Дъмпинг фактор

Дъмпинг фактор

Когато мембраната на високоговорителя вибрира, тя задейства и бобината на говорителя, като микрофон и генерира на електрически сигнал. Генерирания сигнал е обратно Електро Движещо Напрежение. Това е електрически сигнал, който протича през кабела до изхода на усилвателя и след това се връща в говорителя. ЕДН е с обратен полеритет на движението на говорителя и индуцирането в намотката на говорителя намаля инерцията на мембраната му. Когато мембраната на говорителя се движи напред ЕДС дърпа говорителя назад и обратно.

Дъмпинг фактор – величина, която изразява способността на усилвателя да контролира движението на говорителя. Усилвателите изпращат електрически изпулси към бобините на говорители и в резултат се задвижва мембраната. Когато сигнала прекъсне, говорителя е набрал инерция и не спира веднага, което води до изкривяване и неточности в звуковата картина.

Дъмпинг факторът е равен на товарния импеданс, разделен на импеданса на изхода на усилвателя. Ако импеданса на говорителя е 8 ома, а импеданса на изхода на усилвателя е 0,01 ома, то дъмпинг фактора е 800. Импеданса на говорителя, и импеданса на изхода на усилвателя варират с различните честоти на звуковата картина, както и дъмпинг фактора заедно с тях.

Колкото по-малък е импеданса на изхода на усилвателя, толкова по-голям е дъмпинг фактора. Дъмпинг фактор равен на 1000 се счита за висок. 

Как можем да изчислим дъмпинг фактора на своя усилвател.
Трябва да изчислим първо изходното съпротивление на усилвателя. При еднакъв входен сигнал измериме напрежението на изхода без натоварване Ео и с натоварване U при определено съпротивление R на ОТ и кабела. Така получаваме ro.

И вече стигаме до коефициента на демпфиране /дъмпинг фактора/, който е отношение на съопротивлението на товара и изходното съпротивление на усилвателя.

Заключение.

Ламповите усилватели обикновено имат нисък ДФ, около 3 до 10.
Транзисторните имат ДФ над 30.
Затова ламповите усилватели имат по-слаб контрол над басовият говорител.
Баса „не може да спре”.
Това създава усещане за за по-силен бас.
Разбира се има и изключения.
При двутактните стъпала, където обратната връзка е приемлива, с примерно 20dB ОООВ усилвател с EL-34 има дъмпинг фактор от порядъка на 50.

Цирклотрон с 6ф5п

.

 

Да направиш цирклотрон е предизвикателство за всеки конструктор на лампови усилватели.
В нета ми попадна интересна схема на цирклотрон с 6ф5п.
http://tubesound-ru.livejournal.com/73306.html
Идеята веднага ми легна на сърцето.
Първото, което ще направя е да преработя схемата според моите разбирания.
Преработвам най-напред захранването, предизвикало полемика в аудиофорума.
Блазни ме да преработя фазоинвертора. Целта е да заменя пентодът, който е включен в триоден режим с чист триод.
Фазоинверторното стъпало е от типа "фазоинвертори с разделено натоварване".
С такъв фазоинвертор се постига добро балансиране на рамената.
Тъй като в този тип фазонвертоно стъпало няма усилване, то няма и особено големи изисквания към лампата.
Смятам да използвам ЕСС83, 6н2п или 6н9с.

Вариант на променената схема - неокончателна.
Смятам да преизчисля всички стойности на елементите и да експериментирам някои промени още. 

Оказа се, че по схемата трябва да се направят още дребни промени.

Когато стане готов ще публикувам окончателната схема.

 Стилизирана схема на цирклотрон,
която по щастливо стечение на обстоятелствата припознах, като част от логото ми за месинговата табела на ампа - в средата са инициалите ми

Почти няма писано за топологията на цирклотрона на български език.
Ще се постарая да внеса малко яснота по въпроса.

Предимство на цирклотрона е, че съчетава качеството на SE и мощността на РР усилателите.
В правотоков режим крайните лампи работят съответно в триоден или пентоден режим. В променливотоков режим лампите са свързани паралелно. Анодът на едната лампа в крайното стъпало е свързан с катода на другата през захранване. Цялата схема е свързата през изходния трансформатор/автотрансформатор към земя. Това отличава цирклотрона от двутактната топология, където лампите са свързани последователно по променлив ток.
В резултат съпротивнението на товара между катодите на крайните лампи в цирклотрона е равно приблизително на 1/4 от товара на РР изходно стъпало, изпълнено със същите лампи.
За цирклотрон входното съпротивление на трансформатора/автотрансформатора е обикновено между 600 и 1600 ома в зависимост от използваните крайни лампи.
Изискванията към изходния трансформатор/автотрансформатор не са толкова големи, както при другите топологии на лампови усилватели. Това ги прави евтини и лесни за изработване.

Недостатък е, че са необходими развързани/плаващи захранвания - по 2 за канал.
Двата източника на захранване са свързани към автотрансформатора, чиито среден извод е замасен. Ако "клатенето" на крайните лампи през първа решетка се случва спрямо маса, то това би съответствувало на клатенето на обикновен катоден повторител или трябва да обезпечава необходимия размах между катод и първа решетка. В реалните схеми на цирклотрон този недостатък се решава частично, като захранването на драйверите се взема от захранването на противоположната крайна лампа.

Пресмятане на автотрансформатор за цирклотрон:
Това няма къде другаде да прочетете, тъй като конструкторите пазят тайните си и не ги споделят безвъзмездно. Аз пък не мисля, че такива неща трябва да се крият. Ще споделя метода на изчисление до който достигнах, и който се оказа съвсем лесен.
И така.
Направих набързо една примерна схема, с която да поясня методиката.

В ляво е схема на автотрансформатор, а в дясно на изходен трансформатор със същите параметри.
Видно от схемата намотките на чиито изводи се свързва озвучителното тяло са по-дебели.
Преводното отношение се пресмята, като общият брой навивки се раздели на броя на навивките за озвучителното тяло.
В посочения пример преводното отношение за 4 омови колони е 1740/100=17,4
Входното съпротивление на автотрансформатора изчисляваме, като квадрата  на преводното отношение умножим по импеданса на озвучителното тяло или по 4 за конкретния случай.
Получаваме 1211 ома входно съпротивление за този автотрансформатор.
Сега да видиме как се изчислява броят на навивките за 8 омови озвучителни тела.
Делим входното съпротивление 1211 ома на съпротивлението на озвучителните тела 8 ома и вадим корен квадратен от резултата. Така получаваме преводното отношение - 12,3.
Общия брой навивки 1740 разделяме на преводното отношение необходимо за 8 омови озвучителни тела 12,3 и получаваме 141 навивки.
Съответно ги разпределяме от двете страни на извода, свързан към маса, за да получим симетрия.
На начина по който се определя дебелината на проводниците няма да се спирам.
При тези автотрансформатори също може да се прави елементарно секциониране. Навиват се първо навивките с по-тънък проводник за едното рамо в един слой, след това се навиват навивките с по-добел проводник за ОТ в средна секция и накрая се навиват навивките с по-тънък проводник на другото рамо в най-горна секция.

Магнитопровода няма въздушна междина.
За усилвател с 20 вата изходна мощност е необходим магнитопровод около 7 квадрата.
За малък проект, като този 3,5 квадрата ще са напълно достатъчни.




Напредък по моя мини проект:
Защо точно 6ф5п?
6ф5п, според американските конструктори на лампови изделия, е най-сполучливата лампа от този вид.
Според мнозина тя "свири" в пъти по-добре от ECL86, чиито аналог се явява.

Въпроса с четирите развързани захранвания вече съм решил принципно.
Остава да ги реализирам на практика.


Кутията също е почти готова.
С такъв материал съм работил и при други мои проекти http://stoyants-diyprojects.blogspot.com/2014/03/ecl-86.html
На снимките еталбонда е още с предпазното фолио и не са слепени кутиите.
Лошо ги изрязаха този път, с тъп фрезер и в резултат се получиха груби срезове с много спорадични мустаци и дефекти.
Може да се наложи да китвам ръбовете и да пребоядисам цялата кутия.

Вече става видна, каква ми е идеята за дизайна. Скоро ще започна да прехвърлям частите от работното шаси в кутията.

Вече са готови изходните автотрансформатори на цирклотрона, навити на фреснско желязо с изключителни параметри и оформени в неподражаемия стил на майстора.

Термосвиваемият шлаух се оказа безценен за този проект.

Посребреният проводник с изолация от термосвиваем шлаух е подходящ избор за опровадяване на усилвателя.

Нямайки търпение налепих елементите набързо, без много да ги подреждам на този етап.

Набързо спретнах едно импулсно захранване, с четири независими анодни.
Това е ВРЕМЕННО, докато ми навият истински трансформатор с 4 независими анодни.

Държи 4х40мА на 180 волта.

Включих го и взе, че свирна най-накрая. Резултата е доста обнадеждаващ. Както напоследък се изразяват се получи много як бас с чисти среди и невероятни високи. Не мога да повярвам, че с тези лампи постигнах толкова висока мощност.

На този етап все още нищо не е прецизно настроено. Това ще стане, когато е готов истинският захранващ трансформатор.

Няма такъв звук!

Чакам захранващият трансформатор с 4 анодни!


Библиография:
http://www.tubecad.com/2012/11/blog0250.htm
http://www.klausmobile.narod.ru/notebook/nb_03_circlotron_r.htm
http://www.tornadoacoustics.ru/forum/7-352-1
http://rh.adsh.org.ua/viewtopic.php?id=1912

Tube Preamplifier with DAC

Features of AK4396 board

-            AK4396 can playback DSD and PCM audio data, as Fs from 44.1 kHz to
             192kHz and DSD64 according to its’ datasheet; Proprietary solution for
              352.8 kHz, 384 kHz and DSD128
-            Configuration from PCM to DSD data format and back, is done by PIC1823
             microcontroller, which 0.5sec after his work is done, is putted on sleep mode
             not to insert disturbances                      
-            Indicates input sampling rates of PCM and DSD
-            AK4396 accepts 16-, 20-, and 24-bit PCM audio data
-            Button for selecting digital filter setting
-            Reconstruction filter is made of MELF Vishay resistors and polyester
             capacitors

През последните години се наложи още един качествен източник - DAC (digital-to-analog converters)
С оглед повишаване нивото на сигнала, при запазване качеството, разработих придусилвател, подходящ както за DAC, така и за CD конзоли.
За тест "събрах" един DAC, като използвах ниско шумяща миниатюрна лампа  6н17б.

Прави впечатление, че според заводските данни, тази лампа е доста близка по характеристики до прочутата ECC83.

Имах възможност да експериментирам с няколко DAC-а и накрая се установих на AK4396.
http://jlsounds.com/i2soverusb-with-ak4396.html
В момента предусилвателят осигурява само индикотраната лампа, тъй като ДАК-а е с много високо ниво  и не се нуждае от усилване.

Получи се доста компактно устройство, което се събра в симпатична кутия.

Махагоновите дървени елементи внасят малко разкош в дизайна.

В устройството са вложени специален нискошумящ микро електропредпазител и нискошумящи въглеродни резистори Tesla.

Филмчето е заснето с телефон и няма претенции за качество, но може да видите как действа индикаторната лампа.

Междукаскаден SE трансформатор

Междукаскадният SE трансформатор е  предназначен за лампи с Ri<2k.
Подходящ е за междукаскадна връзка в лампови усилватели, като се изключва употребата на прехвърлящи кондензатори. Практиката е доказала, че междукаскадните трансформатори дават по-добри резултати от всички прехвърлящи кондензатори, дори елитни.
Звученето на усилвател с междукаскаден трансформатор е без изкривявания, неоцветено , с детайл и неповторимо усещане атмосферата на музикалната творба.

Трансформаторите са оптимално секционирани с оглед да осигурят честотен обхват 5Hz-100kHz. Максимален работен ток - 50mA (тествано). Предвиден е ултралинеен извод на 50 процента от първичната намотка, при употреба на пентоди.
Кратък списък на лампи, които могат да работят с този трансформатор:
6С15П, 6С45П, 6Э5П, 6Э6П, 6Н6П (триодите в паралелно свързване), 6Н30П (всеки триод по отделно), 6П15П, 6П9, 6Ж52П, 6Ж43П и др.
п.с. 6Э5П е с Ri 1,1 к според Алексей Шалин - един от авторитетите в областта на ламповата техника. повече можете да прочетете тук

Ето няколко примера за включване на трансформатора в различни схеми.

Трансформаторът е изключително подходящ за усилватели с крайна лампа ГМ70.

Някои конструктори използват SE междукаскадни трансформатори и в РР топология.

Трансформаторите са изработени прецизно от доказан майстор.

Измерванията показаха честотна характеристика на трансформатора от 5Hz до 100 000Hz