Zniekształcenia TIM - Odc. 72 [Reduktor Szumu]

W tym odcinku omawiamy zniekształcenia typu TIM, których wartość rzadko podają producenci, a które są bardzo słyszalne i powodują tzw. tranzystorowe brzmienie.
Jeśli spodobał Wam się odcinek, zapraszamy do polubienia naszej strony na facebook'u:
/ reduktorszumu
Jeśli macie jakieś pytania dotyczące tematyki videobloga lub sugestie w sprawie tematów kolejnych odcinków, kierujcie je na:
[e-mail]
Zapraszamy na stronę reduktorszumu.c... do zakupu koszulek i gadżetów z logiem Reduktora Szumu. W ten sposób możecie przyczynić się do rozwoju naszego kanału.

[@skorakora]

Widać czym inspirowane Maciej fleszczuk - wmzaniacze elektroakustyczne Pozdrawiam, bardzo fajna książka. ;)

[@kristomen]

Lubie oglądać ten kanał mimo innych zainteresowań. Zastanawiam się czy na setny odcinek autor zrobi specjalny odcinek - jak tworzy, jak wygląda i co na co dzien zajmuje się bo wiedza na pewno nie spadła z nieba. Ogólnie coś o sobie.

[@Caesar1959XL]

Świetny opis , zagadnienie jest bardzo złożone i straszliwie trudne do wyjaśnienia w przybliżeniu. Myślę że Panu nieźle wyszło :). Ale jedno zastrzeżenie - jedno z uproszczeń które Pan podał jest zbyt duże i na pewno będzie powodowało nieporozumienia i utrwali różne magiczne poglądy. Chodzi o użycie kondensatorów w torze wzmocnienia. Jest to bardzo nie cała prawda a prowadzić może do absurdalnych poglądów krążących później w sieci , oczywiście z powołaniem się na Autorytet ( w tym wypadku na Pana). Problemem nie są kondensatory jako takie , ale te kondensatory które spowalniają aktywną część wzmacniacza objętą sprzężeniem zwrotnym . Przykładowo dla kultowego polskiego amplitunera (katastrofalne zniekształcenia TIM) Radmor5102 główny źródłem całego zła jest kondensator C1005 (zaledwie 22pF). Kondensator C1010 (33pF) już nie zwiększa TIM a może nawet zmniejsza ("przyśpiesza" sprzężenie zwrotne) kondensator C1001(47µF) nie ma wpływu na TIM (ogranicza dolne pasmo) a kondensator C1011(1nF) ogranicza górne pasmo ale "liniowo" poza pętlą sprzężenia zwrotnego (co znacząco OBNIŻA zniekształcenia TIM chociaż szybkość narastania sygnału wzmacniacza jako całości "dzięki" C1011 maleje !!!). Oczywiście winowajca , czyli C1005 nie został wstawiony żeby popsuć wzmacniacz ale żeby zapewnić stabilność wzmacniacza (jak ktoś nie wierzy niech wytnie - wzmacniacz zmieni się w generator i mogą spalić się kolumny i sama końcówka mocy) poprzez stworzenie bieguna dominującego dostatecznie odległego od pozostałych. Prawdziwym źródłem zła jest więc wolna końcówka mocy - a to wynik użycia bardzo wolnych tranzystorów 2N23055 których pasmo ft w zależności od producenta i egzemplarza waha się od 500kHz do 1MHz, oraz samej struktury końcówki . Nota bene następca - czyli Radmor5412 pod tym względem wygląda drastycznie gorzej. Producentowi zamarzyła się para komplementarna ale tranzystory wybrał tragiczne(ft=1MHz, beta=750 czyli zaczynają ograniczać pasmo przy ...1330Hz,...) ale dostępne z CEMI !!!. I potem żeby nie zmienić końcówki w generator napchał kompensacyjnych kondensatorów do bólu. Ale THD ok....

[@sp3sfzslawek555]

Dzień dobry, chciałem zapytać dlaczego tranzystor o ft=1MHz ma ograniczać wzmocnienie już przy "1330Hz"? Wydawało by się, ze przynajmniej 100kHz powinien wzmacniać bez widocznego spadku? Beta ma w tym przypadku znaczenie? Proszę mnie naprowadzić na rozwiązanie. Z góry dziękuję.

[@mieszkogulinski168]

Czy wymiana tranzystorów na jakieś o podobnej mocy maksymalnej i wzmocnieniu prądowym, ale o wyższym ft, to dobry pomysł?

[@Caesar1959XL]

@@mieszkogulinski168 Generalnie tak, tylko jeśli chcemy żeby to dało efekt to trzeba zmienić kondensatory o których napisałem - oczywiście na takie o mniejszej pojemności, upewnić się że zachowane są prądy i napięcia i najważniejsze : czy wzmacniacz - z konkretnymi kolumnami i kablami nie wzbudza się. Dobierając kompensację warto mieć dwa podstawowe przyrządy : oscyloskop i generator prostkąta, sinusa, trójkąta. Prostokąt nie może być na wyjściu "przeciągnięty" tj. żadnych podwzbudzeń. A trójkąt i sinus powinny wyglądać jak na wejściu...

[@leosmok504]

Duzo sie nauczylem i ucze u pana ,dziekuje za to

[@Ssawekboomboxdiy]

Dziękuje za film

[@xifyh]

jeden z tych lepszych odcinków :)

[@sergbass2493]

Świetny odcinek !!!

[@pdpp2714]

Wzmacniacze lampowe mają na ogół prostą topologie, mało stopni i to też jest przyczyna malych zniekształceń TIM

[@morelpl2999]

Witam, czy mógłby Pan omówić temat THD (zniekształceń harmonicznych)?

[@aleksandermaecki4345]

Zastanawiałem się wielokrotnie nad kupieniem bądź zrobieniem wzmacniacza lampowego (jestem elektronikiem). Ale zawsze dochodzę do prostego pytania - skąd wziąć źródło dźwięku do takiego wzmacniacza? Oczywiście jakieś MP3 player czy nawet HiRes player odpada, bo to cyfrowe. W zasadzie jedynym źródłem pozostają płyty analogowe, ale... może większości audiofili nie przeszkadzają trzaski i szumy słyszalne w cichych fragmentach nawet dla najlepszych gramofonów i wydań płyt. Dla mnie są nie do przyjęcia. Kiedy są fragmenty ciche, lub w ogóle cisza, to ma być cisza, absolutna. To zapewniają źródła cyfrowe (flac, wav, DSD). Więc chyba jednak wzmacniacz lampowy to nie dla mnie.

[@mzflighter6905]

Pozostają taśmy Hi-Fi

[@Caesar1959XL]

Przede wszystkim wyśmienity wzmacniacz lampowy będzie wyraźnie gorszy we WSZYSTKICH parametrach od dobrego wzmacniacza tranzystorowego . Jedynym zastosowaniem wzmacniaczy lampowych jest uzyskiwanie "lampowego brzmienia" czyli podbarwianie odtwarzanej muzyki charakterystycznymi dla wzmacniaczy lampowych zniekształceniami. Jeśli ktoś chce sobie tak "ocieplić" swoje występy wokalne czy instrumentalne (bo jako Artysta chce właśnie takie brzmienie uzyskać) to jak najbardziej OK. W domu wzmacniacz powinien - wraz z kolumnami czy słuchawkami przenosić 1:1 brzmienie takie jak nagrano czy to na koncercie czy w studio nagraniowym. Poza tym wzmacniacze lampowe służą jeszcze do sprzedawania 10-100 razy drożej niż tranzystorowe ludziom którzy mają taką kasę i chcą ją wydać...

[@axelel8592]

Mnie uczyli w szkole, że te zniekształcenia wynikają z opóźnień w silnym sprzężeniu ujemnym a nie z wolnego działania układu wzmacniającego. Wykres wyjściowy (07:18min filmu) nie będzie "trapezem" wtedy tylko prostokątem ze szpilką na narastającym zboczu wychodzącą ponad amplitudę sygnału. :)

[@Caesar1959XL]

No niestety ale albo źle uczyli albo Pan źle zrozumiał...To o czym Pan pisze to "przeciągnięta" odpowiedź na impuls prostokątny i jest skutkiem niewłaściwej kompensacji układu. Jedyne co w tym jest prawdą to to że dopuszczenie do takiej sytuacji (albo z niechlujstwa albo z chęci uzyskania maksymalnej stromości zboczy) też prowadzi do bardzo silnych zniekształceń przejściowych a efektem ubocznym może dodatkowo być wzbudzanie się wzmacniacza. Opóźnienia we wzmacniaczu powstają (w zakresie akustycznym) wyłącznie w torze głównym (aktywnym) który tworzy wraz z torem sprzężenia zwrotnego pętle . Na skutek opóźnienia w torze głównym sygnał podawany z wyjścia toru głównego poprzez tor sprzężenia zwrotnego (typowo : 2 rezystory!!!) ma sumator na wejściu toru głównego jest opóźniony względem zewnętrznego sygnału wejściowego. W skutek tego aktywny tor główny "widzi " wielokrotnie większy sygnał (w stanach ustalonych i dla niskiej częstotliwości , powiedzmy 1000Hz zewnętrzny sygnał wynosi 500mV, sygnał z toru sprzężenia zwrotnego 499mV i tor aktywny 'widzi" 500mV-499mV = 1mV, a w stanie nieustalonym - przy szybkim zboczu prostokątnym mamy 500mV-0,00mV =500mV czyli 500 razy więcej. W efekcie tor aktywny jest całkowicie i głęboko przesterowany..>)

[@KrzysztofSJK]

Axel, dobrze Cię uczyli, na filmie jest błąd. TIM zaleza wprost od opóźnienia, a tylko pośrednio od SR. Przykładem jest linia opóźniajaca np. kabel wspolosiowy 75 ohm o długości 300 m dajacy opozn 1 us, a majacy praktycznie nieskonczony SR. Dodanie takiego kabla w petle sprzezenia wygeneruje szpilki 1 us na wyjsciu wzmacniacza

[@rafap.1757]

A jak wygląda problem zniekształceń typu TIM we wzmacniaczach klasy D? No i w ogóle problem różnych zniekształceń i ich wpływy subiektywnego na brzmienie

[@BakSong]

Czy ukaże się odcinek o układach HYBRYDOWYCH STK Jak je testować,jakie mają zalety i jakie wady

[@haystackdmilith]

Super odcinek! Nie wiedziałem o tych zniekształceniach TIM!

[@MindBlowerWTF]

W odcinku o "Loudness War" mówisz o tym, że taki efekt jest pożądany/nie przeszkadza w Car Audio(mówię o normalizacji i innych efektach które omawiasz w tamtym filmie). Możesz powiedzieć dlaczego i zrobić odcinek o Car Audio? Pytam tutaj, bo jest to świeży odcinek.

[@sp3sfzslawek555]

Jeżeli dobrze rozumiem, to skoro przy zboczu narastającym pętla ujemnego sprzęzenia nie nadąża i wzmacnacz na duże wzmocnienie, to na wyjściu powinien byc impuls o wysokiej amplitudzie, który następnie powinien opaść, gdy pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego obniży wzmocnienie. W omawianym przykładzie, mamy tylko pochylenie zboczy. Dlaczego?

[@PGosztyla]

Wzmacniacz bez pętli sprzężenia ma bardzo małe pasmo przenoszenia i wtedy na skok impulsu reaguje łagodnym zboczem. W krótkim czasie dochodzi do zamknięcia pętli i zbocze nie narasta dalej a dalsza część sygnału jest bardzo dobrze przetwarzana, ucho ludzkie jest jednak bardzo czułe na te przejściowe odchyłki co powoduje nienaturalny odbiór sygnału audio.

[@KrzysztofSJK]

Sławek sp3sfz, dobrze rozumujesz, na filmie jest błąd. SR nie zalezy od tego, czy petla sprzeżenia jest zamknieta, czy nie i na wyjsciu z zamkn petla powinny byc szpilki stanowiace słyszalna szorstkość

[@JacekRWielkaPolska]

Jak widać na "szumach" też można zarobić.

[@ludwikfraczak2604]

Sygnał prostokątny po wyjściu ze wzmacniacza mającego duże zniekształcenia TIM będzie mieć szpilkę na narastającym zboczu i ta szpilka tak kłuje ucho!

[@fi89298]

Witam czy 8V/µsec to dużo czy mało jak na zrobiony samodzielnie wzmacniacz. Pozdrawiam.

[@Caesar1959XL]

To zupełnie niezły wynik, ale nawiasem pisząc jest dość proste wyliczenie "minimalnego" wyniku . Trzeba policzyć maksymalne nachylenie sinusoidy przy pełnym wysterowaniu sygnału i maksymalnej odtwarzanej częstotliwości. To zapewni że powiedzmy sinus 20kHz o pełnej mocy RMS na wyjściu będzie do uzyskania i nie będzie miało kształtu trójkąta ...Dla wzmacniacza o mocy 40W i obciążeniu 8Ohm będzie to około 6V/µsec. To z jednej strony bardzo wysokie wymaganie (nie radzę podawać pełnej mocy 20kHz na kolumny - gwarantowane spalenie głośników wysokotonowych) ale z drugie strony w sygnale mogą pojawiać się krótkie impulsy o mniejszej amplitudzie i szybszym narastaniu. Stąd owe 100V/µsec. Dodajmy że owe wymaganie dotyczy tak naprawdę aktywnej części toru. Jeśli przed bardzo szybką końcówką mocy (powiedzmy 100kHz) umieścimy w torze bierny filtr dolnoprzepustowy (nie objęty sprzężeniem zwrotnym!!!) to oczywiście mierzona szybkość narastania na wyjściu spadnie, ale zniekształcenia przejściowe ulegną znaczącej redukcji. Dlatego dziś większość producentów jednak tego parametru nie podaje...

[@W.Arc.]

8:34 no nie do końca z tymi kondensatorami, bo stosowanie równolegle kondensator (rzędu 4.7p do max 100pF) z reyzstorem sprzezenia miedzy OUT a (-), 'przyspieszamy" wzmacniacz, z zachowaniem kompromisu ,miedzy jego przyspieszeniem a podatnością na samowzbudzenie. To tak na marginesie... :) pzd

[@Caesar1959XL]

Dokładnie tak, ale kondensatory "przyśpieszające" sprzężenie zwrotne przenoszą na stopnie wejściowe zakłócenia radiowe zbierane przez kable głośnikowe :). I to niestety słychać czasem bardzo wyraźnie. Jeśli chodzi o stabilność wzmacniacza to jest to rozwiązanie niemal tożsame z kondensatorem "spowalniającym" w torze aktywnym .

[@kuki5050]

Takie tylko pytanie. Czy dałoby się poruszyć bardziej kwestię konwerterów sygnału audio z cyfrowego (poprzez przewód TOSLINK) na analogowy (np. na wyjścia cinch), by można było nowsze odbiorniki telewizyjne czy odtwarzacze Blu-ray spinać ze starszymi wzmacniaczami audio, takimi jak serie 500 czy 700 Diory czy też jakimiś Technicsami z lat 90. ubiegłego wieku? Poszukuję sposobu na zdobycie takowego urządzenia bądź samodzielne skonstruowanie i na poszukiwaniach na razie się kończy. Na forach elektronicznych zero pomocy, zamiast tego proponowano mi wykorzystanie gniazda słuchawkowego, co okazało się fatalnym pomysłem (90% na wyjściu słuchawkowym, a dźwięk wyraźnie słyszalny dopiero przy 40 dB na wzmacniaczu, co mogę uznać za wyraźne przesterowanie). A chodzi mi o to żeby głośniki wewnętrzne od telewizora zamilkły, a pracowały jedynie kolumny połączone z wzmacniaczem stereo.

[@piotrekg9617]

Witam, mam pytanie a propos wygłuszenia w kolumnie: mam 2 kolumny Tonsil ZGC 50-8-44 z lat 80.. W środku jest w foliowych paczkach coś nazwijmy na wzór twardej wełny mineralnej, po 4-5 na kolumne. I pytanie, czy nie powinno się tego materiału wygłuszeniowego na logikę wyjąć z tych folii?

[@DraconBS]

Jak wyjmiesz wygłuszenie z folii, to wełna będzie latać luzem po kolumnie, a jak jest w tych kolumnach otwór bass-reflex to jeszcze po pokoju ;).

[@piotrekg9617]

DraconBS Nie mam bass reflexu, i tak właśnie myślałem, czy to cokolwiek daje w paczkach :D A co sądzicie o umieszczeniu wytłoczek po jajkach w kolumnie? :D

[@DraconBS]

Piotr G Nie próbowałem nigdy. Dobrze się spisuje wełna mineralna przykryta dość grubą tkaniną. Wełna ułożyłem na ściance luzem, a tkaninę przyszyłem do ścianki pistoletem na zszywki w ten sposób, że tkanina utrzymuje wełnę w jednym miejscu :). Zamiast tkaniny można użyć też drobnej siatki.

[@piotrekg9617]

DraconBS Okej, dzięki wielkie :D Walcze z niepożądanym rezonansem, bo mój pokój jest na poddaszu i ma tylko 2,15m wysokości, przez co jest okropny pogłos, piętro niżej pokój wymiarowo identyczny, ale o wysokości 2,7m ma już 2x lepsze właściwości akustyczne. Zamierzam sie zabrać chałupniczo za wyłożenie sufitu i ściany naprzeciwko kolumn panelami (albo wytłoczkami :D ) i jakieś pułapki basowe w narożnikach. To ostatnie pytanko; lepiej trzymać kolumny na podłodze na gumowych koreczkach, czy jak teraz mam na regale (tak że nad nimi jest 10 cm od sufitu)? Nie jest to salon, gdzie mając sofe i telewizor można dowolnie ustawić kolumny i rozkoszować się brzmieniem idealnym, tylk opokój nastolatka, więc troche może być przeszkód przy postawieniu ich na podłodze :D

[@piotrekg9617]

O, i to jest najbardziej komfortowe chyba rozwiązanie, dzięki :D

[@janantonski4210]

mam zapytanie jak pozbyć się szumów w analogowym wzmacniaczu ,posiadam sanyo k2300 proszę o podpowiedż lub jeżeli byłaby taka możliwość mógłbym użyczyć mojego sanyo do zrobienia odcinka na you tube pozdrawiam

[@pdpp2714]

Zapomniał Pan powiedzieć że aby zmniejszyć TIM poprostu trzeba starać się zmniejszyć liczę stopni we wzmacniaczu.

[@Caesar1959XL]

Liczba stopni wzmocnienia nie ma większego znaczenia. Oczywiście w technice analogowej KAŻDE wzmocnienie powoduje jakąś degradację sygnału. Dlatego jedyna nie zniekształcona muza to ta z gitarą przy ognisku - bez mikrofonów, mikserów, wzmacniaczy etc:)

[@hihtitmamnan]

Reduktorze, mógłbyś zrobić odcinek o I2C? (dotyczy to kanału RS Elektronika, zgubiłem się :))

[@tergeate]

A jak by dać lampę jedynie w torze sprzężenia ?

[@DraconBS]

Samo sprzężenie to zwykle po prostu 2 rezystory i kondensator. Jeśli już dodawać gdzieś lampę, to w stopniu wejściowym.