Трехполюсная коррекция

[BesPav]

Предлагаю обсуждать в этой теме вопросы обеспечения устойчивости глубокоООСных схем.

Три полюса - это спад усиления в 60 дБ/декаду и возможность получить ~150 дБ глубины ООС в звуковом диапазоне при частоте единичного усиления ~20-40 МГц.
А это, в свою очередь, уже позволяет подумать и про усилитель мощности.

Пример:


На размышления натолкнул слайд из презентации Бруно Путцы:


Не будьте занудами, пользуйте глубокую ООС.

Так сколько же все-таки дБ глубины ООС нужно, насколько заметны по звучанию полюса в диапазоне звуковых частот и какая частота единичного усиления приемлема?

[_Сам_]

приближенной моделькой проиллюстрирую.

по графикам максимальная скорость спада петлевого усиления всего 40 дБ/декаду, а для "настоящей" трёхполюсной коррекции хотелось бы увидеть все 60 дБ. Да и фазу со 180 ⁰ гораздо легче вернуть куда надо, чем с 270 ⁰, которые бы были при 60 дБ/декаду. Одним форсирующий конденсатором в ОС при 60 дБ будет не обойтись.

[Teoretic]

Обеспечивать всю фазовую устойчивость устройства (как в примере вверху) исключительно цепью по опережению, я бы на практике не стал

Немного не так. В формировании АФЧХ петли участвуют все корректирующие цепи. Просто цепь "по опережению" - одна из исходных точек проектирования: ограничение полосы пропускания усилителя спадом первого порядка (и как бонус - апериодический переходной процесс).

---------- Сообщение добавлено 11:34 ---------- Предыдущее сообщение было 11:32 ----------

для "настоящей" трёхполюсной коррекции хотелось бы увидеть все 60 дБ

Это нетрудно сделать, изменив параметры корректирующих цепей. Трудно потом бороться со склонностью к возбуждению, когда фаза заходит за 180 или просто очень близка.

[_Сам_]

Трудно потом бороться со склонностью к возбуждению

которая визуально проявляется на меандре как затухающие колебания вместо апериодического характера, о котором, собственно, речь и зашла постов десять назад.

[bukvarev]

Немного не так. В формировании АФЧХ петли участвуют все корректирующие цепи.

Так, не так... В окрестности частоты единичного усиления у Вас - два последовательных интегратора, точка единичного усиления пересекается при 40 дБ/декаду, а фаза до охвата ОООС по меньшей мере, на протяжении двух декад "лежит" на -180. И из генератора в усилитель это все превращается исключительно цепью по опережению, которая работает в окрестности единичного усиления.

[Teoretic]

Offтопик:
Эта модель была нарисована на скорую руку с единственной целью: показать апериодический переходной процесс на системе высокого порядка (вопрос был только в этом). Не стоит критиковать ее недостатки, она ни под что более не заточена. Чистая иллюстрация.
Повторю: цепь "по опережению" была заложена изначально, и уже под нее рассчитывался общий корректор (а не наоборот).

---------- Сообщение добавлено 13:00 ---------- Предыдущее сообщение было 12:46 ----------

Offтопик:

которая визуально проявляется на меандре как затухающие колебания

Не люблю меандр. С моей точки зрения довольно-таки бестолковый испытательный сигнал для УНЧ. Мне по душе сигналы с ограниченным спектром.

[EDDiE]

Можно скрестить ужа с ежом и получить 2 метра колючей проволоки или что-то типа этого



А, вообще, Агеев как-то писал каким сигналом надо тестировать усилители. Dekko, если чО, помнит

[mellowman]

LME49610, ага, в пред или ушник.

Померял сопротивление между BW и Vee = 2.64k

[krulfa]

Три полюса - это спад усиления в 60 дБ/декаду и возможность получить ~150 дБ глубины ООС в звуковом диапазоне при частоте единичного усиления ~20-40 МГц.
А это, в свою очередь, уже позволяет подумать и про усилитель мощности.

Нужно тщательно продумывать выход из перегрузки, для меня это более сложная задача, чем построение правильной АФЧХ по критерию устойчивости. Без конкретной топологии усилителя сложно будет обсуждать. Если, конечно, это не гирлянда из ОУ.

[BesPav]

Нужно тщательно продумывать выход из перегрузки

Имхо, тут сначала надо отключить или закоротить нагрузку, во избежание так сказать, а потом пусть устаканивается как может.

для меня это более сложная задача, чем построение правильной АФЧХ по критерию устойчивости

Тут устойчивость сама по себе достигается не очень сложно, но при этом хочется иметь пристойную переходную функцию и вот одновременное их сочетание становится некоторой проблемой.

Если, конечно, это не гирлянда из ОУ.

Это все в одном корпусе DGN8 и десятке номиналов обвязки

[теоретизирующий практик]

Вопрос по терминологии. Трёхполюсная коррекция, это как?
Для примера:
1. Усилитель имеет всего четыре каскада.
2. Каждый каскад для простоты имеет усиление по 20 дБ. Всего на 4 каскада +80 дБ, и желаем ввести ООС -80дБ.
3. Выходной (4й) каскад на ПТ имеет "миллеровскую" коррекцию с F среза 40кГц. Это первый полюс?
4. Входной (1й) каскад имеет естественную "коррекцию" с ВЧ срезом за счёт снижения "B" - с частоты 400кГц. Это второй полюс?
5. 2й и 3й каскады выполнены с местной ООС, и срез каждого из них от 40мГц.
6. Для устойчивости - в цепь общей обратной связи включаем ускоряющую корректирующую цепочку с частотой перегиба 400кГц. (корректирует полюс 1го каскада на 400кГц) Это третий полюс? Или это второй полюс, если второй полюс по п4. не принимать во внимание, так как он не по нашему хотению существует ?
7. Срезы 2го и 3го каскадов при выполнении П.6 уходят ниже Ку<1,0.

[81bas]

Вопрос по терминологии. Трёхполюсная коррекция, это как?

"Трехполюсная коррекция" это та же двухполюсная коррекция, но с завалом 60дБ на декаду (вместо обычных 40дБ у двухполюсной)

[BesPav]

Трёхполюсная коррекция, это как?

Ну если по учебнику, то это вот так:


Тогда двухполюсная будет выглядеть вот так:

[81bas]

Ну если по учебнику, то это вот так:

А почему на графике из "учебника" целых 4 полюса и еще один вообще не нарисован? И еще целых 2 нуля! Как ето все объяснено там?

Благо дело на графике двухполюсной коррекции два полюса... Хоть тут не обманули в "учебнике"...

Offтопик:
Сорри за сарказм...

[BesPav]

А почему на графике из "учебника" целых 4 полюса и еще один вообще не нарисован? И еще целых 2 нуля! Как ето все объяснено там?

Ну так там в самом начале три полюса (самый первый как раз и забыли нарисовать), по ним коррекция и может называться трехполюсной.
После них - два нуля, которые корректируют два из трех полюсов и позволяют выкрутить фазу обратно с обеспечением необходимого запаса в точке единичного усиления. По ним можно назвать такую коррекцию двухнулёвой.
Ну и в конце один или два полюса, которые завершают формирование АФЧХ и фактически являются вишенкой на торте.

[81bas]

Ну так там в самом начале три полюса (самый первый как раз и забыли нарисовать), по ним коррекция и может называться трехполюсной...

Offтопик:
Ну это понятно... ;) Только вот если бы это прямым текстом в самом "учебнике" стояло, то цены не было бы такому учебнику! В основном же все так зашифровано и завуалировано, что без "такой то матери" не разберешь...

[ANHO]

Ну если по учебнику

А что за учебник, не подскажете?

[BesPav]

Offтопик:
цены не было бы такому учебнику!

Offтопик:
Цена есть, не вопрос:

https://www.amazon.com/gp/aw/d/0134407628

И, да, речь преимущественно идет о промышленных системах управления. Но почитать полезно. Найквист с Боде про аудиоусилители, наверное, тоже не думали.

А что за учебник, не подскажете?

Конечно подскажу, не в Амазоне же покупать:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=76328

[ANHO]

Конечно подскажу, не в Амазоне же покупать:

Спасибо!

[BesPav]

Одно из соображений состоит в том, что многополюсная коррекция не позволяет выполнить в полной мере апериодическую переходную характеристику

А если вот так:

[bukvarev]

А если вот так

Так хорошо! R10C5 уже 3 МГц. Но "предел мечтаний" - убрать С2R5 совсем.