Фильтры АС для лампового усилителя

[cyberozz]

Помогите разобраться с таким вопросом.

При проектировании фильтра для акустической системы столкнулся с тем, что на ламповом усилителе падение сигнала гораздо меньше, чем должно быть по расчетным формулам.

Я использовал программуVituixCAD. Снял Импеданс и АЧХ с динамика, загрузил в программу. Добавляю на схему индуктивность 0,18mH и смотрю на график. У меня должен получиться сильный спад после 10kHz, порядка 10dB.



Делаю реальный замер АЧХ и получаю вот такой график, на котором спад не более 3 dB.



Импеданс динамика при подключении индуктивности растет правильно, по физической формуле: XL = 2PIfL. Вот замер импеданса с индуктивностью и без.



Подключил через транзисторный усилитель и снял АЧХ для этого же динамика. При подключении напрямую, АЧХ на уровне высоких частот не сильно отличается от ламповой. А вот после добавления индуктивности падение от 10kHz очень сильное. Почти такое, как должно быть по расчетам.

Синий - ламповый напрямую

Зеленый - транзисторный напрямую

Голубой - транзисторный + индуктивность 0.18mH



Я думал, что может быть это из-за выходных трансформаторов. Провел измерения с использованием лампового предусилителя, в котором нет выходных трансформаторов. И получил почти такой же результат как с большого лампового усилителя.



Помогите понять почему так происходит и как тогда правильно рассчитывать фильтры для использования с ламповым усилителем.

Получается, что с точки зрения физики выходное сопротивление лампового усилителя снижается при увеличении сопротивления динамика?

 

[Ky3ne4ik]

Лампа очень чувствительна к низкому сопротивлению нагрузки. Она же не "токовая", как транзистор. С высоким внутренним сопротивлением. Скорее всего отсюда и меняется характер среза частоты. Т.е. еле еле.

 

[cyberozz]

И как тогда делать фильтр? Просто умножить на 3 индуктивность и посмотреть что получится? 🙂

 

[Ky3ne4ik]

И как тогда делать фильтр? Просто умножить на 3 индуктивность и посмотреть что получится? 🙂

Я так и делал. Только практически. Собрал фильтр-послушал-засомневался-прогнал генератором_мультиметром-озадачился-изменил номинал-еще раз проверил-норм.

 

[cyberozz]

в таких условиях индуктивность подбирать занятие такое себе, конечно 🙂

 

[Ky3ne4ik]

в таких условиях индуктивность подбирать занятие такое себе, конечно 🙂

А теория иногда очень сильно отличается от практики. Поэтому и много ругани из-за этого бывает. Каждый по своему прав.

 

[Андрей63]

Таким фильтром 1-го порядка ( индуктивность 0.18 мГн ) можно только АЧХ вашего динамика привести к горизонтальной полке. Как правило первым порядком ( при условии исходной горизонтальной АЧХ ) можно пользоваться когда есть естественный спад отдачи головки совпадающий с нужной частотой среза, и то не всегда получиться , если собственная индуктивность динамика довольно большая и быстро растёт с частотой её реактивное сопротивление. Я совсем не фильтро строитель, но предмет "Основы теории цепей " , нам в своё время хорошо преподавали.

 

[Aleph]

Узнайте выходное сопротивление своего лампового усилителя и добавляйте его в расчёты.

 

[cyberozz]

Узнайте выходное сопротивление своего лампового усилителя и добавляйте его в расчёты.

выходное сопротивление 4 и 8 ома, но картина от переключения не сильно меняется.

Таким фильтром 1-го порядка ( индуктивность 0.18 мГн ) можно только АЧХ вашего динамика привести к горизонтальной полке. Как правило первым порядком ( при условии исходной горизонтальной АЧХ ) можно пользоваться когда есть естественный спад отдачи головки совпадающий с нужной частотой среза, и то не всегда получиться , если собственная индуктивность динамика довольно большая и быстро растёт с частотой её реактивное сопротивление. Я совсем не фильтро строитель, но предмет "Основы теории цепей " , нам в своё время хорошо преподавали.

Да тут вопрос не в фильтре на одной только индуктивности.
Я тему только начал исследовать и сразу же наткнулся на несоответствие. Конечно надо добавлять конденсатор, но и в этом случае срез будет не такой как в расчетах.
Получается, что лампа не линейно реагирует на изменение сопротивления нагрузки, в отличии от транзистора. И стандартная теория и формулы для расчета фильтров не подходят.

 

[Александр Бокарёв]

Попробую всмотреться в ваши замеры,но похоже,с замерами не все ладно.Обычная картина влияния выходного сопротивления на АЧХ именно в ослаблении завала верха расчетной катушкой,резистор выхсопра как бы разбавляет ее индуктивность.

Ага....Судя по горбище на 52 Гц аж в 8 дБ,вы смотрите ачх наверху,упершись микрофоном в динамик.А это не правильно.Верхушки смотрят на дистанции хотя бы полметра,остальное лажа и не принимается.

Ага....Судя по горбище на 52 Гц аж в 8 дБ,вы смотрите ачх наверху,упершись микрофоном в динамик.А это не правильно.Верхушки смотрят на дистанции хотя бы полметра,остальное лажа и не принимается.

Дальше.Не знаю,что там видит ваш витуикс на импедансе, но сперва снимите реальную картину импеданса динамика напрямую без катушки.И если увижу после горба на резонансе ровную линию,то не поверю ни разу.Не бывает такого ,это бред симулянта.
Дины все растут импедансом,но в разной степени.Смысла тыкать катушку и смотреть импеданс мало.И так ясно,что взлетит, вопрос на сколько.
Для выяснения смотрим ачх от транзюка напрямую, от транзюка через катушку,потом с катушкой +4 Ома и через катушку и 8 Ом.Правда да вылезет.

 

[cyberozz]

Ага....Судя по горбище на 52 Гц аж в 8 дБ,вы смотрите ачх наверху,упершись микрофоном в динамик.А это не правильно.Верхушки смотрят на дистанции хотя бы полметра,остальное лажа и не принимается.

Это динамик 10ГДШ в ящике 20л с открытой задней стенкой 🙂 Только не фантазируйте и не рассказывайте, что этот ящик для него не подходит. Я использовал такой ящик, чтобы просто закрепить динамик вертикально. 🙂

Замер я делал примерно с 30 сантиметров. Чем дальше, тем сильнее влияние комнатных мод на верхние частоты. Появляется сильная гребенка.

Но меня волнует вопрос, почему ламповый усилитель не дает такой завал, как транзисторный. Ведь на транзисторном все нормально, при измерении АЧХ на том же самом расстоянии.

Дальше.Не знаю,что там видит ваш витуикс на импедансе, но сперва снимите реальную картину импеданса динамика напрямую без катушки.И если увижу после горба на резонансе ровную линию,то не поверю ни разу.Не бывает такого ,это бред симулянта.
Дины все растут импедансом,но в разной степени.Смысла тыкать катушку и смотреть импеданс мало.И так ясно,что взлетит, вопрос на сколько.
Для выяснения смотрим ачх от транзюка напрямую, от транзюка через катушку,потом с катушкой +4 Ома и через катушку и 8 Ом.Правда да вылезет.

Посмотрите внимательно. На графике импеданса две линии - красная и зеленая. Красная, это и есть чистый импеданс динамика.

 

[Александр Бокарёв]

Так .Горбище на 52 Гц супротив ровного спада внизу без выброса- действие высоченного выхсопра вашего лампового усилителя.Как
и подьем отдачи наверху.Так называемая пентодная коррекция ширика лампачом.Работает эта штука так: из-за высокого сопротивления усилителя на средних частотах выходной сигнал проваливается,а края задраны из-за роста импеданса динамика и там выходной сигнал растет,повышается отдача.
Как это победить- в следующей серии.

 

[cyberozz]

Дальше.Не знаю,что там видит ваш витуикс на импедансе, но сперва снимите реальную картину импеданса динамика напрямую без катушки.И если увижу после горба на резонансе ровную линию,то не поверю ни разу.Не бывает такого ,это бред симулянта.
Дины все растут импедансом,но в разной степени.Смысла тыкать катушку и смотреть импеданс мало.И так ясно,что взлетит, вопрос на сколько.
Для выяснения смотрим ачх от транзюка напрямую, от транзюка через катушку,потом с катушкой +4 Ома и через катушку и 8 Ом.Правда да вылезет.

В данном варианте на транзисторном усилителе будет завал еще сильнее, так как к импедансу катушки и динамика добавится еще постоянное сопротивление.
Мы же знаем, что последовательные индуктивности, так же как и последовательные сопротивления складываются. 🙂

 

[Александр Бокарёв]

Это динамик 10ГДШ в ящике 20л с открытой задней стенкой 🙂 Только не фантазируйте и не рассказывайте, что этот ящик для него не подходит. Я использовал такой ящик, чтобы просто закрепить динамик вертикально. 🙂

Замер я делал примерно с 30 сантиметров. Чем дальше, тем сильнее влияние комнатных мод на верхние частоты. Появляется сильная гребенка.

Но меня волнует вопрос, почему ламповый усилитель не дает такой завал, как транзисторный. Ведь на транзисторном все нормально, при измерении АЧХ на том же самом расстоянии.

Не путайте ламповый усилитель и усилитель с высоким выходным сопротивлением.Лампач бывает и с выходным в сотые Ома.Как и транзюк с выходным в сотню Ом и выше.
У вас лампач с выходным достаточно высоким, такие финты любит Аудионот,конструируя колонки,заточенные именно под такое дурное выходное.
Если интересно,как справиться с вашей проблемой, поищите в сети статью Сергея Давидовича Батя. Токовый усилитель глазами инженера,там есть картинки точь в точь как ваши.

У 10ГДШ медяха на керне,рост импеданса слабый,но есть, а еще, дин 4-омный,провал сигнала на нем просто нецензурный,отсюда выброс внизу под 8 дБ.

У 10ГДШ медяха на керне,рост импеданса слабый,но есть, а еще, дин 4-омный,провал сигнала на нем просто нецензурный,отсюда выброс внизу под 8 дБ.

Назовем вашу ситуацию резко выраженное рассогласование динамика и нагрузки.В такой ситуации выручали режекторные цепи параллельно динамику, последовательные не работали.

 

[cyberozz]

Так .Горбище на 52 Гц супротив ровного спада внизу без выброса- действие высоченного выхсопра вашего лампового усилителя.Как
и подьем отдачи наверху.Так называемая пентодная коррекция ширика лампачом.Работает эта штука так: из-за высокого сопротивления усилителя на средних частотах выходной сигнал проваливается,а края задраны из-за роста импеданса динамика и там выходной сигнал растет,повышается отдача.
Как это победить- в следующей серии.

Не совсем понимаю что вы имеете в виду. Вообще-то, любой график импеданса так выглядит.
А график АЧХ без ящика выглядит вот так. Зеленый в ящике, желтый без ящика. На резонансной частоте всегда наблюдается подъем в низких частотах у динамика в ящике. Его для этого в ящик и вставляют 🙂

 

[Александр Бокарёв]

Принцип простой,у вас сопротивление нагрузки в норме обязано быть на порядок выше выхсопра,то есть,40 и 80 ом. А у вас,на минуточку,скока-скока?

 

[cyberozz]

рассогласование динамика и нагрузки

ээээ.... по моему динамик и есть нагрузка для усилителя? 🙂

 

[Александр Бокарёв]

Не совсем понимаю что вы имеете в виду. Вообще-то, любой график импеданса так выглядит.
А график АЧХ без ящика выглядит вот так. Зеленый в ящике, желтый без ящика. На резонансной частоте всегда наблюдается подъем в низких частотах у динамика в ящике. Его для этого в ящик и вставляют 🙂

На картине с транзисторником НЕТ горба на 52.

На картине с транзисторником НЕТ горба на 52.

Это проделки конского значения выхсопра лампача.

 

[cyberozz]

Принцип простой,у вас сопротивление нагрузки в норме обязано быть на порядок выше выхсопра,то есть,40 и 80 ом. А у вас,на минуточку,скока-скока?

завтра проведу замер импеданса на ламповом и транзисторном усилителе и посмотрю разницу.

 

[Александр Бокарёв]

завтра проведу замер импеданса на ламповом и транзисторном усилителе и посмотрю разницу.

Бред.Импеданс меряется через конский резистор,которому глубоко пофигу на ваш усилитель и и его выходное.Результат будет тот же .

 

[cyberozz]

На картине с транзисторником НЕТ горба на 52.

Да все очень просто. Потому что транзисторник - это автомобильный усилитель, подключенный через блок питания 12В 15А. Ему просто не хватает мощности, чтобы прокачать низы. Надо что-то типа мощного конденсатора добавить, как это обычно делают 🙂. Ну или у меня еще Ода 102 есть. Можно через неё замерить 🙂

 

[Александр Бокарёв]

Вам придется снять ачх транзисторником, зарисовать на экране,потом под нее править фильтры под лампач.И я заранее вам сочувствую.

Да все очень просто. Потому что транзисторник - это автомобильный усилитель, подключенный через блок питания 12В 15А. Ему просто не хватает мощности, чтобы прокачать низы. Надо что-то типа мощного конденсатора добавить, как это обычно делают 🙂. Ну или у меня еще Ода 102 есть. Можно через неё замерить 🙂

Глупость.Замеры АЧХ делаются на куриной мощности, она не при чем.

Глупость.Замеры АЧХ делаются на куриной мощности, она не при чем.

АЧХ у вас наглядные,показывают глубину проблемы.

 

[cyberozz]

Это проделки конского значения выхсопра лампача.

откуда у лампового усилителя конское выходное сопротивление, если там стоит на выходе трансформатор?

 

[Александр Бокарёв]

откуда у лампового усилителя конское выходное сопротивление, если там стоит на выходе трансформатор?

Трансформатор понижает внутреннее сопротивление лампы,которое сотни и тысячи Ом, в выходное в районе единиц и десятков Ом .О котором вы уверенно заявляете,не понимая,откуда оно берется? И кстати,поделитесь,как вы его измеряли.

Кстати,от схемы усилителя выходное гуляет от десятков Ом до долей Ома.
К примеру,я свой лампач довел до выхсопра в 1.2 Ома,что было непросто.И колонки в 8 Ом неплохо управляются усилителем.

 

[Drakonian]

Да все очень просто. Потому что транзисторник - это автомобильный усилитель, подключенный через блок питания 12В 15А. Ему просто не хватает мощности, чтобы прокачать низы. Надо что-то типа мощного конденсатора добавить, как это обычно делают 🙂. Ну или у меня еще Ода 102 есть. Можно через неё замерить 🙂

У меня автомагнитола так качала 200втные колонки с 12"НЧшниками 8омные,что не скажешь что это магнитола) Причём с дохлым внешним БП на 2А.

 

[cyberozz]

Трансформатор понижает внутреннее сопротивление лампы,которое сотни и тысячи Ом, в выходное в районе единиц и десятков Ом .О котором вы уверенно заявляете,не понимая,откуда оно берется? И кстати,поделитесь,как вы его измеряли.

Вот так измерял 🙂
Но у меня есть еще коробочка для точного измерения входного и выходного сопротивления. Вот по примерно такой схеме делал https://rutube.ru/video/97734af5e95ed7655601492e84a24918/

Могу с помощью неё точно замерить 🙂

В общем, пока что понятно то, что ничего не понятно 🙂 А именно, как считать в данном случае фильтры 🙂

 

[Александр Бокарёв]

Вы спутали понятия выходное сопротивление усилителя и его нагрузочное сопротивление,снесли этим мои последние мозги.У вас пентодный лампач с общей отрицательной обратной связью,грубо навскидку выходное будет в районе 1-2 Ом.но не 4-8

В общем, пока что понятно то, что ничего не понятно 🙂 А именно, как считать в данном случае фильтры 🙂

А никак не считать,трусить надо.
А ачх наверху правится простым режектором в три детали,катушка,шунтированная последовательной RC цепочкой,подбираем по микрофону.

 

[cyberozz]

Вы спутали понятия выходное сопротивление усилителя и его нагрузочное сопротивление,снесли этим мои последние мозги.У вас пентодный лампач с общей отрицательной обратной связью,грубо навскидку выходное будет в районе 1-2 Ом.но не 4-8

ну то есть, у меня нет никакого супервысокого выходного сопротивления? и если к транзисторному на выход добавить 1-2 ома, должна получиться такая же картина как и на ламповом?

А никак не считать,трусить надо.
А ачх наверху правится простым режектором в три детали,катушка,шунтированная последовательной RC цепочкой,подбираем по микрофону.

это которая цепь Буше-Цобеля?

 

[Александр Бокарёв]

По идее да.Замерить выходное и просто и непросто.Сложность в том,что пентодник с обратной связью опасно включать без нагрузки,есть метод двух нагрузок.Нужен генератор и милливольметр,нагрузочные резисторы,близкие к паспортным

это которая цепь Буше-Цобеля?

Н Е Т!

 

[cyberozz]

Кстати, почему тогда чистая АЧХ у транзисторного почти такая же, как и у лампового, при подключении к 4-х омному выходу.
За исключением того самого горба на 50 Гц 🙂 Но поверху точно такая же и по уровню и по форме. Здесь на графике у меня есть разница, потому что подключал сперва к 8 омам.