Trăn trở, thử nghiệm, nghe ké, suy xét, châm cứu mãi u cả đầu đến bây giờ em mới đưa ra được thiết kế ampli tự làm cho mình. Em đã hoàn thành sơ đồ đến bước test cuối cùng. Tiêu chí: - Không hồi tiếp toàn phần (Hoặc tùy chọn hồi tiếp cục bộ rất ít). - Độ méo thấp. - Dãi tần rộng. - Trở kháng ra thấp. - Và phải hay hơn những ampli đã được nghe . Sơ đồ khối như sau:
Sơ đồ khối kiểu này không mới, có nhiều hãng đã làm. Đại diện là DarTzeel em đã làm, hãng Ayre, Gryphon, Musical Fidelity... ampli đèn thì kiểu này rất nhiều. Tính chất chung của mạch này là không hồi tiếp toàn cục, nếu có hồi tiếp thì hồi tiếp cục bộ 1 lượng rất nhỏ. Khó khăn của thiết kế là độ ổn định kém, độ méo cao, trở kháng ra cao, dãi tần hẹp. Mà những điều khó khăn này có thể giải quyết chỉ bằng 2 con trở hồi tiếp âm toàn cục. Một số hãng còn không ghi độ méo ampli của họ trong datasheet như Ayre... Bất lợi như vậy nhưng sao những hãng khủng vẫn hướng đến và rất rất nhiều nghiên cứu để hướng đến, và không hồi tiếp cũng là điểm đến lý tưởng của tương lai bộ khuyếch đại khi linh kiện càng ngày càng tuyến tính hơn. Rất nhiều bác trên này cũng đang và đã làm ampli không hồi tiếp.
Con op-amp hskd vòng hở (ko hồi tiếp) đến cả triệu lần thì bác xài kiểu gì ? mà con rề GM đỉnh cao xài ốp em HT toàn phần để gain = 1 vẫn ... đỉnh đấy thôi :mrgreen:
Ngoài các yếu tố chung như trở kháng vào ra, độ rộng dãi tần,ngoài độ méo hài THD em còn quan tâm đến méo IMD (Intermodulation Distortion, méo trên sự kết hợp các tần số), TIM (Transient Intermodulation Distortion, méo do tốc độ phản ứng). Dường như tổng méo hài THD không đủ để mưu tả âm thanh của 1 ampli các cụ đã rõ, nhưng nó cũng phải ở mức thấp không thể có THD cao mà âm thanh trung thực được.
Em nói chút về hồi tiếp âm: Hồi tiếp âm là đưa 1 phần tín hiệu đầu ra quay ngược lại đầu vào với pha ngược với đầu vào, do ngược pha nên tín hiệu hồi tiếp này làm giảm tín hiệu vào do đó giảm hệ số khuyếch đại chung của toàn mạch. Nó làm giảm trở kháng ra, tăng trở kháng vào, tăng băng thông, giảm méo... vvv... nói chung là toàn năng.
Để dễ hinình dung em miêu tả hồi tiếp âm qua hình sau: 4 con rùa 1A, 2A, 3A, 4A... là tín hiệu vào ampli rồi đi qua mạch khuyếch đại qua bức tường rồi chạy vào loa. 2 con rùa 1B và 2B là "Bản sao" của 2 con 1A và 2A theo đường hồi tiếp quay lại đường vào. Rõ ràng là nhiệm vụ con 1B và 2B phải "Điều chỉnh" chính nó là con 1A và 2A thì sự điều chỉnh mới có tác dụng. Đằng này nó quay được về đến nơi thì đã có con 4A đi vào, như vậy là nó lại điều chỉnh con 4A. Sự chậm trễ không mong muốn đã đã xảy ra. Dòng điện chạy theo vận tốc ánh sáng, nhưng trên lý thuyết. Đằng này trên ampli nó đi qua nhiều thứ ngăn cản làm chậm tốc độ, vì vậy hồi tiếp âm là sửa sai những thứ đã không còn vì nó đã đi qua mất rồi.
Nếu con rùa chạy rất nhanh thì khi bản sao quay lại cũng chỉ là cắn đuôi nó mà thôi. Như vậy hồi tiếp âm là không lý tưởng, nó sửa sai những thứ đã qua. Nhưng tại sao 99,99% thiết kế vẫn dùng. Đỉnh cao cũng dùng nữa.
Tốc độ rùa cao <> Băng thông mạch lớn. Rùa càng có cơ hội cắn vào chính nó. Tần số âm thanh càng cao <> Rùa càng ít cơ hội cắn chính nó. Tín hiệu biến động lớn và phức tạp (Nhiều nhạc cụ, tiết tấu nhanh) <> Rùa càng ít cơ hội cắn chính xác. Để hồi tiếp âm tương đối hiệu quả trong giải tần Audio thì băng thông toàn mạch cần khoảng 3Mhz. (Khi đó dù tín hiệu thế nào, hồi tiếp âm vẫn hiệu quả). Con số này vượt xa ngưỡng 20Khz mà tai nghe được. Các cụ lưu ý, băng thông này là trong vòng hồi tiếp âm, còn ngoài nó thì không cần nên vẫn có thể dùng biến áp hoặc mạch lọc thông thấp nếu nó không trong vòng hồi tiếp.
Như vậy nếu dãi tần mạch khuyếch đại khi chưa hồi tiếp là rất lớn, trễ pha rất nhỏ thì hiệu quả hồi tiếp âm rất cao. Các ampli thành công đều có dãi tần khủng, nó khác biệt thế giới còn lại gần như là chỗ này: Goldmund, Soulution... riêng Soulution dãi tần phần Vas tới 8Mhz. Dãi tần không chỉ phụ thuộc vào phẩm chất linh kiện mà phụ thuộc rất nhiều vào layout, các cụ đã thấy nhiều phiên bản Goldmund trên này tự kích hoặc âm thanh bị xé đều do nguyên nhân layout gây hồi tiếp không mong muốn hoặc làm hẹp dãi tần vốn có.
Quay lại phát chém của cụ VQ về OPAMP. Thông thường OPAMP thiết kế có thể hoạt động ở dãi tần rất rộng, linh kiện bên trong nhỏ và rất gần nhau. Hơn nữa được hỗ trở bởi mạch hồi tiếp bên ngoài rất ngắn do đó độ trễ pha rất nhỏ, dùng hồi tiếp sâu để đạt hiệu quả là đương nhiên. Dùng OPAMP là rất trung thực rồi, gần như không có chất âm riêng. Nhưng nếu cũng OPAMP đó hồi tiếp sao cho hệ số khuyếch đại vài chục lần là có con méo rất lớn thậm chí tự kích không chạy nổi. Nhiều ampli thông thường cho hồi tiếp cực sâu cũng có độ méo cực thấp không kém gì OPAMP. Quan trọng là khi không hồi tiếp độ méo nó thế nào, có lẽ đó là sự khác biệt khi thiết kế. Khi không hồi tiếp độ méo càng thấp, dùng hồi tiếp càng có hiệu quả. Những ampli đời mới thường dùng linh kiện bán dẫn đời mới có hệ số khuyếch đại lớn, do vậy gain toàn mạch khi không hồi tiếp thường rất lớn. Họ dùng hồi tiếp rất sâu, nên đạt độ méo chung rất thấp. Hồi tiếp sâu thì ảnh hưởng khi hồi tiếp âm "Bị tràn" không theo kịp càng lớn, âm thanh có xu hướng rối tinh lên khi nhạc tiết tấu nhanh nhiều nhạc cụ. Hồi tiếp âm bị tràn làm cho âm thanh không đĩnh đạc vững chắc, dải cao nghe xoèn xoẹt na ná như nhau không tách bạch tơi mịn. Dải trung nơi nhiều biến động thì ồn ào. Các cụ thường thấy họ đưa thông tin độ méo ở 1Khz, thường nó sẽ tăng lên khá cao ở dải cao chứ không thấp như ở 1Khz. Phần quan trọng khi hồi tiếp bị tràn sẽ sinh ra độ méo rất cao, thậm trí trên 100% (Số liệu và minh chứng em sẽ đưa sau). Khi ampli sử lý được bản nhạc nhanh, nhiều, tốc độ thì thường là ampli trung thực. Ampli đời cổ dùng linh kiện có hệ số khuyếch đại nhỏ nên gain hở toàn mạch nhỏ, do đó khi thiết kế họ không thể dùng hồi tiếp nhiều nên bắt buộc muốn giảm méo phải thiết kế mạch có độ méo thấp khi chưa hồi tiếp. Đó là nhược điểm mà cũng là ưu điểm làm cho những ampli bán dẫn cổ vẫn có âm thanh rất đặc biệt. Hiện nay cũng không ít ý tưởng thiết kế cũng như thực hành là cứ đẩy hệ số khuyếch đại hở lên thật cao mặc cho độ méo khi hở thế nào. Rồi dùng hồi tiếp như là thuốc, kiểu như mấy bác thợ nói là thay bằng linh kiện đời mới có thông số tốt hơn :wink: (Bê ta cao hơn) thì ngon hơn. Em đã từng dùng toàn bộ bán dẫn đời mới thay cho ampli cổ, sau khi thay nghe như ampli đời mới luôn. Sạch sẽ, lạnh lẽo, dễ bị rối tinh rối mù hơn khi chưa thay.
Thế túm cái váy lại là cụ Tú sẽ có DA mới, thiết kế k0 giống khoai, không hồi tiếp, layout hợp lí đến mức tuyệt đỉnh công phu... chứ gì? cụ nhớ thêm tiêu chí là dùng được LK hàng chợ (thiết kế vs layout đỉnh mà), cho dân làng dễ kiếm nhé Mở bài dây đồng vs dây nhôm xoắn tít thò lò... đọc xong chắc mấy ông chiên da gúc hay lạm dụng kháng sinh hồi tiếp (-) tụt hết cả huyết áp, lại chạy đi cấp cứu :mrgreen:
Cụ tú viết rất hay, rất có năng khiếu sư phạm. E đã đọc 1 số sách viết về hồi tiếp nhưng hôm nay cụ viết e mới thấy vỡ lẽ ra phần nào. Nói chung kĩ thuật nào cũng khó hiểu, cụ viết thế là đơn giản hoá lắm rồi. Bác giới thiệu thêm 1 số cách thiết kế hồi tiếp âm trên mạch cụ thể cho mọi người chỉnh chọt
Hồi tiếp "bị tràn" là cái gì hở kụ ? nghe giông giống cái con gì ... có cánh trên TV hay quảng cáo :mrgreen:
Em ví dụ quy đổi một chút, để có 100W ra loa 8Ohm, cần out ~ 28VAC. Nếu băng thông 3Mhz thì slewrate = 1.4*28*3 = 117V/us => mấy em em đã và đang làm như AARON hay GM có thể đạt mức này . Cụ Tú phân tích về độ méo theo băng thông em nghiệm thấy chính xác. Em thì gà con trong khoảng analog audio, chỉ rành chút ít về instrumental analog, khi đó thiết bị làm việc ở tần số xác lập cụ thể, độ méo & nhiễu cực thấp. Mấy em như AD797 dùng trong mấy ứng dụng này không khác OP07/27/37/INAxxx bao nhiêu. Nhưng thay đổi input một chút, tần số cao lên, mấy em OP out ngay. Em dùng mạch khuếch đại loadcell làm pre audio nghe chẳng giống gì hết :lol:. Thanks.
Đúng rồi cụ, nó tương tụ cái tràn đó lun. Thấy chảy tòe loe ra rồi mới thay Hình ảnh khác là cụ bơm nước vào bồn, rõ ràng thấy nước tràn ra đầy bồn rồi cụ mới rút bơm :lol: Thì đã muộn. Tín hiệu âm thanh pha trộn nhau rất phức tạp, rất nhiều tần số của nhiều sóng hài biên độ khác nhau cùng tác động. Mạch không theo kịp nên không thể giữ ổn định hệ số khuyếch với mọi tần số bằng chính hệ số khuyếch đại của mạch quyết định bởi vòng hồi tiếp âm ngoài nên 1 số tần số sẽ bị vượt ngưỡng hệ số qui định này (Xu hướng tần số đó sẽ bị khuyếch đại số lần càng gần với hệ số khuyếch đại vòng hở khi không hồi tiếp). Điều đó sẽ gây ra méo cực lớn trong thời điểm nhất thời với 1 số tần số nào đó, méo này sẽ càng cao nếu hồi tiếp âm càng cao và méo càng cao nếu mạch đã méo lớn sẵn khi không có hồi tiếp. Đo méo chỉ ở 1Khz hoặc chỉ đo méo với 1 tần sin đơn là không thể đủ để kết luận về độ méo của mạch với tín hiệu đi vào là phức tạp.
ỐI giờ cụ bít nhiều thế mà chả nói Em mô tả Slewrate như sau, gọi nó là tốc độ thay đổi, tốc xuất hay tốc độ quay gì đó.... chung qui là khả năng theo kịp tín hiệu của mạch khuyếch đại. Nó có liên hệ với dãi tần xét trên cấu trúc một mạch đơn, nhưng mạch kết hợp từ nhiều tầng đơn bằng hồi tiếp vấn đề lại khác. Chính cái thông số Slewrate này gây nên bao phiền toái, cờ lôn Goldmund nhiều thất bại là chính chỗ này. Khốn cái là Slewrate bị ảnh hưởng cực lớn bởi các yếu tố ký sinh ngoài ý muốn, ví dụ như cách bố trí layout mạch. Ảnh hưởng ngoại lai này rất khó đoán trước. Em sẽ tiếp tụ vụ "Méo tràn" trên cơ sở thông số Slewrate này. Có thể nói khống chế Slewrate là kỹ thuật sống còn thành bại khi dùng hồi tiếp âm. Nó có thể biến thiên nga thành vịt (Nhưng điều ngược lại vịt thành thiên nga thì không thể).
Dùng những chú rùa mô tả hồi tiếp âm trong mạch khuếch đại âm tần là chưa chính xác. Nó chỉ đúng trong mạch khuếch đại xung đơn. Với thời gian phát 1 xung được tính bằng đơn vị micro s. Ta đều biết một tần số âm thanh nghe được có độ dài khoảng 1/100ms. Độ dài trong công thức tình bù tụ khi cao trào thường lấy bằng 1/50s. Như vậy tần số âm thanh ta nghe nó dài như con rắn chứ không phải ngắn như con Rùa. Do đó điểm đầu của tần số âm thanh vừa ra khỏi mạch khuếch đại và hồi tiếp về nguồn thì toàn bộ phần thân và phần đuôi con rắn được điều chỉnh chu đáo. Nên hồi tiếp âm vẫn sửa đến 90% cái ta cần. Khoảng 10% bị lọt như bác nói do nó được dùng làm tham chiếu.
