Single - ended class A.rar

Klasa A single ended

W zał±czniku znajduje się arykuł autorstwa Nelsona Passa przetłumaczony przeze mnie. Oryginał na stronie: http://www.passdiy.com Tematyka naprawde interesuj±ca. Polecam. Wkrótce następne przetłumaczone przeze mnie teksty. Wzmacniacze single ended pracuj±ce w klasie A z pewno¶ci± zadomowiły się na rynku przez ostatnie cztery lata, od czasu gdy zaczęli¶my testować pierwszego Alepha 0. Więc, czy to jest jeszcze jedna ciekawostka, czy jeszcze jeden fundamentalny przykład konstrukcji umożliwiaj±cy zaspokojenie odwiecznych d±żeń do idealnego wzmocnienia. Kiedy zaczynałem projektować wzmacniacze 25 lat temu wzmacniacze klasy AB zaczynały zdobywać rynek. Moc i zniekształcenia harmoniczne były ważn± rzecz±, a największy magazyn audio twierdził, że urz±dzenia o jednakowych parametrach brzmi± identycznie. Słyszeli¶my triody, pentody, tranzystory bipolarne, VFETy, TFETy, IGBT, konstrukcje hybrydowe, zniekształcenia harmoniczne, intermodulacyje, sko¶ne, fazowe, kwadratyzację, sprzężenie zwrotne, płytkie lub jego brak, niskie wzmocnienie, klasę AB, klasę A, czyst± klasę A, klasę AA, klasę AB, klasę D, klasę H, sprzężenie stałe, dynamiczne, optyczne, "żyj±ce", duże zasilacze, m±dre zasilacze, regulowane zasilacze, separowane zasilacze, przeł±czalne zasilacze, dynamiczne pokoje, wysokie pr±dy, zbalansowane wej¶cia i zbalansowane wyj¶cia. Muszę przyznać, że jestem odpowiedzialny za kilka z tych rozwi±zań. ......

  • Single - ended class A.rar
    • Single - ended class A.txt


Pobierz plik - link do postu

Single - ended class A.rar > Single - ended class A.txt

Klasa A single - ended



Wzmacniacze single ended pracuj?ce w klasie A z pewności? zadomowi?y si? na rynku przez ostatnie cztery lata, od czasu gdy zacz?liśmy testowaae pierwszego Alepha 0. Wi?c, czy to jest jeszcze jedna ciekawostka, czy jeszcze jeden fundamentalny przyk?ad konstrukcji umo?liwiaj?cy zaspokojenie odwiecznych d??e? do idealnego wzmocnienia.
Kiedy zaczyna?em projektowaae wzmacniacze 25 lat temu wzmacniacze klasy AB zaczyna?y zdobywaae rynek. Moc i zniekszta?cenia harmoniczne by?y wa?n? rzecz?, a najwi?kszy magazyn audio twierdzi?, ?e urz?dzenia o jednakowych parametrach brzmi? identycznie.
S?yszeliśmy triody, pentody, tranzystory bipolarne, VFETy, TFETy, IGBT, konstrukcje hybrydowe, zniekszta?cenia harmoniczne, intermodulacyje, skośne, fazowe, kwadratyzacj?, sprz??enie zwrotne, p?ytkie lub jego brak, niskie wzmocnienie, klas? AB, klas? A, czyst? klas? A, klas? AA, klas? AB, klas? D, klas? H, sprz??enie sta?e, dynamiczne, optyczne, " ?yj?ce " , du?e zasilacze, m?dre zasilacze, regulowane zasilacze, separowane zasilacze, prze??czalne zasilacze, dynamiczne pokoje, wysokie pr?dy, zbalansowane wejścia i zbalansowane wyjścia.
Musz? przyznaae, ?e jestem odpowiedzialny za kilka z tych rozwi?za?.
Pomijaj?c cyfrowo nagrany materia? wiele rzeczy nie zmieni?o si?. Kiepskiej jakości wzmacniacze ci?gle obecne s? na rynku, najwi?kszy magazyn audio ci?gle nie s?yszy ró?nicy, a audiofile ci?gle obstaj? przy swoich lampach. Zostawiaj?c na boku wielko rynkowe przyk?ady mamy wiele d??e? do zwi?kszenia jakości dźwi?ku ze wzmacniaczy. Ka?de odbijaj?ce si? na wydajności. Teoria ta nie jest s?uszna.
B??dem by?o u?ywanie danych wzmacniaczy do określenia ich brzmienia. Wzmacniacze o jednakowych parametrach nie s? porównywalne, a produkty z wi?ksz? moc?, szerszym pasmem przenoszenia i mniejszymi zniekszta?ceniami nie koniecznie brzmi? lepiej. Spogl?daj?c wstecz wzmacniacz oferuj?cy najwi?ksz? moc, najmniejsze zniekszta?cenia intermodulacyje i harmoniczne lub najwi?kszy wspó?czynnik t?umienia lub najmniejszy szum nie sta? si? klasykiem lub nawet chwilowym sukcesem na rynku. Przez pewien czas w spo?eczności technicznej istnia? pogl?d, ?e ewentualnie pewne obiektywne analizy mog?y pogodziae zdania s?uchaczy z parametrami technicznymi. Mo?e w przysz?ości to nast?pi, ale obecnie audiofile odrzucaj? parametry techniczne jako wskaźnik jakości dźwi?ku. I tak powinno byae. S?uchanie muzyki jest subiektywnym odczuciem ka?dego cz?owieka. Nie powinniśmy d?u?ej dopuszczaae parametrów, aby definiowa?y jakośae dźwi?ku, tak samo jak nie powinniśmy dopuszczaae, aby analizy chemiczne decydowa?y o smaku dobrych win. Parametry mog? opisaae wn?trze urz?dzenia, ale nie mog? decydowaae o brzmieniu muzyki.
Dlaczego w ogóle chcemy zredukowaae subiektywne odczucia do obiektywnych parametrów? Smaczki w muzyce s? dla tych, którzy je odczuwaj?, a definiowanie poprzez liczby dla tych co nie robi? tego.
Tak jak w sztuce, komponenty audio s? efektem indywidualnych d??e? i odbijaj? wypracowan? filozofi?. Tworz? one obiektywn? i subiektywn? jakośae, która ma byae później odbierana. Podstaw? jest to, ?e komponenty odzwierciedlaj? filozofi? tworz?cego, a szczególnie jakościowa natur? budowanego urz?dzenia.
Odchodz?c od ch?ci określenia jakości sposobem obiektywnym musimy wykonaae krok w ty? od konsumowanego dźwi?ku w kierunku i zag??biae si? w proces, z którego zosta? on otrzymany. Historia tego, co zosta?o uczynione dźwi?kowi jest wa?na i musi byae uwzgl?dniona jako cz?śae rezultatu ko?cowego. Wszystko co zosta?o zrobione z sygna?em jest na niego nak?adane, jakkolwiek delikatnie.
Doświadczenia pokazuj?ce co dobrze brzmi z naukowego punktu widzenia wyznaczaj? podstawowe drogi do tego co brzmi dobrze, a co nie.
Prostota i minimalna ilośae elementów jest spraw? podstawow?. Dzi?ki temu w?aśnie urz?dzenia lampowe odznaczaj? si? wysok? jakości?. Im mniej elementów na ście?ce sygna?owej, tym lepiej. Ta podstawowa zasada sprawdza si? nawet, gdy po dodaniu dodatkowego stopnia wzmacniaj?cego polepszaj? si? parametry techniczne urz?dzenia.
Charakterystyki oraz u?ycie stopni wzmacniaj?cych jest wa?ne. Indywidualne ró?nice w jakości pomi?dzy takimi samymi uk?adami s? wa?ne tak samo jak ró?nice w umiejscowieniu. Ca?y sygna? nosi w sobie sk?onności stopni wzmacniaj?cych do degradacji., nie mniej jednak jest kilka ich typów godnych uwagi. Harmoniczne ni?szych rz?dów dodawane do sygna?u powoduj? utrat? kolorów i ciep?a, podczas gdy wysokie harmoniczne s? z jednej strony po??dane, a z drugiej nie: powoduj? spadek ostrości dźwi?ku, ale i utrat? informacji.
Maksymalna, ca?kowita liniowośae jest po??dana. Tak wygl?da jakośae stopni wyjściowych, zanim zostanie ono dodane. Doświadczenie podpowiada, ?e sprz??enie jest porz?dne. Usuwa zniekszta?cenia z sygna?u, ale tak?e i cz?śae wa?nych informacji. W wielu starszych konstrukcjach niska liniowośae by?a korygowana du?ym wzmocnieniem sprz??enia zwrotnego, co powodowa?o utrat? ciep?a, przestrzeni i detali.
Wysoki pr?d spoczynkowy jest po??dany jako sposób na zwi?kszenie liniowości i daje dowód, który jest nie tylko ?atwy do zmierzenia, ale tak?e ?atwy do zademonstrowania. Weźmy wzmacniacz klasy A lub inny z du?ym pr?dem spoczynkowym i porównajmy dźwi?k przy du?ym i zredukowanym pr?dzie spoczynkowym (operacja ta mo?e myae ?atwo przeprowadzona. Ka?dy wzmacniacz powinien posiadaae s?u??cy do tego potencjometr. Nie mniej jednak trzeba to robiae bardzo ostro?nie). Mam zatem eksperyment zawieraj?cy tylko zmian? pr?du i doświadczenia badaj?cego.
Gdy pr?d spoczynkowy zostanie zredukowany, g??bokośae sceny dźwi?kowej generalnie zmniejszy si?. Na postrzeganie g??bi ma surowa jakośae pr?du spoczynkowego.
Je?eli b?dziemy zwi?kszaae pr?d spoczynkowy daleko poza punkt pracy, to oka?e si?, ?e zmiany pr?du daj? wi?cej ni? polepszanie jakości sygna?u wejściowego. Zazwyczaj poziomem wy?apywanym przez wprawnych s?uchaczy jest kilka watów, ale wzmacniacz z pr?dem spoczynkowym zwi?kszonym dziesi?ciokrotnie w stosunku do wartości standardowej b?dzie gra? lepiej ni? ten, gdzie pr?d zwi?kszono tylko do kilku watów mocy wyjściowej.
Dlatego w?aśnie konstrukcje pracuj?ce w tym co nazwano czyst? klas? A s? lubiane, poniewa? ich pr?d spoczynkowy jest o wiele wi?kszy ni? wyjściowy prawie przez ca?y czas. Jak zosta?o wcześniej wspomniane stopnie wzmacniaj?ce sygna? s? zazwyczaj zbudowane w czystej klasie A i poniewa? sygna? ma tylko kilka watów, efektywnośae uk?adu nie jest wa?na.
Czystośae uk?adów zbudowanych w klasie A by?a celem przez ostatnie kilka lat. Z drugiej strony czysta klasa A by?a traktowana pob?a?liwie jako spoczynkowy rozpraszacz ciep?a dwukrotnie wi?kszego ni? maksymalna moc urz?dzenia. Dla 100 watowego wzmacniacza, 200 wat musi byae zarezerwowane jako pr?d spoczynkowy. Projektanci, którzy zmieniaj? pr?d spoczynkowy w stosunku do poziomu muzyki, zmniejszaj? go do poziomu poni?ej sygna?u wyjściowego. Jest to trafne posuni?cie z punktu widzenia efektywności, jednak dźwi?k lubi wi?ksze pr?dy.
Przyjmuj?c, ?e ka?dy proces, którym zostaje potraktowany sygna? zostawia w nim swój ślad, najlepsze wzmacniacze musz? stosowaae tylko te zabiegi, które s? najbardziej naturalne.
Jest jednak jeden element w ?a?cuchu, którego nie mo?emy zmieniae ani ulepszyae. Jest nim powietrze. Powietrze definiuje dźwi?k i dostarcza najbardziej naturalnego z testów.
Generalnie wszystkie wzmacniacze na rynku bazuj? na symetrycznej technologii push - pull. Tego typu konstrukcje nie maj? odpowiedników w naturze.
Czy w?aściwym jest, aby u?ywaae charakterystyk powietrza, aby zaprojektowaae wzmacniacz? Je?eli akceptujesz fakt, ?e ka?dy proces zostawia na dźwi?ku swój ślad, to odpowiedź brzmi tak.
Jedn? z najciekawszych cech powietrza jest jego niesymetryczna natura single - ended. Dźwi?k podró?uje poprzez powietrze jako lokalne spi?trzenia:
PV1,4=1,26X104
Gdzie P to ciśnienie, a V, to g?ośnośae. Ma?a nieliniowośae, która jest efektem cech powietrza, nie jest generalnie znacz?ca przy normalnych poziomach dźwi?ku i jest porównywalna z poziomem zniekszta?ce? oferowanych przez dobre wzmacniacze. Zniekszta?cenia s? znacz?ce jedynie w gardzieli rogu, gdzie ciśnienia s? kilkakrotnie wi?ksze ni? w ludzkich ustach i gdzie zniekszta?cenia harmoniczne mog? osi?gn?ae poziom kilku procent.
Mo?emy pchn?ae powietrze tak intensywnie, aby osi?gn?ae dowolny poziom ciśnienia, nie mo?emy jednak za nie poci?gn?ae. Mo?emy tylko pozwoliae powietrzu wróciae do po?o?enia równowagi. Ciśnienie jednak nigdy nie powróci do zera. Gdy pchamy powietrze, wzrost ciśnienia jest wi?kszy ni? odpowiadaj?cy mu spadek, gdy pozwolimy powietrzu samoistnie si? rozpr??yae. Widzimy wi?c, ?e powietrze jest wra?liwe fazowo.
Poprzez cech single - ended powietrze ma drugorz?dow? natur? i harmoniczne przez nie generowane s? g?ównie drugiego rz?du. Charakterystyka zniekszta?ce? jest monotoniczna. Znaczy to, ?e zniekszta?cenia ?agodnie opadaj? wraz ze zmniejszaj?cym si? sygna?em dźwi?kowym. Jest to wa?ne zagadnienie, które by?o cz?sto pomijane. Objawia?o si? to w niskiej jakości wczesnych, popularnych wzmacniaczy i przetworników C/A i A/C. One nie s? monotoniczne: zniekszta?cenia rosn?, gdy sygna? maleje.
Zazwyczaj obrazem dźwi?ku jest krzywa, podobna do sinusoidy, bez napi?cia sta?ego. Dźwi?k jest ukazywany jako zmiany napi?cia i pr?du, gdzie dodatnie zmiany s? z negatywnymi w odwrotnym i symetrycznym uk?adzie. Ten uk?ad jest wygodny, poniewa? pozwala na stosowanie efektywnych energetycznie rozwi?za? we wzmacniaczach znanych jako uk?ad " push - pull " (pchaj - ci?gnij), gdzie dodatnia strona sygna?u wspó?pracuje z ujemn?. Ka?da ze stron wzmacniacza push - pull obs?uguje sygna? na zmian?. Strona " plusowa " dostarcza dodatniego napi?cia i pr?du do g?ośnika, a " minusowa " dostarcza ujemnego.
Problemy z konstrukcjami push - pull zwi?zane s? ze zniekszta?ceniami przejściowymi by?y ju? poruszane gdzie indziej odpowiednio dok?adnie. Jednym z rezultatów tej dyskusji jest nie monotonicznośae. Wzmacniacze klasy B i AB zwi?kszaj? produkcj? zniekszta?ce?, gdy poziom sygna?u maleje. Przypad?ośae ta jest mocno redukowana przez tryb kasy A, ale zniekszta?cenia przejściowe zostaj? objawiaj?c si? jako nieci?g?ości na obrazie krzywej dźwi?ku.
Do reprodukcji dźwi?ku tak naturalnego, jak to mo?liwe, symetryczny uk?ad push - pull nie jest najlepszym rozwi?zaniem. Powietrze nie jest symetryczne i nie posiada charakterystyki push - pull. Dźwi?k jest zaburzeniami w oko?o jakiegoś dodatniego stanu ciśnienia. Jest tylko dodatnie ciśnienie, wi?cej dodatniego ciśnienia lub mniej.
Opisy trybu push - pull cz?sto stosuj? obrazek pokazuj?cy dwóch m??czyzn ścinaj?cych drzewo pi??. Ka?dy trzyma za inn? stron? narz?dzia. Jest to dobra metoda do ścinania drzew, ale czy wyobra?acie sobie dwóch m??czyzn graj?cych na skrzypcach?
Analogia u?ywania skrzypiec lub innego, podobnego instrumentu strunowego bardzo ?adnie ilustruje tryb single - ended i zadania oraz doskona?ośae, która mo?e byae uzyskana, gdy tylko jeden modu? wzmacniaj?cy kontroluje wydajnośae stopnia wyjściowego.
Dla kontrastu klasa A push - pull posiada dwa przeciwstawne stopnie wzmacniaj?ce produkuj?ce sygna? wyjściowy i mimo swojej przemys?owej efektywności nie jest to najbardziej delikatny sposób na wzmocnienie sygna?u. Obwody push - pull pozwalaj? na wzrost nieparzystych harmonicznych, gdzie wyrównanie fazowe objawia si? kompresja na dodatniej, jak i ujemnej cz?ści sygna?u. Pojawia si? tak?e przejściowa nieliniowośae w pobli?u punktu zero.
Tylko jeden typ obwodu przypisuje sobie liniow? charakterystyk? i jest to wzmacniacz single - ended. Urz?dzenia single - ended wyst?puj? tylko z czyst? klas? A i jest to najmniej efektywna metoda na wzmocnienie jak? mo?ecie rozs?dnie zrealizowaae. Typowo trzy lub pi?ae razy mniej pr?du jest oddawanego do g?ośników, ni? pobieranego z sieci.
W 1997 roku zaprojektowa?em i opublikowa?em w Audio Magazine wzmacniacz klasy A single - ended wykorzystuj?ce tranzystory bipolarne z pr?dem spoczynkowym sterowanym za pomoc? statycznego źród?a pr?dowego. Znaczna cz?śae amatorów zbudowa?a to urz?dzenie, 20 wat mocy i wielu komentowa?o jego unikalny podpis dźwi?kowy.
Klasa A single - ended jest mniej efektywna ni? push - pull. Wzmacniacze single - ended bywaj? wi?ksze i bardziej kosztowne ni? push - pull, ale maj? bardziej naturalne pasmo przenoszenia.
Bardzo wa?n? spraw? jest d??enie do stworzenia wzmacniacza z naturaln? charakterystyk? w cz?ści stopni wzmacniaj?cych. Kasa A single ended jest do tego odpowiednia. Chcemy charakterystyk?, gdzie dodatnia cz?śae amplitudy jest tylko troszeczk? wi?ksza od ujemnej. Dla pr?dowego stopnia wzmacniaj?cego znaczy to, ?e wzmocnienie niewiele rośnie wraz z pr?dem, a dla lampy lub zwyk?ego wzmacniacz, transmitancja powinna powolutku wzrastaae wraz z pr?dem.
Triody i mosfety maj? jedn?, po?yteczn? cech?: ich opornośae maleje wraz ze wzrostem pr?du. Tranzystory bipolarne maj? powolny wzrost wzmocnienia, do momentu, gdy pr?d osi?gnie wartośae oko?o jednego ampera. Przy wy?szych pr?dach zaczynaj? odpadaae. Generalnie u?ywanie elementów bipolarnych w obwodach single - ended jest poronionym pomys?em.
Jeszcze jedn? po?yteczn? cech? posiadan? przez triody i FETy jest ich du?a wydajnośae, jak? prezentuj? w obwodach w prostej klasie A. Konstrukcje bipolarne dost?pne na rynku posiadaj? od czterech do siedmiu stopni wzmacniaj?cych na ście?ce sygna?owej podczas, gdy rozwi?zania zawieraj?ce FETy lub lampy mog? zawieraae dwa do trzech stopni wzmacniaj?cych przy dobrze zaprojektowanym obwodzie.
Trzeci? zalet? lamp i mosfetów w porównaniu do elementów bipolarnych jest niezawodnośae w wysokich temperaturach. Wzmacniacze single - ended zazwyczaj rozpraszaj? du?e ilości ciep?a i grzej? si?.
Przy decyzji: lampy, czy FETy zadecyduje fakt, ?e mosfety normalnie operuj? napi?ciami i pr?dami, które chcemy dostarczyae do g?ośnika. Próba stworzenia wzmacniacza na triodzie, który b?dzie sterowa? bezpośrednio g?ośnikiem jest ograniczona przez wysokie napi?cie i w?ski zakres pr?dów, które s? oferowane przez lamp?.
Mosfety mocy s? interesuj?ce przez to, ?e maj? relatywnie du?e zniekszta?cenia, zanim nie zostanie przez nie przepuszczony du?y pr?d. To czyni je odpowiednimi do pracy w czystej kasie A, czyli single - ended. To tak?e czyni je mniej wartościowymi w klasie B i AB gdzie staj? si? nieliniowymi elementami w pobli?y punktu obcinania i wymagaj? du?ego ujemnego, korekcyjnego sprz??enia zwrotnego, aby dostarczyae czysty sygna? wyjściowy.
Nie wszystkie mosfety mocy s? takie same. Wczesne mosfety mia?y wysok? opornośae w stanie otwarcia i du?e zniekszta?cenia w porównaniu do produkowanych obecnie elementów. Mia?y tak?e niskie wartości maksymalne napi?cia, pr?du i mocy strat.
Patrz?c na dawne lub nawet obecne schematy wzmacniaczy na mosfetach widzimy, ?e zosta?y one po prostu wrzucone jako zamienniki elementów bipolarnych w klasie B i AB bez zadbania o ich znacz?ce wymagania dotycz?ce liniowości bez wykorzystania ich unikalnych cech.
Maj?c charakterystyki mosfetów ?atwo zrozumieae, dlaczego wczesne, a nawet i obecne wzmacniacze wykorzystuj?ce te elementy nie osi?gn??y poziomu jakości dźwi?ku, który powinny oferowaae.
Zapewnienie odpowiedniej charakterystyki konduktancji we wzmacniaczu mocy zapewnia najbardziej naturalne wzmocnienie muzyki. Jest to realizowane przy pomocy mosfetów w klasie A single - ended, gdzie s? one u?ywane w prosty sposób, z du?ym pr?dem spoczynkowym.
Rok temu opublikowa?em w Audio Amateur Magazine projekt wzmacniacza w klasie A single - ended. Zawiera on tylko jeden stopie? wzmacniaj?cy. Jego nazwa to Zen. Pokazuje on skrajn? prostot?, która mo?e byae uzyskana za pomoc? mosfetów pracuj?cych w klasie A single - ended przy jednoczesnym zapewnieniu obiektywnej i subiektywnej jakości. Wi?cej informacji na temat Zen i jego nast?pcy Son of Zen mo?na znaleźae w Audio Amateur.
Jak na razie tylko kilka wzmacniaczy single ended dost?pnych jest na rynku. Ten stan rzeczy zmieni si? na lepsze, jak tylko inni projektanci naucz? si? budowaae tego typu urz?dzenia.
Na razie, transformator z triod? single - ended jest jedyn? alternatyw?, u?ywaj?c bardzo du?ego transformatora ze szczelin?, aby pozbyae si? napi?cia sta?ego. Te urz?dzenia ukazuj? wi?cej tradycyjnego myślenia o konstrukcjach single - ended. Cierpi? one z powodu strat jakościowych na transformatorze, z powodu niskiej mocy i wi?kszych zniekszta?ce?. Jednak?e s? ci?gle wzorem w reprodukcji średnicy i nie mog? byae pomini?te.
Poza ?atwości? u?ycia, podstawow? zalet? mosfetów nad lampami jest to, ?e pracuj? przy napi?ciu i pr?dzie odpowiednim dla g?ośnika, bez konwersji i nie wymagaj? transformatora wyjściowego.
Podsumowuj?c: w systemie, gdzie najwa?niejsza jest naturalna reprodukcja dźwi?ku, proste konstrukcje pracuj?ce w klasie A single - ended s? najlepszym rozwi?zanie.

Nelson Pass nelson@passlabs.com
T?umaczenie: Micha?
Oryginalny artyku? mo?na znaleźae na stronie:
http://www.passdiy.com