Пишем статью/FAQ по Э_ОС

[Nota Bene]

По форуму во многих местах разбросана информация по этой теме. Кроме того, она часто "замусорена" мелкими техническими деталями и оффтопиками. Предлагается совместными усилиями заинтересованных в конечном результате участников форума собрать и систематизировать эту информацию.

Для начала предлагается проект содержания этой ветки. Для обсуждения.

1. Замануха
2. Основные принципы. (последняя редакция 27 февраля 2008)
3. Разновидности Э_ОС

Рассмотрим подробнее, что же мы можем измерить у движущегося диффузора. Первое, что приходит в голову - его смещение относительно положения равновесия. Используя эту величину (выход OFFSET модели) в качестве сигнала обратной связи, мы получим ЭМОС по положению (смещению). Еще можно измерять моментальную скорость движения диффузора (выход VELOCITY) - и аналогично получить ЭМОС по скорости. Датчики, измеряющие ускорение (выход ACCEL), позволяют организовать ЭМОС по ускорению. А если учесть, что звуковое давление (SPL) на НЧ пропорционально ускорению движения диффузора вуфера, то сигнал обратной связи, полученный с микрофона, находящегося вблизи, также формирует ЭМОС по ускорению. Заметим, что А.Сырицо ввел термин ЭАОС (электроакустическая обратная связь) для такого подвида ЭМОС.
Деление на ЭМОС по положению, скорости, ускорению, несколько условно, так как эти физические величины связаны между собой математическими операциями дифференцирования/интегрирования. Например, скорость получается из смещения дифференцированием по времени, или же интегрированием ускорения по времени Но, постараемся все же придерживаться такой классификации разновидностей ЭМОС по наименованию регистрируемого физического параметра.

3.1. Э_ОС по ускорению (последняя редакция 5 марта 2008)
3.2. Э_ОС по скорости (последняя редакция 21 января 2008)
3.3. Э_ОС по положению (последняя редакция 21 января 2008)
4. Область и условия применения.
5. Мостовые схемы
6. Датчиковые схемы
6.1. ЭАОС
6.2. ЭМОС
6.3. ЭБОС
7. Практические конструкции
...
N. Вопросы унификации Э_ОС

Список литературы

По мере пополнения темы, содержание будет корректироваться, а разделы содержания будут пополняться ссылками на соответствующие посты. В общем, посмотрим, что из этого получится
Так как ftp сервер хотбокса перестал просто так отдавать фотки на показ, я сделал копию черновика FAQ тут - http://reanimator-h.narod.ru/faq_emos.htm

[mixxxxxer]

поэтому индуктивный разбаланс несущественен.

Моделирование показывает, что "чувствительность" моста к разбалансу сопротивлений существенно выше, чем к разбалансу индуктивностей.. Т.е. нагрев катушки имеет значение, так как темп коэф сопр меди достаточно высок (0.0043 1/гр, т.е. при перепаде в 30-50 градусов изм сопротивления получается порядка 12-25%, что для моста значит очень много). Необходимо прибегать к термокомпенсации..

Хорошо, что оба разбаланса имеют хотя бы односторонние ограничения - сопр зв катушки может быть всегда только более Rmin, индуктивность вообще лежит в пределах Lmin-Lmax.

Кстати, а каков вид зависимости индуктивности зв кат от смещения диффа у разл динов? Я ориентировался на статью Хоксфорда про current driving - там приведен график практически линейной зависимости L от X.. Это характерный случай, или как?

[gross]

Я вопросом зависимости индуктивности от хода не задавался. На счет компенсации разбаланса думал. Хотел сделать что-то типа автоматической подрегулировки. Но так и не сделал. Работает и так.

[mixxxxxer]

Работает и так.

Это хорошо.. А каким порядком ограничиваешь полосу пропускания эмос? Хотя, наверно, глупый вопрос - все по месту надо определять, да?

[sw_filja]

Подскажите пожалуйста, вот эти пьезоэлементы
BUZZER PIEZO ELEMENT 4.6KHZ 30V (Digikey Part Number 478-4764-ND),
BUZZER PIEZO ELEMENT 4.4KHZ 27MM (Digikey Part Number 102-1127-ND)
хороший выбор для бародатчика?

[Nota Bene]

хороший выбор для бародатчика?

Посмотрел параметры - должно подойти. Бери с запасом, так как придется подбирать в пару по полярности.

[sw_filja]

Посмотрел параметры - должно подойти. Бери с запасом

Спасибо. А какие требования к ОУ в упрощённой схеме, которой пользуется Nagema? (подклеил) Если можно, назовите пару вариантов таких, которые подошли бы ещё, скажем, в ваш микрофонный усилитель и/или для активных фильтров. (Чтобы заказать стразу с десяток в digikey*е)

[Nagema]

sw_filja, критерий по ОУ гениально-прост: операционник, который принимает сигнал с датчика, должен быть максимально высокоомным.
Остальные -- по барабану.

1% от оптового сбыта Э_ОС-систем -- Наилю.
Указания на авторство схематики в сопроводительной документации -- обязательно.
Ибо его практика, его современные пояснения этого застарелого явления -- достойны наград.

[sw_filja]

sw_filja, критерий по ОУ гениально-прост: операционник, который принимает сигнал с датчика, должен быть максимально высокоомным.
Остальные -- по барабану.

т.е. лучше с JFET-Input? и к электретному капсюлю тоже такой?

1% от оптового сбыта Э_ОС-систем -- Наилю.
Указания на авторство схематики в сопроводительной документации -- обязательно.
Ибо его практика, его современные пояснения этого застарелого явления -- достойны наград.

Буду рад! Я бы даже лэйбл "NotaBene" поставил. Тока до этого оооохх как далеко...

[Nagema]

Я не знаю этой аббревиатуры, но на русском моя мысль звучит как "на датчике применять ОУ со входом на полевых/ом/ транзисторах/ре/". :)
__
А то, лэйбл красиво выглядит-таки. Музыкально.
:)

[Александр К.]

Пришло (?) время определиться с терминологией .

Рассмотрим, для примера, АЧХ ЗЯ, динамик - идеальный, режим - поршневой.
У нас есть два участка: горизонтальный (к нему вопросов нет) и наклонный. Вот о нём и поговорим.
Что это? Почему про него говорят, что это тоже SPL (ускорение), хотя и со спадом? Может, в контексте ЭМОС будет правильным говорить о второй производной от ускорения?
Соответственно, если проинтегрировать весь сигнал (т.е. вторую производную ускорения + ускорение), то получим на выходе тоже две части: первую производную ускорения и скорость. Т.е. скорость - то у нас только в некоторой полосе ... Как и ускорение, и перемещение.
И когда мы заводим ОС, то получаем ... Нечто комбинированное...
Я думаю, так будет легче понять, почему система ЭМОС иногда не устойчива.

Попробуем озвучить критерий устойчивости ЭМОС.
Будем помнить, что объект регулирования - ЗЯ - имеет излом на АЧХ, т.е. рабочую полосу ЭМОС нужно делить на две: до излома и после.
Так вот, ЭМОС в рассматриваемой полосе будет устойчивой, если фазовый сдвиг между сигналами, пришедшими на сумматор ( ДО замыкания цепи ОС) не более 90 градусов.
Т.е. если один из сигналов - ускорение, то второй может быть:
- первой производной от ускорения,
- ускорением,
- скоростью.
Если один из сигналов - скорость, то второй может быть:
- ускорением,
- скоростью,
- сигналом положения.
Если один из сигналов - сигнал положения, то второй может быть:
- скоростью,
- сигналом положения,
- первообразной от сигнала положения.

[Александр К.]

Остался у меня один вопрос: практическое определение запаса по фазе.
У меня получается около 7 градусов. Правильно? Кстати, в этом случае система считается Устойчивой?

[Nota Bene]

Кстати, в этом случае система считается Устойчивой?

https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=273
Кстати, рекомендуемый запас по фазе (по литературе) - не менее45 градусов.

[Александр К.]

Наиль, в приведённом примере сколько?

...рекомендуемый запас по фазе (по литературе) - не менее45 градусов.

Если, например, запас по фазе будет 50 градусов, то будет-ли на АЧХ "горбик"?

[Nota Bene]

в приведённом примере сколько?

Боюсь, с ходу не вспомню. Надо еще раз промоделировать. Только смысла не вижу - в реальности это будет страшная ж..
P.S. Нашел ту модель. Гляну.
Посмотрел - по той картинке - когда резонансный пик на 30Гц - соответствует 7 градусам запаса в петлевом усилении с разомкнутой ЭМОС. 10-ти герцовый пик - 2 градуса запаса

[Александр К.]

Боюсь, с ходу не вспомню...

Боюсь, вспоминать не надо .
В #291 какой запас по фазе?

[Nota Bene]

Правильно?

Смотрим когда АЧХ переходит через НОЛЬ децибел (усиление=1) в разомкнутой петле, получаем на этой частоте дельту по фазе от 180 градусов. Это и будет запас. И шкалу фазы лучше оцифровывать кратно 15 или 45 (90,180) градусам... А то не разберешь

[Александр К.]

Смотрим когда АЧХ переходит через НОЛЬ децибел (усиление=1) в разомкнутой петле,...

При размыкании частично отключается усилитель X7 (R3/R5=3, т.е. +9дБ).
Эти 9дБ надо учитывать? Я думаю, что надо, т.е. смотрим частоту, соответствующую уровню -9дБ и по ней определяем фазу. Так?

[Nota Bene]

Так?

Проще оторвать R1 от Х8, подать на него (R1) сигнал с генератора, бывший "in" заземлить, смотреть петлевое на выходе Х8.
Или оторвать вход Х8 и далее аналогично...

Offтопик:
Пошел на работу.

[Александр К.]

Вопрос не в том, как проще ...
Хотелось бы услышать и другие мнения. Тема-то многим знакома и понятна - устойчивость системы, охваченой ООС. Схемы усилителей вон как придумываете. А тут даже проще .

[Nota Bene]

Вопрос не в том, как проще ...

Да, вопрос в том, как ПРАВИЛЬНЕЕ
По схеме из поста #291 мы вообще не можем явно увидеть ПЕТЛЕВОЕ усиление, поскольку там замешано еще и СКВОЗНОЕ усиление... Будем менять R4, будем видеть изменения на графиках АЧХ, а ПЕТЛЕВОЕ-то усиление останется тем же
Так что то, что я предлагал в посте #298 - более методически правильно.