Úvod
V článku Tónový korektor Baxandall vs. Federmann jsem popsal princip zapojení zpětnovazebního korektoru který je znám od roku 1952 pod názvem Baxandallův korektor, tento korektor samozřejmě měl a má i svou pasívní podobu.
Baxandall vs. Federmann
Aby mohl Baxandallův korektor nést vlastnosti zapojení Topologie Federmann musí splňovat několik důležitých podmínek:
-
1. Musí být postaven s dostatečnou rezervou zisku a to v pásmu až do 100kHz včetně.
-
2. Musí mít dostatečnou přebuditelnost.
Tyto dvě zdánlivě banální podmínky dovolují splnit ty nejnáročnější požadavky na kvalitu přenosu elektroakustického signálu, dovolují nastavit zcela rovnou charakteristiku pro pásmo 5Hz÷100kHz, což je u většiny jiných zapojení zcela nemožné.
Nevhodný OZ
Snahou v Topologii Federmann je dosáhnout rezervy zisku přes 40dB, což garantuje zkreslení řádu tisícin procenta a současně zaručuje ten nejvěrnější přenos.
Jak je patrné při omezení se pouze na pásmo do 20kHz a nedostatku důrazu na rezervu zisku, dochází u konstruktérů velmi často k použití nevhodného OZ.
Znázorněný OZ má na frekvenci 10kHz zesílení pouhých 40dB tedy 100x, je to ve skutečnosti jeho použitelná šířka pásma při zesílení 0dB a pro použití v korekčním zesilovači, stejně jak v jakémkoliv jiném nf. zesilovači je naprosto nevhodný!
Vhodný OZ
Zde se můžeme podívat na použití vhodného OZ, který má zesílení 60dB na kmitočtu 45kHz a 55dB na kmitočtu cca 80kHz. Při kmitočtu 100kHz má ještě zesílení 53dB!
Přestože jde o jeden z nejlepších OZ, který byl kdy vyráběn a je pro audiosignál velmi vhodný, přestože má šířku pásma 70MHz, podmínku Topologie Federmann již plně nesplňuje!
Jde o OZ LT1028, který má naprosto excelentní vlastnosti a pro Topologii Federmann je použitelný až do zesílení 53dB-40dB=13dB. Pro dále uvedené korektory s nastaveným zdvihem ±15 a 20±dB však jen stěží seženeme něco lepšího a budeme se muset smířit s tím, že podmínka rezervy zisku nebude nad zesílení +13dB již splněna.
Legendární TW40
Podívejme se nyní na tolik používané zapojení s jedním tranzistorem, které bylo použito i u dnes již legendárního zesilovače TW40.
Zapojení má natavené zesílení +10dB, použitý tranzistor KC509 si vedl velmi dobře a jeho zesílení je těsně pod +50dB. Pokud zapojení podrobíme kriteriu Topologie Federmann, pak neprojde ani při nastavení rovné charakteristiky, která zas tak moc rovná není.
Pomineme-li chybné zapojení elektrolytických kondenzátorů a nevhodně omezené zdvihy korektoru, nezbývá než uznat, že v době vzniku, kdy nebylo možno využít simulačních programů, šlo o zapojení vcelku zdařilé, které mnozí dodnes přes jeho chyby stále doporučují.
Korekční zesilovač „zapojení Federmann“
Korekční zesilovač „zapojení Federmann“ vznikl hluboko v minulém století či tisíciletí, bez znalostí simulačních programů a jen z náznakem tušení o vlivu rezervy zisku na zkreslení, kterou jsem zadokumentoval a dostatečně popsal až v tomto tisíciletí.
Z přiložených grafů je však dobře patrné, že již tato topologie velmi dobře splňoval potřebnou rezervu zisku a při 100kHz se již blížila potřebným 40dB!
„Zapojení Federmann“ oproti zapojení jednoho tranzistoru u TW40 zvýšilo zesílení samotného zesilovače připomínajícího vnitřní strukturu OZ o cca 15dB, korektor jako celek má základní přenos 0dB, tedy celkové zesílení o 10dB kleslo, tímto se rezerva zisku zvýšila o +25dB.
Zapojení Federmann (Baxandall) 2006
Ukázka konkrétního zapojení, vzniknuvšího v roce 2006, kde jsou nastaveny dva různé zdvihy cca ±15dB a ±20dB, u obou zapojení je střední kmitočet volen na 1kHz.
Zapojení již vychází z poznatků o vlivu rezervy zisku na zkreslení, potřebné šířky pásma popsané v SACD, blíže vinylu? a Dynamické saturaci, jako příčině Tranzistorového zvuku! Zapojení je snad nejvhodnějším kompromisem použitím vhodných OZ, kdy je ještě dostatečná rezerva zisku i linearita zesilovače.
Bipolární OZ mají vyšší zesílení a šířku pásma, naopak OZ s FET prvkem na vstupu zase lepší linearitu s ohledem na Udif.
Brzy dokončení
Související články:
- Tónový korektor Baxandall vs. Federmann -srovnání
- Tónový korektor Baxandall vs. Federmann - charakteristiky
- Tónový korektor Baxandall vs. Federmann - úrovně
- Tónový korektor Baxandall vs. Federmann - šum
- Nebuďte negramotní, aneb SPICE Compatibile programy
- Technická slepota a temno, aneb spásný pokus omyl a znevažování standardů
- Nebuďte negramotní potřetí, aneb výkonová ztráta
- Nebuďte negramotní podruhé, aneb neznalosti "Mistrů" při výpočtech
Diskuse