Budżetowe transformatory głośnikowe i skutki ich stosowania.

[Romekd]

Sam transformator nie ma pasma. Transformator ma pasmo dopiero w układzie.

Pasmo będzie zależało od warunków pomiaru. W rzeczywistym wzmacniaczu lampowym będzie zależało od przyjętych rozwiązań układowych, parametrów użytych lamp wyjściowych, głębokości ujemnego sprzężenia zwrotnego, poziomu mocy wyjściowej oraz przebiegu impedancji w paśmie akustycznym (i poza nim) podłączonych do wyjścia wzmacniacza zestawów głośnikowych... Mamy więc mnóstwo różnych zmiennych, które mogą wpłynąć na rezultat końcowy. Od jakiegoś czasu obserwuję spadek zainteresowania Użytkowników naszego (i nie tylko naszego) Forum jakimikolwiek pomiarami parametrów urządzeń... Dlatego bardzo proszę Kolegę kubafant o podanie kilku przykładów układów, które umożliwiłyby (w prosty sposób) wykonanie tego typu obiektywnych pomiarów "samego transformatora"...

Pozdrawiam
Romek

[kubafant]

Sam transformator nie ma pasma. Transformator ma pasmo dopiero w układzie.

A jednak każdy producent od zawsze podaje pasmo przenoszenia swoich transformatorów. Bierze je z księżyca? Nie, oczywiście mierzy je w określonych warunkach, a więc wynik jest umowny.

Ja właśnie bardzo jestem ciekaw, jaką metodą mierzy Kolega pasmo przenoszenia "samego transformatora"? Jakie warunki musi spełniać układ pomiarowy? Jakimi impedancjami (rezystancjami) maja być obciążone uzwojenia badanego transformatora podczas dokonywania pomiarów? Jakie mają być wielkości sygnałów? Sam wykonałem dziesiątki, a może nawet setki pomiarów różnych transformatorów głośnikowych i sieciowych, ale bardzo jestem ciekaw opinii Kolegi w tym temacie, gdyż sprawa nie jest tak oczywista, jak mogłoby się niektórym wydawać?

Kolego Romekd,
Obawiam się, że nie mam takiego doświadczenia jak Kolega w przeprowadzaniu pomiarów transformatorów - wcale zresztą do tego nie aspiruję. Wykonywałem, ma się rozumieć, takie pomiary, ale żaden ze mnie ekspert.

I tak zawsze obciążam uzwojenie wtórne przewidzianą opornością (np. 8 omów), oczywiście tylko o charakterze czynnym. Przyłączam tam woltomierz ze skalą decybelową i ustawiam dzielnik napięcia tak, żeby wstrzelić się w 0 dB na którymś z zakresów. Pomiary najlepiej byłoby przeprowadzać w co najmniej dwóch punktach, przy mocy przyjętej arbitralnie na 1 W (dla porównania różnych transformatorów) oraz przy mocy znamionowej, dla której transformator projektowano, ale często wiąże się to z trudnościami. Trzeba bowiem tę moc dostarczyć z generatora o odpowiednich parametrach, a więc przede wszystkim niskich zniekształceniach nieliniowych.

Można oczywiście próbować transformatora we właściwym układzie, to jest w końcówce mocy na lampach, pod które był projektowany. Nie jestem zwolennikiem takiego podejścia, bo wyniki będą różne zależnie od przyjętego układu, brakuje więc powtarzalności. Trudno też porównywać wyniki dla różnych transformatorów uzyskane tą metodą, mimo to często ją stosuję z powodu problemów z generatorem, który mógłby dostarczyć tak znaczną moc do obciążenia.
Z drugiej strony próba we właściwym układzie, w którym transformator ostatecznie będzie eksploatowany powie nam może najwięcej o jego właściwościach.

Stosując tę drugą metodę staram się zapewnić jak najlepszą powtarzalność np. przez wyeliminowanie lampowego odwracacza fazy: stosuję transformator symetryzujący.

Idealnie byłoby oczywiście badać transformator zasilając go ze źródła napięciowego. Niestety nie bardzo mam taką możliwość, używam więc wyżej opisanej protezy źródła, którą wspomagam dodatkowo woltomierzem monitorującym napięcie na uzwojeniu pierwotnym. Efektywnie więc badam przekładnię transformatora w funkcji częstotliwości i wynik takiego badania (przy spadku -3 dB) nazywam pasmem przenoszenia transformatora.

Pozdrawiam serdecznie,
Jakub

[Ratt]

Wracając do tematu wątku - poskładałem co prawda nie PP ale SE na el84 i transformatorach TG 5/4897 Sizei czyli budżetowych i brzmi to całkiem nieźle a pomiary tez są dostępne na YT.

[faktus]

Witam.
Mamy jak widzę różne podejście do kwestii szerokości pasma jakie powinien przenosić transformator głośnikowy. Ja uważam, że pasmo to powinno być jak najszersze bez względu no to czy jesteśmy w stanie usłyszeć całe pasmo akustyczne od 20 Hz do 20 kHz. Do badania słuchu stosuje się sygnał sinusoidy której częstotliwość jest stopniowo zmieniana i tu jest problem, bo wraz z wiekiem spada zdolność do percepcji tego sygnału szczególnie w górnym zakresie. Sygnał muzyczny, który przenosi transformator głośnikowy nigdy nie jest sygnałem czystej sinusoidy o jednej częstotliwości, lecz sumą wielu sygnałów, której wypadkowa ma niewiele wspólnego z warunkami w jakich badany jest słuch. Dlatego nie należy porównywać tych dwu aspektów.
Sprawa pomiarów jest " piętą Achillesową " w przypadku gdy samodzielnie wykonujemy wzmacniacz, a w szczególności transformator głośnikowy.
Kolega Romek zadał pytanie jak mierzymy i tu mamy problem, o czym wspomniał Kolega Kubafant. Każdy jak się okazuje wykonuje te pomiary nieco inaczej, dlatego uzyskujemy nieco inne wyniki, godząc się na pewne niedostatki metody pomiarowej.
Ja sam mierzę transformator w układzie wzmacniacza obciążając go opornością taka z jaką będzie pracował wzmacniacz. Pomiar polega na podaniu na wejście wzmacniacza sygnału sinusoidalnego o takiej amplitudzie aby na wyjściu uzyskać moc 1 W i wizualnej obserwacji na ekranie oscyloskopu spadku amplitudy sygnału wyjściowego o - 3 dB. Drugi pomiar wykonuje dla mocy maksymalnej. Po tym następuje wizualna obserwacja zniekształceń dla sygnału prostokąta, czyli sprawdzenie jak zachowuje się wzmacniacz sterowany sygnałem impulsowym. Niestety nie mam czy na razie zmierzyć innych parametrów i tu jest zasadniczy problem z wynikami jakie otrzymujemy.
Aby móc porównać nasze wyniki musielibyśmy stworzyć jeden system pomiaru, w miarę prosty, tak aby każdy był w stanie go przeprowadzić i wtedy wyniki były by w miarę miarodajne, inaczej każdy będzie otrzymywał inne wyniki.
Pozdrawiam.

[kubafant]

Ja uważam, że pasmo to powinno być jak najszersze bez względu no to czy jesteśmy w stanie usłyszeć całe pasmo akustyczne od 20 Hz do 20 kHz.

Ja również jestem tego samego zdania i niepokoi mnie gdy widzę jak różni mędrkowie żartują sobie ("słuch nietoperza" ) i lekceważą ten jakże istotny problem. Problem, który ostatecznie nie sprowadza się wcale do słyszenia wysokich częstotliwości, tylko do innych parametrów wzmacniacza - jak najbardziej mierzalnych i słyszalnych, które wypunktowałem wcześniej.
Ignorancja i lekceważenie problemu prowadzi do wzmacniaczy niestabilnych lub stabilnych warunkowo, które na sygnał prostokątny odpowiadają dzwonieniem, a po obciążeniu czymś innym niż idealny rezystor dzieją się już kompletne cuda...

Temat jest ważki i należy to podkreślać. Rozumiał to już ponad 70 lat temu D.T.N. Williamson i przykładał do tego właściwą wagę. Dzisiaj niektórzy pewnie wyśmialiby wymagania jakie położył transformatorowi głośnikowemu do zastosowania w swoim układzie: pasmo 3 Hz - 60 kHz (-3 dB)...

Aby móc porównać nasze wyniki musielibyśmy stworzyć jeden system pomiaru, w miarę prosty, tak aby każdy był w stanie go przeprowadzić i wtedy wyniki były by w miarę miarodajne, inaczej każdy będzie otrzymywał inne wyniki.

Myślę, że głównym czynnikiem różnicującym są tu źródła, z jakich zasilamy transformator, możemy się bowiem zgodzić, że wtórne obciążamy rezystorem o wartości impedancji obciążenia, pod jaką zaprojektowany jest transformator. Co do źródeł, różni się przede wszystkim ich oporność wyjściowa, przez co wyniki są inne. Na pierwszy rzut oka nie bardzo widzę tu możliwość standaryzacji.

Pozdrawiam
Jakub

[Marek7HBV]

Na pierwszy rzut oka nie bardzo widzę tu możliwość standaryzacji.

Kolega Romekd wskazał prosty sposób,wystarczy odwrócić kierunek pracy transformatora .Jest to w pełni powtarzalny pomiar[generator mocy o odpowiednich parametrach każdy ma lub może zrobić.Pomiary będą w zasadzie identyczne w danej klasie urządzeń zastosowanych do ich przeprowadzenia,choć jak napisał jeden z producentów,,pomiary wykonuje się w wykonanym wzmacniaczu[razem z jego sprzężeniami ].M.

[Romekd]

I tak zawsze obciążam uzwojenie wtórne przewidzianą opornością (np. 8 omów), oczywiście tylko o charakterze czynnym. Przyłączam tam woltomierz ze skalą decybelową i ustawiam dzielnik napięcia tak, żeby wstrzelić się w 0 dB na którymś z zakresów. Pomiary najlepiej byłoby przeprowadzać w co najmniej dwóch punktach, przy mocy przyjętej arbitralnie na 1 W (dla porównania różnych transformatorów) oraz przy mocy znamionowej, dla której transformator projektowano, ale często wiąże się to z trudnościami. Trzeba bowiem tę moc dostarczyć z generatora o odpowiednich parametrach, a więc przede wszystkim niskich zniekształceniach nieliniowych.
(...)
Idealnie byłoby oczywiście badać transformator zasilając go ze źródła napięciowego. Niestety nie bardzo mam taką możliwość, używam więc wyżej opisanej protezy źródła, którą wspomagam dodatkowo woltomierzem monitorującym napięcie na uzwojeniu pierwotnym. Efektywnie więc badam przekładnię transformatora w funkcji częstotliwości i wynik takiego badania (przy spadku -3 dB) nazywam pasmem przenoszenia transformatora.

Odpowiedź impulsowa transformatora będzie inna przy obciążeniu jego wyjścia bezindukcyjnym rezystorem, inna dla obciążenia go kolumną głośnikową, a jeszcze inna dla braku obciążenia uzwojenia wtórnego. Z tego co czytałem, na całym świecie tylko kolumny Kolegi TJ mają stałą wartość modułu impedancji i niemal zerowy kąt przesunięcia fazowego w całym paśmie akustycznym (jako obciążenia stanowią więc prawie czystą rezystancję ). Zasilanie transformatora podczas dokonywania pomiarów ze źródła napięciowego, na pewno nie byłoby właściwą (a tym bardziej idealną) metodą, gdyż w żadnym praktycznym układzie wzmacniacza lampowego nie występuje taki typ sterowania. W przypadku stopni wyjściowych z triodami rezystancja wewnętrzna lamp, jaką "widzi" transformator głośnikowy, jest kilkakrotnie niższa od Ra (Raa), na którą był obliczony. W przypadku typowych stopni wyjściowych z pentodami mamy sytuacje odwrotną - rezystancja wewnętrzna lamp jest wielokrotnie wyższa od Ra (Raa) transformatora, i w tym przypadku lampy dla transformatora działają niemalże jak sterowane sygnałem źródło prądowe (transformator obciążony jest jedynie od strony wyjścia)... Wykonując własne pomiary stosowałem różne typy sterowania transformatorem - źródło napięciowe, prądowe, źródło o rezystancji równej Ra /Raa/ i Rw lampy końcowej - uzyskując zupełnie różne wartości (różne fd i fg) pasma przenoszenia transformatora. Dlatego zapytałem (nie po raz pierwszy na naszym Forum), czy istnieje jakaś ogólnie przyjęta metoda pomiarowa dla określenia parametrów transformatorów głośnikowych. Okazuje się, że nadal nie ma takiej metody i dlatego tak często jesteśmy rozczarowani po zakupie jakiegoś transformatora w firmie "x", która bardzo dokładnie podała parametry elementu, ale nie zdradziła żadnych warunków, w których te parametry zostały z transformatora "zdjęte". Dlatego późniejsza reklamacja transformatora staje się dość problematyczna, a samo określenie "parametry techniczne transformatora", bardzo enigmatyczne...

Pozdrawiam
Romek

[faktus]

Witam.
Sprawa pomiaru parametrów transformatora jak się okazuje nie jest prosta. Nawet metoda zaproponowana przez Kolegę Romka, nie jest pozbawiona mankamentów dla chcących wykonać pomiar taką metodą. Sama zasada pomiaru jest jak najbardziej słuszna, ale problemem jest odpowiednie zabezpieczenie sprzętowe aby uzyskać w miarę porównywalne wyniki.
Sam generator mocy, a w zasadzie jego brak, uniemożliwia wykonanie pomiaru w takim układzie. Kolega Marek 7HBV twierdzi, wystarczy go wykonać, ale tu pojawia się problem generator musi dostarczyć nie tylko odpowiednio wysokiego napięcia, ale i odpowiedniego natężenia prądu w sygnale wyjściowym i to o stałych parametrach w funkcji zmiany częstotliwości, aby warunki w czasie pomiaru były stabilne w całym zakresie wykonywania pomiaru. A to już jest pewnym problemem dla osób, które nie są z wykształcenia elektronikami tak jak ja. Kolejnym problemem jest wykonanie odpowiedniego dzielnika, który będzie podłączony z uzwojeniem pierwotnym transformatora i stanowił miejsce pomiaru, źle wykonany będzie fałszował wyniki pomiaru. Kolega Romek zwrócił na ten fakt uwagę i wyjaśnił dlaczego.
Co My możemy zrobić w tym wypadku? Myślę że powinniśmy stworzyć własną metodę pomiaru opartą na pomyśle Kolegi Romka i tym samym mieć możliwość pomiaru transformatorów zarówno wykonanych we własnym zakresie, jak i tych wykonanych przez renomowanych producentów.
Jednak aby wyniki były w miarę miarodajne pomiary powinny być wykonywane na w miarę identycznym sprzęcie pomiarowym. I tu prośba do Kolegów będących bardziej obeznanych z zagadnieniami elektroniki o wykonanie prototypu takiego sprzętu.
Nie chodzi tu o jakieś wyrafinowane " ustrojstwo ", ale o kilka prostych modułów ułatwiających wykonanie pomiaru.
W pierwszej kolejności o przystawkę do generatora pozwalającą na uzyskanie efektu " generatora mocy " pasmo nie musi być wygórowane, myślę że zakres 10 Hz - 100 kHz wystarczy w zupełności nawet do pomiaru dla najbardziej wybrednych. Oraz wykonanie dzielnika, na wyjściu którego uzyskamy amplitudę sygnału umożliwiającą pomiar za pomocą karty graficznej komputera i odpowiedniego programu.
Mając prototyp, a w szczególności dopracowany wzór płytki drukowanej, i wykaz użytych części każdy chętny będzie mógł zbudować stanowisko pomiarowe stosunkowo niewielkim kosztem, a co najważniejsze o w miarę wyrównanych parametrach pomiarowych.
Proszę nie myśleć, że jestem leniwy i samemu mi się nie chce, ale powodem w moim wypadku jest po prostu brak wiedzy i praktyki w tym zakresie. A " klecenie " czegoś co nie będzie pewne w działaniu jest jak mi się wydaje bezcelowe.
Pozdrawiam.

[kubafant]

Metoda ze źródłem napięciowym rzeczywiście nie oddaje warunków pracy transformatora w układzie, ale i nie o to chodzi. Przypominam, że metoda służy badaniu i porównywaniu transformatorów, gdzie celem jest możliwie najwyższa powtarzalność wyników, nie zaś naśladowanie rzeczywistych warunków pracy.

Moim zdaniem jest to metoda najlepsza, patrząc pod kątem wymagań aparaturowych, bo do jej przeprowadzenia wystarczy dowolny generator mocy (albo w ostateczności końcówka mocy) i woltomierz. Mówię tu o wymaganiach co do obwodu zasilającego stronę pierwotną. Co do strony wtórnej, chyba się wszyscy zgadzamy, że należy ją obciążyć znamionową impedancją (o charakterze wyłącznie czynnym - a więc rezystorem odpowiedniej mocy), podłączyć stosowny dzielnik i odczytywać z niego wyniki (osobiście uważam, że oscyloskop jest zupełnie wystarczający do tego celu, a pewnie i zwykły woltomierz, ale może ktoś zechce zaprzęgnąć komputer).
Jedyne na co należy baczyć to aby wskazanie woltomierza po stronie pierwotnej było stabilne - i w razie spadku wskazań, należy zwiększyć amplitudę generatora.

Z generatorem pracującym jako źródło prądowe ten numer już nie przejdzie i sprawa będzie bardziej skomplikowana, chyba że całość będzie automatycznie sterowana - powiedzmy sprzężeniem zwrotnym. Ale tu już trzeba kombinować, a - jak przypomniał Kolega Faktus - nie każdy ma ku temu możliwości, i aparaturowe, i pojęciowe.

Dlatego twierdzę, że metoda napięciowa ma solidne przewagi praktyczne i powinniśmy ją przyjąć jako standard, łatwo bowiem zapewnić właściwe warunki pomiaru i dobrą powtarzalność: nie trzeba do tego wielkiej wiedzy ani aparatury. Ostatecznie zaś przy porównywaniu ze sobą egzemplarzy transformatorów, różnych producentów, swoich, etc. - metoda ukaże różnice między nimi. Bo o to nam przecież chodzi - o ilościowe zdefiniowanie parametrów transformatorów w celu porównywania ich, nie zaś poznania wartości bezwzględnych (uważam, że w tym wypadku takie nie istnieją).

Pozdrawiam,
Jakub

[TooL46_2]

http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/jasiu/eka/trafo.html

Ra (lub Raa), Li oraz Lr wystarcza by moc oszacowac pasmo przenoszenia transformatora w zakladanym punkcie pracy. A przyblizyc je mozna metoda techniczna zaprezentowana na ww stronie.

[kubafant]

Istotnie byłoby to możliwe, gdyby rzeczywiście transformator był kombinacją tych kilku elementów, tak jak uproszczony model teoretyczny oraz gdybyśmy potrafili wyznaczyć dokładnie ich wartość. Dwa razy nie.

Pomiar indukcyjności metodą techniczną jest tak nieprecyzyjny i daje tak dramatycznie różne wyniki zależnie od warunków przeprowadzania, że nie brałbym tego za żaden wyznacznik ilościowy. Kto próbował kiedyś mierzyć indukcyjność transformatora i raczył się pobawić amplitudą/częstotliwością ten wie o czym mowa.

[faktus]

Witam.
Bynajmniej nie odcinam się od tego co napisał Kolega Tool 46 jest to też sposób na poznanie parametrów transformatora, ale jak słusznie napisał Kolega Kubafant w metodzie technicznej jest zbyt wiele zmiennych wpływających na wynik pomiaru. A w tym wypadku zależy na maksymalnej powtarzalności wyników przy w miarę jednakowych warunkach pomiaru, i bynajmniej nie mam na uwadze wykonywania pomiarów w laboratorium wyposażonym w najnowocześniejszy sprzęt pomiarowy.
Nie da się zadowolić wszystkich i zastosować takiego sposobu pomiaru aby uwzględnić wszystkie uwarunkowania pracy transformatora w układzie wzmacniacza.
Ale badając transformatory przy wykorzystaniu jednego sposobu, przy przyjęciu przez wszystkich badających takich samych warunków pomiaru, co zapewni jednakowy dla wszystkich układ pomiarowy, otrzymamy w miarę zbliżone wyniki badając ten sam produkt.
Jestem świadomy tego, że zastosowanie takiej uproszczonej metody będzie skutkowało zmniejszeniem dokładności pomiaru, ale nie jest ważne czy wynik będzie obarczony błędem 1 % lub 0,1 % czy też 0,01 % . Ważne jest natomiast że będziemy mieli bezpośredni sposób porównania parametrów transformatorów, a wyniki uwzględniając błąd pomiaru jednakowy dla każdego transformatora będą podstawą do w miarę rzetelnej oceny osiąganych parametrów, bo nie będzie pola do dobierania parametrów pomiaru aby uzyskać jak najlepsze wyniki.
Uzyskamy też jednoznaczną odpowiedz co do samej konstrukcji układu uzwojeń transformatora, czyli czy warto stosować bardziej rozbudowany układ czy wystarczy prostszy układ uzwojeń.
I nie jest ważne czy ten system pomiaru jest zgodny z jakąś normą i czy będzie uznany przez producentów transformatorów, ale ważne będzie to że będzie w miarę obiektywny a o to przecież chodzi .
Pozdrawiam.

[Vic384]

Czesc
Zaczela sie wielka dyskusja na temat transformatorow "budzetowych", prawie 30 postow.
A ja mam na poczatek pytanie : co oznacza 'budzetowy transformator" ?
Dla ucznia z malym kieszonkowym bedzie to TG5 za 25zl, dla zasobniejszych nawijany w Polsce za 350zl, czy zagraniczny, np: Lundahl za 1250zl.
Tak wiec bez zalozen poczatkowych, cala dyskusja jest dyskusja dla dyskusji.
Pozdrowienia

[faktus]

Witam.
Szanowni Koledzy dla Was to dyskusja dla dyskusji, macie prawo do takiej oceny. Jednak było by lepiej gdybyście zaproponowali prosty sposób pomiaru parametrów transformatora łatwy do wykonania dla każdego i nie wymagający profesjonalnego sprzętu pomiarowego.
Ta dyskusja jest pochodną głównego tematu, bez względu na to co uważamy za transformator " budżetowy ". Autor tematu zapytał czy warto takowy stosować i aby dać odpowiedz musimy znać rzeczywiste parametry transformatora o którym dyskutujemy i porównać go do parametrów innego transformatora zmierzonego w identycznym układzie pomiarowym w celu porównania. Więc siłą rzeczy potrzebujemy ustalić najbardziej optymalny sposób pomiaru parametrów transformatora tak aby każdy mógł powtórzyć badanie i otrzymać podobne wyniki przy badaniu tego samego typu transformatora. Wydaje się proste w teorii, a skomplikowane w praktyce. Czekam więc na sugestie obu Kolegów w tym temacie.
Pozdrawiam.

[Romekd]

Koledzy, bardzo proszę o zamieszczanie merytorycznych wpisów, zgodnych z tematem dyskusji. Wypowiedzi nie na temat oraz takie, w których obrażani są inni uczestnicy dyskusji, będą od razu trafiały do "Kosza". Już drugi raz zmuszony jestem wydzielać z tego wątku wypowiedzi kompletnie z nim niezwiązane, pełne agresji i "moralizatorskiego zadęcia"... Łączy nas wspólna pasja, więc szanujmy się wzajemnie...

Pozdrawiam
Romek