Det hender at jeg og Armand har noen diskusjoner om å gjøre ting litt annerledes. Ofte inspirert av ting andre har gjort, av patenter osv, men allikevel ofte med et tilsnitt av noe ikke akkurat hverdagslig.
Kortversjon:
Vi har en ide til en forsterker for alle som holder på med horn, full range drivere og liknende. Kort sagt er det snakk om en forsterker med strømdrift i stedet for spenningsdrift, ekstremt lav støy og forvrengning, og ellers ekstrem ytelse ved de litt lavere effektene. Er du ikke interessert i mer detaljer, hopp bare ned til konklusjonen.
Nerdeversjonen
Vel, til poenget. Det har lenge slått meg at for eksempel AMS0100 er en fin forsterker til å dra kompresjonsdrivere. På den annen side er diverse First Watt, og ikke minst rørprodukter, populære når man har med kompresjonsdrivere å gjøre. Disse variantene er populære av litt ulike årsaker. First Watt har jo en current drive-variant, og små rørforsterkere har gjerne høy utgangsimpedans. Begge deler bidrar til en viss grav av current drive. AMS0100 er rent spenningsdrevet, men den leverer allikevel eksepsjonelle støytall. 22µV kan den skilte med. First Watt har på sin side også noen lav-gain muligheter man sjelden ser.
Det er åpenbart noen spennende egenskaper man gjerne skulle forene. Kunne man lage en klasse D med current drive? Hva med å få en rørforsterker ekstremt støysvak? Vel, det siste er ikke helt enkelt å få til i praksis, mens å gjøre en klasse D om til current drive er litt poengløst da selve trumfkortet til klasse D er dens evne til å briljere på spenningsdrift på en måte ingen annen teknologi kan matche.
Da står man på sett og vis igjen med klasse AB (ja, A også, men det er jo bare en operasjonsmodus i samme forsterker). Men fortsatt er det utallige måter å løse dette på. Man kan kanskje kort oppsummere dette med at man kan velge mellom diskret og chip, og man kan videre velge mellom småsignal kaskade og mer dedikerte effektkomponenter. Men i og med at vi snakker om å drive kompresjonsdrivere vil det høre til de absolutte sjeldenhetene at noen trenger mer enn 100W peak, og i de aller fleste tilfeller ligger man godt under 1W. Det byr med andre ord ikke på noen utfordring å få nok effekt. En større utfordring blir å få den til å levere signal under 1W med ekstrem kvalitet.
Selve ideen
Vel, så til selve ideen. Sett at man har stort fokus på å generere så lite støy som mulig. Ser man på en del op-amper av god kvalitet ligger de rundt 2,8nV (OPA1622/INA1620 som eksempel http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina1620.pdf). I full båndbredde tilsvarer det 0,4µV. Kjører man 12dB gain tilsvarer det 1,6µVRMS 0-20kHz. Man vil få noe ekstra støy fra motstander i en slik kobling. I tillegg, om man gjør dette til en differensialforsterker (brokoblet), så får man noe økning. Men man er fortsatt milevis fra de 22µV i AMS0100. Man er også langt langt under både Accuphase A75 og Benchmark sine forsterkere.
Men så var det utfordringen med å få strøm nok da. Brokoblet kan man få et spenningssving på 20V. I 4 ohm betyr det 5A, men en slik op-amp leverer på det meste omkring 145mA. En annen betraktning er THD vs spenning ved ulike laster. I 128 ohm kan den levere omkring 7V. Den kan tilsvarende levere ca 1,7V i 32 ohm og 0,75V i 16 ohm. Med andre ord, det er en ganske konsistent grense på 0,05A. Så for å klare +/-20V trenger man smått hysteriske 100 op-amper pr pol, altså 200 stk pr høyttaler. Man kan selvsagt senke spenningen noe og klare seg med for eksempel 64 stk og 50W, men komponentforbruket er åpenbart ganske betydelig. Man kan med andre ord bygge en ganske grom 20-watter med rundt 50 slike pr pol.
Uansett, de er ikke så enormt dyre, men man må nesten påregne at disse skal sitte på en drøss med separate kretskort slik at disse kan få kjøling hver for seg.
Men vi har nå laget et annet problem, og det er at en op-amp er veldig lettdrevet, men 200 op-amper er ikke like lettdrevne. Man behøver da fort et drivertrinn med flere op-amper. Da kan man benytte muligheten for å lage dette som en ren parallellkrets der man reduserer støy. Så kan man bygge en ren signalreceiver for hver kanal som mater hvert sitt drivetrinn, som igjen mater hver sin pol, og dermed kjører det hele fullstendig uavhengig av alle tenkelige common mode avvik.
Forvrengningen i en kompresjonsdriver vil i prinsippet måle høyere på grunn av current drive, men det er egentlig helt uinteressant da det ansees å være en mer riktig måte å gjengi signalet på. Man kontrollerer driveren mer nøyaktig når forsterkeren styrer hvilken strøm som kommer ut. Det er strøm, og ikke spenning, som direkte overføres til magnetfelt.
Så til konklusjonen:
Dette vil da bli en forsterker som klarer under typ 4µV støy (som er en brøkdel av de beste på markedet), den er strømdrevet, og har forvrengning i resistiv last tilsvarende en signalforsterker av høyeste kvalitet. En slik forsterker vil kunne bygges i en hvilken som helst størrelse, men noe særlig over 100W i 4 ohm ser jeg ikke for meg er praktisk. Den vil også få rekordhøy CMRR og støy på strømforsyningssiden vil ikke en gang være av akademisk interesse.
Er det noen interesse for å få laget dette?
For alle med kompresjonsdrivere og horn vil det med andre ord ikke finnes noen stillere, mer presis og bedre tilpasset løsning. Det samme gjelder de som benytter litt mer vintage style løsninger, full range drivere og slikt.
Så da er spørsmålet, er det noen interesse for en slik forsterker? Hvor mye effekt burde den i såfall ha? Man kunne jo lage dette både som en ferdig bygget forsterker, og som en litt uvanlig forsterkermodul for dem som ønsker å bygge selv.
Kortversjon:
Vi har en ide til en forsterker for alle som holder på med horn, full range drivere og liknende. Kort sagt er det snakk om en forsterker med strømdrift i stedet for spenningsdrift, ekstremt lav støy og forvrengning, og ellers ekstrem ytelse ved de litt lavere effektene. Er du ikke interessert i mer detaljer, hopp bare ned til konklusjonen.
Nerdeversjonen
Vel, til poenget. Det har lenge slått meg at for eksempel AMS0100 er en fin forsterker til å dra kompresjonsdrivere. På den annen side er diverse First Watt, og ikke minst rørprodukter, populære når man har med kompresjonsdrivere å gjøre. Disse variantene er populære av litt ulike årsaker. First Watt har jo en current drive-variant, og små rørforsterkere har gjerne høy utgangsimpedans. Begge deler bidrar til en viss grav av current drive. AMS0100 er rent spenningsdrevet, men den leverer allikevel eksepsjonelle støytall. 22µV kan den skilte med. First Watt har på sin side også noen lav-gain muligheter man sjelden ser.
Det er åpenbart noen spennende egenskaper man gjerne skulle forene. Kunne man lage en klasse D med current drive? Hva med å få en rørforsterker ekstremt støysvak? Vel, det siste er ikke helt enkelt å få til i praksis, mens å gjøre en klasse D om til current drive er litt poengløst da selve trumfkortet til klasse D er dens evne til å briljere på spenningsdrift på en måte ingen annen teknologi kan matche.
Da står man på sett og vis igjen med klasse AB (ja, A også, men det er jo bare en operasjonsmodus i samme forsterker). Men fortsatt er det utallige måter å løse dette på. Man kan kanskje kort oppsummere dette med at man kan velge mellom diskret og chip, og man kan videre velge mellom småsignal kaskade og mer dedikerte effektkomponenter. Men i og med at vi snakker om å drive kompresjonsdrivere vil det høre til de absolutte sjeldenhetene at noen trenger mer enn 100W peak, og i de aller fleste tilfeller ligger man godt under 1W. Det byr med andre ord ikke på noen utfordring å få nok effekt. En større utfordring blir å få den til å levere signal under 1W med ekstrem kvalitet.
Selve ideen
Vel, så til selve ideen. Sett at man har stort fokus på å generere så lite støy som mulig. Ser man på en del op-amper av god kvalitet ligger de rundt 2,8nV (OPA1622/INA1620 som eksempel http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina1620.pdf). I full båndbredde tilsvarer det 0,4µV. Kjører man 12dB gain tilsvarer det 1,6µVRMS 0-20kHz. Man vil få noe ekstra støy fra motstander i en slik kobling. I tillegg, om man gjør dette til en differensialforsterker (brokoblet), så får man noe økning. Men man er fortsatt milevis fra de 22µV i AMS0100. Man er også langt langt under både Accuphase A75 og Benchmark sine forsterkere.
Men så var det utfordringen med å få strøm nok da. Brokoblet kan man få et spenningssving på 20V. I 4 ohm betyr det 5A, men en slik op-amp leverer på det meste omkring 145mA. En annen betraktning er THD vs spenning ved ulike laster. I 128 ohm kan den levere omkring 7V. Den kan tilsvarende levere ca 1,7V i 32 ohm og 0,75V i 16 ohm. Med andre ord, det er en ganske konsistent grense på 0,05A. Så for å klare +/-20V trenger man smått hysteriske 100 op-amper pr pol, altså 200 stk pr høyttaler. Man kan selvsagt senke spenningen noe og klare seg med for eksempel 64 stk og 50W, men komponentforbruket er åpenbart ganske betydelig. Man kan med andre ord bygge en ganske grom 20-watter med rundt 50 slike pr pol.
Uansett, de er ikke så enormt dyre, men man må nesten påregne at disse skal sitte på en drøss med separate kretskort slik at disse kan få kjøling hver for seg.
Men vi har nå laget et annet problem, og det er at en op-amp er veldig lettdrevet, men 200 op-amper er ikke like lettdrevne. Man behøver da fort et drivertrinn med flere op-amper. Da kan man benytte muligheten for å lage dette som en ren parallellkrets der man reduserer støy. Så kan man bygge en ren signalreceiver for hver kanal som mater hvert sitt drivetrinn, som igjen mater hver sin pol, og dermed kjører det hele fullstendig uavhengig av alle tenkelige common mode avvik.
Forvrengningen i en kompresjonsdriver vil i prinsippet måle høyere på grunn av current drive, men det er egentlig helt uinteressant da det ansees å være en mer riktig måte å gjengi signalet på. Man kontrollerer driveren mer nøyaktig når forsterkeren styrer hvilken strøm som kommer ut. Det er strøm, og ikke spenning, som direkte overføres til magnetfelt.
Så til konklusjonen:
Dette vil da bli en forsterker som klarer under typ 4µV støy (som er en brøkdel av de beste på markedet), den er strømdrevet, og har forvrengning i resistiv last tilsvarende en signalforsterker av høyeste kvalitet. En slik forsterker vil kunne bygges i en hvilken som helst størrelse, men noe særlig over 100W i 4 ohm ser jeg ikke for meg er praktisk. Den vil også få rekordhøy CMRR og støy på strømforsyningssiden vil ikke en gang være av akademisk interesse.
Er det noen interesse for å få laget dette?
For alle med kompresjonsdrivere og horn vil det med andre ord ikke finnes noen stillere, mer presis og bedre tilpasset løsning. Det samme gjelder de som benytter litt mer vintage style løsninger, full range drivere og slikt.
Så da er spørsmålet, er det noen interesse for en slik forsterker? Hvor mye effekt burde den i såfall ha? Man kunne jo lage dette både som en ferdig bygget forsterker, og som en litt uvanlig forsterkermodul for dem som ønsker å bygge selv.
Sist redigert:
