Oživování

Základní údaje: Napsal Bohumil_Federmann; Nadřazená kategorie: Výrobní postupy; Kategorie: Oživování; Zveřejněno: 26. květen 2012; Vytvořeno: 26. květen 2012; Zobrazení: 10250

Úvod

Po článcích Ultra nízko šumové provedení zesilovače HQQF-55-506W a Ultra nízko šumové provedení zesilovače HQQF-55-506W_ULN by bylo vhodné představit i nějaká měření dokládající vynikající vlastnosti zesilovače.

Šířka pásma

Vycházeje s výkonového rozložení akustického výkonu v závislosti na frekvenci, není nutné se honit za maximálním výkonem v celé šířce přenášeného pásma, proto byla šířka pásma měřena při výstupním napětí o amplitudě 1,41V. Snahou bylo dosažení šířky pásma větší jak 1MHz, proto byl klidový proud koncovými tranzistory nastaven na 50mA/pár výkonových tranzistorů a k tomu správně vykompenzována celková ZV.

Přenosová charakteristika 0Hz až 700kHz byla naprosto rovná, nad 700kHz se pozvolna snižovala, aby při 1MHz dosáhla poklesu o -1dB, při 1,2MHz dosáhla -2dB a při 1,4MHz -3dB a následoval strmější sestup. Zvýšením klidového proudu a změnou kompenzace celkové ZV lze dosáhnout ještě výrazně vyšší šířky pásma.

Měření

Měření bylo provedeno na výstupu zesilovače s drátovým odporem 3R9 spolu s Boucherotovým členem M1+10R, při nastaveném klidovém proudu koncovými tranzistory 50mA/pár a šířce pásma pro -3dB 0÷1,4MHz. Jak je patrné z celého měření, jsou drobné překmity hran obdélníku zapříčiněny nevykompenzovaným vedením k osciloskopu.

100kHz

200kHz

400kHz

700kHz

1MHz

1,4MHz

Závěr

Jak je z výsledků měření patrné, jde zřejmě v ČS končinách o první výkonový zesilovač u něhož je možné nastavit šířku pásma větší jak 1MHz, vzhledem k bezkonkurenční rezervě zisku je i bezkonkurenčně nízké zkreslení a nezbývá než vše doplnit poslechovým srovnáním.

Další měření:

Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, malé impedance

Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, výkony a frekvenční rozsahy

Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, poměr signál šum a výstupní odpor

Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1

Diskuse

Základní údaje: Napsal Bohumil_Federmann; Nadřazená kategorie: Výrobní postupy; Kategorie: Oživování; Zveřejněno: 30. červen 2011; Vytvořeno: 30. červen 2011; Zobrazení: 8395

Úvod

Další ze série článků "Nebuďte negramotní" ve kterém se podíváme, proč se zřejmě nikdy nebude vzájemně přibližovat poslechový dojem a měření, neboť se zcela záměrně měří v mezích kde se akustický signál nevyskytuje.

Jednotlivé články

Výkonové rozložení akustického signálu

Pro objektivní zjištění výkonového rozložení akustického signálu jsem použil materiálů Japonského týmu vedeného T. Ooahashihem, složeném z deseti japonských univerzit a výzkumných ústavů (Oohashi, Tsutomu, Emi Nishina, Manabu Honda, Yoshiharu Yonekura, Yoshitaka Fuwamoto, Norie Kawai, Tadao Maekawa, Satoshi Nakamura, Hidenao Fukuyama a Hiroshi Shibasaki), který pracoval na vývoji nových digitálních standardů "super audio compact disk" (SACD) a "digital versatile disk audio (DVD-audio), přičemž zkoumal vliv vyšších harmonických na lidské smysly, následně neurologové publikovali výsledky v Journal of Neurophysiology a na konferenci AES v roce 2000. Více je na toto téma napsáno v článku SACD, blíže vinylu?.

Hladina -10dB

Podíváme-li se na hladinu -10dB pak zjistíme, že akustický signál nad cca 500Hz již této hladiny nedosahuje a pohybuje se trvale pod touto hladinou. Úroveň akustického výkonu -10dB však představuje pouhou 1/10 výkonu, kterou potřebujeme v pásmu pod 500Hz.

Hladina -20dB

Podíváme-li se na hladinu -20dB pak zjistíme, že akustický signál nad cca 15kHz již této hladiny nedosahuje a pohybuje se trvale pod touto hladinou. Úroveň akustického výkonu -20dB však představuje pouhou 1/100 výkonu, kterou potřebujeme v pásmu pod 500Hz.

Hladina -30dB

Podíváme-li se na hladinu -30dB pak zjistíme, že akustický signál nad cca 35kHz již této hladiny nedosahuje a pohybuje se trvale pod touto hladinou. Úroveň akustického výkonu -30dB však představuje pouhou 1/1000 výkonu, kterou potřebujeme v pásmu pod 500Hz.

Limitace

Limitace je vždy stav havarijní a v Hi-Fi zvuku nemá žádné místo, jde o stav, který při běžném poslechu a provozu zesilovače nesmí nikdy nastávat a ani nastat, proto jakékoliv řešení ala DPA, které se snaží jakkoliv limitaci upravovat je zcela zbytečné a nežádoucí.

Jediné místo kde má přínos limitaci řešit, je řešení havarijních stavu a limitace nesmí být pro zesilovač destruktivní. Limitaci má smysl řešit z hlediska bezpečnosti zesilovače, ale ne z hlediska jeho poslouchatelnosti.

Pásmo do 500Hz

Pásmo do 500Hz je výkonově nejnáročnější pásmo a zde si musí zesilovač poradit s podstatnou částí výkonu, často se dostává až k hranici limitace, proto je nutné na těchto kmitočtech měřit při výkonech řádově 1W, ale také až pod hranicí limitace.

Velmi důležité je chování na nejnižších kmitočtech, kde se nám významně na zvuku podílí vnitřní odpor zdroje, který je výslednou kombinací velikosti síťového transformátoru a filtračních kapacit. Poněvadž se ve většině případů používá pouze dvoucestné usměrnění jednofázového napětí, nelze po značnou část periody zajistit dostatečně tvrdé napájení, proto nezbývá, než dát větší důraz na dostatečnou velikost filtračních kapacit.

Pásmo nad 500Hz až do 15kHz

V tomto pásmu se většina zesilovačů chová dostatečně dobře, obzvláště s přihlédnutím ke skutečnosti, že akustický výkon nedosahuje ani jedné desetiny výkonu potřebného pod 500Hz.

Pásmo nad 15kHz

Pásmo nad 15kHz, které může sahat až daleko za 100kHz, jak bylo pro zesilovač výkonově významné pásmo do 500Hz, pásmo nad 15kHz je pro zvuk velmi významné z hlediska barvy tónů a citlivosti lidského ucha na velmi malé zkreslení.

V tomto pásmu se výkonově pohybujeme pod 1% výkonu potřebného pod 500Hz. Nejde tedy o výkonové dimenzování zesilovače na těchto kmitočtech, ale spíše o jeho fázové a frekvenční charakteristiky. Při takto malých výkonech a vysokých frekvencích nám nemalou roli sehrají šumové vlastnosti zesilovače a také se nám na poslechu projeví dostatečná rezerva zisku.

Závěr

Je zcela evidentní, že jakékoliv honění se za měřením limitace je naprosto scestné a vůbec nezáleží zda je to na 1kHz či na 10kHz, nebo na frekvencích ještě vyšších.

Mnohem důležitější je měření na výkonech korespondujících s výkonovým rozložení akustického signálu, tedy na vyšších frekvencích v řádech jednotek wattů. Stejně tak sebelepší snahy za vysokou rychlostí přeběhu, při velkých amplitudách ztrácí na svém významu.

Mělo by se poněkud více poslouchat a pak se snažit nalézt alespoň nějakou paralelu, mezi měřením a slyšením, ale při posledním článku Nebuďte negramotní pošesté, aneb exploze neznalosti a xenofobie na hifi_slovanetu jsme byli spíše svědky, jak zpochybnit hodnotitele poslechových testu, namísto toho, aby se hledala odlišnost měření a slyšení.

Zcela záměrně se měřilo v mezích kde se nikdy nemůže akustický signál vyskytovat a od takového, nechce se mi napsat až podvrženého měření se dělaly cílené a účelové závěry.

Abych se vrátil k otázce v samotném nadpisu: "Proč měření nemůže odrážet poslechový dojem", odpověď je nasnadě, nemůže, neboť konstruktéři nepřiznají, že jejich měření je nic vypovídající a jiné měření nechtějí připustit.

Jsou na své čísla hrdí a mohou se za nimi přetrhnout, že jsou to čísla nic neříkající, si nedokážou vůbec připustit. Otázkou je jak dlouho ještě budeme měřit limitace zesilovače a tvrdit, že je to ten nejdůležitější parametr?

Diskuse

Základní údaje: Napsal Bohumil_Federmann; Nadřazená kategorie: Výrobní postupy; Kategorie: Oživování; Zveřejněno: 22. červen 2011; Vytvořeno: 22. červen 2011; Zobrazení: 9878

Úvod

Další ze série článků "Nebuďte negramotní" ve kterém se podíváme, jak se dá využít či také zneužít výsledků měření. Ten kdo jim opravdu rozumí, je použije pro nastavení pracovního bodu, ten komu moc neříkají či má předem stanovený cíl jiný, je využije posvém.

Jednotlivé články

Měření průběhu

Podívejme se na měření průběhu modulů Hi-Fi zesilovačů na obrázcích můžeme vidět průběhy při různých frekvencích a výkonech.

Pavel Dudek a hifi.slovanet

Po explozi neznalosti a xenofobie na hifi_slovanetu se jeho ústředním tématem staly modulů Hi-Fi zesilovačů HQQF. Podívejme se, jak komentoval průběhy konkurenčního stroje sám Pavel Dudek.

Co Pavel Dudek neviděl či vidět nechtěl !

Jak je patrné je Pavel Dudek specialista na provoz zesilovačů v limitaci, které zasvětil podstatnou část vývoje svých zesilovačů. Osobně nejsem zastáncem limitace v žádné podobě, vždy jde o stav nežádoucí a spíše havarijní, je mi jedno zda vytvoří takový či onaký les harmonických, ale vždy jich vytvoří.

Podíváme li se hned na první průběh pod limitací při 1kHz. Je patrné, že takto nastavený zesilovač má již náznak přechodového zkreslení. Poněvadž jde o první připojení zkompletovaného zesilovače na osciloskop, je nutné nejdříve nastavit pracovní bod, klidový proud na co nejmenší hodnotu, ale takovou, která ještě přechodové zkreslení dostatečně eliminuje.

Moduly mají pro tento účel dostatečnou rezervu a klidový proud lze plynule nastavit od 0mA/tranzistor až po více jak 1A/tranzistor. Nastavení optimální velikosti klidového proudu je lepší dělat na vyšších frekvencích, například při 100kHz, ale musíme mít na paměti, že moduly mají zabudovaný Boucherotův člen dimenzovaný pouze na 5W!

Další obrázek je na 10kHz, kde je již dokonale znát, že velikost klidového proudu nebyla doposud optimálně nastavena, krom toho je na snímku patrné, že zátěž zesilovače má silnou vazbu se samotným generátorem připojeným na vstup. Vazba může být nesprávným zemněním či elektromagnetickou indukcí, je tak velká, že je to patrné i na měření vstupního signálu, který je již viditelně deformován.

Krom nepřehlédnutelných chyb v připojení zátěže a vstupu zesilovače je další chybou měření trvalým výkonem na takto vysokých kmitočtech, kde je již značně přetěžován Boucherotův člen a je pravděpodobné, že již došlo k jeho poškození.

Optimálně nastavení a až pak měření !

Jak je vidět na jiném než Vaňkovém měření, je možné měřit po správném nastavení klidového proudu a nevytvoření školáckých chyb v propojení generátoru, zesilovače, osciloskopu a zátěže i pod limitací na kmitočtech 100kHz, ale ne výkonem trvalým, ale krátkodobým, který by nepoškodil Boucherotův člen.

Jak můžeme vidět na měření, tak moduly Hi-Fi zesilovačů při správném nastavení zvládají hravě napětí 120Všš/4Ω, při stejném vstupním napětí si umí poradit i s frekvencí 100kHz.

Další serioznější měření

Zde se můžeme podívat na poněkud serioznější měření zkreslení, kde je žlutě znázorněno pozadí a zeleně výstup zesilovače. Je patrné, že moduly Hi-Fi zesilovačů zesilují i šumové pozadí, které je jim přiváděno na vstup.

Závěr

Jak je z měření prezentovaného na hifi_slovanetu patrné, při nesprávném nastavení, nemůžeme čekat správné výsledky, pokud se k tomu přidají i značné chyby ve vzájemném propojování, máme senzaci na světě, lépe řečeno na hifi_slovanetu.

Otázkou zůstává, nakolik se jedná o naprostou neznalost a nakolik se jedná o záměr či projev snad až podlého konkurenčního boje, vždyť ke zmanipulování davu stačí naměřit zkreslení v limitaci při 10kHz a davu neříct, že se v akustickém signále nemůže takto velká amplituda vůbec vyskytnout.

Pokud budou "Mistři" takto manipulovat s přihlížejícím davem, nikdy se nebude vzájemně přibližovat poslechový dojem a měření, neboť se zcela záměrně měří v mezích kde se akustický signál nevyskytuje a aby se chyby ještě podtrhly, úmyslně se měří při nesprávném nastavení.

Je pozoruhodné kolik úsilí se věnuje na hifi_slovanetu tomu, aby se vynikající výsledek poslechového testu modulů Hi-Fi zesilovačů ukázal v jiném světle či zvuku, než v jakém jej slyšeli samotní posluchači. Kdyby se stejnou verbou vrhli do vývoje nových strojů, možná by byl výsledek zajímavější. Rozhodně je lidštější něco vlastního stavit než něco cizího bořit, ale zase to není tak České.

Vývoj cen a čím jsou také dány

Poněvadž se jednalo o první moduly, kde se předpokládala jistá technická erudovanost, bylo předpokládáno, že jejich majitel je schopen, alespoň triviálního nastavení dle použitého napájecího zdroje. Klidový proud byl u těchto modulů přednastaven při napájecím napětí ±30V na 20mA/tranzistor a výstupní nesymetrie na 0mV. Konečné nastavení mělo být provedeno až na hotovém stroji.

Jak se ukazuje, nelze spoléhat ani na to, že si nový majitel poradí s optimálním dostavením klidového proudu a výstupního napětí. Jak byly zrušeny stavebnice, tak bylo zavedeno měření modulů při kupujícím udaném napájecím napětí a zatěžovací impedanci. Tento fakt měl však za následek navýšení ceny.

Zdroj: Vaněk, Perys

Diskuse

Základní údaje: Napsal Bohumil_Federmann; Nadřazená kategorie: Výrobní postupy; Kategorie: Oživování; Zveřejněno: 9. červen 2011; Vytvořeno: 9. červen 2011; Zobrazení: 12735

Úvod

V článcích Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1 , poměr signál šum a výstupní odpor a Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, výkony a frekvenční rozsahy již bylo mnohé popsáno, nyní se podíváme na chování zesilovače pro malé impedance.

Napájecí napětí ±30V

Měřeno sondou 1:1 a burstem se střídou 1:10, při 1kHz, nejdříve do 500mΩ před proudovým omezením a následně ukázkové proudové omezení, jako třetí měření je měření do 200mΩ.

Jde o modul pro napájecí napětím do 63V a impedanci 4Ω, kde špičkový proud nepřesáhne 15A, proudové omezení je nastaveno k 20A, což je naprosto vyhovující.

Následné měření je měření přenosových charakteristik pro zátěž 2Ω, čímž si každý udělá obraz o chování v můstku se 4Ω zátěží a na závěr je měření do impedance 500mΩ, kde je již patrný poměr vlivu výstupního odporu modulu a indukčnosti zátěže, která činila 16µH.

Závěr

Ve všech měřeních modul prokázal šířku pásma 200kHz, rozkmit výstupního napětí až k hodnotě napájecího napětí -3÷5V a schopnost běžně dodávat proud až 4A na tranzistor, tedy celkem 20A.

Na základě upřesňujících specifikací lze moduly sestavit na míru, pro různé napájecí napětí a různé výstupní impedance, od čehož je pak odvozen výstupní výkon.

Diskuse

Základní údaje: Napsal Bohumil_Federmann; Nadřazená kategorie: Výrobní postupy; Kategorie: Oživování; Zveřejněno: 8. červen 2011; Vytvořeno: 8. červen 2011; Zobrazení: 14416

Úvod

v článku Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1 a Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1 , poměr signál šum a výstupní odpor jsme se mohli podívat na některé vlastnosti modulu Hi-Fi zesilovače HQQF-55-506W-5-1.

Jak šel čas, vyskytly se jisté nejasnosti kolem charakteristik a výkonů, které je modul schopen zvládat, proto jsem provedl a hlavně zadokumentoval několik dalších měření.

Napájecí napětí ±30V

Měřeno sondou 1:1 při 100Hz, 1kHz, 10kHz a 100kHz, rozkmit výstupního napětí dle záznamů, obdélník měřen při polovičním vstupním napětí.

Vše měřeno na hotovém modulu při 4Ω zátěži, se vstupním filtrem a celkovou ZV nastavenou na šířku pásma 200kHz. Přenosové charakteristiky byly měřeny pro vstupní amplitudu 1V a výstupní cca 10V, při zátěži 8Ω a 4Ω.