Hybryda SOHA 2 dla słuchawek, a symulacje FFT w LTSpice

[Marek7HBV]

Duża amplituda nieparzystych, będzie zgrzytał niemiłosiernie.

[TokRa]

Duża amplituda nieparzystych, będzie zgrzytał niemiłosiernie.

To mnie nie pocieszyłeś
Zbudowałem więc kolejną topologię jako IMHO najbardziej zbliżoną do testowanego przez Romana wzmacniacza firmy Sinus Audio, uznawanego przez audiofilów za wybitny dla melomanów, i tam po obciążeniu go końcówką tranzystorowa z Sohy2, uzyskałem charakterystykę FFT, która jest podobna do przedstawianych poprzez pomiary u Romana, ale tam i tu pierwsza harmoniczna jest spora - i według teorii powinna zniechęcać. A jest kochana


Chyba nie pozostaje nic innego jak eksperyment i wykonanie osobnych modułów z odsłuchami, by wybrać najlepsze brzmienie dla siebie.
Na wschodniej granicy popularne wzmacniacze słuchawkowe są masowo budowane i sprzedawane w takim układzie jak Lunch Box, w latach 90-tych topologia Morgana Jonesa:
https://radiopages.ru/headphones_m.html#more-2416
Zobaczę więc jak tam wypadną kolejne symulacje.

[hellcat]

...ale tam i tu pierwsza harmoniczna jest spora - i według teorii powinna zniechęcać.

Nie ma pierwszej harmonicznej, jest podstawowa potem druga, trzecia i itd.

[Ola Boga]

Czy taka FFT jak przykładowa w załączniku będzie rokować, że moja 4-lampowa wersja Sohy2 ładnie zagra?

Kluczowe dla problemu jest chyba to, że próbujesz przełożyć na jednoznaczny wykres określenie "ładnie". Ładnie zagra ten, który akurat Tobie się spodoba. Ten sam, który ktoś inny określi jako "marny".

Jaką FFT powinien mieć wybitny lampowy wzmacniacz słuchawkowy - hybryda?

Obiektywnie, to chyba taką Dirakowską, czyli składowa podstawowa i czarne tło. A subiektywnie, to jak wyżej...

Zbudowałem więc kolejną topologię [...]

Nie za bardzo zgadza mi się na schemacie:
-Jaka jest funkcja R8?
-Jaka jest funkcja R25?
-Przy takiej wartości R1, jaki będzie prąd spoczynkowy drugiego stopnia? Bo na moje oko 75mA...
-Dlaczego taka ogromna pojemność C10? Jaka jest rezystancja wejściowa stopnia tranzystorowego?
-Czy filtr R22-C3 coś wnosi przy tak wielkiej częstotliwości granicznej (na moje oko kilka Mhz)?

[Einherjer]

Zgadzam się z tym co napisała Ola odnośnie FFT. Co do zaproponowanego układu, to naszła mnie tylko jedna myśl: Skoro tranzystorowy wtórnik ma bardzo dużą rezystancję wejściową, to po co więcej niż jedna trioda w stopniu napięciowym?

[TokRa]

Nie za bardzo zgadza mi się na schemacie:
-Jaka jest funkcja R8?
-Jaka jest funkcja R25?
-Przy takiej wartości R1, jaki będzie prąd spoczynkowy drugiego stopnia? Bo na moje oko 75mA...

Dziękuję kolegom - zawsze coś nowego człowiek się na stare lata uczy.
Roman opublikował false schemat Sinus Audio gdzie podał napięcie anodowe 220V - a ja próbuję odtworzyć tę kombinację lamp.
Faktycznie - spory prąd jest potrzebny przy takim zasilaniu anodowym 220V i R25 1.2K- prawie 100mA.

Obniżyłem więc zasilanie do 170V i mam takie wnioski:
- R8 - pozwala sprawdzić czy zmiana wartości dająca zmianę napięcia anodowego ma wpływ na FFT.
Przez pierwszą triodę jak na wykresie popłynie nie większy prąd niż max 10mA. W sumie chyba mogłoby go nie być.

- R25 - ma większe znaczenie, bo od wartości tej rezystancji zależy wartość wzmocnienia wzmacniacza. Im mniejsza tym większe wzmocnienie.
W symulacji na wejściu podaję sinus z generatora 1Vpp 1kHz.
Dla R25 2k7 dostajemy około 2Vpp.
Dla R25 1K dostajemy około 4Vpp. Wtedy prąd to ok. 60mA - czy to ok?
Rosnące zasilanie anodowe to odpowiednio proporcjonalnie wyższa amplituda i wymagania wobec zasilacza.

A gdy obniżę anodowe do 120V - to prąd ok. 40mA. Rośnie do ok. 60mA, gdy R1 w katodach zmniejszę z 1k2 na 680R. Spory pobór prądu, czy ok.? Przy takim dużym poborze, raczej budowa powielacza jak dla Sohy staje się chyba złym pomysłem, bo chyba trudno z powielacza napięcia aż tyle otrzymać.
Ale FFT chyba lepsze?

Co warto zmienić, by było lepiej?

Filtr z części lampowej jest zmałpowany ze schematu bardzo chwalonego i audiofilskiego preampa i nazwie Lamm Industries 2.1, kosztującego około 6000 USD Ma spory wpływ na FFT, więc badam jego obecność w układzie i bez.

[Marek7HBV]

Dla R25 1K dostajemy około 4Vpp. Wtedy prąd to ok. 60mA - czy to ok?
Rosnące zasilanie anodowe to odpowiednio proporcjonalnie wyższa amplituda i wymagania wobec zasilacza.

A gdy obniżę anodowe do 120V - to prąd ok. 40mA. Rośnie do ok. 60mA, gdy R1 w katodach zmniejszę z 1k2 na 680R. Spory pobór prądu, czy ok.? Przy takim dużym poborze, raczej budowa powielacza jak dla Sohy staje się chyba złym pomysłem, bo chyba trudno z powielacza napięcia aż tyle otrzymać.
Ale FFT chyba lepsze?

Co warto zmienić, by było lepiej?

Już na początku Kolega uzasadnił potrzebę zastosowania lamp do wzmacniacza tranzystorowego, ale po co w TYM układzie potrzebne są tranzystory? Przy takich prądach wystarczą same lampy.

[Ola Boga]

Co warto zmienić, by było lepiej?

Cały czas nie zdefiniowałeś, co znaczy "lepiej".
Mam wrażenie, że wrzucasz do schematu co popadnie i sprawdzasz co wyjdzie w symulacji bez większego zrozumienia jaka jest funkcja danego elementu w układzie. Na przykład R1 i R25 tworzą po prostu dzielnik napięcia, więc nic dziwnego, że wpływają na wzmocnienie całości, natomiast nie widzę sensu takiego rozwiązania.
Może zacznijmy od obejrzenia całego schematu, bo na razie widzę tylko fragment i wielu rzeczy muszę się domyślać.

[TokRa]

Cały czas nie zdefiniowałeś, co znaczy "lepiej".
Mam wrażenie, że wrzucasz do schematu co popadnie i sprawdzasz co wyjdzie w symulacji bez większego zrozumienia jaka jest funkcja danego elementu w układzie. Na przykład R1 i R25 tworzą po prostu dzielnik napięcia

Lepiej oznacza, bym mógł podłączyć słuchawki 32 om Creative Aurvana Live. Wykonałem już kilka wersji wzmacniacza słuchawkowego jako klon Lehmann Black Cube - sygnał daję z własnoręcznie wykonanego DAC'a na AD1865 - ten system działa mi rewelacyjnie i audiofilsko zarówno na moich CAL'ach 32R jak i na starych Sennheiser HD600 300R.

Testowane symulacje wzmacniaczy lampowych dobrze działają z HD600, ale z CALami przegrywają nie gwarantując jakości.

Testowany przez Romana wzmacniacz dla audiofilów firmy SINUS AUDIO - polecany
http://ww.forum-trioda.pl/viewtopic.php?t=35799
- ma tak samo złe zachowanie dla słuchawek 32R i dopiero słuchawki 62 omowe dobrze działają.

Stąd moje komplikacje - odtworzyć na podstawie szczątkowych info jakie podał Roman w swoim teście najbardziej prawdopodobną topologię układu elementów - a symulacje w LTSPice pozwalają na zabawę z doborem elementów.

By ten wzmacniacz lampowy chciał mi działać z moimi ulubionymi CALami 32 om, dodałem jako wyjście tor tranzystorowy z Sohy2 - który pozwala na podłączenie słuchawek 32R.

Mało - według symulacji, Soha2 bez rezystora R9 10R jaki sam dodałem testując przebiegi, sama wprowadzała spore zniekształcenia - a z R9 mogę obciążyć wzmacniacz rezystancją 32R, czyli modelem niskiej impedancji słuchawek CAL - już bez zniekształceń - tylko teraz hybryda zapewnia współpracę ze słuchawkami niskoomowymi - taki jest cel zbudowania hybrydy.

Porzucenie idei zbudowania dokładnej Sohy2 z jedną lampą na kanał wynikało z tego, że bez R9 Soha2 mocno zniekształca, a modelowany przebieg FFT wyglądał przy moim błędnym paradygmacie poprawnego obrazu FFT audiofilskiego wzmacniacza kiepsko.

A Sinus Audio zbudował wybitną kombinację ECC82 6N6P dla melomana, która niestety nie współpracuje dobrze z niskoomowymi słuchawkami.
Gdyby odnaleźć punkt pracy autora i zrobić z tego hybrydę - może nie byłoby wady braku współpracy ze słuchawkami niskoomowymi, a ta jakość dla melomana by pozostała.

Końcówka tranzystorowa z Soha2 pozwala zlikwidować problem podłączenia słuchawek niskoomowych lepiej, niż przez rezystory 120R, jak mają niektóre konstrukcje lampowe.

[Marek7HBV]

Słuchawki 32 mają różną skutecznośc, a użytkownicy różna preferencje. Także budowa wzmacniacz uniwersalnego {32 -600} jest trudna i wymaga stosowania zmian konfiguracyjnych {przełaczników}. Zastosowany na wyjściu wtórnik jest za mało wydajny i propozycja obciążenia tranzystorów wyjściowych na maksa {przy 32} jest od początku dalej aktualna. Czyli po prostu zastosować przełącznik i po problemie.

[Ola Boga]

Lepiej oznacza, bym mógł podłączyć słuchawki 32 om Creative Aurvana Live.

To jakie słuchawki możesz podłączyć, zależy bezpośrednio od punktu pracy stopnia wyjściowego.
Jeżeli stosujesz stopień wyjściowy SE, to dla niskoomowych obciążeń prąd spoczynkowy musi być odpowiednio duży.
Napięcie zasilania stopni lampowych nie ma tu znaczenia, wręcz odwrotnie, im mniejsza impedancja słuchawek, tym mniejsze napięcie sygnału będzie potrzebne dla uzyskania określonej mocy wyjściowej.

Do wysterowania stopnia tranzystorowego spokojnie wystarczy jedna duotrioda, na przykład w konfiguracji SRPP. Tak zresztą jest w oryginalnej wersji tytułowego układu. Można też zastosować WK-WA z bezpośrednim sprzężeniem na dwóch połówkach tej samej lampy. Nadadzą się do tego w zasadzie wszystkie ECC oraz radzieckie odpowiedniki, jakie sobie wymyślisz.
Jeżeli chcesz dodatkowo zmniejszyć zniekształcenia, to może warto pomyśleć o nieco większym wzmocnieniu (ECC83, 6N2P) i do tego USZ?

W części lampowej schematu, który zamieściłeś:
-C4 jest dość duży, za to nie widzę sensu dodawania C1. Nie lepiej jeden porządny kondensator 0,47-1uF?
-R8 jest nieblokowany i oprócz obniżenia napięcia zasilania wprowadza część sygnału na anodę górnej lampy. Po co?
-R1 jest za mały przynajmniej o rząd wielkości dla uzyskania sensownego punktu pracy.
-Nieblokowany R25 stanowi w zasadzie główne obciążenie drugiego stopnia, tylko powstający na nim sygnał do niczego nie służy. Nie widzę sensu jego stosowania.
-W ogóle nie bardzo rozumiem jaka jest idea całego drugiego stopnia, który w takiej konfiguracji jest tłumikiem wprowadzającym dodatkowe zniekształcenia.
-C10 jest za duży co najmniej o rząd wielkości, a C6 zbędny, podobnie jak C1. W tym miejscu wystarczy jeden porządny kondensator 0,1-0,33uF.
-C3 przy tak małej pojemności nic nie wnosi.

[Marek7HBV]

Zrównoleglenie kondensatorów opiera się na przekonaniu że nie ma wystarczająco dobrych wykonanych w pojedynczej technologii i należy mieszać audio z w.cz. . Następstwem {czy realnym} jest przekonanie, że taki tor może przepuszczać także zakłócenia z zakresu znacznie przekraczającego pasmo akustyczne. I wtedy pojawiają się specjalne filtry z C3. Czasem ma to faktycznie sens mimo że bezpośrednio nie da rady usłyszeć. Przez pewien czas mieszkałem w odległości mniejszej od 200 m od nadajnika RMF i w zasadzie każda konstrukcja elektroniczna odbierała tę stację. Obecnie otaczające nas elektroniczne gadzety też nie zawsze spełniają normy emisji i jakoś trzeba się bronić {najlepiej wszystko w blachę}.

[TokRa]

C3 przy tak małej pojemności nic nie wnosi.

Zmieniłem wartości elementów do sugerowanych oraz zmniejszyłem napięcie anodowe do 100V (bo mam takie trafo )
Z 1Vpp 1kHz dostaję na 32 omach coś koło 4Vpp.
Rezystory w anodach - teoretyczne, zmienione na 1R.
Usunąłem elektrolit 100uF bocznikujący rezystor katodowy pierwszej lampy, bo mi wybitnie masakrował przebiegi sinus.
Kondensatory sprzęgające odpowiednio zmniejszyłem.

Potem wygenerowałem FFT dla C3 100pf i bez 100pF.

100pF robi lepiej czy gorzej?

Dla słuchawek 300R FFT wygląda lepiej bez tego kondensatora.

[Marek7HBV]

Ten sposób symulacji może doprowadzić do wniosku że jednak C3 = 100n da najlepsze widmo. W zasadzie należałoby zacząć projekt od nowa w innej konfiguracji {choć ta zaczęła już dawać wyjątkowo lampowe brzmienie, jeśli chodzi o poziom harmonicznych}. Cały ten wtórnik katodowy jest zbyteczny i może lepiej zastąpić go stabilizatorem jarzeniowym -poprawi parametry i wygląd.

[Ola Boga]

Usunąłem elektrolit 100uF bocznikujący rezystor katodowy pierwszej lampy, bo mi wybitnie masakrował przebiegi sinus.

A jaka jest funkcja tego kondensatora w układzie?
Na jakiej podstawie wybrałeś proporcję R11 do R7? Może to jest przyczyną "masakrowania sinusa", tylko trzeba się zastanowić co te elementy robią.
Na pewno chcesz zaserwować dolnej lampie 30V na anodzie? Bo moim zdaniem dla "dobrego FFT" dobrze by było każdej z tych triod zapewnić 100-150V napięcia anodowego. Patrzyłeś w ogóle na charakterystyki lamp, w którym miejscu wypada punkt pracy?

100pF robi lepiej czy gorzej?

Właśnie o to chodzi, że nic nie robi.

Wciąż mam wrażenie, że zmieniasz, dodajesz albo usuwasz elementy, nie za bardzo wiedząc jaka jest funkcja każdego z nich...