moderne Hybride vraagje (Algemeen)

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 21.07.2011, 17:35 (4679 dagen geleden)

Even een technische vraag betreft hybride versterkers.
en wel de MCD906

Kom nu niet over gouden contacten en onzin dat moderne , gaat enkel om het audio aspect.

Graag enkel relevantie.


Voorversterker is met buizen opgebouwd.
Nu daarachter een moderne klasse D trap.

Nu heb ik een discussie over buizen versus zand ( silicium)
We weten dat buizen even harmonische als bijzaak hebben.
De puristen wijten dat aan feit dat gehoor dat prettiger vinden.
Zand in de oneven harmonische en minder prettig.

Welk zin heeft het om de voortrap in buizen uit te voeren en eindtrap in zand.

Vraag:
Kunnen 2 dingen zijn,
of het heft elkaar op,
of het heeft geen zin die buizen voortrap daar de eindtrap
toch weer de boel verknoeid.

Voortrap is de gevoelige versterking en produceert dus ook als neven effect die even harmonische. Daar zand oneven harmonische als bij effect heeft zou je kunnen denken dat het elkaar opheft.

Anders kun je denken dat alsnog door hoge vermogen eindtrap oneven harmonische de kop op steken.

moderne Hybride vraagje

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 21.07.2011, 18:34 (4679 dagen geleden) @ Maurice

Voortrap is de gevoelige versterking en produceert dus ook als neven effect die even harmonische. Daar zand oneven harmonische als bij effect heeft zou je kunnen denken dat het elkaar opheft.

Maurice,

het is helaas zo dat wanneer een van de versterkertrappen even en/of oneven harmonischen veroorzaakt het niet meer mogelijk is om dit in een volgende trap weer terug te draaien. Ik weet dat dit op bepaalde websites wel wordt beweerd, maar dat is echt onzin.

Men verwart dan harmonische vervorming met niet-harmonische vervorming.

Harmonische vervorming kan je vergelijken met de werking van een toonregeling, bepaalde tonen worden verzwakt, en andere tonen worden versterkt. Harmonische vervorming kan je weer ongedaan maken in een volgende versterkertrap.

Niet-harmonische vervorming is het soort vervorming dat je hierboven beschrijft, dus het ontstaan van even en oneven harmonischen. Dit soort vervorming heeft overigens niet zozeer te maken met de grondstoffen die zijn toegepast, maar meer met het ontwerp van de versterker in combinatie met de bouw van het apparaat.

Niet-harmonische vervorming kan alleen worden verminderd wanneer je tegenkoppeling toepast. Via compensatie lukt dit niet, een en ander is met behulp van gezonde wiskunde (of met gezond verstand) aan te tonen.

Mensen die menen dat je de niet-harmonische vervorming van een versterkertrap geheel of gedeeltelijk kunt compenseren met de vervorming van een volgende trap gaan er van uit dat de versterking van een versterker A1 die wordt gevolgd door een versterker A2 gelijk is aan A1 + A2. In werkelijkheid is dit echter A1 x A2. Helaas.

Je kan echter wel niet-harmonische vervorming compenseren door twee versterkertrappen parallel te zetten. In dat geval geldt de formule A = A1 + A2 wel. Dit principe wordt al jaren toegepast bij balansversterkers.

Wat betreft de Philips klasse D eindtrap, ik gebruik al meer dan 10 jaar een dergelijke Philips versterker die goed voldoet. Er zitten alleen geen buizen in zoals bij de Philips MCD906. Ik denk dat het effect van de buizen in dit laatste toestel vooral visueel is bedoeld.

--
http://www.hupse.eu/radio

moderne Hybride vraagje

door Laurens487, 21.07.2011, 20:18 (4678 dagen geleden) @ John Hupse †

Even voor de duidelijkheid: John, bedoel je niet: lineaire en niet lineaire vervorming in plaats van harmonische en niet harmonische?

moderne Hybride vraagje

door kris @, Gent België, 21.07.2011, 22:16 (4678 dagen geleden) @ Laurens487

er is idd verwarring onstaan tussen het woord harmonisch en niet lineair, komt waarschijnlijk omdat de niet lineaire vervorming oorzaak is van de harmonischen :-)

en, misschien ben ik door het late uur zelf in de war, maar ik dacht dat buizen vooral oneven harmonischen produceerde en deze als aangenaam (warm) worden ervanren terwijl de even harmonschen al snel storend overkomen?

groeten


Kris

moderne Hybride vraagje

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 22.07.2011, 08:58 (4678 dagen geleden) @ kris

Laten we even in midden of buizen nu even of oneven leveren.

De toon fout laten we achterwegen immers inderdaad is die verzwakking cq versterking weer op te heffen.Dacht inderdaad dat dat linear fout was.

Gaat mij om die fouten in de versterker waarbij extra signalen ontstaan in de vorm van harmonische.

Heb al nodige naslagwerk weer boven water gehaald.
Ook mijn boeken fourier analyse en zal vast hr Salm (R&R) daar blij mee zijn dat ik dat weer oppak :)
Ramp dat vak....

Gaat mij echt om de harmonische.
zover ik weet.
Een enkel sinus signaal -de grondtoon- heeft als titel 1e harmonische.
De bijkomende fout gevormd door de opvolgende harmonische ,opgeteld levert dat een verminking op van de grondtoon welke in de basis nog wel de laagste frequentie vertoond maar verder rillingen op de sinus curve geeft.

Door het systeem - hier versterker en componenten- ontstaan fouten in de vorm van signalen die in de oneven op afstanden liggen 3e 5e enz.
Een blokgolf bestaat bv uit een veelvoud van sinusen.
Bij oneindig aantal harmonische kom je uiteindelijk weer uit op de perfecte blokgolf.

Door die harmonische klinkt ook een A van een viool anders dan een A van een piano.

Trimble genoemd dat verschil.

Een versterker met harmonische fouten wordt uitgedrukt in THD of thd-n (+ruis).
Het toevoegen van harmonische aan een complex audiosignaal levert uiteraard een ander trimble op van bv die A van een gitaar.

Wat ik bedoel met uitvlakken is dat bv een blokgolf signaal ingang we niet 100% uit die versterker kunnen krijgen.
Blok is een veelvoud van harmonische.
De ene versterker pretendeert voornamelijk oneven harmonische te produceren.
De andere even harmonische als fout.
Daar een audioversterker in zijn frequentie bereik beperkt is is het oneindig aantal sinussen leveren niet mogelijk om een perfecte blok te laten weergeven.


Als je dat zou optellen zou je dus doordat je nu even en oneven hebt de blokgolf nog beter kunnen benaderen, immers meer gegevens.

Maar je kunt het ook zien als dubbele fout, immers we hadden eerst een versterker met alleen of even of oneven fouten.

Daar zit mijn punt.

Overigens is die eindtrap van deze versterker een heel speciaaltje met PWM regeling en vervolgens een 2e orde laag doorlaat.
Dat voor het andere forum,
en Maarten erg bedankt voor schema mcd909.
Aanrader de datasheet die TDA te bestuderen.

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 22.07.2011, 09:32 (4678 dagen geleden) @ Maurice

Om het echt puriteins te houden.....
Gaan we ervan uit dat een versterker aan zijn uitgang exact dezelfde golfvorm dient af te leveren als wat er aan de ingang wordt aangeboden. Elke toegevoegde harmonische is dan ongewenst en een goede ontwerper probeert dat dan ook zo veel mogelijk te vermijden.
Een blokgolf wordt volgens de Fourier- analyses steeds beter benaderd door zoveel mogelijk van de òneven harmonischen, in de juiste verhouding tot elkaar weer te geven.
Bij een zaagtand geldt dat juist voor de éven harmonischen. Dan begint dus ook de frequentie- lineariteit mee te spreken: sommige harmonischen méér versterken dan andere levert óók weer vervorming op.
De vervorming van de éne trap compenseren door die van de vòlgende trap levert een inferieure versterker op, àls het al zou lukken.
Nico

moderne Hybride vraagje

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 22.07.2011, 12:46 (4678 dagen geleden) @ Maurice

Als je dat zou optellen zou je dus doordat je nu even en oneven hebt de blokgolf nog beter kunnen benaderen, immers meer gegevens.

Maurice, je zegt het nu zelf, als je dat zou optellen.

Het probleem in deze redenering is dat bij het door jou gekozen voorbeeld van een voorversterker en een eindversterker niet wordt opgeteld (A1 + A2), maar wordt vermenigvuldigd (A1 x A2). Beide versterkers staan immers in serie. Daardoor wordt de vervorming alleen maar groter, en kan er niet worden gecompenseerd.

Je kan dit principe, zoals eerder gezegd, wel toepassen bij twee versterkers die parallel zijn geschakeld. Zoals bij een balansversterker.

Wanneer je met jouw idee zou willen experimenteren moet je dus de buis- en de transistorversterker parallel schakelen, en de beide uitgangssignalen sommeren.

Maar de meest voor de hand liggende methode is natuurlijk om tegenkoppeling toe te passen. Bij een tegenkoppelfaktor van b.v. 20 dB kan je de vervorming al met 20 dB terugdringen. Zonder de nadelen van compensatie, dit vereist namelijk dat de eigenschappen van beide versterkers zeer nauwkeurig op elkaar zijn aangepast, en dat ook blijven. Dat is in de praktijk nauwelijks haalbaar.

--
http://www.hupse.eu/radio

moderne Hybride vraagje

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 22.07.2011, 13:38 (4678 dagen geleden) @ John Hupse †

t opgeteld (A1 + A2), maar wordt vermenigvuldigd (A1 x A2)

dat is het,

thanks

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 21.07.2011, 18:39 (4679 dagen geleden) @ Maurice

Met alle respect Maurice....
Maar met dit verhaal kàn ik echt hélemaal nix. Even harmonischen "opheffen" door oneven harmonischen is een zó volslagen koldertheorie dat ik niet eens probeer te snappen hoe dat bedoeld wordt.
Verder is het de bedoeling van versterk- trappen (of het nou vóórversterkers zijn of een eindtrap) dat ze zo lineair mogelijk werken en dus géén harmonischen genereren.
De meest lineaire hybride eindtrap die ik ooit heb gezien is een hoog- vermogen (beam power) tetrode, met geaard stuurrooster en in de kathodeleiding een NPN transistor. Die transistor werkt zo goed als lineair door een (relatief) grote emitterweerstand en de buis belastte het collectorcircuit met 1/zijn steilheid. En buis met een steilheid van 10 mA per volt zorgt dus voor een belastingweerstand van 100 ohm. Metingen met de oscilloscope toonden aan hoe perfect die schakeling werkt, tot in onvoorstelbaar hoge frequenties
Nico
PS ik zal proberen het basisschema hiervan in te scannen
N.

moderne Hybride vraagje

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 22.07.2011, 09:22 (4678 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Leraar toontje mag je hier achterwegen laten.;-)
Wordt tijd dat je na jaren op aangesproken bent eens leerling uittrekt.
in vervolg krijg je de wind van voren bij voeren die toon hier bij gelijk gestemden.
Komt niet netjes over en zit niemand op te wachten die toon.

versterker ken ik, is dacht ik ergens op net te vinden.

We willen allemaal een perfecte versterker hebben maar kennelijk, nu na 100 jaar, zijn we nog niet in staat die te ontwerpen.
Vandaar de oneindig aantal veelvoud van ontwerpen en knutsels.

Dus die fiets gaat niet op.

we hebben het hier over het in serie schakelen van 2 type versterkers.

Bedenk daar maar eens wat op wat daarvan het resultaat is.

Met die bewering dat een buistrap een "eigen sound heeft".
Zo ook een torrenbak.
En dát gegeven elkaar opheft ja de nee cq elkaar versterkt in helemaal een ratjetoe reproduceert.

Dus hup de boeken in:-)
Gegeven dat beide versterkers fouten opleveren in de vorm van harmonische.
Dat is een meetbaar gegeven.

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 22.07.2011, 09:36 (4678 dagen geleden) @ Maurice

Kalm aan Maurice
Is het zó onverdraaglijk als iemand volkomen zéker is van zijn zaak?
"wind van voren" hoef je maar één keer te doen
Nico

moderne Hybride vraagje

door Franc @, 22.07.2011, 10:19 (4678 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Hoi Nico,

Er lezen meer forummers mee, zou je die schema,s en evt verwijzingen naar andere ontwerpen(bv via sites) evt op het forum willen zetten.

Kunnen we ieder ons deel ervan uithalen.

Buj voorbaat dank!

Groet Frank

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 22.07.2011, 11:06 (4678 dagen geleden) @ Franc
Bewerkt door Ouwe Schipper, 22.07.2011, 12:02

Ik doe mijn best Franc...
[image]
Maar ik heb het hier wel heel basic gehouden; alleen het principe aangegeven. Vooral de waarde van de emitterweerstand moet je zèlf vaststellen. Hangt erg af van het vermogen dat je uit je eindtrap wilt halen. Ik ben bezig met 2 x EL509 en streef naar een vermogen van 200 Watt. Het grappige is dat je de instelling van je eindtrap kunt bepalen door de gelijkspanning op de basis van de transistor. Omdat over die emitterweerstand het grootste deel van je ingangssignaal komt te staan is de transistor het stroom- bepalende element, zo goed als onafhankelijk van de buis. Die geaard roosterschakeling geeft uitsluitend spanningsversterking (de stroom is overal gelijk)
Nico

moderne Hybride vraagje

door Franc @, 22.07.2011, 14:14 (4678 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Hoi Nico,

Dit soort schakeling heb ik nog niet gezien.
Ik heb zoiets in een schema nog niet gezien.
Wel zie ik hierin een soort cascadetrap.

Ken jij voorbeelden en heb je ooit iets beluisterd naar zo'n ontwerp?

In ieder geval dank voor de genome moeite.

groet Frank

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 22.07.2011, 14:33 (4678 dagen geleden) @ Franc

Geluisterd nog niet Franc....
Wel de toepassing gezien in een heel andere functie: daar is de tetrode een zendbuis met een max. toelaatbare anodespanning van 12 Kilovolt. De schakeling werd gepulst met impulsen van tienden van microseconden en het anodecircuit werd belast met een CO2 laser. Twee watergekoelde buizen waarin het gas kontinu ververst werd. In het midden van elke buis een elektrode die op 16000 volt staat en de kathoden verbonden met de anoden van die tetrodes. De hele geschiedenis (met 4 tetroden, dus) leverde laserpulsen af met een piekvermogen van ca. 5 Kilowatt; gemiddeld vermogen 100 à 120 watt
Geloof het of niet, maar dit wordt toegepast in de sigarettenfabricage. Kijk maar naar het filter: daarin zie je rondom een serie minuscule "ventilatie" gaatjes die in het bruine papier gebrand worden tijdens hun gang door de machine. Er komen 4000 à 6000 sigaretten per minuut voorbij; bij 12 gaatjes per sigaret betekent dat.... reken zelf maar uit (veel)
Best wel interessante techniek, vond ik
Nico

moderne Hybride vraagje

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 22.07.2011, 17:57 (4678 dagen geleden) @ Franc

Hallo Franc,

deze schakeling is de klassieke cascode schakeling, en is in 1939 bedacht door Hunt en Hickman.

"Cascode" is een samentrekking van "cascade to cathode". Er zijn in de jaren '50 speciale buizen voor ontwikkeld, b.v. de ECC84.

Voordeel van de schakeling is dat je een zeer goede hoogfrequent scheiding hebt tussen de in- en uitgang. Eigenlijk net zo goed als bij een pentode. Voordeel ten opzichte van een pentode is dat de cascode aanzienlijk minder ruist.

Met halfgeleiders wordt de schakeling ook gebruikt, het heet dan ook cascode en dus niet casmitter of zoiets. Wordt vaak in front-ends vervangen door een dual-gate fet.

In het verhaal van d'oude schipper heeft men kennelijk nogal wat vermogen nodig, vandaar die zendbuis. Voor laagfreqent toepassingen biedt een cascode weinig tot geen voordelen boven de gebruikelijke common cathode schakeling. De cascode kan wel goede diensten bewijzen in ruisarme l.f. voorversterkers met een zeer hoge versterking.

--
http://www.hupse.eu/radio

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 22.07.2011, 18:46 (4678 dagen geleden) @ John Hupse †

"heeft men kennelijk nogal wat vermogen nodig, vandaar die zendbuis. Voor laagfreqent toepassingen biedt een cascode weinig tot geen voordelen"
Ik ben zo vrij om daar twee kanttekeningen bij te geven:
1 het gaat in de door mij genoemde toepassing voornamelijk om de extreem hoge spanning die nodig is voor zulke grote CO2 lasers. De stroom moet bovendien nauwkeurig regelbaar zijn en de pulsen goed rechthoekig
2 Ook in audio toepassingen heeft een dergelijke schakeling het grote voordeel dat de niet- lineaire komponenten (transistor en buis) vrijwel géén vervorming meer kunnen veroorzaken. De transistor is een konstante stroombron geworden en de kromming in de Ia/Vg karakteristiek van de buis heeft geen invloed meer.
Nico

moderne Hybride vraagje

door Franc @, 22.07.2011, 19:31 (4677 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Hoi Nico,

Het is ook iets gecompliceerder met de afzonderlijke instellingen itt de automatische instellingen in bv een kathodeschakeling.
Daarom zal het in de massaproduktie van audioapparatuur niet worden toegepast.
Maar dat een hoge versterking bereikt wordt was bij mij wel bekend.
in zoals John noemde, in HF kringen zie je het ook.

Toch lijkt het me een zeer interessante toepassing in de LF techniek waar mijn interesse vlak ligt.
Ik zal vast nog wel iets tegenkomen op audiogebied met dit soort schakelingen.

In ieder geval allen bedankt voor de duidelijke info.


groet Frank

moderne Hybride vraagje

door Sieme @, Niekerk, 23.07.2011, 01:48 (4677 dagen geleden) @ Ouwe Schipper

Strikt genomen telt dit voor de kathodestroom,
de anode- schermroosterstroom verdeling kan nog roet in het eten gooien.
Sieme

--
het experiment heeft altijd gelijk

moderne Hybride vraagje

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 23.07.2011, 05:28 (4677 dagen geleden) @ Sieme

Theoretisch heb je gelijk
Maar omdat het veld tussen stuurrooster en schermrooster niet varieert merk je daar in de praktijk niets van. Het begint pas mee te tellen als Vg1 niet meer negatief is, waardoor de buis roosterstroom gaat trekken
Nico

moderne Hybride vraagje

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 21.07.2011, 19:28 (4678 dagen geleden) @ Maurice

Maurice,

Ik verwacht dat harmonischen elkaars effect niet "opheffen". Voor het schema kan je overigens terecht in de schematheek van Paul Brouwer, dat schema doorsturen was een van mijn eerste handelingen nadat ik me op het transistorforum inschreef.

moderne Hybride vraagje

door MarcelvdG @, 21.07.2011, 20:21 (4678 dagen geleden) @ Maurice

Als het geheel als effectapparaat bedoeld is, kan het zijn dat die buizenvoortrap op een relatief grote vervorming ontworpen is en de eindtrap op een heel lage vervorming. Dan domineert uiteindelijk de buizenvoortrap en kun je daardoor toch een buisachtig vervormingsspectrum uit het geheel krijgen.

Overigens wordt de relatief hoge uitgangsweerstand van een buizeneindversterker en de daardoor mindere demping van de luidsprekerresonantie ook wel aangewezen als oorzaak voor "het warme buizengeluid". Dat kun je nabootsen door een vermogensweerstand van 1 ohm in serie met de uitgang van je klasse-D-versterker te zetten.

moderne Hybride vraagje

door Mans Veldman @, Leidschendam, 22.07.2011, 04:33 (4678 dagen geleden) @ MarcelvdG

Buizen zijn spannings- en transistoren stroomversterkers. De achterliggende theorie is dat in een hybride ontwerp het "typische buizengeluid" onstaat in de voorstrap (de genoemde even harmonischen) en dat de transistor eindtrap de stroom levert voor de speakers maar verder niet zoveel toevoegd aan het geluid.

moderne Hybride vraagje

door Remko Brugman @, Almere, 22.07.2011, 08:20 (4678 dagen geleden) @ Mans Veldman

Dat is eigenlijk typisch want meestal zie je juist bij vermogensversterkers (eindtrappen) dat de THD (total harmonic distortion) van betekenis wordt. Dus juist daar doet de keuze voor de hamonischen er toe. Wat wel zo is, is dat over het gemiddelde genomen transistor eindtrappen een lager THD cijfer hebben dan buizen eindtrappen ... in ruwweg hetzelfde prijssegment, laat dat erbij gezegd zijn.
Dat iemand een buis toevoegt voor extra harmonischen daar kan mijn hoofd niet bij. Het lijkt me dat je in elke schakel dat versterkend element kiest dat juist de minste vervorming zal geven. In studio's zie je wel buizen pre-amps die juist voor de lage vervorming gekozen worden. In mijn basgitaar amp zit een dubbeltriode maar die zit er juist omdat ik meer harmonischen wil horen. ;)

moderne Hybride vraagje

door John Hupse † ⌂, Schoonhoven, 22.07.2011, 13:54 (4678 dagen geleden) @ Remko Brugman

Dat iemand een buis toevoegt voor extra harmonischen daar kan mijn hoofd niet bij.

Remko, je hebt volkomen gelijk.

[image]

Er staan allerlei teksten in de Philips folder, zoals "De buizen zijn analoog en geven hierdoor een geluid dat beter door ons niet-lineaire gehoor kan worden verwerkt. Geluid uit een buis wordt minder vervormd en is beter omdat het helder, warm en levensecht klinkt".

Ik ga er maar van uit dat het gaat om een visuele "gimmick". De buizen zijn twee Chinese dubbeltriodes die vooral visueel waarde toevoegen:

[image]

--
http://www.hupse.eu/radio

moderne Hybride vraagje

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 22.07.2011, 20:36 (4677 dagen geleden) @ John Hupse †

Ieder geval brengt het opnieuw de buizentechniek onder de aandacht.

Mede hierdoor blijven fabrieken buizen produceren.
1 de aandacht buizen techniek blijft
2 nieuwe hobbyisten brengt het
enz.

Ik vind het leuk dat Philips weer een radio toestel met buizen op de markt heeft gebracht.

Of het nu heel zinvol is laten we dan maar in het midden.
Ipods met buizenamps etc ik vind het prachtig dat na zoveel lange jaren technieken ontwikkelen met deels terug pakt naar deze buizen techniek.

Snap echter wel dat de eindtrap geen buizen bevat dat is heden met energie verbruiken totaal niet meer aan de orde en kan met fabrieksmatig niet meer mee aankomen.
ALs we al geen gloeilampje meer in ons schemerlampje mogen plaatsten is dit wel een randje.
Vandaar ook die Klasse D, minder energie verstoken.

Wordt er dus degelijk wat gecompenseerd in die versterker.

En volgens mij vinden vele van ons hier dat nu juist in hun hobby, buizen techniek.
En de markt weet dat kennelijk ook en gaat er mee aan de slag.

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum