Úvod

V článku Topologie Federmann, část III. Celková vs. lokální zpětná vazba byl popsán dopad lokální a celkové zpětné vazby, odkud je zřejmé, že všechny topologie odvozené od Cordella, od rovnání frekvenčních charakteristik lokálními zpětnými vazbami, budou mít obdobné vlastnosti. 

Tranzistorový zvuk

Dlouho diskutovaný pojem Tranzistorový zvuk, který přišel s tranzistorovými zesilovači, jehož podstata je dle mé maličkosti v celkové zpětné vazbě a současném nedostatku rezervy zisku.

Odchylka od skutečného signálu je dána výstupním napětím zesilovače poděleným zesílením otevřené smyčky, pokud je zesílení otevřené smyčky malé, pak je odchylka od skutečného signálu velká, proto zpětnovazební zesilovače s malým zesílením v otevřené smyčce zpětné vazby nemohou být nikdy dostatečně věrné, vždy budou zkreslovat. Poněvadž je akustický signál neperiodický, neharmonický, bude i zkreslení neperiodické a neharmonické, tudíž velmi špatně měřitelné, přitom dobře slyšitelné.

Nedostatek zesílení rovněž zapříčiní velké Udif a tím posun pracovního bodu vstupní diferenciální dvojice do nelineární oblasti, čímž vzniká velké množství intermodulačních produktů, které jsou příčinou Tranzistorového zvuku, tyto produkty se zpětnou vazbou vrací, aby byly zesilovačem opět zesíleny a tím se stává zvuk ještě tranzistorovější.

Dopad velkého Udif do zvuku

Zesilovače s malou rezervou zisku, produkující výrazně větší množství intermodulačních produktů, přitom mohou navozovat dojem lepší lokalizace nástrojů, neboť lidský sluch reaguje velmi citlivě na zkreslení, které lokalizuje.

Větší zkreslení je způsobeno hlavně nástupem toho či onoho nástroje, lidský mozek si to automaticky s tímto nástrojem spojí, čímž dochází k dokonalému ošálení lidských smyslů, které známe z minulosti od úplné logiky SQ dekóderů, integrované v obvodech MC1312P, MC1314P a MC1315P  společností Motorola z počátků 80. let.

Zesilovače s malou rezervou zisku, produkují výrazně větší množství zkreslení a intermodulačních produktů, jak je patrné na prvním obrázku,  budou zároveň rozmazávat až úplně rušit řadu nepatrných detailů jako jsou různé ambientní zvuky, ruchy a odrazy, které se v nahrávce až úplně vytratí, naopak nám přidají spoustu tónů chórového charakteru, čímž se zvuk může jevit plnější a líbivější.

Zachovat tyto nejjemnější detaily zvuku, jako ambientní zvuky, ruchy, tep či tlukot srdce, dýchání, polknutí či tikot hodinek, odrazy, šustot oděvu a mnohé další muže však velmi dobře zesilovač se značnou rezervou zisku, zesilovač Topologie Federmann a zesilovače od této topologie odvozené, nepřidají intermodulační produkty, viz druhý obrázek, nepřidají nádech chóru, prostě jsou jen více věrné originálu, bez ohledu na to jaký je.

Úvod

Zesilovače Topologie Federmann mají špičkové vlastnosti a jsou již v mnoha audio sestavách a aby byly srovnatelné s řadou konkurenčních produktů dnešní doby, přišel čas je vybavit dálkovým ovládáním s označením HQQF-55-900.

Popis

Dálkové ovládání audio zesilovače HQQF-55-900 je určeno pro přepínání čtyř a více vstupů s možností odpojení všech, je vybaveno funkcí zapnuto a vypnuto, umí ovládat motor-potenciometr s možností indikace připojeného vstupu a polohy potenciometru. Aby byl modul dálkového ovládání audio zesilovačů HQQF-55-900 zcela samostatný, nechybí mu ani vlastní síťový zdroj. Přepínání vstupů je realizováno relátky mimo modul HQQF-55-900.

Úvod

V článku Dynamická saturace s BJT vs. FET tranzistory jsem se věnoval srovnání vlastností tranzistoru, v článku Dynamická saturace, příčina Tranzistorového zvuku! jsem popsal děje odehrávající se ve vstupní diferenciální dvojici. Originální popis jsem publikoval v Federmann Bohumil. Tranzistorový zvuk a počítačové simulace příčin jeho vzniku. In Perspektivy elektroniky 2009 : 26. 3. 2009. Rožnov pod Radhoštěm : SŠIEŘ R.p.R., 2009, s. 19-25. ISBN 978-80-254-4052-0. Přestože byl text vydavatelem omezen na pouhých 8 stran, je z něj dostatečně patrné, že zásadní vliv na vlastnosti zesilovače má vstupní diferenciální napětí, které je nepřímo úměrné rezervě zisku. Rezerva zisku je dána zesílením otevřené smyčky, uvědomíme-li si, že následuje zlom a zesílení klesá se strmostí 20dB/okt, je tímto zesílením otevřené smyčky limitován i mezní kmitočet. Mnohé bylo popsáno i v článku Hi-Fi zesilovače a milníky jejich topologii  

Čas plyne a stále je kolem Dynamická saturace mnoho neznámého, stále přetrvává chybný názor, že elektronky jsou na tom, co se týče zkreslení mnohem hůře jak tranzistory, podívejme se tedy, jak to bude s dynamickou saturací u elektronek.

Popis zapojení

Zapojení je pro BJT a FET tranzistor, stejně jak pro elektronku obdobné, každou diferenciální dvojicí teče proud 10mA, tranzistory jsou měřeny při 30Voltech a elektronky při 100Voltech. Pro rychlejší srovnání je přepočten výsledek změny proudu tak, aby byla maximální hodnota 100mA/V, tuto hodnotu je možno považovat za 100% a od ní odvozovat její pokles v závislosti na vstupním diferenciálním napětí.

Popis grafu dynamické saturace

Z grafu je patrné, že BJT tranzistor má velmi úzkou pracovní oblast vstupního diferenciálního napětí, pokles proudového zesílení o 10% zapříčiní již cca 10mV vstupního diferenciálního napětí, kdežto pro stejný pokles proudového zesílení FET tranzistoru potřebujeme vstupní diferenciální napětí cca 40mV. 

Kdo by čekal, že elektronky na tom budou hůře, bude silně překvapen, neboť pokles proudového zesílení elektronkového diferenciálního stupně o 10% zapříčiní až vstupní diferenciální napětí o velikosti cca 500mV.

Srovnání BJT vs. FET vs. Elektronka

Vyjdeme-li z podobnosti BJT a FET tranzistorových zesilovačů a obdobné strmosti FETů a elektronek, pak nám vychází, že elektronkové zesilovače mají díky svým vlastnostem kvalitnímu zvuku stále co říci. Dynamická saturace zapříčiňuje stav, kdy se vstupní diferenciální dvojice dostává do nelineární oblasti, což je příčinou vzniku řady vzájemných modulací mezi jednotlivými signály. 

Z měření linearity vstupní diferenciální dvojice pak vychází, že FET tranzistory jsou ve vstupní diferenciální dvojici cca 4 x lineárnější a odolnější než BJT tranzistory, elektronky jsou pak při stejném srovnání až 50 x lineárnější a odolnější, pokud někdo tvrdí u nějakého zesilovače opak, pak není chyba v elektronkách, ale v jejich zapojení.  

Naměřené rozdíly mezi BJT, FET a elektronkami dávají jasnou odpověď, proč je poslech na slušných elektronkových zesilovačích vesměs příjemnější, než na zesilovačích s BJT tranzistory a vůbec nezáleží na naměřených hodnotách zkreslení, které se stále neumí měřit v oblastech a podmínkách pro lidský sluch důležitých.

Úvod

Plně symetrický předzesilovač HQQF-55-550K byl předchozí verzí předzesilovače, disponoval symetrickým vstupem, symetrickým výstupem, měl přepínači nastavitelnou citlivost a korekce, nechyběl ani indikátor úrovně a špiček, jediné co mu snad chybělo, že byl vázán kapacitami a nebyl tak stejnosměrný.

Plně symetrický stejnosměrný předzesilovač HQQF-55-557 se tak stává spolu s koncovým zesilovačem HQQF-55-507W Topologie Federmann naprosto unikátním řešením, které snad jako jediné nabízí řešení bez vazebních kondenzátorů, čímž nejenom odpadá polemika, zda použít takové či onaké kondenzátory, ale rovněž nedochází ke zcela nežádoucímu natáčení fáze nízkých kmitočtů a tím i značnému rozfázování přenášeného spektra.

Popis

Jak již bylo uvedeno, jde o další verzi pně symetrického předzesilovače, který je nyní vázán stejnosměrně, moduly jsou koncipovány jako jednokanálové a možností spojování do libovolného počtu kanálů.

Citlivost

Citlivost slouží k nastavení konstantní úrovně v kanále, vzhledem k tomu, že jsou úrovně zdrojů signálu různé, je nutno nastavovat v  širokém rozsahu. Vzhledem k tomu, že předzesilovač může zpracovat výstupní úroveň +11dB, tedy 2,8V, s možností přebuzení dalších +3dB. Výstupní úroveň různých zdrojů může být velmi nízká, rozsah regulace 31dB umožňuje pracovat i se signály menšími jak -20dB, tedy menšími jak 77mV. Citlivost je nastavitelná hrubě přepínačem 0, +10 a +20dB, dále je nastavitelná jemně po 0,5dB v rozsahu 0 až 11dB. Citlivost je nastavitelná pro každý kanál samostatně, tímto se dá nastavit úroveň v každém kanále samostatně a není nutné používat další nastavení jako stereováhu.

Korekce

V Hi-Fi technice sice nemají úpravy korekční charakteristiky co dělat, ale jsou případy, kdy je korekční charakteristika změněna poslechovou místností a je třeba ji jemně doladit, navrátit do původního stavu, či poslech Vinylových desek, kdy nahrávka v důsledku mnoha norem a odlišností při nahrávání není korekčním zesilovačem navrácena přesně do původní podoby. Pro oba případy si vystačíme s malou změnou na vysokých či nízkých kmitočtech s možností rovné přenosové charakteristiky. Korekční charakteristiky jsou přepínány pomocí přepínače s krokem 0,5dB, od -6dB přes 0dB až po +6dB na kmitočtech 20Hz a 20kHz.

Indikátor špiček

Indikátor špiček je nyní koncipován jako nastavitelný dvouúrovňový, s možností nastavení dvou úrovní a jejich indikace, doporučená je indikace červenou nad -3dB pod limitací a indikace nad -6dB pod limitací žlutou, úroveň pod -6dB pod limitací pak zelenou. K indikaci se ideálně hodí tříbarevné LED diody. 

Indikátor vybuzeni

Je samozřejmostí, že zůstal i analogový indikátor vybuzeni, jehož citlivost lze nastavit, pro náročnější je možnost logaritmické stupnice, čímž se dá rozšířit měřený rozsah z cca 20dB až na více jak 60dB.

Obvod falešné limitace

Je samozřejmostí, že zůstal obvod, který velmi přesně omezí výstupní napětí, tak aby se koncový zesilovač nedostal do limitace, ale velmi se jí přiblížil, tento obvod navíc zaoblí přechod do takto vytvořené falešné limitace.

Dokončení brzy