Умзч резко повышает громкость до максимума почему

7

Умзч резко повышает громкость до максимума почему

До этого рассматривались случаи с одним источником сигнала синусоидальной формы, но в реальном звуковом ряде масса гармоник с далеко не синусоидальной формой. Если в усилителе присутствуют цепи с нелинейной проводимостью (а они гарантированно есть, откуда же берутся искажения?), и звуковой сигнал содержит несколько частот, то в результате получается множество гармоник с вариациями оригинальных частот, умноженными на коэффициенты 2,3,4.

Для этой симуляции параметры сигнала несколько модифицированы – в исследуемый сигнал добавлена вторая компонента с другой частотой, да и сами значения изменились, 100 Гц и 2 КГц. Сама схема осталась прежней, той же, что использовалась для проверки дефекта «ступеньки».

реклама

Сравните эту симуляцию с ранее рассмотренной «ступенькой». По картинке наглядно видно, что интермодуляционные искажения смотрятся хуже всего, бывшего ранее – спектр огромен, присутствуют самые разнообразные вариации множителей частот F1 и F2.

Коммутационные искажения

Ранее рассматривались довольно абстрактные типы искажений, свойственные различным электронным компонентам. Но каждому типу усилительных элементов присущи какие-то свои специфические моменты, которые могут оказать негативное влияние на качество работы. Для биполярных транзисторов одним из таких свойств является низкое быстродействие, проявляющееся в большом времени выключения.

Специфической особенностью работы транзисторов является накопление заряда неосновных носителей в активном состоянии. Для выключения транзистора (или просто резкого снижения тока) необходимо вывести этот заряд, что требует наличие элементов отвода тока из базы и, вообще говоря, занимает весьма приличный интервал времени. При конструировании усилителей стараются избежать перевода транзисторов в отключенное состояние, но в выходном каскаде часто об этом забывают. Причем, этой «забывчивостью» страдают и высококачественные усилители с достойной репутацией.

реклама

На первый взгляд, схема ничем особенным не выделяется, разве что отсутствует смещение между базами Q1 и Q2, но присмотримся внимательнее – резисторы R10 и R11 запирают выходные транзисторы в те моменты, когда они должны быть выключены. Выходной каскад класса В, то есть проводит либо верхний (Q3), либо нижний (Q4) транзистор, в зависимости от полярности выходного напряжения. В модели номиналы резисторов R10, R11 выбраны заведомо большей величины, что затрудняет рассасывание заряда и транзистор выключается продолжительное время. Ранее в симуляциях было рассмотрено напряжение в контрольных точках, но в данном тесте гораздо больший интерес несет ток выходных транзисторов.

Возьмем центральный участок. В момент перехода напряжения через ноль ток верхнего транзистора (красный график) уменьшается, но недостаточно быстро – нижний транзистор начинает открываться раньше, чем успел рассосаться заряд из верхнего транзистора. Как следствие – существует небольшое время, когда оба транзистора находятся в проводящем состоянии. Вообще-то, для усилителей это состояние считается нормальным, вспомните о классе А, но не в данном случае. Закрывание транзистора идет не плавно, а резко и бесконтрольно (ограничено временем и характером рассасывания заряда), что вызывает необходимость адекватной реакции схемы управления для формирования компенсирующего тока.

Это тоже было бы нормально, но такой режим работы (высокая частота) возникает на очень небольшой интервал времени. Увы, общее усиление всего усилителя обязано уменьшаться с ростом частоты, иначе пострадает устойчивость или все свалится в самовозбуждение. Поэтому точной компенсацией мешающего тока рассасывания одного транзистора нельзя полностью скомпенсировать другим плечом и в этот момент появится «щелчок». Вот так и возникают коммутационные помехи.

Самовозбуждение

Высококачественный усилитель должен хорошо воспроизводить как низкие, так и высокие частоты звукового диапазона, что требует большого быстродействия и запаса усиления в рабочей полосе, которая простирается дальше слышимого диапазона частот 20-20000 Гц. Если с низкими частотами обычно проблем не бывает, то расширение полосы в высокочастотную область вызывает трудности.

Любой активный (как и реактивный) элемент вызывает задержку распространения сигнала. Как следствие, при повышении частоты начинает накапливаться фазовый сдвиг и как только достигается 180 градусов, то следует самовозбуждение и усилитель превращается в генератор. Для борьбы с этим дефектом в любом усилителе ограничивают коэффициент усиления на высоких частотах. Идея заключается в том, что генерация возникнет только в том случае, если при критическом сдвиге фазы общее усиление цепи будет больше единицы, то есть цепь получает усиление на этой частоте.

При коэффициенте передачи меньше единицы, цепь ослабляет сигнал и самовозбуждение невозможно. Понятно, что разработчик схемы не допустит банального возбуждения усилителя, схема будет спроектирована должным образом. Но… кроме «тупой» генерации существует неустойчивое возбуждение. Повторюсь, критерий устойчивости состоит в обеспечении низкого коэффициента передачи на критически высоких частотах, но само понятие «коэффициент передачи» величина непостоянная, на него оказывает влияние множество факторов и он может несколько меняться в зависимости от характера и уровня сигнала. Усилитель, в основном, состоит из транзисторов, а для них одной из важнейших характеристик выступает коэффициент передачи тока hFE:

Как видно из графика, коэффициент усиления транзистора зависит от величины тока, проходящего через него. Если в усилителе не предусмотрены локальные обратные связи для ограничения коэффициента передачи, то общее усиление будет «плавать» от амплитуды сигнала. При должном запасе устойчивости — не беда, но… её повышение требует снижение усиления на высоких частотах, что прямо скажется на качестве звука – повысятся нелинейные искажения, особенно интермодуляционные. Этот запас «карман тянет», поэтому стараются добиться компромисса – и усиление не попортить, и устойчивость к самовозбуждению сохранить. Одно «но», многое зависит от разработчика.

Если тестировать собранное устройство только на статическом сигнале, да еще и без специального учета разброса и деградации параметров компонентов, то можно перейти грань стабильности и усилитель будет самовозбуждаться. Причем, особо неприятно то, что генерация будет небольшое время и только при некоторых стечениях обстоятельств. Чаще всего – при резком изменении уровня или характера сигнала, особенно при наличии высокочастотных составляющих. Сами всплески высокочастотной генерации не слышны, но их наличие вызывает изменение режима работы усилительных каскадов, что приводит к нелинейным искажениям.

И особо печально, что общая обратная связь не может устранить деструктивные последствия самовозбуждения, ведь ООС уже не работает на таких частотах. Увы, дефект возникает достаточно часто и о нём надо помнить.

Соединение с нагрузкой

Усилитель сам по себе звуковые волны излучать не может, для этого используются динамические головки или наушники. О самих динамиках речь пойдет позже, пока же поговорим о том, что соединяет их с усилителем – о проводах.

реклама

Хотя, я немного поторопился, кроме проводов существует еще несколько вещей, которые могут испортить звучание – пайка и разъемное соединение.

Пайка – соединение медных проводников с помощью мягкого припоя. С одной стороны, это самый надежный способ соединения проводников, с другой – переход медь-припой обладает некоторым эффектом полупроводника, сопротивление соединения может немного (совсем чуть-чуть) меняться от направления и силы тока, частоты сигнала. Для уменьшения такого дефекта надо сматывать проводники один на другой, и уж затем пропитывать припоем. Чем лучше смотаны проводники до пайки, тем меньший вред нанесет припой.

Разъем, как средство соединения, хуже пайки. Но в ряде случаев без него не обойтись, особенно при соединении автономных конструкций или необходимости переключения цепей. Собственно, какие-либо «особые» рекомендации дать трудно, качество соединения зависит не только от формы и покрытия контактирующих поверхностей, испортить хорошую вещь можно чем угодно. Одно точно известно – силовые разъемы это зло.

Провода… и это самое интересное, остановимся подробнее.

Медные провода тоже обладают эффектом полупроводника и вносят искажения в передаваемый сигнал. С данным дефектом можно бороться схемотехнически (большим выходным сопротивлением усилителя), но лучше использовать специальные сорта меди с низким содержанием примесей, приводящих к «полупроводниковому» эффекту, например, так называемую «бескислородную» медь.

Кроме внесения искажений, провода обладают конечным сопротивлением. Например, у одиночного провода сечением 1.5 мм 2 и длиной 3 метра сопротивление порядка 0.08 Ом. Полученная цифра не впечатляет, при подключении колонки 4 Ом таким проводом, на нем потеряется всего два процента напряжения (четыре процента мощности). Хуже другое, эти 0.08 Ом суммируются с выходным сопротивлением усилителя, что изменит степень электрического демпфирования динамических головок.

Впрочем… есть еще один подводный камень, про который все почему-то забывают. При повышении частоты сигнала, передаваемого по проводу, начинает действовать волновая природа и возникает эффект вытеснения зоны проводимости в поверхностные слои проводника. Если провод не монолитный и состоит из множества тонких проволочек, то этот дефект не проявляется? Отнюдь! Если проводники электрически не изолированы друг от друга, то магнитные поля складываются, и электрический ток начинает течь по внешним слоям только тех проволочек, что находятся снаружи. Зачастую, качественные кабели не только делают из изолированных проволочек, но и с пустой центральной частью – с диэлектрическим заполнителем.

Понятное дело, что основная вредоносность этого эффекта проявляется в импульсных блоках питания и других узлах с высокочастотной коммутацией. Также его проявления есть и в обычной связи «усилитель-колонка» – если на постоянном токе и не высокочастотном сигнале сопротивление провода останется 0.08 Ом, то на верхней границе частотного диапазона сопротивление возрастет. Это было бы не так страшно, только «утоньшение» провода на высоких частотах приведет к большей заметности полупроводникового эффекта.

К чему это я? Всё просто – качественная бескислородная медь зачастую выполняется в виде жгута изолированных мелких проволочек. Не знаю, насколько повышает качество звучания отсутствие кислорода в меди, но вот устранение дефектов от влияния эффекта «скин-слоя» прослеживается весьма четко и может быть легко измерено.

В заключение этого раздела хотел бы специально обратить внимание – качество пайки и соединительных проводников важно только при протекании большого тока через них. Для сигнальных цепей применение особо качественных проводников или пайка припоем с высоким содержанием серебра не дадут никакого положительного эффекта.

Что до разъемов, то с ними всё сложнее. Любое коммутационное устройство (разъем, реле и прочее) проектируется как на максимальный ток, что очевидно, так и на минимальный. Последнее требование вызвано применяемым покрытием контактной группы. Если на какое-то соединительное устройство не указан минимальный ток, то это вовсе не означает, что его нет – просто производитель «забыл» указать сей параметр. По возможности, используйте пайку, даже «винтовое» соединение не гарантирует отсутствие окисла под контактами. Не забывайте, что, как правило, понятие «удобство сборки» вступает в конфликт с качеством.

Влияние нагрузки

Когда говорят о нагрузке усилителя, динамической головке, колонке или наушниках, подразумевают их сопротивление по постоянному току. Отчасти это правильно, но лишь отчасти. Динамическая головка — механическое устройство и ей свойственна особенность ее происхождения – инерционность. По этому вопросу проводились исследования, была получена довольно интересная и простая рекомендация – усилитель должен обеспечивать нормальное функционирование при сопротивлении нагрузки в два раза меньше номинального значения.

Данная рекомендация следует из механического (инерционного) характера работы динамической головки. Понятно, что эта особенность проявляется в небольшие интервалы времени и не сказывается на общем тепловом режиме. Однако игнорирование подобного условия приводит к печальным результатам – срабатыванию системы защиты от перегрузки или просто к работе усилителя в нештатном режиме. Увы, этой «болезнью» страдают и качественные усилители.

Проведенное исследование показало «не слишком удачный» бас на ряде усилителей, что трудно объяснить логически или экспериментально. Множество проверок давало только положительные результаты, но тестовое прослушивание упорно показывало «странность» звучания. Но после проведения теста на нагрузку в уменьшенном сопротивлении, все сразу встало на свои места – эти усилители показали резкий провал предельного уровня на низких и инфранизких частотах.

У динамической головки, кроме ее сопротивления, есть другие электрические характеристики – индуктивность, частота и добротность механического резонанса… но они хорошо известны и, как правило, легко учитываются при разработке устройства. Об этом знают, а вот тестирование на половинном сопротивлении выполняют далеко не всегда.

Динамический режим работы

Музыка даже отдаленно не напоминает монотонный синусоидальный сигнал частотой 1 кГц, которым принято тестировать усилитель. И дело здесь не в эстетике – проводили исследования по восприятию человеком разных составляющих звуковых форматов: музыки, речи. Была обнаружена высокая чувствительность к качеству передачи резких изменений уровня звука. В речевой фонограмме вырезали фронты между звуками, после чего разборчивость падала катастрофически.

Для музыки свойственны плавные переходы между частями, но и в ней встречаются моменты с довольно агрессивным изменением уровня звука. Динамическому режиму усилителя характерны следующие потенциальные проблемы:

• Термоудар.
• Низкая скорость нарастания выходного напряжения.

«Термоудар» встречается в большинстве выходных каскадов класса АВ, проявляясь в большей или меньшей степени – многое зависит от удачности конструкции теплоотводов и схемотехнического решения. Обычный вариант выходного каскада выглядит примерно так (схема упрощена до основных узлов):

Вывод «А» – предшествующая часть схемы. Для компенсации искажений, свойственных классу В (ступенька) в выходном каскаде задается небольшой ток через выходные транзисторы, что переводит усилитель в класс АВ и уменьшает уровень искажений. Осуществляется сие через введение дополнительного источника питания, приоткрывающего транзисторы выходного каскада, собранных на эмиттерных повторителях Q2-Q4 и Q3-Q5.

Такой дополнительный источник чаще всего выполняется на транзисторе (Q1 и резисторы делителя R2-R3), но встречаются варианты с гирляндами кремниевых диодов. Напряжение между выводами E и F задает ток покоя усилителя, но напрямую его выставить нельзя, приходится управлять напряжением в точках C и D, которое больше нужных точек E и F на напряжение перехода «база-эмиттер транзисторов» Q4 и Q5. Увы, точками C и D управлять по-прежнему затруднительно, вот и приходим к напряжению источника, точкам A и B.

Для стабилизации тока порядка 0.1 А требуется выдержать между точками E-F напряжение 0.1*0.6= 0.06= 60 мВ. Напряжение источника питания должно быть больше 60 мВ на величину падения база-эмиттерных переходов транзисторов, участвующих в процессе, то есть Q2, Q3, Q4, Q5 — четыре штуки. Напряжение перехода порядка 0.6 вольта, к необходимым 0.06 В надо прибавить 4*0.6=2.4 вольта. Сравните целевое напряжение 0.06 с управляющим 2.4 В, это уже потенциальная проблема.

Но речь пока идет о термостабильности, поэтому перейдем к ней. Дело в том, что напряжение база-эмиттерного перехода, как и любого p-n перехода, зависит от его температуры. Примерный коэффициент описывается зависимостью -2 мВ на 1 градус. Это означает, что при сохранении прежнего тока и повышении температуры перехода его напряжение уменьшится на 2 мВ. Какая ерунда, два милливольта! Ан нет. Транзисторы в выходном каскаде нагреваются очень сильно, не зря же их устанавливают на радиаторы.

Температура кристалла в транзисторе легко может нагреваться на 50 градусов к температуре среды, причем довольно быстро. Если перевести этот прирост температуры в изменение напряжение «база-эмиттер», то оно уменьшится на 50*2=100 мВ. Оба транзистора в паре нагреваются примерно одинаково и изменение напряжения в точках C и D составит в два раза большую цифру, 0.2 вольта. Если предположить, что источник питания смещения лишен термокомпенсации, то между C и D останется прежнее напряжение, а уменьшившееся напряжение переходов транзисторов вызовет повышение напряжение между точками E и F на 0.2В, что приведет к увеличению тока покоя с заданных 0.1 А до 0.26/0.6 = 0.43 А – уже весьма расточительно.

Прошу учесть, в рассмотрении не участвовало изменение температуры транзисторов Q2 и Q3, итог мог быть еще хуже. Выходит, что источник питания для установки тока смещения должен быть термокомпенсированным, как изображено на схеме – образцовое напряжение «база-эмиттер» транзистора Q1 зависит от температуры. При размещении транзистора Q1 на общем радиаторе с Q4 и Q5 он будет обладать примерно той же температурой и компенсировать изменение напряжения перехода «база-эмиттер». Всё хорошо, откуда проблемы?

Увы, компенсация весьма условна. Тепловой коэффициент источника примерно -2*4 = -8 мВ/градус, а нагреваются транзисторы выходного каскада неодинаково. Если с выходными Q4 и Q5 всё понятно, то с предыдущей ступенью, Q2 и Q3 ничего не ясно. С одной стороны, на них рассеивается небольшая тепловая мощность и их можно не устанавливать на радиатор. С другой, эта мощность не такая уж и маленькая, всего в 10-40 раз меньше, чем на транзисторах выходной ступени. Это важно, вернемся к этому позже, а пока поговорим о выходных транзисторах и источнике смещения.

Обычная рекомендация – устанавливать транзистор источника (Q1) на тот же радиатор, где смонтированы выходные транзисторы (Q4, Q5). При этом следует аргументация, что этим достигается термостабилизирование тока покоя. Напряжения «база-эмиттер» зависят от температуры кристалла, которая заведомо больше температуры корпуса транзистора. Но, и температура корпуса транзистора нагревается гораздо больше, чем радиатор. К этому приводит ограниченная толщина теплоотводящей пластины радиатора, на которую монтируются транзисторы, и обязательная термопрокладка.

Последняя крайне необходима из-за того, что на общий радиатор устанавливается несколько транзисторов и надо обеспечить электрическую изоляцию металла их корпуса от другого транзистора и цепей схемы. (Вообще-то, признаком хорошего тона является соединение крупных металлических узлов c цепью «земля»). Сюда же стоит прибавить сложность размещения силовых транзисторов близко друг от друга, для уменьшения перепадов температуры между силовыми транзисторами, и дополнительного транзистора термокомпенсации. Не в каждом усилителе устанавливают вентилятор для обдува радиатора, а это означает применение действительно большого радиатора и обязывает разнести силовые транзисторы друг от друга по поверхности радиатора.

В работе, при установившемся тепловом режиме, происходит следующее:
1. Температура кристалла в полтора-два раза больше температуры радиатора. Естественно, под «температурой» понимается нагрев над окружающей средой.
2. Тепловой коэффициент источника смещения рассчитан на четыре перехода, а основной нагрев происходит только в двух, на выходных транзисторах (Q4, Q5).

Первый пункт говорит, что точная термокомпенсация по температуре радиатора будет ошибаться в два(. ) раза. Второй означает, что компенсация источника работает в два раза эффективнее, чем надо. Если сложить оба пункта, то недокомпенсация два раза сложится (точнее «перемножится») с перекомпенсацией в источнике и будет полный порядок.

Обычно, так и происходит, но если говорить про установившийся режим. А вот если применить эти же выкладки при динамическом режиме работы, когда за громким уровнем следует тихий, то вот тут-то и начинаются проблемы. Уже говорилось, но перечислю в более четкой форме:
1. Температура (перегрева) кристалла много выше температуры (перегрева) радиатора. Причем, транзистор очень быстро скидывает эту разность температур при сбросе рассеиваемой тепловой мощности.
2. Датчик тепловой компенсации находится (механически) далеко от силовых транзисторов.
3. Нагрев и охлаждение одной части радиатора относительно долго распространяется на другие участки радиатора.

В результате, тепловая компенсация источника тока покоя оооочень сильно задержана во времени от температуры транзисторов. Если в статическом режиме можно удержать ток покоя в разумных рамках, то в динамике из-за запаздывания компенсации источника смещения, возможно как значительное увеличение тока покоя (при резком повышении уровня сигнала), так и значительное его уменьшение (переход к тихой музыке). Причем, уменьшение вплоть до 0, то есть усилитель переходит из класса АВ в чистый В. Стоит добавить, что в эти моменты как раз идет тихая музыка.

Что до моего примера, то давайте «прикинем» цифры. Положим, нагрев радиатора 20 градусов (к окружающей среде), что означает температуру кристалла транзистора 40 градусов (расчеты примерны). При резком сбросе громкости звука, скорее при «очень резком и сильном» сбросе, температура радиатора в месте крепления транзистора упадет до 15 градусов, а кристалла до 20 градусов. Не забывайте, подразумевается не абсолютная температура, а перегрев к окружающей среде. Ток покоя выходных транзисторов определяется напряжением на резисторах R5+R6 и их сопротивлением.

Ранее рассчитывалось, что ток покоя 0.1 ампера получался при напряжении 60 мВ, его и пытается поддерживать термокомпенсация источника смещения на транзисторе Q1. Одно «но» – температура Q1 еще «долго» останется прежней, а вот выходные транзисторы Q4, Q5 уже остыли «в два раза». По сравнению с ранее установившейся тепловой стабильностью разница температур составила 20 градусов или -2*20*2 = -80 мВ. Складываем с 60 мВ, которые поддерживает схема смещения и получаем 60-80=-20 мВ. То есть транзисторы ушли в отсечку с нулевым током покоя. Это и называется термоудар – при медленном изменении выходной мощности система работает корректно, а резкие смены режимов работы вызывают ухудшение свойств усилителя.

Обратите внимание, я «совершенно забыл» о транзисторах предвыходного каскада, Q2 и Q3. По идее, они не должны особо нагреваться и вреда от них не ожидается. Но, они всё же нагреются. Их установка на общий радиатор не улучшит ситуацию с термоударом, ведь температуру «кристалл-радиатор» выходных транзисторов контролировать (и компенсировать) нечем. Если же их устанавливать на собственные радиаторы или без оных вовсе, то у термоудара появится еще одна составляющая, температура предоконечных транзисторов, которая только ухудшает дело.

Теперь по скорости нарастания выходного сигнала.

Для симуляции используется следующая схема:

Эмуляция ограничения скорости нарастания достигается заменой верхнего плеча выходного каскада на нерегулируемый источник тока, транзистор Q5, и шунтирование нагрузки конденсатором (C1) чрезмерно большой величины. Для более наглядной демонстрации, в качестве сигнала применяются два источника – 2 кГц и 20 кГц. При этом получается следующая форма выходного сигнала:

Напоминаю, красный график образцового сигнала, зеленый – выходного.

Скорость нарастания выходного напряжения ограничена, что вызывает отставание зеленого графика по отношению к красному. Особенно интересен фрагмент между 250 мкс и 300 мкс – зеленый график начинает отставать от красного и накапливается ошибка обратной связи. В районе 280 мкс выходное напряжение наконец-то «догнало» красный и, вроде бы, с этого момента всё должно придти в норму, но за время отставания накопилась ошибка, которую надо выбрать и зеленый график продолжает расходиться и дальше.

Так будет до тех пор, пока ранее накопленная ошибка не будет компенсирована новой ошибкой, с другим знаком. Это происходит только при 300 мкс, обратная связь «спохватывается» и начинает уменьшать напряжение. Интересно, что опять следует перерегулирование, зеленый график уменьшается даже ниже красного. Последующие два периода частотой 20 кГц повреждаются по тому же сценарию.

Тема: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Я хочу разобраться с работой усилителя мощности в Корвет/Барк 50У-068С. Такое желание возникло из чистого академического интереса. В качестве практической задачи я ставил замену в нём элементов на более совершенные. Я загнал схему в симулятор. Выходные транзисторы при этом поменял на MJ15024/MJ15025 и заменил ОУ на AD845. Для остальных элементов подобрал зарубежные аналоги.

Включаю анализ и вижу на выходе ОУ высокочастотную синусоиду амплитудой в несколько вольт. Попробовал поставить в обратную связь ОУ RC цепочку, чтобы погасить колебания. Не помогло. Что не так?

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Без параметров V22 предлагаете гадать по картинке?

cir выложить — жалко? Или все бросятся тоже самое руками набирать?

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Сообщение от Станислафф

Без параметров V22 предлагаете гадать по картинке?

cir выложить — жалко? Или все бросятся тоже самое руками набирать?

Не ругайтесь . V22 = DC 0 AC 0 0 Sin 0 0.7 1k 0 0 0. Результат не изменится, если его убрать вообще.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Сообщение от LoneWolf_SPb

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Сообщение от Nox Metus

Так сделаны очень многие усилители это разделение щемель на силовую и на сигнальную.
Во то что отделено этим резистором — и есть сигнальная (входная) земля.

Странно, что этого не знает тот, кто хочет:

Сообщение от Nox Metus

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Сообщение от Alex
Сообщение от Nox Metus

Спасибо за полезную информацию.

Сообщение от Alex
Сообщение от Nox Metus

Если бы я всё знал, то не было бы смысла разбираться. Так ведь, вроде? Я даже тему специально разместил в разделе для новичков, чтобы было понятно, что я профан. Но я хочу понять и разобраться. Можете считать меня странным, но может, таки поможете ?

Сообщение от Alex

Дык я ДО того и изучаю . Я их не поменял ещё в усилителе, я забил схему в симулятор, чтобы посмотреть как это будет работать с заменёнными элементами. В чём проблема-то? Лучше объясните про самовозбуждение.

Я немного поэксперементировал со схемой. Повесил конденсатор 50n между выходом ОУ и силовой землёй. C5 и R10 убрал вообще. Самовозбуждение пропало.

Но чисто академический интерес остался. Откуда было самовозбуждение? Я знаю общий ответ на этот вопрос: обратная связь. А более конкретно? Почему самовозбуждения нет в исходной схеме?

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Сообщение от Nox Metus

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

Сообщение от Alex

Собственно, вопрос и состоял в том, какими элементами корректировалось что-то, что убирало самовозбуждение. И что это что-то такое в общем случае, что нужно корректировать, чтобы не было самовозбуждения. Так-то понятно, что «в той схеме всё работало, потому что там были другие элементы».

Сообщение от Alex

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Возбуждение УМЗЧ. Почему и как избавиться?

В результате экспериментов удалось выяснить следующее:

1. Я поигрался с разными ОУ. Частота паразитных колебаний зависит не от параметров обвязки ОУ, а от самого ОУ. Точнее от его быстродействия. Чем быстрее ОУ, тем более высокочастотным будет возбуждение.
2. Как ни странно, на форму выходного сигнала эти паразитные колебания почти не влияют: выходной сигнал становится лишь украшенным мелкой высокочастотной гребёнкой: . «Почти» не влияют означает, что результат зависит от ОУ. Картинка выше получена с помощью OPA627. А вот замечательный AD845, если не погасить паразитные колебания, дал сильные нелинейные искажения: .
3. Так как из экспериментов с симулятором стало ясно, что самовозбуждение в исходной схеме есть всегда, при любом ОУ, я полез с осциллографом в исходный прибор, с заводской, нетронутой схемой. И таки, да, эти колебания самовозбуждения есть и там тоже! Несмотря на то, что

Сообщение от Alex

Великие гуру, подскажите как это сделать. Замкнуть выход ОУ конденсатором на землю, похоже, не вариант. Мне не удалось так подавить самовозбуждение в OPA627, например.

Фазовые искажения в усилителях мощности и борьба с ними

Усилители на транзисторах

Механизм возникновения нелинейных искажений во всех узлах УМЗЧ достаточно полно изложен в книге популярного разработчика Дугласа Селфа [1]. В книге не только поставлен диагноз “болезней” отдельных узлов, но и расписаны многообразные методы их “лечения”.

Автор упомянул там о тепловых искажениях, но лишь только для того, чтобы развеять миф об их значимости, считая, что тепловые изменения в транзисторах происходят достаточно медленно, и с ними легко справляется общая отрицательная обратная связь (ОООС).

Однако фазовые искажения и механизм их возникновения автор вообще обошел стороной, как будто их и не существует. На самом деле именно фазовые искажения, которые не улавливаются обычными методами измерений, и приводят к различию в звучании усилителей с одинаковыми параметрами, но выполненных по различным схемам.

Пожалуй, только А.Лихницкий [2] попытался заострить внимание на этой проблеме, обнаружив с помощью детонометра в выходных сигналах различных усилителей искажения в виде “детонации” (до 0,6% и более), подавая комбинированный сигнал с частотами 20 Гц и 3150 Гц в соотношении 4:1. Достаточно сказать, что порог чувствительности слуха к “детонации” — около 0,06%.

Однако А.Лихницкий констатировал только сам факт “болезни”, т.е. поставил диагноз, а как ее лечить — ответа не дал. Для обеспечения устойчивой работы УМЗЧ используются разные методы коррекции АЧХ, чтобы обеспечить возле частоты единичного усиления наклон АЧХ 6 дБ/окт и определенный запас по фазе (обычно в пределах 10…30°).

Например, Дуглас Селф считает, что не важно, какую полосу имеет исходный, не охваченный ООС усилитель звука, а важно, чтобы на частоте 20 кГц был достаточный запас усиления (не менее 30 дБ). При этом ничего не упоминается о фазе сигнала. А ведь усилители, имеющие одинаковые выходные каскады (основные источники искажений) и одинаковый запас по усилению на частоте 20 кГц, могут иметь отличия в уровнях искажений на этой частоте в 10 и более раз, хотя на частоте 1 кГц искажения у них равны.

И связано это, в первую очередь, с фазовой характеристикой, которая, в свою очередь, связана с коррекцией АЧХ. Подавляющее большинство УМЗЧ скорректировано с помощью конденсаторов, включенных между входом и выходом усилителя напряжения (УН), т.е. между базой (затвором) и коллектором (стоком) транзистора, работающего в УН.

При разомкнутой петле ООС полоса воспроизводимых частот различных УМЗЧ колеблется от сотен герц до десятков килогерц (у многих операционных усилителей, построенных по аналогичной схемотехнике, полоса без ООС ограничивается вообще на частоте 10 Гц). Эта полоса, к тому же, очень сильно зависит от нагрузки УН.

С уменьшением сопротивления нагрузки снижается общий коэффициент усиления в полосе пропускания, соответственно, уменьшается емкость Миллера, и полоса пропускания автоматически расширяется, но с соответствующими фазовыми сдвигами (напомню, что на частоте среза фильтра первого порядка поворот фазы равен 45°).

Сопротивление нагрузки усилителя напряжения, т.е. входное сопротивление выходного каскада (ВК) в виде “двойки” Дарлингтона, может изменяться, в зависимости от амплитуды выходного сигнала, от 4…10 кОм до 80.. .85 кОм при нагрузке 8 Ом и снижается в 2 раза при нагрузке 4 Ом [1]. При работе на реальную нагрузку ток нагрузки может возрастать на отдельных фрагментах реального сигнала в 6…8 раз, что во столько же раз снижает и входное сопротивление усилителя.

У УМЗЧ с низкой частотой первого полюса, например, 1 кГц. “фазовые дрожания” при изменении нагрузки будут проявляться, начиная с частоты в несколько раз ниже, и простираться до 20 кГц и выше, а это — область наибольшей чувствительности слуха. Отсюда понятно, почему в более выгодном положении оказываются усилители с хорошей нагрузочной способностью ВК, например, “тройка” Дарлингтона, ее аналоги или схема Шиклаи, да еще со спаренными выходными транзисторами.

Для тех, кому не нравится “тройка” Дарлингтона, в [1] есть очень удачный пример стабилизации нагрузки УН с помощью эмиттерного повторителя с генератором тока (20…30 мА) в цепи эмиттера. Такой вариант (рис.1), на мой взгляд, даже предпочтительнее “тройки” и годится как для несимметричных, так и для “зеркальных” схем. Проведем исследования популярной схемы усилителя Ланзар.

Такого рода исследования затруднительно провести на реальном усилителе, так как любое подключение измерительных приборов на вход УН приведет к изменению его характеристик. Но это безболезненно можно сделать с помощью современных средств моделирования. Для упрощения схемы возьмем вариант без генераторов тока в дифференциальном каскаде, а для повышения нагрузочной способности спарим выходные транзисторы (рис.2).

Сразу оговорюсь, что для выявления фазовых искажений, связанных с нагревом транзисторов, усилитель моделировался при изменении коэффициента передачи тока транзисторов до 80% (по данным [2] — достаточно 50%), но такого существенного влияния на характеристики, как при изменении нагрузки ВК, обнаружено не было.

Поэтому для упрощения эксперимента ограничимся изменением только сопротивления нагрузки в пределах от 8 до 1 Ом и будем наблюдать АЧХ и ФЧХ на входе УН и на выходе усилителя.
Для начала снимем характеристики УМЗЧ с разомкнутой цепью ООС (рис.3). Конденсатор фильтра НЧ С7 (рис.2) отключаем, правый по схеме вывод резистора R12 отсоединяем от выхода и подключаем к общему проводу.

Из рис.3 видно, что максимальное усиление УМЗЧ составляет 79 дБ с девиацией 10 дБ (5 раз) при изменении нагрузки. При этом полоса пропускания изменяется с 2 кГц до 10 кГц (также в 5 раз). Усиление на частоте 20 кГц — 64 дБ. Усиление дифференциального каскада (ДК) составляет 10 дБ. Таким образом, усиление УН около 70 дБ (79-10=69), т.е 3000 раз. При этом емкость Миллера определяется из выражения: См =(Ск+Сбк)*Ku =(33 + 2)-3000 = 105000 (пФ) = 0,105 (мкФ).

Эта емкость, будучи подключенной параллельно нагрузке ДК (R3 и параллельно ему входное сопротивление УН), определяет частоту первого полюса:

“Дрожание амплитуды” на входе УН зависит от частоты и колеблется от 2 дБ на низких и средних частотах до 8 дБ на частоте 20 кГц. “Дрожание фазы” сигнала в обеих контролируемых точках начинается уже с нескольких сотен герц и достигает максимума (до 25°) на частотах 2…20 кГц — в области наибольшей чувствительности слуха.

Теперь посмотрим, как ведет себя схема с замкнутой ООС (рис.4). Из этого рисунка видно, что коэффициент усиления УМЗЧ в данном случае — 29 дБ при полосе пропускания 1,5 МГц. Глубина ООС на частоте 1 кГц — 79-29=50 (дБ), а на частоте 20 кГц—64-29=35 (дБ). Коэффициент нелинейных искажений (Кни) при амлитудном значении выходного напряжения (30 В) на частоте 1 кГц — 0,01 %, а на частоте 20 кГц — 0,04%. что является хорошим показателем качества.

Фазовая характеристика всего усилителя линейна практически до 20 кГц, но на входе УН “дрожание фазы” осталось практически на прежнем уровне, а “дрожание амплитуды” значительно возросло во всем диапазоне звуковых частот (на частоте 20 кГц —15 дБ, что очень много). Мне могут возразить, что на выходе-то все в порядке. Но дело в том, что на реальном сигнале, далеком от синусоиды, совместное “дрожание” амплитуды и фазы может приводить к искажениям огибающей сигналов.

Доработаем наш экспериментальный усилитель, добавив буферный каскад в соответствии с рис. 1. Параллельно входу эмиттерного повторителя включим резистор R30 такой величины (рис.5), чтобы сохранить усиление, а соответственно, и частоту первого полюса, как в исходном усилителе (79 дБ и 2 кГц). Тогда по глубине ООС усилители будут в равных условиях. Снова снимем характеристики: на рис.6—АЧХ и ФЧХ усилителя с разомкнутой цепью ООС. на рис.7 — с замкнутой.

Как видно из рисунков, “дрожания” амплитуды и фазы существенно снизились. Проверим искажения усилителя. Оказывается, и искажения при той же глубине ООС снизились, на частоте 1 кГц — до 0,002% (в 5 раз!), а на частоте 20 кГц — до 0,02% (в 2 раза). Так как глубина ООС на частоте 20 кГц на 15 дБ (в 5 раз) меньше (50-35=15 дБ), то теоретически искажения на частоте 20 Гц должны быть в 5 раз больше, чем на частоте 1 кГц и составлять 0,01%.

Присмотримся к графику фазовой характеристики на входе УН (на выходе ДК) при замкнутой цепи ООС (рис.7). Мы видим отклонение фазы на частоте 20 кГц до 8°. Предположим, это является причиной повышенных искажений по сравнению с расчетным значением и попытаемся выровнять фазу с помощью несложного приема из [1].

Усложним цепь коррекции, добавив еще одну RC-цепочку R31-C7 (рис.8) Она уменьшает ООС до частоты f=1/2πRC=700 (кГц) с одновременным вращением фазы. Емкость дополнительного конденсатора (С7) рекомендуется выбирать в 3…5 раз больше основного. Проверим изменение характеристик усилителя после доработки (рис.9). Как видно, протяженность линейного участка фазовой характеристики на входе УН протянулась выше 100 кГц

(расширилась более чем в 10 раз!) и, что немаловажно, увеличился запас по фазе. Искажения на частоте 20 кГц снизились до 0.005%. причем в спектре частот наблюдается преимущественно 3-я гармоника, поскольку сказывается большая амплитуда сигнала, близкая к ограничению.

Вот теперь можно собирать действующий макет усилителя или дорабатывать имеющиися аналог и слушать.

Аудио-форум Алекса

Клуб любителей винтажной аппаратуры и качественного звука.

Причина искажений в усилителе

sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз

Причина искажений в усилителе

abv9999 генералиссимус
Сообщения: 9808 Зарегистрирован: Ноябрь 21, 2010, 9:21 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Moсква Благодарил (а): 95 раз Поблагодарили: 302 раза Пол:
norman63 THE FIRST OF THE BEST
Сообщения: 2005 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 11:53 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва, Ясенево Пол: Контактная информация:

я боюсь он может обидиться.
он же всего лишь «придал звуку теплоты».
хател как лучше.

описанные недостатки с басом характерны при плохом качестве или недостаточной емкости электролитов БП.
а также могут быть при неправильном режиме работы выходных транзисторов.
как раз там где и побывали шаловливые рученки горе-улучшателя, мать его.
😀

sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз
VASILI старший сержант
Сообщения: 400 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 6:02 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Молдова Поблагодарили: 7 раз
norman63 THE FIRST OF THE BEST
Сообщения: 2005 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 11:53 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва, Ясенево Пол: Контактная информация:
VASILI старший сержант
Сообщения: 400 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 6:02 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Молдова Поблагодарили: 7 раз
sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз

#9 Непрочитанное сообщение Phlanger » 31 мар 2012 05:58

вернуть к жизни запросто
но гораздо лучше вернуть идиоту, который его сжёг. И взять с того два конца за беготню и беспокойство

. какие, нафиг, «ёмкости»? выучат слово. идиот сжёг предвыходные и/ или выходные транзисторы

sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз
sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз

#12 Непрочитанное сообщение Phlanger » 31 мар 2012 08:07

komder Подполковник
Сообщения: 2658 Зарегистрирован: Ноябрь 21, 2010, 10:33 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Murmansk

ГВВ ефрейтор
Сообщения: 188 Зарегистрирован: Декабрь 25, 2010, 9:49 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва
sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз
komder Подполковник
Сообщения: 2658 Зарегистрирован: Ноябрь 21, 2010, 10:33 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Murmansk
sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз
sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз
wgor генералиссимус
Сообщения: 7145 Зарегистрирован: Август 12, 2011, 2:53 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: С-Пб, Колпино Благодарил (а): 279 раз Поблагодарили: 179 раз Пол:
sergej1961 младший сержант
Сообщения: 236 Зарегистрирован: Февраль 6, 2012, 6:38 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Житомир Благодарил (а): 23 раза Поблагодарили: 1 раз

#24 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 07:54

norman63 THE FIRST OF THE BEST
Сообщения: 2005 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 11:53 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва, Ясенево Пол: Контактная информация:
VASILI старший сержант
Сообщения: 400 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 6:02 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Молдова Поблагодарили: 7 раз
ГВВ ефрейтор
Сообщения: 188 Зарегистрирован: Декабрь 25, 2010, 9:49 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва
VASILI старший сержант
Сообщения: 400 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 6:02 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Молдова Поблагодарили: 7 раз

#29 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 11:07

komder Подполковник
Сообщения: 2658 Зарегистрирован: Ноябрь 21, 2010, 10:33 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Murmansk

#31 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 11:13

ГВВ ефрейтор
Сообщения: 188 Зарегистрирован: Декабрь 25, 2010, 9:49 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва

#33 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 11:17

#34 Непрочитанное сообщение Phlanger » 01 апр 2012 11:20

ГВВ ефрейтор
Сообщения: 188 Зарегистрирован: Декабрь 25, 2010, 9:49 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва
ГВВ ефрейтор
Сообщения: 188 Зарегистрирован: Декабрь 25, 2010, 9:49 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва
VASILI старший сержант
Сообщения: 400 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 6:02 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Молдова Поблагодарили: 7 раз
VASILI старший сержант
Сообщения: 400 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 6:02 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Молдова Поблагодарили: 7 раз

#39 Непрочитанное сообщение Phlanger » 01 апр 2012 11:45

#40 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 11:45

#41 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 11:55

norman63 THE FIRST OF THE BEST
Сообщения: 2005 Зарегистрирован: Ноябрь 22, 2010, 11:53 am Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Москва, Ясенево Пол: Контактная информация:
komder Подполковник
Сообщения: 2658 Зарегистрирован: Ноябрь 21, 2010, 10:33 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Murmansk

#44 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 12:03

#45 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 12:08

abv9999 генералиссимус
Сообщения: 9808 Зарегистрирован: Ноябрь 21, 2010, 9:21 pm Всего на руках: Заблокировано Репутация: 0 Имя: Откуда: Moсква Благодарил (а): 95 раз Поблагодарили: 302 раза Пол:

etlik

Не поддавайтесь на провокации DONATAS.
Для ремонтника телевизоров само понятие «звук» есть слово ругательное и презираемое. Для него все что исправно — звучит одинаково, а остальное — «бредни аудиофилов» 😀

#47 Непрочитанное сообщение etlik » 01 апр 2012 12:16

abv9999 писал(а): etlik

Не поддавайтесь на провокации DONATAS.
Для ремонтника телевизоров само понятие «звук» есть слово ругательное и презираемое. Для него все что исправно — звучит одинаково, а остальное — «бредни аудиофилов» 😀

Умзч резко повышает громкость до максимума почему

Самопроизвольно увеличивается громкость усилителя до максимума. Как быть?

Добрый день. На протяжении последних пяти-шести месяцев, изредка, раз в месяц примерно, происходит самопроизвольное увеличение громкости усилителя до максимума. Происходит это как во время воспроизведения трека, так в перерывах между ними. Заметил, если в такой ситуации уменьшить громкость до нуля, а потом снова увеличить до необходимого уровня и слушать дальше, то ведёт себя нормально. По прошествии какого-то времени, может недели, а может и 3-4, повторялась ситуация. Усилитель CA Azur 851a. Подскажите пожалуйста, как это исправить самому, если это возможно? Или только в ремонт и менять регулятор? Спасибо.

Ответы

Сами Вы ничего сделать не сможете, если нет навыков, нет запчастей для замены и нет соответствующего оборудования, что бы установить причину неисправности. Сам резистоор не громкости в данном случае, скорее всего исправный, а глючит блок ( схема) управления моторчиком, который отвечает за работу моторчика на резисторе громкости. Это в том случае, если у Вас аналоговая схема регулятора громкости. А если у Вашего усилителя громкость регулируется «цифровым» блоком, то все еще сложнее с ремонтом. Везите свой аппарат в сервис.

Но, для начала проверьте исправность пульта управления, когда происходит неисправность, не залипает ли на нем кнопочка > или< громкости и не направлен ли пуль в это время на переднюю панель усилителя… Может быть в комнате находится другой пульт ду или устройство, которое переодически может создавать наводки или срабатывать блок регулировки громкости в Вашем усилителе… Если Вы сами сможете установить причину неисправности, сможете заменить неисправный блок в аппарате, найти новый на замену и поменять, то Бог Вам в помощь!

Это довольно распространенная проблема всех энкодеров. Это не связано ни с ценовой принадлежность аппарата, ни с какими либо условиями эксплуатации. Лечится очень легко, любым радиомехаником. К сожалению, в домашних условиях не решаемая, если вы не владеете опытом восстановления/ремонта энкодера.

Спасибо Вадим, понял.

Проверьте кнопку громкости на пульте управления, может быть кнопка западает. Такое нередко происходит.

Для этого надо вытащить батарейки из пульта управления и какое-то время им не пользоваться.

Спасибо.Попробую с батарейками.

В сервис надо. Релешки чистить. У меня тоже такое было. Правда громкость самопроизвольно не увеличивалась, но при попытке прибавить или убавить громкость, она произвольно менялась на рандомное значение как в плюс, так и в минус. Регулировать звук вообще невозможно было.

Тоже СА, только 840а

Не, у меня только вверх. Давеча так между треками усилилось, что гости дара речи лишились на время. А впечатлениями делились, ух какими разными.) Сам чуть не упал). Перед этим было тихо, умиротворённо.)

Так можно и спалить колонки.

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Борьба с помехами в усилителе.

В данной статье я поделюсь своим опытом борьбы с наводками, шумами, гулом, помехами в усилителях низкой частоты. Расскажу о причинах их возникновения.

Помехи

Помехи в усилителе низкой частоты могут быть как внутренние, так и внешние.

Внутренние помехи могут быть связаны:

1. Некачественный блок питания или недоработка питающих цепей. При таком недостатке начинает «захлебываться», то есть при увеличении громкости появляются искажения. Диагностировать такой недостаток достаточно просто. Необходимо замерить напряжение на выходе блока питания, а также на плате самого усилителя при максимальной и минимальной громкости. Большого перепада напряжения не должно быть. При изготовлении устройства из готовых плат, очень часто сталкивался с потерей массы (минуса), для устранения данной проблемы нужно кинуть провод от минуса блока питания до минуса на клемме входа усилителя, выхода и на корпус переменного резистора.
2. Пожалуй, самое распространенное явление — это «наводки 50 Гц.», связаны они с пульсациями напряжения в сети. Для борьбы с ними можно поэкспериментировать с емкостью конденсаторов фильтрующих элементов. (СЛЕДУЕТ ЗНАТЬ, ЧТО ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА НАПРЯЖЕНИЕ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ, экспериментируя с электролитами на выходе стабилизатора не стоит увлекаться). Можно добавить дросель в питающую цепь. Экранировать предварительный каскад и располагать его как можно дальше от источников наводок.

Электролитические конденсаторы не добросовестных производителей могут терять свои свойства даже при хранении в коробочке. Вздутие такого конденсатора говорит нам о том, что он пришел в негодность. Но далеко не всегда конденсатор вздувается. Для диагностики работоспособности конденсатора рекомендую пользоваться ESR метром. Благо друзья китайцы делают интересные приборы по доступной цене.

Внешние помехи обусловлены воздействием на усилитель внешних устройств. Например, импульсных источников питания, двигателей, источников магнитного излучения.

Для уменьшения воздействия внешних источников помех следует:

1. Применять экранирование входных цепей.
2. Располагать плату усилителя как можно дальше от устройств, создающих помехи.

При самостоятельной сборке следует:

Провода, используемые для подачи сигнала на входные цепи должны быть экранированы и как можно короче. Желательно на каждый канал по отдельному экранированному проводу. Также при проектировании печатной платы дорожки следует делать как можно короче. Их расположение тоже может влиять.

Шумы усилителя (шипение)

Шипение усилителя связано с конструктивной особенностью, а также с шумами самих радиоэлементов. Побороть его получится наврятли.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта, или комментарии под данной статьей.

Как увеличить громкость на Андроиде (слишком тихий звук, пропускаю звонки)

З дравствуйте.

К сожалению, громкость на телефоне (или планшете) не всегда бывает достаточной: не так уж редко приходится прислушиваться. Еще хуже, что многие пропускают звонки (иногда важные), когда находятся на улице или в каком-нибудь шумном месте (просто тихий звонок практически не слышно 👀).

Также к этой категории проблемы можно отнести слабый звук при воспроизведении музыки, при просмотре видео и т.д.

Вообще, причиной такого «поведения» телефона может быть как тех. неисправность, так и ПО (на некоторых аппаратах разработчики специально занижают макс. возможное звучание в целях безопасности пользователя — ведь слишком громкий звук может быть причиной проблем со слухом!). Ну а раз его программно ограничили — значит при желании это ограничение можно снять! 👌

Собственно, в этой статье хочу показать несколько вариантов, как можно решить проблему слишком тихого звука на устройствах, работающих под Андроид.

Итак.

📌 Примечание!

Кстати, если у вас слабый звук только при проигрывании каких-нибудь мультимедиа файлов (а в остальных ситуациях все нормально), я бы порекомендовал для начала попробовать альтернативные аудио- видео-проигрыватели.

Способы повысить громкость на Андроид

С помощью меню настроек

Начать хочу с элементарного, несмотря на возможные возражения. (просто с этим есть небольшая путаница, поэтому отметить явно стоит).

Регулировка громкости на Андроид (когда вы нажимаете боковые кнопки на корпусе телефона 👇) может осуществляться как для конкретного приложения отдельно, так и глобально (общая громкость).

Например, если вы смотрите видео и прибавите звук — то прибавится громкость конкретно в этом приложении, громкость звонка у вас от этого не вырастет!

Кнопки регулировки громкости (классический телефон на Андроид)

Вообще, для детальной настройки звука на устройствах Android, необходимо открыть параметры, раздел «Звуки и уведомления» и затем передвинуть ползунок вправо для нужной строки (например, можно изменить громкость рингтона, уведомлений, музыки, видео, будильника и пр.). См. скриншот ниже. 👇

Рингтон, будильник и пр. (настройка громкости на Андроид)

С помощью спец. приложений

Т.к. проблема низкой громкости достаточно популярна, многие разработчики выпустили спец. приложения, которые могут задействовать некоторые «скрытые» возможности вашего аппарата. В принципе, для их работы (как правило) не нужны root права, поэтому можно использовать, не боясь что-то «испортить» в настройках.

Volume Booster GOODEV

Volume Booster GOODEV

Простое бесплатное приложение, которое поможет повысить звук динамика телефона (либо наушников). Можно использовать при просмотре фильмов, прослушивании аудио-книг, музыки.

Отмечу, что перед использованием приложения, рекомендуется выкрутить ползунок системного звука на 100% (а потом уже boost. ).

Предупреждение от разработчика : будьте осторожнее! Усиливая громкость звука, вы можете повредить динамик устройства (или свой слух). Прибавление осуществляйте по небольшим шагам (тестируя каждое изменение), без резких рывков до максимума!

Sound Booster

Настройки приложения Sound Booster

Sound Booster отличается от других приложений подобного толка тем, что он обрабатывает звук еще до того, как он попадет на звуковую карту (т.е. выступает неким посредником). Разумеется, при помощи подобной технологии удается повысить громкость в любых др. приложения, играх, при прослушивании музыки, просмотре фильмов и т.д.

Приложение позволяет увеличить звук до 500% от исходного уровня! Рекомендация: не прибавляйте сразу на максимум, идите небольшими шажками, тестируя каждое прибавление.

Также стоит отметить, что в приложение встроен спец. фильтр, который помогает устранить шипение и дрожание звуковой дорожки, после ее обработки и усиления. В общем-то, рекомендую к ознакомлению!

Усилитель звука

Скрин от разработчиков приложения

Еще одно бесплатное и очень простое приложение для усиления звука на Андроид устройствах (отмечу, что это приложение полностью на русском языке, что радует).

Разумеется, как и его аналоги, позволяет регулировать звук при проигрывании медиа-файлов (музыки, видео и пр.), аудиокниг и пр. Поддерживается работа как с наушниками, так и с системным звуком.

С помощью инженерного меню

В смартфонах на Android есть скрытое инженерное меню, которое используется разработчиками для окончательного тестирования устройства (в том числе, проводится и тонкая настройка звука). Как правило, на максимум громкости аппарат никогда не настраивают, и остается потенциальный задел в 20-30% (иногда больше). 👌

Т.е. если зайти в это инженерное меню самостоятельно и произвести «небольшие» манипуляции — можно существенно повысить громкость телефона.

Отмечу, что для этой процедуры root права не нужны (а значит риск, что-то испортить снижается), однако я все равно призываю быть осторожными и менять только те параметры, которые вы знаете.

📌 Вход в инженерное меню

Для этого необходимо ввести спец. код. У каждого аппарата (в зависимости от производителя и модели) он может быть свой. Некоторые популярные варианты я собрал в табличке ниже (если ваш аппарат новый, возможно вам стоит обратиться к его инструкции, офиц. сайту производителя).

Пример ввода кода

Примечание : вводите коды на свой страх и риск (несмотря на то, что они собраны в т.ч. и с офиц. источников от производителей).

Войдя в инженерное (иногда его называют сервисным) меню, откройте раздел «Audio» (вкладка «Hardware Testing»). Далее обратите внимание на несколько пунктов (см. скрин ниже 👇):

1. Normal Mode — обычный (общий) уровень громкости;
2. Headset Mode — уровень, отвечающий за работу с наушниками, гарнитурой и пр.;
3. LoudSpeaker Mode — настройка громкой связи;
4. Headset_LoudSpeaker Mode — режим громкой связи с гарнитурой;
5. Speech Enhancement — уровень, отвечающий за режим разговора (без гарнитуры).

Войдите в нужное меню (в моем примере Normal Mode). 👇

Далее выберите тип (Type) «media» (т.е. громкость мультимедиа).

В графе уровень (Level) выбирайте поочередно каждый из 14 уровней (прощелкать нужно все) и увеличьте значения «Value» (на 15 пунктов, например) и «Max. Vol» (до 155-160) . Кстати, «Max. Vol» не может быть выше 160.

Отмечу, что после выставления цифр — жмите по кнопке Set ( перевод : установить/задать) .

Установка значений для уровней громкости (кликабельно)

Примечание : в графе «Type» можно указать Sph (это звучание разговорного динамика).

Для настройки громкости входящего вызова в разделе «Audio» откройте «LoudSpeaker Mode», и в графе «Type» выставьте «Ring». Далее по аналогии с примером выше.

После выставления настроек, выйдите из инженерного меню и перезагрузите телефон. Таким вот простым образом удается поднять громкость на 15-20% (и более).

Как влияет сопротивление усилителя на звук?

Как и наушники, усилитель имеет свое собственное сопротивление. Очень часто, пропуская этот параметр, оценивая одни и те же наушники, слушатели приходят к противоположным мнениям относительно их звучания, касаемо их громкости и частотного баланса.

Рассмотрим подробно влияние сопротивления усилителя но общее звучание.

В упрощенном виде электрическая схема выглядит так:

Условно, мы имеем дело с дополнительным сопротивлением R(Amplifier), которое многие не учитывают и потом удивляются, почему их ожидания от звучания наушников не оправдываются. В зависимости от величины сопротивления, усилители делятся на усилители напряжения (низкое значение сопротивления) и усилители тока (высокое сопротивление).

Само сопротивление принято называть импедансом или полным выходным сопротивлением усилителя. Более сложное название подчеркивает, что сопротивление может быть непостоянным и меняться в зависимости от частоты.

Из результатов измерений более 100 усилителей в проекте Reference Audio Analyzer можно выделить основные типы импедансов: равномерные и с повышением сопротивления в области низких частот.

Зависимость импеданса наушников и полного выходного сопротивления усилителя

Из прошлых материалов уже знаем, что когда наушники подключаются к усилителю, то их АЧХ меняется из-за индивидуального согласования импеданса наушников, сопротивления проводов и полного выходного сопротивления усилителя.

Закономерный вопрос, а от чего же меняется АЧХ наушников? Возвращаясь в электрической схеме и школьному курсу физики, можно увидеть, что из-за сопротивления усилителя будет дополнительное падение напряжения в цепи, зависящее от сопротивления нагрузки (в данном случае наушников). Чем ниже будет сопротивление нагрузки, тем выше будет падение напряжения на нагрузке.

Условно говоря, включаем усилитель, выставляем уровень равный 1 В. Если у усилителя выходное сопротивление 300 Ом, то при подключении наушников с сопротивлением в 32 Ом на выходе будет не 1 В, а всего 0.096 В (или -20 dBV).

У наушников зачастую импеданс неравномерный. Например, у Grado GR 10 сопротивление в области низких и средних частот равно 16 Ом, а в области высоких частот достигает 150 Ом.

При подключению к усилителям с разным выходным сопротивлением, АЧХ снижается по уровню, однако просадка неравномерна, в области низких частот снижение максимально, а в области высоких не так значительно.

Пользователь обычно никогда не знает, какой уровень напряжения он подал на наушники, и если громкость недостаточная, то регулятор громкости исправляет ситуацию. Однако из-за того, что первоначально частоты снизились неравномерно, то подъем громкости возвращает их суммарный уровень, но уже в измененной АЧХ.

На графике в примере видно, что при выравнивании громкости разница наблюдается в области высоких частот и достигает 12 дБ.

Усилители с характерными графиками полного выходного сопротивления

Усилители с ровным выходным сопротивлением

На графике показаны типовые линии импедансов с сопротивлением в 20, 50, 100 и 300 Ом.

При сопротивлении менее 3 Ом сопротивление называется «нулевым». К усилителям с «нулевым» сопротивлением относятся усилители Violectric.

К токовым усилителям можно отнести усилители Erzetich, где выходное сопротивление выше 60 Ом.

Близкое к нулю с повышением в области низких частот

Такую кривую импеданса можно наблюдать у усилителей с однополярным питанием, где постоянное смещение напряжение ликвидируется конденсатором на выходе. При подключении низкоомных наушников к такому усилителю на АЧХ обычно наблюдается снижение низких частот по уровню. Такие усилители относятся к категории усилителей с «нулевым» сопротивлением. Чаще всего такие усилители встречаются в плеерах и других мобильных устройствах.

Усилители «напряжения» против «токовых»

Что лучше и качественнее, усилители с низким сопротивлением или высоким?

В усилителях для колонок предпочтение отдается усилителям напряжения с высоким демпинг-фактором. Высокий демпинг-фактор обеспечивает лучший контроль низких частот в области резонансных частот у низкочастотного динамика. У многих наушников нет столь выраженных проблем с низкочастотным резонансом и можно использовать преимущества токового режима усилителя.

Напряжение на выходе усилителя с низким выходным сопротивлением зависит в величины сопротивления наушников. Сопротивление наушников в свою очередь зависит от температурного режима (если подать излишне высокую мощность, то температура окажется критической, достаточной для расплавления лакового покрытия изоляции или разрушения провода). В штатном режиме температура катушки индуктивности не приводит к разрушению, но при этом меняет свое сопротивление.

Из-за малой массы и габаритов, изменения температуры меняются очень быстро, что приводит к постоянным резким изменениям амплитуды сигнала и сказывается на общих искажениях.

При использовании токового усилителя с высоким выходным сопротивлением, изменения сопротивления наушников практически никак не отражается на амплитуде сигнала, что позволяет существенно снизить влияние температурных процессов и делает усилители с высоким выходным сопротивлением предпочтительными.

Подробно это исследовал профессор Агеев Д. В., в публикации «ДОЛЖЕН ЛИ УМЗЧ ИМЕТЬ МАЛОЕ ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ?» РАДИО №4, 1997 г.

Выводы

Какие можно сделать выводы? Гнаться за нулевым сопротивлением в большинстве случаев нет смысла. Для наушников с ярко выраженным резонансом в области низких частот может подойти как усилитель напряжения, так и токовый, и это будет компромисс между контролем низких частот и прозрачности звучания в остальном диапазоне.

Для ряда наушников, где производитель постарался снизить зависимость сопротивления от температуры, может вообще не быть разницы, с каким выходным сопротивлением усилитель используется.

У высокоомных наушников (таких как Sennheiser HD 650, HD 800, Beyerdynamic DT 880 Pro) есть преимущество, их колебания сопротивления мало отражаются на амплитуде сигнала и возможно поэтому за высокоомными наушниками закрепилась ассоциация как «качественный звук».

А в конечном итоге, связка «усилитель + наушники» выбирается по субъективному звучанию, где технически характеристики дают первичную информацию и на какие особенности стоит обратить внимание в первую очередь. Например, при оценке токового усилителя надо обратить внимание на качество низких частот, в то время как при использовании усилителя напряжения – нет ли излишней резкости или ощущения «мутности» в звучании. При использовании арматурных или гибридных наушников – подходит ли конечный частотный баланс.

Самопроизвольно увеличивается громкость усилителя до максимума. Как быть?

Добрый день. На протяжении последних пяти-шести месяцев, изредка, раз в месяц примерно, происходит самопроизвольное увеличение громкости усилителя до максимума. Происходит это как во время воспроизведения трека, так в перерывах между ними. Заметил, если в такой ситуации уменьшить громкость до нуля, а потом снова увеличить до необходимого уровня и слушать дальше, то ведёт себя нормально. По прошествии какого-то времени, может недели, а может и 3-4, повторялась ситуация. Усилитель CA Azur 851a. Подскажите пожалуйста, как это исправить самому, если это возможно? Или только в ремонт и менять регулятор? Спасибо.

Ответы

Сами Вы ничего сделать не сможете, если нет навыков, нет запчастей для замены и нет соответствующего оборудования, что бы установить причину неисправности. Сам резистоор не громкости в данном случае, скорее всего исправный, а глючит блок ( схема) управления моторчиком, который отвечает за работу моторчика на резисторе громкости. Это в том случае, если у Вас аналоговая схема регулятора громкости. А если у Вашего усилителя громкость регулируется «цифровым» блоком, то все еще сложнее с ремонтом. Везите свой аппарат в сервис.

Но, для начала проверьте исправность пульта управления, когда происходит неисправность, не залипает ли на нем кнопочка > или< громкости и не направлен ли пуль в это время на переднюю панель усилителя… Может быть в комнате находится другой пульт ду или устройство, которое переодически может создавать наводки или срабатывать блок регулировки громкости в Вашем усилителе… Если Вы сами сможете установить причину неисправности, сможете заменить неисправный блок в аппарате, найти новый на замену и поменять, то Бог Вам в помощь!

Это довольно распространенная проблема всех энкодеров. Это не связано ни с ценовой принадлежность аппарата, ни с какими либо условиями эксплуатации. Лечится очень легко, любым радиомехаником. К сожалению, в домашних условиях не решаемая, если вы не владеете опытом восстановления/ремонта энкодера.

Спасибо Вадим, понял.

Проверьте кнопку громкости на пульте управления, может быть кнопка западает. Такое нередко происходит.

Для этого надо вытащить батарейки из пульта управления и какое-то время им не пользоваться.

Спасибо.Попробую с батарейками.

В сервис надо. Релешки чистить. У меня тоже такое было. Правда громкость самопроизвольно не увеличивалась, но при попытке прибавить или убавить громкость, она произвольно менялась на рандомное значение как в плюс, так и в минус. Регулировать звук вообще невозможно было.

Тоже СА, только 840а

Не, у меня только вверх. Давеча так между треками усилилось, что гости дара речи лишились на время. А впечатлениями делились, ух какими разными.) Сам чуть не упал). Перед этим было тихо, умиротворённо.)

Так можно и спалить колонки.

Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.