Tényleg kezdek kíváncsi lenni, hogy ha egy oszcilloszkópnál a kalibráló 1 kHz esetében átváltok FFT és Spektrum analizátor üzemmódban, mi változik, és miért teszi azt?

Konyhanyelven, tömören:
Azt tudjuk ugye, hogy minden periodikus jel felbontható egy alap harmonikus, és sok sok felharmonikus összegére.
Az oszcilloszkóp az adott jel időbeli ábráját mutatja, a spektrum analizátor pedig a frekvencia függvényében mutatja az egyes frekvencia összetevőknek ( spektrumoknak, harmonikusoknak ) a nagyságát. Az FFT is ezt az időtartománybeli képet transzformálja át frekvencia tartománybeli képpé, matematikai módszerekkel ( Fourier transzformáció ).
Régebben, amikor még nem volt digitális jelfeldolgozás, a spektrum analizátorok drága és bonyolult analóg műszerek voltak. Ma meg már az időtartománybeli mintavételezett jelsorozatból "egyszerűen" kiszámolják a frekvencia spektrumokat megfelelő kapacitású processzorokkal.

De gyanítom, hogy ez a kisujjadban van.

Ilyen audio analizátort használnak egyesek manapság:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/amir-buy....3442/
http://archimago.blogspot.com/2020/07/pictures-audio-precision-apx5...b.html

Egy mai erősítő mérése:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/topping-...33374/

Egy mai audio dac mérése:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/topping-...24235/

24bit:
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/tech-articl...ed.pdf

A próbadarcil, alaposan szétfurkált (próba)hűtőbordán, kis (próba)trafókkal (a nagyobb trafók nem fértek volna az osb lapra) olcsó alkatrészekből, az eredetitől alaposan eltérő dizájnnal, bár ha van a tranyóknak furatgalván meg felül is pad, akkor fel lehet őket szerelni az eredeti szerint is. Valamint át van méretezve +/-35V-os tápra.

A 7242 tube PSE-hez kialakitottam egy új " silver rail ground " megoldást, aminél nincs megszakítás/anyagváltás a földelési rendszerben.
TJ.

2024 május 22 és május 30 között megépült a 7242 tube PSE erősítő második példánya.
Élesztés/bemérés a holnapi napra beütemezve.
TJ.

A 7242 tube PSE No.2 elektroncsöveit leteszteltem, majd felcsövezve az erősítőt beindult a beállítása. Mivel eléggé vegyes volt a tulajdonos álltal beszerzett elektroncsövek állapota, kicsit továbbtartott a bemérés, de végül is elkészült a mű
Az eddig adatokat jól közelitően tudta, pl. az 1KHz/1W/8R THD mérésénél bal oldalon 0,05%, a jobb oldalon 0.065% volt.
TJ.

Régebben highand viccesen ajánlott valamit PA célokra Karesz rajza alapján. Kétségtelen, a földelt kimenetnek nagyon sok előnye van.
Én azért igyekeztem ezt jobban kihasználni.
A csatolmányokból, biztosan nem fog kijönni ezekkel a tranyókkal 258 W, de talán 200 igen. ( Ha valaki ezt pontosan ki tudja számolni, az írja le ide. ) Ez az elrendezés +/-5V-tól +/-50V-ig nagyjából semmiféle beállítást nem igényel. A nyugalmi áram hőmérséklet változásra nagyjából állandó, de az is beállítható abszolút stabilra.
Az opampot LF357-re cserélve 20kHz-en a THD jócskán nő, de még így is 0.02% alatt marad. Alacsonyabb frekiken szintén nagyon jó.

Ezt a földelt kimenetűt leginkább úgy tudom elképzelni PA célra, hogy laterális fetekkel épül fel. Perverz módon már követtem el ilyen gazságot, azaz gyufásdoboz méretű réz lapra felforrasztottam két pár 2SK227/j83 fetet. Semmi szigetelés, paszáztam és ment a hűtőre. 2X70V tápról a mai napig dolgozik 4 Ohmra. Nem hifi, csak próbatermi PA.
A feteket itt vettem az aprón, nem volt drága. Az opamp mc33078. Ebből van egy rakat.

Azért lehet ilyen többtónusú, erősítőt építeni, nagyon egyszerűen. Nem kell ehhez LM3886, bár szerintem azért használják, mert egyszerű, mindenféle védelem van benne, szóval elég összkomfortos.

A kapcsolási rajz ugyanaz, mint a fenti. Megemeltem 48-ról 50V-ra a tápokat, bár nem tudom minek. Így kisebb a THD, de nincs jelentősége.

Itt van az IMD-hez a bemeneti jel (19 és 20kHz összege. És a többtónusú bemeneti jel. Ezeknek hasraütésre határoztam meg a frekvenciájukat. Persze, lehetne több generátort is betenni, de szerintem így is lehet látni az eredményt.
Szóval, teljes kivezérlésnél -120dB-re vannak a nem kívánt harmónikusok. Ha egy erősítő már tud -120 dB-t, akkor teljesen mindegy, hogy hány generátort kötünk rá. A lényeg, hogy a nagyon kis THD-elérjük. Szerintem, ha egy IMD mérés -120dB, akkor a többtónusú jellel sem lehet probléma.

Sokat töprengtem, hogy mi értelme van, hogy egy végfok a kimenetén tudjon 50...100V/us slew-rate-et. Minek?

Miután a szimulátorban van slew-rate korlátozó matematikai modell, hát kicsit szimuláltam.
Legyen a végfok kimenete +/-100V, megnéztem, hogy mekkora slew-rate ( du/dt, azaz feszültség emelkedési sebesség ) szükséges ahhoz, hogy a 20kHz-es teljes kivezérlésű jel torzítatlanul megjelenjen a kimeneten.
Tehát, kell egy szinuszgenerátor 20kHz-re, meg néhány slew-rate korlátozó áramkör, amik kimenetén megjelenik az eredmény. Betettem még egy háromszöggenerátort, de az nem a nullánál kezdi a háromszög előállítását, mint a szinusz, ezért kellett bele még egy holtidős tag késleltetésnek. ( Ez frekvenciától függetlenül késleltet, ugyanaz jön ki, mint ami bemegy, csak jelen esetben 12,5 us-mal később.) Így egyszerre kezdődik a háromszög és a szinusz generálása is.
A szinuszjelnek a legnagyobb meredeksége a nulla közelében van, tehát itt kell megszerkeszteni egy ferde egyenest ( algebrában y=mx+b ), aminek a meredeksége - nevezhetjük iránytangensenek, slew-rate-nek is - megegyezik a keresett értékkel. Ezt differenciálszámítással matemetikai úton is meg lehet határozni, de maradtam a szimulátornál. Tulajdonképpen próbálkoztam, hogy mekkora amplitudójú, a szinusz frekvenciájával megegyező frekvenciájú háromszögjelbe fér bele a szinusz. Ahogy nő a háromszögjel amplitudója, úgy nő az oldalmeredekség, vagyis a slew-rate is. A megfelelő amplitudó ott látszik, hogy a nullátmenet közelében is benne van a szinusz a háromszögben, méghozzá úgy, hogy a háromszög a legkisebb amplitudójú, tehát belesimul a szinusz nullátmenetébe.

SR1 kép: itt a háromszög és a szinuszgenerátot, a holtidős tag és néhány slew-rate korlátozó áramkör. A slew rate értékei V/s-van vannak megadva, 1 millióval kell osztani, hogy V/us-ot kapjunk.

SR2 kép: ez alapján már ki is lehet találni egy képletet, ami megadja, hogy mekkora frekvenciájú és amplitudója szinuszhullám átviteléhez mekkora slew-rate van szükség.

slew-rate= Up x 6.4 / T ahol Up a szinusz csúcsértéke, T a szinusz periódusideje.

Ez alapján a 100Vp, 20kHz-es szinusz átviteléhez 12.8 V/us slew-rate szükséges. Ha ennél kevesebb, akkor a szinusz torzulni fog.

Az SR3 képen ez látható, a sárga hullámon már annyira kicsi a slew-rate, hogy a szinuszból háromszög lesz. Természetesen, lehet rajzolni egy olyan szinuszt a sárga hullámba is, csak annak kisebb amplitudójúnak kell lennie.
Ha a háromszögjelen belül van a szinusz, akkor semmiféle torzulást nem fog szenvedni, tehát teljesen felesleges a néhány 100kHz-es négyszögjel átvitel, az legfeljebb egy műszaki bravúr, de a minőségbe nem fog beleszólni. Innen érthetőbbé válik, hogy egy csöves erősítőben ez miért nem okoz gondot. De egy purify sem tud ilyen szempontból sokat. ( Nem is tudhat a kimeneti szűrő miatt.)

Ez az elmélet. Kipróbáltam a kedvenc földelt kimenetű végfokban, hogy ez mit jelent ott.

SRA1 kép. Két végfok egymás mellé rajzolva, hogy könnyebben legyen a különbség kiértékelhető. A rajzban csak annyi a különbség, hogy a második rajzon a C20, C21 kondik kb. 4-szer nagyobbak. Így sokkal kisebb a slew-rate, egyre inkább látszik, hogy integrátor jelleget vesz fel.

SRA2 kép. A sárga a baloldali, sokkal nagyobb slew-rate-tel rendelkezik, a jobboldali meg sokkal lassabb. Ennek ellenére a THD-k megegyeznek.
Ha az ábráról leolvassuk, akkor a slew-rate=90,8V /12.2us = 7,4V/us.
Ha a fentebb említett képlettel számolunk, akkor 5.76 V/us adódik. Az eltérés a leolvasás pontatlanságából, meg abból adódik, hogy a C20,21 kompenzálás azért nem teljesen csinál integrátort ( kicsit görbék a fel-és lefutó élek ), és az élek kezdőpontjai sem elég élesek. Ennek ellenére jól prezentálja, hogy teljesen felesleges a hatalmas slew-rate.
A másik, hogy a kompenzációk folyamán, automatikusan a lehető legnagyobb slew-rate-re törekszünk, ezért aztán a fel-és lefutó élek nem egyenesek, hanem inkább erősen exponenciális jellegűek. De ez felesleges. Tehát, ha nagyon kicsinek tűnnek a kikínlódott kompenzációk után az élmeredekségek, akkor érdemes utánaszámolni, mert egyáltalán nem biztos, hogy ez baj.

Lemaradt néhány kép.

Nem annyira bonyolult dolgok ezek, csak hát a paraméterek egymás ellen dolgoznak.
Több alkatrészből jobbat lehet csinálni (szerintem).

Ezeket miért raktad fel? És miért nekem címezted, amikor nem is erről beszéltem. Én a slew-rate és a THD kapcsolatáról írtam. Te pedig általános dolgokról.

Az NFB képhez feltehetted volna a Q1 bázisán levő feszültséget is. Mindjárt meg lehetne magyarázni, hogy miért nő a THD a magasabb frekvenciákon. És, hogy a pótlólagos betett Miller kapacitásnak milyen hatása van. A többi kép nekem teljesen felesleges, nyilván minden erősítőben így van. A Rotár képhez: nagyon szép ez az 1MHz 0,04% THD, de minek? Gondolod hogy vagy jobban szól? Egyáltalán: te meg tudod ítélni egy szimulátorban elkövetett kapcsolásról, hogy tetszeni fog a hangja? Biztosan nem... ezért gondoltam, hogy a vadhajtásokat le kén' nyesni. A fülünknek nagyon jó képességei vannak... Hogy mi tetszik, az már szubjektív, de ebben biztosan nincs benne az 1MHz 0,04%-os ávitel.

" Több alkatrészből jobbat lehet csinálni (szerintem)."

Szerintem, nem. Volt egy pali, aki kitalálta az opamp-ot, aztán volt egy másik, aki kitalálta a MOSFET-et. Egy harmadik meg kitalálta, hogy lehet földelt kimenetű erősítőt csinálni. Ha megnézed a raizaimat, akkor nem hiszem, hogy lehet egyszerűbbet csinálni. Persze, tele lehet tömni tranyókkal az egészet és el lehet érni a 0,0000x THD-t. Ilyet már tettem fel és nem is olyan bonyolult. A kérdés az, hogy minek? Eleve 8 kHz felett semmiféle felharmónikust nem hallunk. Nem mindegy, hogy mennyit torzít 20kHz-en? Az első felharmónikusa 40kHz... ugye, azt nem halljuk. Opamp-ok? Azt mondják, hogy diszkrét eszközökkel jobbat lehet csinálni. Tényleg? Az ilyen Burson, meg hasonlók jobbak lennének? Egy opampot nagyon komoly munkával fejlesztettek, gyártás közben esetleg lasertrimmelték, szóval nem tudom elképzelni, hogy jobb legyen diszkrét alkatrészekből. Ha így lenne, akkor nem gyártanának kifejezetten audió célokra opamp-ot. De a városi legenda él... az amatőrök megfertőződtek a hülyeséggel. Ezt a Burson féle gyártók meg is lovagolják. Egy studió keverőasztalban lenne mondjuk az 50 csatornára néhány ezer tranzisztor? Nem hiszem. Opamp-ok vannak benne és ezzel csinálják a jó és a rossz felvételeket is... mi meg azt hallgatjuk és azt mondjuk, hogy ez a high-end...

Ha egy földelt kimenetűnél jobb eredményeket akarunk, akkor bele kell tenni egy LT1223-at. ( Igazából csak ezt ismerem.) Ezt már csak sok-sok alkatrésszel lehet utánozni. Az utánzást én is megcsináltam, diszkrét alkatrészekből, korábban láthattad. És persze vannak még jobb, gyorsabb és persze drágább opampok is. A "budget" típusú erősítők addig budgetek, amíg nem kell hozzá táp, doboz, csatlakozók, potik, stb. Utána már az opamp ára eltörpül az anyagárban.