Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Dział poświęcony nielampowym urządzeniom, układom i elementom "retrotechnicznym"

Moderatorzy: gsmok, Romekd, tszczesn

Awatar użytkownika
kubafant
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 2400
Rejestracja: sob, 11 stycznia 2014, 20:11
Lokalizacja: Warszawa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: kubafant »

PS. A skoro o widmach mowa... ja dzisiaj ślęczę nad takimi (za półtora tygodnia obrona):
DSC05057_Easy-Resize.com.jpg
DSC05058_Easy-Resize.com.jpg
Całą podłogę mam tym wyłożoną, żeby łatwo było znaleźć akurat potrzebną kartę:
DSC05054_Easy-Resize.com.jpg
Ciekawe czy ktoś będzie wiedział co to jest :lol: (Kolegów chemików uprzejmie uprasza się o niezabieranie głosu) :wink:

Pozdrawiam i przepraszam za dygresję -
Jakub

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

taipan3 pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 19:46
Ja tu nie jestem specjalistą ale ta krzywa jakoś mi się mało podoba
Przypomniał mi się stary kawał dlaczego polskie opony są kiepskiej jakości bo w kauczuku jest za dużo kału za mały czuku .
Liczymy na coś lepszego
Stawiam flaszkę temu co zrobi taki, żeby miał więcej "czuku" :lol: Jak to mówią "umiesz liczyć, licz na siebie" :wink:

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

kubafant pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 20:16
Akurat załączone widmo jest eleganckie - ma znikomą zawartość harmonicznych. Oznacza to, że brzmienie będzie możliwie czyste, bez podbarwień - to miał (zapewne) na myśli Kolega Einherjer pisząc o germanowym brzmieniu ;)

Pozdrawiam,
Jakub
Jestem dość mocno zaskoczony, bo to było zmierzone przy ponad 1 V RMS na wyjściu (co odpowiada 17 mV RMS na wejściu przy nominalnych 5 mV) i obciążeniu 10 kOm. Normalnie i poziom sygnału będzie niższy i obciążenie często będzie miało wyższą wartość, na przykład jak się zastosuje potencjometr głośności 50 albo 100 kOm. W takich warunkach przedwzmacniacz schodzi poniżej 0.001% THD dla 1 kHz. Pod tym względem to już zdecydowanie hi-fi, konkurencyjne nawet wobec różnych wynalazków na OPAch, wystarczy zajrzeć choćby tutaj: https://www.muffsy.com/blogs/post/Real- ... ono-Preamp :lol:
Szumu nie mierzyłem, bez obudowy to nie ma sensu. W poprzednim układzie próbowałem sprawdzać jak zmiana tranzystora wejściowego wpływa na poziom szumów. Wyszło mi, że prawie w ogóle --- zakłócenia dostające się do wejścia z zewnątrz skutecznie maskują szumy własne wzmacniacza.

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

kubafant pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 20:29
PS. A skoro o widmach mowa... ja dzisiaj ślęczę nad takimi (za półtora tygodnia obrona):
DSC05057_Easy-Resize.com.jpgDSC05058_Easy-Resize.com.jpg
Całą podłogę mam tym wyłożoną, żeby łatwo było znaleźć akurat potrzebną kartę:
DSC05054_Easy-Resize.com.jpg
Ciekawe czy ktoś będzie wiedział co to jest :lol: (Kolegów chemików uprzejmie uprasza się o niezabieranie głosu) :wink:

Pozdrawiam i przepraszam za dygresję -
Jakub
Ja jestem robotykiem, ale chromatografem to bym się pobawił :D

Awatar użytkownika
taipan3
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 828
Rejestracja: ndz, 17 czerwca 2007, 09:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: taipan3 »

Prepraszam
drugie widmo mi się podobało , do pierwszego miałem zastrzeżenia
Ale słuchajcie nie jestem elektronikiem moja edukacja zakończyła się się na 3 klasie liceum
Podziałka jet mała ,dopiero teraz to zobaczyłem te ząbki które mnie wnerwiały przy tej podziałce nie są złe, więc przepraszam zwracam honor

Awatar użytkownika
taipan3
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 828
Rejestracja: ndz, 17 czerwca 2007, 09:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: taipan3 »

Jeżeli chodzi o flaszkę uważam że masz wszystkie podstawy żeby jej się dopominać , jak chcesz podaj adres paczkomatu finlandia leci do ciebie

Awatar użytkownika
kubafant
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 2400
Rejestracja: sob, 11 stycznia 2014, 20:11
Lokalizacja: Warszawa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: kubafant »

Einherjer pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 21:14
W takich warunkach przedwzmacniacz schodzi poniżej 0.001% THD dla 1 kHz. Pod tym względem to już zdecydowanie hi-fi
Rewelacyjny wynik, końcówka mocy będzie miała zniekształcenia o rząd wielkości większe. Albo i dwa - jak będzie germanowa :lol: O głośnikach i przetworniku współpracującym z płytą nie wspominając.
Einherjer pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 21:15
Ja jestem robotykiem, ale chromatografem to bym się pobawił :D
Niestety pudło :)

Pozdrawiam!
Jakub

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

taipan3 pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 21:18
Prepraszam
drugie widmo mi się podobało , do pierwszego miałem zastrzeżenia
Ale słuchajcie nie jestem elektronikiem moja edukacja zakończyła się się na 3 klasie liceum
Podziałka jet mała ,dopiero teraz to zobaczyłem te ząbki które mnie wnerwiały przy tej podziałce nie są złe, więc przepraszam zwracam honor
To czemu od razu nie piszesz o co Ci dokładnie chodzi? Te "ząbki" zupełnie słusznie Ci się nie podobają. Chętnie wyjaśnię. Mierzyłem to przy pomocy Analog Discovery, które ma tę przydatną funkcję, że przy pomiarze charakterystyki częstotliwościowej amplituda sygnału z generatora nie musi być stała, ale może zmieniać się z częstotliwością w określony sposób. Ustawiłem więc częstotliwość zmieniającą się zgodnie z charakterystyką z jaką nagrywane są płyty, czyli odwrotną do tej jaką powinien mieć przedwzmacniacz --- w idealnym przypadku na wyjściu charakterystyka częstotliwościowa powinna być płaska. Oczywiście w praktyce całkiem płaska nie jest, ale wygląda jak na poniższym obrazku.
simple_ge_RIAA_freq_raw.png
Jak widzisz są tam ząbki, niewielkie, poniżej 1 mV, ale widoczne. Skąd one się biorą? Charakterystyka nagrywania płyty jest taka, że niskie częstotliwości są tłumione, 20 Hz ma poziom niższy od 1 kHz około dziesięciokrotnie. To oznacza, że przy 5 mV przy 1 kHz, przy 20 Hz mamy tylko około 0,5 mV. Niestety przetworniki Analog Discovery nie mają szałowej rozdzielczości co skutkuje tym, że dla niektórych częstotliwości amplituda na wyjściu generatora jest nieco większa od pożądanej a dla niektórych nieco mniejsza i mamy "ząbki", zwłaszcza w takim powiększeniu jak na moim wykresie odchyłki od idealnej krzywej. Zwróć uwagę, że dla wyższych częstotliwości wykres jest dużo gładszy. Krótko mówiąc to kwestia metody pomiaru a nie samego układu. Zaraz ktoś napisze, że jakbym nie był leniwy i zrobił sobie porządną przejściówkę o odwrotnej charakterystyce RIAA to nie miałbym takich problemów. I będzie miał rację :lol:

Awatar użytkownika
taipan3
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 828
Rejestracja: ndz, 17 czerwca 2007, 09:34
Lokalizacja: Warszawa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: taipan3 »

Przepraszam ciebie za brak wiary w jakość twojego dziela, zwracam honor , dowcip o kauczuku był tu nie na miejscu .Zmylily mnie te ząbki ,właściwie zębiska uznałem to za błąd w samym układzie i złośliwie to skomentowałem .
Ciekawi mnie jak udało ci się uzyskać tak niskie zniekształcenia , bo wynik jest rewelacyjny ,dobierałes elementy ?
Parowane tranzystory ?

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

Z tym dziełem to bym nie przesadzał :lol: Jak mamy rozmawiać czemu to działa tak jak działa, to trzeba by w końcu popatrzeć na schemat. Wygląda to mniej więcej tak. Schemat "po germanowemu", czyli ujemna szyna zasilania na górze, a masa na plusie.
simple_ge_sch.png
Inne są typy użytych tranzystorów: Q1: P28, Q2: P416B, Q3 i Q4: MP15A i kilka mało istotnych drobiazgów. Można zatem powiedzieć, że tranzystory są dobierane, tylko fabrycznie, bo każdy z tych typów ma gwarantowane wysokie jak na "pety" wzmocnienie prądowe i częstotliwość graniczną. Brałem z pudełka jak leci, ale wszystkie tranzystory mają "bety" między 50 a 90. Dobierać w pary nie ma czego, bo żaden stopień nie jest przeciwsobny. W pierwszym stopniu mamy niskoszumowy P28 pracujący w układzie wspólnego emitera. Jego baza jest polaryzowana przez stałoprądowe sprzężenie zwrotne z emitera Q2 a na emiter podawany jest sygnał sprzężenia zwrotnego. C12 wprowadza bootstrap, wielokrotnie zwiększając wartość R19 dla prądu zmiennego. Prąd kolektora jest niski, rzędu 100 uA, co zmniejsza prąd bazy i związane z nim szumy prądowe oraz pozwala na użycie rezystora o dużej rezystancji w obwodzie kolektora (R5). Następnie mamy kolejny stopień WK na Q2, ale poprzedzony wtórnikiem na tranzystorze Q4. Po co wtórnik? Aby zwiększyć wzmocnienie, emiter Q2 jest uziemiony dla sygnałów zmiennych poprzez kondensator C4. Nieprzyjemnym skutkiem ubocznym jest spadek rezystancji wejściowej. Ta jest beta razy większa niż wewnętrzna rezystancja w obwodzie emitera, a ta wynosi 26 mV podzielone przez prąd kolektora, w tym wypadku około 300 uA, co daje około 86 Om. Po przemnożeniu przez beta=90 dostajemy 7,8 kOm. Gdyby nie wtórnik, rezystancja ta byłaby równolegle z R5, znacząco obniżając wzmocnienie pierwszego stopnia. Krótko mówiąc, dzięki wtórnikowi, drugi stopień WK nie obciążą pierwszego. Gdybyśmy robili przedwzmacniacz na przykład na BC109C, można by się bez niego obyć. C9 służy kompensacji millerowskiej. Na końcu mamy kolejny wtórnik na Q3. Po co? Gdybyśmy podłączyli wyjście i sprzężenie zwrotne bezpośrednio do kolektora Q2, to rezystor w obwodzie jego kolektora powinien spełnić dwa przeciwstawne warunki. Z jednej strony powinien być jak największy, żeby wzmocnienie w otwartej pętli było jak największe, z drugiej strony nie może być za duży, żeby rezystancja wyjściowa nie była za duża i nie wpływała za nadto na sprzężenie zwrotne. Wtórnik pozwala rozwiązać ten problem. Steruje sprzężenie zwrotne i wyjście niską rezystancja a jednocześnie pozwala na dołożenie kolejnego bootstrapu (C3) i zrobić z R7 dynamiczne źródło prądowe, zwiększając wzmocnienie stopnia na Q2. To właśnie w dużym wzmocnieniu w otwartej pętli tkwi tajemnica niskich zniekształceń. A gdzie jest haczyk? Jak spróbujemy zbudować ten układ używając tylko tranzystorów germanowych małej częstotliwości, której mają ft rzędu 1 MHz, układ niechybnie się wzbudzi i konia z rzędem temu, kto go sensownie ustabilizuje. Rozwiązaniem jest użycie jako Q2 tranzystora przeznaczonego do układów wielkiej częstotliwości, o ft rzędu kilkudziesięciu MHz. Dodatkowo R24 zwiększa nieco wzmocnienie po zamknięciu pętli dla częstotliwości ponad-akustycznych (bez niego dążyłoby do jedności) co pomaga zachować stabilność. Układ jest dość prosty, ale sporo się w nim dzieje :D
Wracając jeszcze do osiągniętych rezultatów. Myślę, że układ będzie działał z prawie dowolnymi germanowymi tranzystorami m. cz. małej mocy w roli Q1, Q3 i Q4 i dowolnym w. cz. w roli Q2, ewentualnie po korekcji C9 i R24. Q1 powinien być oczywiście niskoszumowy. Z gorszymi tranzystorami (niższa beta i ft) wyniki będą gorsze, ale wciąż powinny być akceptowalne. Z drugiej strony były zachodnie tranzystory germanowe o jeszcze wyższych betach. Z premedytacją użyłem też tylko tranzystorów PNP, chociaż jako Q4 korzystniej byłoby użyć NPN, jak we wzmacniaczu z ebaya. Można by też wyżyłować układ jeszcze bardziej, na przykład dokładając piąty tranzystor jako źródło prądowe zastępujące R9, ale po co?

Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4253
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Tomek Janiszewski »

Einherjer pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 21:14
Jestem dość mocno zaskoczony, bo to było zmierzone przy ponad 1 V RMS na wyjściu (co odpowiada 17 mV RMS na wejściu przy nominalnych 5 mV) i obciążeniu 10 kOm. Normalnie i poziom sygnału będzie niższy i obciążenie często będzie miało wyższą wartość, na przykład jak się zastosuje potencjometr głośności 50 albo 100 kOm. W takich warunkach przedwzmacniacz schodzi poniżej 0.001% THD dla 1 kHz. Pod tym względem to już zdecydowanie hi-fi, konkurencyjne nawet wobec różnych wynalazków na OPAch
Klasa A zrobiła swoje. Dzięki niej nie dochodzi do zatykania się tranzystorów w "nie swojej" połówce, tymczasem wzmacniacze operacyjne z chęci obniżenia poboru prądu zwykle mają końcówki w głębokiej klasie AB a niekiedy wręcz płytkiej klasie C (np. klasyczne uA709 / MAA502. Takie zatykanie się tranzystorów jest źródłem harmonicznych wysokiego rzędu, szczególnie gdy symetria końcówki pozostawia wiele do życzenia (np. wskutek użycia pary zawierającej tranzystor podłożowy pnp o mniejszej becie oraz fT). Istniały (wśród klasyków) wzmacniacze operacyjne przeznaczone specjalnie do celów audio, gdzie tranzystor końcowy pracował w konfiguracji SE i musiał być zasilany przez zewnętrzny rezystor w kolektorze (uA 739, TAA765 lub MC1303). Tam nie dochodziło do zatykania się tranzystorów, jednak okazały się one bardzo kłopotliwe w użyciu (np. z powodu wrażliwości na tętnienia i inne zakłócenia przedostające się z zasilania na wyjście przez rezystor obciążający) że zostały wyparte przez wzmacniacze generacji 741, z komplementarnymi końcówkami które już przy nieznacznym obciążeniu wyjścia pracowały z zatykaniem się tranzystorów końcowych. Wzmacniaczy z takimi końcówkami ale pracującymi w klasie A jakoś nie spotkałem; możliwe że uznano iż parametry zniekształceniowe rozumiane jako poziom THD są i tak bardzo dobre.

Awatar użytkownika
AZ12
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4744
Rejestracja: ndz, 6 kwietnia 2008, 15:41
Lokalizacja: 83-130 Pelplin

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: AZ12 »

Witam
Tomek Janiszewski pisze:
pn, 28 czerwca 2021, 09:09
Klasa A zrobiła swoje. Dzięki niej nie dochodzi do zatykania się tranzystorów w "nie swojej" połówce, tymczasem wzmacniacze operacyjne z chęci obniżenia poboru prądu zwykle mają końcówki w głębokiej klasie AB a niekiedy wręcz płytkiej klasie C (np. klasyczne uA709 / MAA502. Takie zatykanie się tranzystorów jest źródłem harmonicznych wysokiego rzędu, szczególnie gdy symetria końcówki pozostawia wiele do życzenia (np. wskutek użycia pary zawierającej tranzystor podłożowy pnp o mniejszej becie oraz fT).
Przede wszystkim w urządzeniach, gdzie stosowano dużą ilość tych elementów kładziono nacisk na zmniejszenie poboru mocy ze źródła zasilania (miksery, korektory. Opracowano w tym celu kostki z serii TL07x.
Tomek Janiszewski pisze:
pn, 28 czerwca 2021, 09:09
Istniały (wśród klasyków) wzmacniacze operacyjne przeznaczone specjalnie do celów audio, gdzie tranzystor końcowy pracował w konfiguracji SE i musiał być zasilany przez zewnętrzny rezystor w kolektorze (uA739, TAA765 lub MC1303).
Obecnie tak zbudowane są komparatory z wyjściem typu otwarty kolektor np: LM311, LM393, LM339. Jednak nie są one przeznaczone do układów m. cz.
Ratujmy stare tranzystory!

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

Tomek Janiszewski pisze:
pn, 28 czerwca 2021, 09:09
Einherjer pisze:
sob, 26 czerwca 2021, 21:14
Jestem dość mocno zaskoczony, bo to było zmierzone przy ponad 1 V RMS na wyjściu (co odpowiada 17 mV RMS na wejściu przy nominalnych 5 mV) i obciążeniu 10 kOm. Normalnie i poziom sygnału będzie niższy i obciążenie często będzie miało wyższą wartość, na przykład jak się zastosuje potencjometr głośności 50 albo 100 kOm. W takich warunkach przedwzmacniacz schodzi poniżej 0.001% THD dla 1 kHz. Pod tym względem to już zdecydowanie hi-fi, konkurencyjne nawet wobec różnych wynalazków na OPAch
Klasa A zrobiła swoje. Dzięki niej nie dochodzi do zatykania się tranzystorów w "nie swojej" połówce, tymczasem wzmacniacze operacyjne z chęci obniżenia poboru prądu zwykle mają końcówki w głębokiej klasie AB a niekiedy wręcz płytkiej klasie C (np. klasyczne uA709 / MAA502. Takie zatykanie się tranzystorów jest źródłem harmonicznych wysokiego rzędu, szczególnie gdy symetria końcówki pozostawia wiele do życzenia (np. wskutek użycia pary zawierającej tranzystor podłożowy pnp o mniejszej becie oraz fT). Istniały (wśród klasyków) wzmacniacze operacyjne przeznaczone specjalnie do celów audio, gdzie tranzystor końcowy pracował w konfiguracji SE i musiał być zasilany przez zewnętrzny rezystor w kolektorze (uA 739, TAA765 lub MC1303). Tam nie dochodziło do zatykania się tranzystorów, jednak okazały się one bardzo kłopotliwe w użyciu (np. z powodu wrażliwości na tętnienia i inne zakłócenia przedostające się z zasilania na wyjście przez rezystor obciążający) że zostały wyparte przez wzmacniacze generacji 741, z komplementarnymi końcówkami które już przy nieznacznym obciążeniu wyjścia pracowały z zatykaniem się tranzystorów końcowych. Wzmacniaczy z takimi końcówkami ale pracującymi w klasie A jakoś nie spotkałem; możliwe że uznano iż parametry zniekształceniowe rozumiane jako poziom THD są i tak bardzo dobre.
Tak, możliwość pracy w klasie A i wydzielenia w układzie większej ilości ciepła niż na to pozwala miniaturowa obudowa układu scalonego to jeden z powodów, dla których budowanie z dyskretnych tranzystorów może mieć jakiś sens. Przedwzmacniacze zbudowane nawet przy użyciu stosunkowo tanich i łatwych i dostępnych tranzystorów jak BC550C mogą osiągać zniekształcenia na prawie niemierzalnych poziomach.

Einherjer
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1443
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Germanowy przedwzmacniacz gramofonowy, czyli...

Post autor: Einherjer »

AZ12 pisze:
pn, 28 czerwca 2021, 11:51
Tomek Janiszewski pisze:
pn, 28 czerwca 2021, 09:09
Istniały (wśród klasyków) wzmacniacze operacyjne przeznaczone specjalnie do celów audio, gdzie tranzystor końcowy pracował w konfiguracji SE i musiał być zasilany przez zewnętrzny rezystor w kolektorze (uA739, TAA765 lub MC1303).
Obecnie tak zbudowane są komparatory z wyjściem typu otwarty kolektor np: LM311, LM393, LM339. Jednak nie są one przeznaczone do układów m. cz.
No właśnie, wyjścia komparatorów pracują dwustanowo, więc to zupełnie inna para kaloszy.

ODPOWIEDZ