jakim cudem na wyjściu wzmacniacza operacyjnego otrzymałeś 19V? Jeżeli to pp to czym to mierzyłeś? Po drugie coś mi tu nie gra, wartości pojemności tak o rząd wyższe by musiały być dla takiego filtrowania... 

[J.Jerry]

9 godzin temu, Lech36 napisał:

Czy Ty słyszysz coś z zakresu tego AKG od 20-40 kHz? Ja na pewno nie słyszę

Przez słyszenie rozumiemy zwykle, że dźwięk przykuł naszą uwagę. Czasem wśród różnych dźwięków niektóre tylko potrafimy zauważyć i wtedy mówimy o słyszeniu, ale przecież do ucha dociera jednocześnie wiele dźwięków i również te powyżej 20k, ale na to nie mamy wielkiego wpływu.

Od strony sprzętu czym szersze pasmo tym więcej dźwięków jest odtwarzanych i są odtwarzane bez zniekształceń, ale czasem brzmienie jest lepsze z węższym pasmem i wtedy celowo ograniczamy pasmo.

Godzinę temu, bogdan_ napisał:

Przymulony ten wzmacniacz przy takich wartościach.

Tego akurat nie mogłeś sprawdzić.

W tym przypadku sprawa jest bardziej skomplikowana, bo nie chodzi o najszersze pasmo, które to mogę uzyskać bez kondensatorów C1 i C2. C1 wprowadza tłumienie -0,4 dB przy 20k - czyli prawie nic. C2 tłumi już dość mocno, ale przy podłączonych słuchawkach rośnie impedancja obciążenia i mimo tłumienia pasmo się prostuje - stąd tak niskie tłumienie przy 15k. W tym wszystkim chodzi o brzmienie, a nie uzyskanie parametrów bez celu.

[J.Jerry]

Godzinę temu, przemak napisał:

Jakim cudem na wyjściu wzmacniacza operacyjnego otrzymałeś 19V? Jeżeli to pp to czym to mierzyłeś? Po drugie coś mi tu nie gra, wartości pojemności tak o rząd wyższe by musiały być dla takiego filtrowania... 

Nic nie mierzyłem, to tylko obliczenia w arkuszu i jeszcze próbowałem uwzględnić impedancje słuchawek.Najlepiej pomierzyć i wychodzi najbardziej wiarygodny wynik. Kondensatory są takie wstawione do układu i z takimi pomierzone. Zresztą to jest sprawa drugorzędna. Mam dwa wzmacniacze o różnej konstrukcji i będę się starał z tymi konkretnie słuchawkami uzyskać podobne pasmo. Dziś coś kombinowałem, ale dałem za dużą pojemność i teraz jest w drugą stronę, czyli zamiast na plus jest odbicie na minus.

 

[przemak]

18 minut temu, J.Jerry napisał:

Nic nie mierzyłem, to tylko obliczenia w arkuszu i jeszcze próbowałem uwzględnić impedancje słuchawek.Najlepiej pomierzyć i wychodzi najbardziej wiarygodny wynik. Kondensatory są takie wstawione do układu i z takimi pomierzone. Zresztą to jest sprawa drugorzędna. Mam dwa wzmacniacze o różnej konstrukcji i będę się starał z tymi konkretnie słuchawkami uzyskać podobne pasmo. Dziś coś kombinowałem, ale dałem za dużą pojemność i teraz jest w drugą stronę, czyli zamiast na plus jest odbicie na minus.

 

Ale mocno się to nie zgadza, reaktancja 340 czy 470pF to okolice 20k (dla 20kHz), coś tu się nie bilansują te filtry, zwłaszcza wejściowy z rezystancją poniżej kilooma ?

[J.Jerry]

Raczej się zgadza, bo ten pierwszy schemat ma wartości dla jednego wzmacniacza i pokazuje miejsca gdzie są te kondensatory, a potem są inne wzmacniacze. 340p lub 470p były dla 5k4 równolegle i 1k szeregowo z kondensatorem...tłumienie odpowiednio 2.8 i 3.5 plus tłumienie kondensatora na wejściu 0.6

[J.Jerry]

Chyba zbliżyłem się do prawie dobrego dostrojenia opampa tak, że charakterystyki obydwu wzmacniaczy są niemal współbieżne. Powyżej 10k niewiele się dzieje, a 15k nie słyszę, co nie znaczy, że te częstotliwości nie wpływają na odbiór dźwięków

Odsłuch dwu wzmacniaczy nadal pokazuje pewne różnicę. Nadal we wzmacniaczu nr1 - tym zasilanym z akumulatorów dźwięki są bardziej oddalone i odbiera się je jako łagodniejsze. Nie jest to wielka różnica, ale jest. Wyrównałem tym razem dokładnie poziomy, co ułatwiło porównanie wzmacniaczy.

Tabela pokazuje różnice po odjęciu charakterystyk, czyli czym bliżej do zera tym lepiej

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[przemak]

20 godzin temu, J.Jerry napisał:

Raczej się zgadza, bo ten pierwszy schemat ma wartości dla jednego wzmacniacza i pokazuje miejsca gdzie są te kondensatory, a potem są inne wzmacniacze. 340p lub 470p były dla 5k4 równolegle i 1k szeregowo z kondensatorem...tłumienie odpowiednio 2.8 i 3.5 plus tłumienie kondensatora na wejściu 0.6

No nie wiem... te 4dB dla 20kHz? Tak na bardzo szybko:

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[J.Jerry]

Powinno być 3.6 na wyjściu, 0,74 na C2.

[przemak]

7 minut temu, J.Jerry napisał:

Powinno być 3.6 na wyjściu, 0,74 na C2.

Łotewer, skąd 4dB? ?

[J.Jerry]

Ja liczę tłumienie nieco inaczej...tak jak ty masz na wykresie, to byłby zakres 13,6 dla 1k  10,3 dla 20k

[przemak]

1 minutę temu, J.Jerry napisał:

Ja liczę tłumienie nieco inaczej...tak jak ty masz na wykresie, to byłby zakres 13,6 dla 1k  10,3 dla 20k

Nic nie rozumiem... jeżeli liczysz inaczej niż ltspice, to źle liczysz. Podaj wartości oporników i kondensatorów to wyliczymy albo sam zainstaluj sobie ltspice - pięć minut i zrobione.

[J.Jerry]

Ciekawe to jest...niby powinienem dać 1nF

[J.Jerry]

Znalazłem błąd - powinno być -2.1dB

[przemak]

8 minut temu, J.Jerry napisał:

Znalazłem błąd - powinno być -2.1dB

Nic nie kumam... podaj te wartości...