О наших заблуждениях. Часть 2.

 4. О том, что высокая степень интеграции отрицательно сказывается на звучании.

Производители аппаратуры навязывают мысль о том, что для достижения хорошего результата категорически необходимо иметь отдельные компоненты, соединенные мудрёными шнурами. Соглашусь, это хорошо для человека с толстым кошельком, и ОЧЕНЬ приятно для самого производителя. производителя. 

Однако можно привести пример, когда даже в очень хорошей аппаратуре отлично уживаются и импульсный блок питания, и развесистая цифровая часть, и высококлассные ЦАП и АЦП, и даже микрофонные предусилители. Речь сейчас идёт о профессиональном микшерном пульте.

Просто инженер – разработчик хорошо знал, что и как можно делать, а чего и почему нельзя.

5. Качество питания

Надувательство в этом вопросе достигло невероятного размера.
Любой грамотный электронщик вам скажет, что например, для операционного усилителя необходимо и вполне достаточно соблюсти требования референсного дизайна. А в нём можно увидеть только 10mkF тантал плюс 0.1mkF керамику плюс иногда 1 - 10nF NP0 для особо трепетных. ВСЁ!

Гораздо более важно грамотно и аккуратно трассировать землю и питание. Для примера, подавление помех по питанию современного операционного усилителя на частоте 20кГц минимум раз 300, а у хороших 3000 и выше.
Подавление пульсаций в обычном выходном каскаде усилителя мощности минимум раз 50. 

О питании усилителей мощности.
 
Блок питания состоит из диодного выпрямителя и сглаживающих пульсации конденсаторов. Для усилителя с глубокой отрицательной обратной связью (ООС) необходима и достаточна ёмкость около 15000mkF на канал на 4 Ома. При этом пульсации составят около 10%. Шесть 8 – омных каналов потребуют 50000mkF. Все, что больше – это маркетинг.

Качество самых распрекрасных электролитических конденсаторов на высоких частотах всё равно абсолютно недостаточное и их необходимо шунтировать керамическими (до них маркетологи пока что не добрались). Чтобы улучшить подавление пульсаций в 2-5 раз, можно конечно и поставить намного больше самых хороших конденсаторов.

А что делать, если нужно улучшить в 1000 раз, как это, по-хорошему, и требуется?! Таких больших конденсаторов ещё не придумали! Вот тут-то на помощь и приходит Схемотехника.       

• Шаг первый – отдельный фильтр для питания входных каскадов (с конденсаторами отнюдь не гигантскими). 
• Шаг второй – отрицательная обратная связь. Для неё, при выполнении потребных условий устойчивости, что 5 раз, что 50000…При глубине ООС на низких частотах порядка 5000 раз уже совершенно безразлично, какие конденсаторы у вас в фильтре питания.

Гораздо более важно грамотно и аккуратно, повторюсь, трассировать землю и питание.

6. Об электромагнитной атмосфере.

В пространственно-разнесённых системах с уймой межблочных соединительных кабелей проблема питания действительно встаёт довольно остро, и требуется хорошее качество первичного питания (помехи бытовой электросети, ВЧ помехи от СВЧ печек, мобильных телефонов, УКВ радиостанций).

Чем разветвленнее ваша система, тем хуже с её питанием. И с чувствительностью к «внутренним» электромагнитным помехам, кстати, тоже. Например, обычный (не свитый) межблочный кабель способен «наловить» до -80 дБ гармоник сети от поля рассеивания мощного тороидального трансформатора усилителя мощности. Причем этот фон может не зависеть от положения регулятора громкости! И уж точно не будет зависеть от наличия или отсутствия сетевого супер-стабилизатора.

Вообще, когда вам говорят про то, что что-то лучше, что-то хуже, неплохо бы поинтересоваться насколько в процентах это «хуже» хуже того, что «лучше». И заодно спросить красиво говорящего, действительно ли только в цене заметно это «улучшение»   Задайте как-нибудь такие вопросы, реакция бывает крайне любопытной. 

7. О вреде отрицательной обратной связи (ООС).

 Очень часто потребителя заочно считают чайником, а производитель пафосно сообщает: «наш усилитель без обратной связи». Любой инженер знает, что это ложь. Не бывает усилителей без обратной связи вообще! Она есть всегда, в частности внутри отдельно взятого транзистора или лампы. Это научный факт. В этом случае она является местной. 

Принцип, на котором базируется ООС в высшей степени универсален и существовал задолго до появления электроники и нас с вами; на нём основана работа всего сущего - от клеток до экосистем - для поддержания гомеостаза.
Проиллюстрируем как работает ООС в простом 2-х каскадном усилителе.



 Основной параметр ООС - её глубина. Под глубиной понимают "запас" усиления. Для схемы выше коэффициент усиления К=9,90099, а "запас" усиления (глубина ООС) около 100 раз. В эти 100 раз ООС и улучшает парамерты "нелинейного усилителя".
 
Применимость принципа ООС и максимальная её глубина ограничиваются только устойчивостью, не существует никакой "оптимальной" глубины ООС.
 
Из теории устойчивости известно, что чем большей глубины ООС мы хотим достичь, тем большего быстродействия мы обязаны добиться. Разработка устойчивых широкополосных схем с большим усилением – это технически весьма и весьма сложная задача. Видимо поэтому разработчики, которые не в состоянии преодолеть такую техническую проблему коммерчески целесообразным способом, и объявляют общую ООС злом. И, в первую очередь отсюда желание «отделаться» местными ООС и ограничить глубину общей.

Вокруг общей ООС всегда очень много разговоров, обычно эзотерически наполненных и технически безграмотных. Но даже технически грамотные спорящие обычно не могут признаться друг другу в том, что же является их конечной целью. 

На мой взгляд, если человеку надо максимально достоверно передать сигнал, то у него просто не остаётся другого выхода, как применить ОС, обычно общую и возможно большей глубины. Если же хочется чего-то додумать, исказить, приукрасить, то от ООС придется отказаться или сильно ограничить её глубину, применить уже дорогущие супер-конденсаторы, слава Hi-End-у, простор для творчества широк.

Продолжение следует....