Переходная характеристика - для чего она нужна.

[Olegyurich]

Такой вот у меня вопрос ко всем.
Многие описания усилителей включают реакцию на единичный импульс(или просто меандр). Считается , что реакция должна быть апериодической(т.е. инерционное звено 1 порядка), без выбросов.
Что это характеризует? Отсутствие динамических искажений?
Насколько это важно для усилителя, если скорость нарастания фронта меандра может на порядок, а то и на два превышать максимальную скорость нарастания музыкального сигнала.
Связана ли ПХ как либо с запасом устойчивости? При запасе 45 градусов у меня получаются выбросы. При запасе 80 градусов выбросов нет. Или это просто совпадение, за счет изменения полосы пропускания усилителя?

[Quasar]

единичный импульс(или просто меандр)

Вообще говоря, меанд и единичный импульс (функция), это не одно и тоже. Меандр может быть представлен ввиде последовательности запаздывающих единичных функций.

Насколько это важно для усилителя, если скорость нарастания фронта меандра может на порядок, а то и на два превышать максимальную скорость нарастания музыкального сигнала.

Примерно так же это важно, как и превышение полосы усиления.

Связана ли ПХ как либо с запасом устойчивости?

Она связана с передаточной функцией, собственно отсюда и выплывает связь с устойчивостью.

[Olegyurich]

Вообще говоря, меанд и единичный импульс (функция), это не одно и тоже.

Я понимаю. Но фронт то у них одинаковый.

Примерно так же это важно, как и превышение полосы усиления.

Она связана с передаточной функцией, собственно отсюда и выплывает связь с устойчивостью.

А вариант для тупых?

[Quasar]

Если объяснять не прибегая к математике, то можно сказать так.
Передаточная функция является спектром импульсной характеристики. А импульсная характеристика, это производная от нашей переходной характеристики ( то есть, скорость её изменения). Переходная характеристика тем круче, чем шире спектр (также как в любом сигнале), соответственно если мы имеем бесконечный спектр (в нашем случае АЧХ), то сигнал на выходе усилителя, будет точ-в-точ единичный импульс.

[Olegyurich]

Это мне тоже понятно.
Но у меня вопрос проще, разобью по пунктам:
1. Физический смысл выбросов на фронтах.
2. Если мы имеем дело с ограниченным спектром, можно ли на это забить.
3. Если можно забить, то насколько сильно(ограничиться неискаженной передачей синуса максимальной частоты максимальной амплитуды рабочего сигнала, меандра определенной частоты(либо с определенным временем фронта) и т.п.)

[Quasar]

1. Физический смысл выбросов на фронтах.

Ну смысл в том, что фазовые и амплитудные условия на некоторой частоте таковы, что в усилителе возникает колебательный процесс. То есть периодически "перезаряжаются" реактивности . Но в то же время, этого недостаточно, для установления непрерывных колебаний. То есть наблюдаем обычный звон.

2. Если мы имеем дело с ограниченным спектром, можно ли на это забить.

Вообще говоря это зависит от случая. Малая величина выбросов, да еще на частоте много большей чем частота сигнала.., наверное можно забить. Но всё равно, это остаётся признаком нестабильности.

3. Если можно забить, то насколько сильно(ограничиться неискаженной передачей синуса максимальной частоты максимальной амплитуды рабочего сигнала, меандра определенной частоты(либо с определенным временем фронта) и т.п.)

В принципе, если частота выбросов, больше чем частота полезного сигнала, то на стабильности это особо не скажется, но вот если на вход придёт помеха, с достаточно широким спектром, да еще плюс большой амплитуды, то вот здесь, за эту нестабильность можно поплатиться.

[Olegyurich]

но вот если на вход придёт помеха, с достаточно широким спектром, да еще плюс большой амплитуды

Вот это меня и беспокоит. И даже не на вход, там фильтр будет стоять, а куда нибудь внутрь схемы.
Вот меня и беспокоит насколько это опасно. ведь во всех книгах и здесь на форуме неоднократно писали, что критерий устойчивости - запас по фазе 45 градусов - как компромисс между быстродействием и звоном. Наверно я все таки предпочту, чтобы выбросов не было, но хотелось бы разобраться в этом вопросе.

[ALFA-Dnepr]

Ну теперь остаётся придумать помеху которая столь выборочно залезет вовнутрь усилителя
Может не зря всю нормальную, и измерительную в том числе, аппаратуру делали в стальных корпусах с возможностью заземления. Правда многие аппараты могли работать в боевых условиях, при наводимых врагом помехах.
Некоторые, правда кладут на плату усилителя работающий мобильник и удивляются чего усилок щёлкает в такт набору номера.

Чем меньше звона будет на верхушках импульсов, тем лучше. Но в разумных пределах. В смысле, ненужно исследовать усилитель импульсами в 1 мкс и частотой 20 кГц

[ИГВИН]

1. Физический смысл выбросов на фронтах.

Как я понимаю, физический смысл в подъёме АЧХ далеко за границами звукового диапазона. Не будет этого подъёма - реакция на фронт будет апериодической.

В безосных усилителях ни разу не довелось наблюдать выбросы на фронтах. ОСный тоже, думаю, можно сделать без выбросов, безупречно скорректировав.

[Александр Котов]

Я исследую на устойчивость при отключенном входном фильтре, меандром 40 кГц. Если выброс без нагрузки не более 5% - все О.К. На щуп осциллографа обязательно вешаю резистор 300 ом - от генерации на частоте развертки осциллографа.

[Olegyurich]

ОСный тоже, думаю, можно сделать без выбросов, безупречно скорректировав.

Можно, у меня запас по фазе 85 градусов при этом получается.

Я исследую на устойчивость при отключенном входном фильтре, меандром 40 кГц. Если выброс без нагрузки не более 5% - все О.К.

Это эмпирические условия, или они из чего-то вытекают?

[TRANTOR]

Olegyurich
У И. Достал*а в книге "Операционные усилители" по этой теме достаточно подробно расписано. Рекомендую (есть в обменнике).

[ИГВИН]

На щуп осциллографа обязательно вешаю резистор 300 ом - от генерации на частоте развертки осциллографа.

Offтопик:
Интересно-интересно.
А если щуп с внутренним делителем? 1:10?

[Quasar]

Можно, у меня запас по фазе 85 градусов при этом получается.

Дык правильно, АЧХ-то в данном случае и получается 6дБ/октава, то есть как у цепи первого порядка.

[Александр Котов]

Это эмпирические условия, или они из чего-то вытекают?

На 40 кгц уже достаточно хорошо можно разглядеть верхушку меандра. При 5% - достаточная устойчивость и отсутствие жесткого звучания.

Интересно-интересно.
А если щуп с внутренним делителем? 1:10?

Нет, тогда этого эффекта не наблюдается.

[Olegyurich]

У И. Достал*а в книге "Операционные усилители" по этой теме достаточно подробно расписано. Рекомендую (есть в обменнике).

Спасибо, посмотрю.