Trafa na rdzeniach zwijanych

[Wiesław_B]

Takim specjalnym wypadkiem był na przykład radziecki generator mocy sygnałowy m.cz., który miał końcówkę na parce 6S14P i toroidalny transformator zrobony z krążków, a nie z zwijanej taśmy.

Dziękuję za zwrócenie uwagi ale w tamtych latach nie miałem dostępu do aparatury pomiarowej .
Ale do rzeczy , jak napisałem do wykonania transformatorów głośnikowych używam rdzeni o dużo większych przekrojach niż wynikałoby to z obliczeń. Na tzw chłopski rozum krzywa magnesowania na bardzo krótkim odcinku jest "prawie" prostą więc i zniekształcenia nieliniowe są relatywnie małe. Z kolei transformator na rdzeniu toroidalnym posiada bardzo małą indukcyjność rozproszenia i znacznie łatwiej uzyskać kompromis , by przy dobrym przenoszeniu niskich częstotliwości , były dobrze przenoszone wysokie częstotliwości. Przepraszam , że używam tak trywialnych argumentów w merytorycznej dyskusji ale i ja jestem odrobinę naznaczony belferskim podejściem .
Pozdrawiam
Wiesław_B

[Jasiu]

Czołem.

Takim specjalnym wypadkiem był na przykład radziecki generator mocy sygnałowy m.cz., który miał końcówkę na parce 6S14P i toroidalny transformator zrobony z krążków, a nie z zwijanej taśmy.

Dziękuję za zwrócenie uwagi ale w tamtych latach nie miałem dostępu do aparatury pomiarowej

Generator pochodził z początku la 60 - ja wtedy bawiłem się piaskiem, a nie aparaturą pomiarową... Wpadły mi w rękę dwa w zeszłym roku, niestety już nieczynne. Miały po trzy toroidalne transformatory: sieciowy, międzystopniowy (a w zasadzie mieszacza, bo to generator dudnieniowy) i końcowy. Solidna, potwornie ciężka, militarna konstrukcja. Znalazłem też instrukcję z danymi nawojowymi transformatorów, stąd wiem jaki mają rdzeń, bo ich nie rozbierałem. Czekają na lepsze czasy - pewnie staną się elementami jakiegoś kolejnego dziwactwa.

Ale do rzeczy , jak napisałem do wykonania transformatorów głośnikowych używam rdzeni o dużo większych przekrojach niż wynikałoby to z obliczeń. Na tzw chłopski rozum krzywa magnesowania na bardzo krótkim odcinku jest "prawie" prostą więc i zniekształcenia nieliniowe są relatywnie małe.

W ogóle zniekształceń wprowadzanych przez transformatory w zastosowach audio nie należy demonizować. To co przeszkadza człowiekowi, to bardziej zniekształcenia intermodulacyjne, które prowadzą do pojawienia się w sygnale wyjściowym składowych o częstotliwościach, których w nim nie było. Zniekształceniom harmonicznym zwykle towarzyszą intermodulacyjne. Tych drugich się zwykle nie mierzy, bo jest to dosyć uciążliwe, a elementy aktywne często wnoszą oba typy zniekształceń na podobnym poziomie. Natomiast transformatory wnoszą zniekształcenia głównie nieliniowe - intermodulacyjne są znacznie mniejsze.

Z kolei transformator na rdzeniu toroidalnym posiada bardzo małą indukcyjność rozproszenia i znacznie łatwiej uzyskać kompromis , by przy dobrym przenoszeniu niskich częstotliwości , były dobrze przenoszone wysokie częstotliwości.

To prawda, wydaje się, że optymalny jest rdzeń toroidalny z izotropowej blachy. Bardzo się cieszę, że zupełnym przypadkiem udało mi się takie zdobyć

Przypominam sobie, że stare autotransformatory laboratoryjne też były nawijane na rdzeniach toroidalnych składanych z kółek (w latach ciężkiego kryzysu koledzy robili z takiego autotransformatora spawarkę). Przypuszczam, że blachy mogą być zbyt grube (i zbyt duże) do zastosowań audio, ale gdy coś wpadnie w rękę, to warto się przyjrzeć.

Pozdrawiam,
Jasiu

[MaciejEL34]

Napisał Jasiu :
"To nie ze wzorów wynikają zjawiska, ale ze zjawisk wzory".

Jakież przyjemne, profesorskie stwierdzenie.


Napisał Jasiu :"Kiedyś napisałem na WWW trochę o roli parametrów transformatora, może trochę pomoże: http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/jasiu/eka/trafo.html"



Hm... no ba...
Zawsze denerwowała mnie ta strona. A wie Pan dlaczego..., Panie profesorze? Dlatego bo jest to strona napisana w moim odczuciu najbardziej ciekawie i najbardziej fachowo ale zarazem najbardziej skrótowo.
Ale dziekuje za przypomnienie.


Ja napisałem w poprzednim poście :
"Jeżeli popatrze na wzór to stwierdzam ze z taką przenik. nie tylko transformator wnosi założoną ilość zniekształcen harm. ale powinien mieć o trzy razy mniejszą indukcyjność i powinien przenieść sygnał ze znacznym osłabieniem."

Pan Profesor łaskawie odpisał :
"To, że ma dużą indukcyjność wcale nie musi oznaczać, że cokolwiek osłabia."

Gdzie tam jest napisane, że "ma duża indukcyjność " ?
Rozumiem, że nie ma to związku z bolem oczu od moich postów...:-)

Pana erudycja rozwiewa wiele niepewności, ja dziękując losowi w jej zasięg też sie dostałem. :wink:
Tam jest napisane, że będzie miał MNIEJSZĄ indukcyjność! No a jeżeli mniejszą no to.....

Czy rzeczone zniekształcenia liniowe nie wynikają właśnie z owej gorszej przewodności magnetycznej. Dla jasności, mowa jest tu o pelnym założonym wysterowaniu rdzenia !
Czyli przy znamionowej mocy i znamionowej dolnej granicznej.

Jasiu napisał :
"To co przeszkadza człowiekowi, to bardziej zniekształcenia intermodulacyjne".

Czy nie można znacząco zmniejszyć zniekształcen nieliniowych przez rozłączenie sprzężenia zwrotnego ? Czy ich przyczyną nie są jeszcze bardziej niż harmoniczne zniekształcenia fazowe ?

Ja z belferstwem mam tyle wspólnego ile może mieć brat faceta który od 20 lat wykłada elektronike w Cambridge w UK. Sam param sie zgoła innymi przyjemnościami, tym niemniej nie jest to bez związku z elektroakustyką. I pewnie dlatego teraz tu jestem.

I tak sobie teraz myśle, czy rozwiązania toroidalne nie są jednak jakimś uproszczeniem. Mniejszy strumień rozproszenia, dzięki temu lepszy bas, większa sprawność, optymalne rozwiązanie... :-)

No a co z tym wpływem nierówności magnesowania przy wiekszych wysterowaniach.

Pytam, bo może zmienie poglądy i stane po drugiej stronie.

Przyjemnego rozmyślania
Z poważaniem
Maciej F.

[silicon]

Witam
To może ustalmy jakimi parametrami powinien charakteryzować się bardzo dobry (nie lubię tego słowa) transformator w sensie parametrów audio a konkretniej materiał jego rdzenia , kiedyś trochę z nimi eksperymentowałem a przypomnieć sobie (i uściślić pewne pojęcia) chyba nie zaszkodzi. Ze swej strony dodam ,że interesuje się metalurgią i aktualnie eksperymentuję z blachami amorficznymi (mocno powiedziane).Ale jak nie spróbuje to się nie dowiem prawda.
pozdrawiam.

[tszczesn]

Czy nie można znacząco zmniejszyć zniekształcen nieliniowych przez rozłączenie sprzężenia zwrotnego ? Czy ich przyczyną nie są jeszcze bardziej niż harmoniczne zniekształcenia fazowe ?

A dlaczego rozłączenie sprzężenia zwrotnego ma zmniejszyć zneikształcenia nieliniowe?

BTW. Proszę o używanie mechanizu cytowania zapewnianego przez forum - ułatwia to czytanie.

[Jasiu]

Napisał Jasiu :
"To nie ze wzorów wynikają zjawiska, ale ze zjawisk wzory".

Jakież przyjemne, profesorskie stwierdzenie.

Nie wiem czy przyjemne, nie wiem czy profesorskie, ale dla mnie bardzo ważne. Pozwala mi zachować pokorę wobec przyrody.

Nie jestem profesorem. Jeżeli Maestro pragnie używać tego tytułu, to mogę poinformować jeżeli kiedykolwiek go uzyskam. Na razie proponuję by zachować zwyczaje przyjęte w Internecie i na tym formum. Zwykło tu się używać formy "na Ty". Jeżeli Maestro pragnie innych form, to mogę dostarczyć tytuły, które rzeczywiście posiadam...

Ja napisałem w poprzednim poście :
"Jeżeli popatrze na wzór to stwierdzam ze z taką przenik. nie tylko transformator wnosi założoną ilość zniekształcen harm. ale powinien mieć o trzy razy mniejszą indukcyjność i powinien przenieść sygnał ze znacznym osłabieniem."

Pan Profesor łaskawie odpisał :
"To, że ma dużą indukcyjność wcale nie musi oznaczać, że cokolwiek osłabia."

Gdzie tam jest napisane, że "ma duża indukcyjność " ?
Rozumiem, że nie ma to związku z bolem oczu od moich postów...

Rezczywiście Maestro napisał "maleje".
Rozmawialiśmy (tak przynajmniej sądziłem...) o zniekształceniach nieliniowych. Istotne dla nich są zmiany przenikalności dynamicznej. Ta przy przy amplitudzie aż do indukcji 4000 Gs (dla izotropowych blach) rośnie mniej-więcej od 400 do 5000 (o ile dobrze pamiętam). Większej amplitudy we wzmacniaczach m.cz. raczej się nie stosuje.
Czyli przeczytałem"rośnie", bo było bardzo rano i oczekiwałem, że właśnie o to Maestro chodziło, bo ona rośnie a nie maleje... Jeżeli nie o to, to może Maestro mnie oświeci o co...

Pana erudycja rozwiewa wiele niepewności, ja dziękując losowi w jej zasięg też sie dostałem.

Odpowiedź w tonie "co zawdzięczam Maestro" sobie podaruję

Czy rzeczone zniekształcenia liniowe nie wynikają właśnie z owej gorszej przewodności magnetycznej. Dla jasności, mowa jest tu o pelnym założonym wysterowaniu rdzenia !
Czyli przy znamionowej mocy i znamionowej dolnej granicznej.

Czyli naprawdę chodzi o zniekształcenia liniowe? Czyli obcinanie pasma?

Gdzie Maestro znalazł tą "przewodność magnetyczną" ? Mam wrażenie, że to pojęcie już wymarło śmiercią naturalną...

Czy nie można znacząco zmniejszyć zniekształcen nieliniowych przez rozłączenie sprzężenia zwrotnego ? Czy ich przyczyną nie są jeszcze bardziej niż harmoniczne zniekształcenia fazowe ?

Zniekształcenia nieliniowe i harmoniczne to synonimy.
Ujemne sprzężenie zwrotne zawsze zniekształcenia nieliniowe zmniejsza.

Zniekształcenia fazowe są najczęściej połączone z nierównomiernością charakterystyki przenoszenia (choć można zbudować układy przesuwające fazę, a zachowujące amplitudę w funkcji częstotliwości, ale ze wzmacniaczami m.cz. nie mają one wiele wspólnego). Dobrze zrobione ujemne sprzężenie zwrotne poprawia tą charakterystykę, a źle może zepsuć (zą do generacji włącznie).

Niektórzy bardzo wieszają psy na ujemnym sprzężeniu zwrotnym, ale jeszcze nigdy się nie zdarzyło by ktokolwiek był, w obiektywnie prowadzonych testach, wykryć sam fakt istnienia takiego sprzężenia przy porównywaniu wzmacniaczy o zbliżonych parametrach. Ot, taki audiofilski folklor jak "szybkie basy" albo "średnica wysoko cofnięta".

Pewnie trochę w tym winy niektórych pierwszych wzmacniaczy tranzystorowych, które miały olbrzymie zniekształcenia z otwartą pętlą sprzężenia, wolne tranzystory w końcówce i bardzo silne sprzężenie zwrotne w celu poprawy parametrów. Powstawały w ten sposób zniekształcenia TIM i całe spektrum zniekształcen intermodulacyjnych (choć zwykle o niewielkiej amplitudzie). Brzmiały rzeczywiście źle, zepsuły opinię sprzężeniu zwrotnemu, a to wcale nie jego wina.

Ja z belferstwem mam tyle wspólnego ile może mieć brat faceta który od 20 lat wykłada elektronike w Cambridge w UK. Sam param sie zgoła innymi przyjemnościami, tym niemniej nie jest to bez związku z elektroakustyką. I pewnie dlatego teraz tu jestem.

Oooo. To ja pewnie ja mam coś wspólnego z muzyką. Mój Dziadek przed wojną prowadził sklep fortepianów na ulicy Sw. Ducha w Toruniu

I tak sobie teraz myśle, czy rozwiązania toroidalne nie są jednak jakimś uproszczeniem. Mniejszy strumień rozproszenia, dzięki temu lepszy bas, większa sprawność, optymalne rozwiązanie...

Rozproszenie wpływa na górę pasma. Indukcyjność uzwojenia pierwotnego na dół pasma.

Toroid jest chyba najlepszym kształtem rdzenia do końcowych wzmacniacze m.cz. Inną sprawą jest materiał rdzenia. Zwijane blachy anizotropowe dają większe zniekształcenia niż zwykła izotropowa stal krzemowa.

IMO dyskusja o wyższości jednych rdzeni nad drugimi jest zupełnie bez sensu. I na jednych, i na drugich da się zarówno zrobić doskonały wzmacniacz, jak i kompletnego knota.

Pozdrawiam,
Jasiu

[Jasiu]

Czołem.

To może ustalmy jakimi parametrami powinien charakteryzować się bardzo dobry (nie lubię tego słowa) transformator w sensie parametrów audio a konkretniej materiał jego rdzenia

Jeżeli chodzi o zniekształcenia nieliniowe, to używa się czegoś na kształt "zwarciowego współczynnika prądów harmonicznych" danego materiału. Da się z tego oszacować harmoniczne transformatora. Jak dotychczas widziałem tabelki z tym parametrem dla rzeczywistych materiałów tylko w książce Cykina "Transformatory małej częstotliwości". Nie wiem jak się to mierzy (bo to parametr empiryczny). Spróbować poszukać?

Pozdrawiam,
Jasiu

[Wiesław_B]

Witam
Dyskusja o wyższości transformatora nad transformatorem stała się pasjonująca , rozważania o parametrach materiałów magnetycznych są moim zdaniem wskazane i napewno poszerzą naszą a napewno moją wiedzę na ten temat. Wstyd sie przyznać ale niestety studiowałem dawno i wiele rzeczy od tamtych czasów się zmieniło. Tęsknię czasami za międzystopniowymi transformatorami do wzmacniaczy lampowych wykonywanymi w łódzkiej FONII (nie mylić z FONIKĄ), transformatorami toroidalnymi odkrytymi przez Jasiu oraz brzmieniem głośnika Goodmans AXIOM. No ale może do tematu, dobry transformator to taki , który zastosowany we wzmacniaczu będzie wg naszej subiektywnej oceny brzmiał bardzo dobrze. No i tyle. Często jest tak , że lepszy wg pomierzonych parametrów brzmi gorzej i vice versa. Pewnie Szanowni Forumowicze zarzucą mi , że wypisuję komunały i będzie to trochę prawdy. Niestety świat teorii to jedno a realia to drugie. Zapewne transformator TANGO , HAMMOND czy też PLITRON zabrzmią lepiej od skonstruowanych przez nas na zdobytych rdzeniach EI , zwijanych bądź toroidalnych . Ale moim zdaniem największa przyjemność to konstruowanie , próby odsłuchowe, poprawki itd. jak w starej piosence Skaldów " nie o to chodzi by złowić króliczka ale by gonić go" . Tak więc mimo ,że rdzenie jakie mogę zdobyć są dalekie od ideału , jestem na nie skazany i próbuję z tego co jest dostępne wycisnąć co się da. Niestety napewno nie zbuduję huty , walcowni blach i nie wykonam doskonałych blach transformatorowych.
Serdecznie pozdrawiam
Wiesław_B

[MaciejEL34]

Czy nie można znacząco zmniejszyć zniekształcen nieliniowych przez rozłączenie sprzężenia zwrotnego ? Czy ich przyczyną nie są jeszcze bardziej niż harmoniczne zniekształcenia fazowe ?

A dlaczego rozłączenie sprzężenia zwrotnego ma zmniejszyć zneikształcenia nieliniowe?

BTW. Proszę o używanie mechanizu cytowania zapewnianego przez forum - ułatwia to czytanie.

Przepraszam chodziło mi tu o intermodulacyjne.
Popełniłem błąd.
Sorry....!!

Pozdrawiam !!

[MaciejEL34]

Jasiu napisał

Rozmawialiśmy (tak przynajmniej sądziłem...) o zniekształceniach nieliniowych. Istotne dla nich są zmiany przenikalności dynamicznej. Ta przy przy amplitudzie aż do indukcji 4000 Gs (dla izotropowych blach) rośnie mniej-więcej od 400 do 5000 (o ile dobrze pamiętam). Większej amplitudy we wzmacniaczach m.cz. raczej się nie stosuje.

Czy można wobec tego domniemywać, że mniejsze sygnały zostaną przeniesione z pewnym osłabieniem w stosunku do większych ?

Już nie będę mówił do Pana Panie profesorze...
Tylko prosze nie wołać dzienniczka

I już się nie denerwuj jak sobie żartujemy...

Dobrego humoru

[Jasiu]

Czołem.

Czy nie można znacząco zmniejszyć zniekształcen nieliniowych przez rozłączenie sprzężenia zwrotnego ? Czy ich przyczyną nie są jeszcze bardziej niż harmoniczne zniekształcenia fazowe ?

A dlaczego rozłączenie sprzężenia zwrotnego ma zmniejszyć zneikształcenia nieliniowe?

Przepraszam chodziło mi tu o intermodulacyjne.

A dlaczego rozłączenie sprzężenia zwrotnego ma zmniejszyć zneikształcenia intermodulacyjne?

Jasiu.

[MaciejEL34]

Oj Jasiu Jasiu....

[Jasiu]

Czołem.

Czy można wobec tego domniemywać, że mniejsze sygnały zostaną przeniesione z pewnym osłabieniem w stosunku do większych ?

Nie.

Proponuję zastanowić się trochę dokładniej nad działaniem transformatora.

* Najpierw przypadek idealny:
- źródło siły elektromotorycznej powoduje powstanie zmainy strumienia magnetycznego w uzwojeniu pierwotnym (prawo Faradaya);
- zmiana tego strumienia powoduje powstanie siły elektromotorycznej w uzwojeniu wtórnym.

* Co zmienia nieliniowo zachowujący się rdzeń:
- powoduje powstenie dodatkowej zmiany strumienia;
- dodatkowa zmiana generuje siły elektromotoryczne o kierunku powodującym kompensację tych zmian (reguła Lenza);
- jeżeli opór żródła i uzwojenia pierwotnego byłyby bardzo małe, to ta nowa siła elektromotoryczna indukcji wywołałaby prąd, który całkowicie kompensowałby dodatkowe zmiany strumienia.
W takim wypadku nawet nieliniowy rdzeń nie wprowadzałby zniekształceń nieliniowych.

* Ponieważ nic na świecie nie jest idealne, a przede wszystkim :
- niezerowy jest opór wewnętrzny źródła sterującego,
więc kompensacja dodatkowej zmiany nie będzie idealna.

* Powstające w ten sposób nieskompensowane dodatkowe zmainy strumienia powodują powstanie odpowiedzialnych za zniekształcenia nieliniowe sił elektromotorycznych w uzwojeniach wtórnych. Będą one tym większe im:
- większa jest nieliniowość rdzenia;
- większa jest efektywna oporność wewnętrzna źródła sterującego;

* Próbowałem przeanalizować to dokładniej, ale dałem spokój. Sytuacja jest dosyć skomplikowana, bo
- potrzebna nam jest różniczkowa przenikalność magnetyczna. Zależy ona nie tylko od wartości pola magnesującego, ale także od historii magnetycznej rdzenia (czyli od tego, w którym miejscu pętli histerezy aktualnie się znajdujemy).
Zrozumiałem dlaczego nia napotkałem jeszcze nigdzie porządnej analizy mechanizmu powstawania zniekształceń w rdzeniu.

* Dodatkowy wniosek:
- zniekształcenia transformatora zależą nie tylko od jego konstrukcji, ale od tego do czego go przyłączymy. Przyłączony do żródła o mniejszym oporze wewnętrznym (triody albo układy z lokalnym sprzężeniem zwrotnym) da mniejsze zniekształcenia. Sprawdziłem, że Cykin podaje "półempiryczne" zależności, z których wynika to samo. Pewnie warto by kiedyś sprawdzić doświadczalnie...

I już się nie denerwuj jak sobie żartujemy...
Dobrego humoru

Mój dobry humor jest niezagrożony, a do zdenerwowania jest mi bardzo daleko...
Po prostu programowo walczę z nadużywaniem nomenklatury naukowo-technicznej, bo często jestem świadkiem (zamierzonego ?) wykorzystywania jej w celu dezinformacji i wciskania różnego "audiofilskiego oszołomstwa".

Pozdrawiam,
Jasiu

[Jasiu]

Oj Jasiu Jasiu....

Czy mógłbyś sprecyzować o co Ci chodzi?

Jasiu

[Alek]

Zawsze wydawało mi się, że brak sprzężenia zwrotnego obejmującego transformator tylko zwiększa zniekształcenia. Przecież układ ultraliniowy o malych zniekształceniach wykorzystuje właśnie sprzężenie zwrotne obejmujące transformator (poprzez przyłączenie siatki osłonnej do odczdepu transformatora). Istnieją wprawdzie układy ultraliniowe, gdzie nie ma odczepu na trafie a jest za to dodatkowa lampa, ale zniekształcenia są podobno większe niż w tradycjnym układzie ultraliniowym. Tak więc nie za bardzo rozumiem tezy MaciejaEL34.
Słyszałem wprawdzie sporo lamentów nt. sprzężenia zwrotnego globalnego zrealizowanego z uzwojenia wtórnego i obejmującego pętlą stopnie wzmocnienia napięciowego i wychwalanie pod niebiosy sprzężeń lokalnych (przez nieblokowanie kondensatorem rezystorów katodowych lamp). Osobiście uważam, że czasem nie ma lepszej drogi jak poprowadzenie wspomnianej pętli USZ. Zwłaszcza, kiedy końcówka mocy bez USZ chce wpadać w jakieś niepożądane oscylacje. Tu zaraz się podnieść mogą głosy obrażonych: Jak to? To znaczy że miałeś zły transformator albo lampę albo sam jesteś zły!
A przecież takie oscylacje to może być oczywista sprawa jak lampa ma duże S.