Úvod

Již přibližně před deseti jsem napsal článek I MISTŘI se mýlí, aneb 50let slepé cesty, který ukazoval řadu chybných či méně vhodných směrů ve vývoje audio zesilovačů, čas běžel a vývoj běžel svou cestou, stejně jak internetové diskuse.

Hi-Fi zesilovače III. tisíciletí

Před dvěma roky započala vycházet nejrozsáhlejší série článků o audio zesilovačích Hi-Fi zesilovače III. tisíciletí, dalo by se předpokládat, že se kultura a znalosti za deset let kultivovaly a posunuly k lepšímu, spíše opak je však pravdou. Jak jsem napsal v článku Ochrana zesilovače, veškeré odkazy na vše co souvisí s mou maličkostí se mistrně mažou, jen tu a tam si někdo "rýpne", ale jen tak aby nemohl nikdo v tématu pokračovat.

Nejenom Audioweb Guru-Mistr uvádí, že budič by neměl pracovat ve třídě "A", přitom zřejmě ani netuší, že pokud pracuje budič ve třídě "B", musí jeho proud zanikat, tedy procházet nulou a jakýkoliv stav kdy proud zaniká a dosahuje nulové hodnoty či se jí jen blíží, je špatně kontrolovatelný, nehledě na fakt, že šířka pásma je přímo úměrná velikosti proudu, a při proudu blízkém nule se stává budič značně pomalý, v neposlední míře při přebírání signálu dochází ke změně polarity proudu, což je snad nejhůře kontrolovatelný stav zesilovače, v konečném důsledku je takový zvuk mnohem hůře poslouchatelný, jako zvuk tvořený čistou třídou "A":

Jak je vidět v Praktické Elektronice - Amatérském Radiu 3/2017 "Obrázek 2. Principiální zapojení řady 507W Topologie Federmann" budič je současně rozkmitový stupeň či spíše naopak, rozkmitový stupeň tvoří současně budič a to vše v čisté třídě "A", včetně použitého OZ, který rovněž posunut do čisté třídy "A", a to vše jen proto aby výsledné zvukové vlastnosti byly blíže dokonalosti.

Závěr

Co říci závěrem, jen snad to, že jsme svědky značného úpadku vzdělanosti a to nejenom v oboru audio, který je pro mnohé spíše koníčkem, ale úpadkem obecným, jehož příčinou je i nevhodné využívání internetu, kde se do čela různých komunit staví zdatní manipulátoři, kteří se tváří jako znalí či všeho znalí a vedou stádo, které jim často bezhlavě věří, čímž se vzdávají svého názoru a postupně se zbavují i cesty k poznání, neboť jen papouškují a papouškují, aniž by často věděli či tušili co papouškují.

Úvod

Proudové ochrany jsou dnes běžnou součástí většiny audio zesilovačů, zdálo by se, že je vše dokonale vyřešeno a není prostor pro další posun a pokrok, ale pod svícnem bývá největší tma a není všechno zlato co se třpytí.

Proudové omezení zesilovačů HQQF 

V článku Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, malé impedance bylo nejenom popsáno, ale i měřeno proudové omezení konkrétního 5párového modulu HQQF-55-506, na obrázku je vidět naměřený průběh napětí na zátěží 200mΩ, kde je patrné omezení ±25A, což je přesně 5A na každý tranzistor.

 Proudové omezení opět na scéně

Pro proudové omezení jsem použil vlastní netradiční řešení, které se vždy nesetkalo s pochopením, přesto že je u zesilovačů Topologie Federmann jako u jediné topologie nejenom deklarováno, ale i měřeno, u jiných topologii se jen uvádí, ale nikde není doložena skutečná funkčnost.

Po úvodním článku rozsáhlé série článků o zesilovačích III. tisíciletí, o zesilovačích Topologie Federmann, se ozvala řada tazatelů s dotazem na tuto problematiku, tím se opět otevřela otázka funkčnosti proudových ochran, proudového omezení, které vesměs slouží k ochraně výkonových tranzistorů.

Proudové omezení a jeho funkčnost či nefunkčnost

Nedalo mi, abych se opět k problematice proudového omezení nevrátil, ne že bych chtěl vylepšovat dokonalost svého vlastního stokráte prověřeného a měřeného zapojení, ale spíše, abych jej podrobil srovnání s řešením konkurenčním.

Na levé straně je principiální zapojení mnou použité v Topologii Federmann, na straně pravé je běžné zapojení používané u většiny konkurenčních zesilovačů. Na odporech R₆ a R₇, které slouží jako zátěž, můžeme měřit průběh proudového omezení a kontrolovat jeho funkčnost, stejně tak na snímacích odporech R₅ a R₁.

Zdroje V₃ a V₄ slouží k nastavení klidového proudu 20mA, obě zapojení jsou přes odpory R₄ a R₃ buzeny zdrojem V₂. Odpory R₄ a R₃ představují vnitřní odpor zapojení, které budí výkonové tranzistory a právě tyto vnitřní odpory, jak se ukazuje hrají nemalou úlohu ve funkčnosti celého zapojení, ale ne u obou zapojení, ale pouze u zapojení konkurenčního.

Proudové omezení při impedanci budiče 100Ω

Červený průběh znázorňuje skutečný průběh proudového omezení konkurenčních řešení, zelený průběh odhaluje skutečný průběh proudového omezení u Topologie Federmann, obé zapojení jsou buzeny zdrojem s krokovaným napětím amplitudy po 10V a výstupní impedancí 100Ω.

Proudové omezení při impedanci budiče 1000Ω

Červený průběh znázorňuje skutečný průběh proudového omezení konkurenčních řešení, zelený průběh odhaluje skutečný průběh proudového omezení u Topologie Federmann, obé zapojení jsou buzeny zdrojem s krokovaným napětím amplitudy po 10V a výstupní impedancí 1000Ω.

Závislost omezení na výstupní impedanci budiče

Jak je s obou naměřených - nasimulovaných hodnot patrné, průběh proudového omezení u Topologie Federmann je na impedanci budiče téměř nezávislé, kdežto proudové omezení většiny konkurenčních řešení má závislost zcela astronomickou. Průběh proudového omezení u Topologie Federmann jasně deklaruje, že omezení nastupuje v blízkosti 5A a nepříliš tuto hodnotu při různých podmínkách překračuje, kdežto běžné konkurenční řešení šahá po omezení proudu již pod proudem  3A, pak dle průběhu vstupního napětí a hlavně v závislosti na velikosti impedance budiče, nemá problém ponechat proud překročit i 8A!

Z uvedeného, simulovaného a měřeného vyplývá, že funkčnost proudového omezení u Topologie Federmann je téměř dokonalá, kdežto i konkurenčního, naprosto běžného řešení se o nějakém zaručeném proudovém omezení vůbec nedá mluvit.

Proudové omezení převodní charakteristiky

Mnohem více o jednotlivých vlastnostech napoví převodní charakteristiky, kde na vodorovné ose máme vstupní napětí a na ose svislé máme výstupní proud a platí co již bylo napsáno: "Průběh proudového omezení u Topologie Federmann jasně deklaruje, že omezení nastupuje v blízkosti 5A a nepříliš tuto hodnotu při různých podmínkách překračuje, kdežto běžné konkurenční řešení šahá po omezení proudu již pod proudem  3A, pak dle průběhu vstupního napětí a hlavně v závislosti na velikosti impedance budiče, nemá problém ponechat proud překročit i 8A!"

Jednotlivé průběhy jsou seshora směrem dolů, postupně pro impedanci budičů 100Ω, 200Ω, 400Ω, 800Ω a 1600Ω, je parný vliv na proudové omezení, jen připomenu, že zelené jsou pro zesilovače HQQF Topologie Federmann, a červené pro většinu současných konkurenčních řešení.

O funkčnosti či nefunkčnosti toho či onoho řešení, nechť si každý udělá obrázek sám, každý si rovněž může sám funkčnost proudového omezení u svého zesilovače proměřit, jen je třeba postupovat tak, aby bylo něco naměřeno a zesilovač to přežil. Jednoduchá nápověda je v článku Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, malé impedance.

Úvod

Na Elektrobastlírně se v květnu 2015 objevil pozoruhodný článek se zajímavým zapojením, které je navíc patentováno, k dnešnímu dni se komunita neshodla na jeho funkci.

Je pozoruhodné jak několik drobných součástek kolem jedné elektronky ECC81 bez anodového napájení dokáže zamotat hlavu mnoha EB TeamBossům, někteří by to chtěli zapojovat s MOSFETy, jiný zase odkazuje na své nebetyčné znalosti a texty dle nich je to celé jedna velká "píčovina", na kterou mnozí naletěli. 

Rébus či jen neznalost ?

Naletěli, naletěli, ale ne ti co se to pokouší postavit a zjistit funkci, či ti co tuto drobnost patentovali. Jde sice o triodu ECC81, ale bez anodového napětí a hlavně zapojení anody, se již nejedná o triodu, ale pouhou vakuovou diodu, což žádnému s diskutujících nedochází a vakuová dioda v tomto zapojení netvoří nic jiného než diodový omezovač.

Ale poněkud jiný diodový omezovač než jaký známe u polovodičových diod, i trochu jiný jaký známe z vakuových diod, neboť dioda nevzniká mezi žhavenou katodou a vzdálenou anodou, ale mezi žhavenou katodou a blízkou mřížkou.

Takto vytvořená vakuová dioda má oproti diodě polovodičové poněkud větší vnitřní odpor, a nemá prahové napětí, bude tedy zatěžovat signálové půlvlny rozdílnou impedancí, jednu polaritu bude výrazně omezovat a druhé si moc všímat nebude, čímž vznikne jistý druh zkreslení využitelný pro elektronické hudební nástroje. Poměrem velikostí vnitřního odporu vakuové diody a použitých odporů se dá regulovat velikost potlačení jedné půlvlny oproti druhé, atd.

Jaký dopad to bude mít na potlačení akustické vazby mezi nástrojem a reproduktorem, což je podstatou patentu, při takovém či podobném tvaru signálu je velkou otázkou, kterou může zodpovědět jen ta či ona konfigurace nástroje, zesilovače a reproduktoru v konkrétním akustickém prostoru.