Правильная схема поддержания нуля на выходе

[misha88]

Открыть эту уже не раз обсуждавшуюся тему меня заставили множество негативных откликов на работу схемы поддержания нуля на выходе. А может, как в известном анекдоте, она не нравится тем, кто не умеет её готовить? Решил снова в сотый раз повторить необходимые условия для правильной её работы (естественно только для тех, кто не знает). Прежде всего, большая часть ошибок связана с неправильным выбором операционного усилителя (очень часто используют совершенно неподходящие для этих целей TL071\TL072\TL081\TL082, а потом пишут о плохом звуке). Поскольку эта схема представляет собой интегратор очень низких частот, для которого особенно важны высокое входное сопротивление, малый входной ток и высокая точность входной цепи (малое напряжение смещения и его малый температурный дрейф, причём последнее очень важно, т.к. при таких низких частотах изменение температуры имеет тот же порядок времени), то необходимо использовать прецизионный операционный усилитель с полевиками на входе. Самыми дешёвыми, но без ущерба качеству, будут TL051\TL052, особенно с буквой А, но естественно подойдут и более дорогие AD8510, ОРА132 и т.д. Вторая ошибка связана с цепью защиты входа операционного усилителя, когда для этого просто устанавливают диоды. Но у подавляющего большинства типов диодов обратные токи находятся выше 1-10нА, увеличиваясь с температурой (правда есть особые диоды с низкими утечками, например, BAV45), что совершенно недопустимо для интегратора. Выходом может быть применение в качестве диодов полевиков, самый лучший из которых (и не дорогой) это PN4117A, у которого максимальный ток утечки 1рА. А третья ошибка это использование некачественных пассивных деталей: резисторы должны быть металлоплёночные (или в случае SMT тонкоплёночные), а конденсаторы обязательно полипропиленновые. Входной фильтр R2, С2 защищает операционный усилитель от высокочастотных помех (если важен апериодический режим работы схемы, не стоит понижать частоту среза этой цепи ниже 10кГц). Ну и естественно подключить ноль схемы в правильную точку усилителя (куда подключают и выход на колонки).

[misha88]

Сколько умных слов на пустом месте.

Вы это лично мне? Поясните про пустое место.

[anli]

Все слова про апериодичность имеют чисто "локальный" смысл, так как в тракте уже есть куча дифференциаторов (начиная от микрофона), и серво оказывается ещё одним в этой цепочке. И как бы он идеален ни был сам по себе, он увеличивает болтанку огибающей.

[misha88]

Anli, я думаю, что неидеальность работы схемы поддержания нуля на выходе отражается на звуке подобно тепловым искажениям входного каскада усилителя (т.е. несмотря на инфранизкие частоты, явно ухудшают звук на слух, хотя и не проявляются при измерениях), поэтому лучше перестраховаться, тем более при сегодняшнем положении с комплектующими это несложно и не затратно, просто требуется правильный подход, чему эта тема и посвящена.

[anli]

Anli, я думаю, что неидеальность работы схемы поддержания нуля на выходе отражается на звуке подобно тепловым искажениям входного каскада (т.е. несмотря на инфранизкие частоты, явно ухудшают звук на слух, хотя и не проявляются при измерениях), поэтому лучше перестраховаться, тем более при сегодняшнем положении с комплектующими это несложно и не затратно, просто подойти с правильным подходом.

Да нет, я не говорю, что не надо апериодичности в отдельно взятом государстве. Но и лишний дифференциатор тоже не надо Если усилитель для души, то и фиг с ним, с дрейфом постоянки на выходе. Если же усилитель для гулянок, то по фиг, какие ОУ в серво стоят

[vd_two]

misha88, про медленные ОУ. Почему то в простейшем эксперименте такой интегратор на OP97 (или OPA177) сходу проигрывает Блек Гейту в цепи ООС для обеспечения 100% по постоянному току. Чего не скажешь про правильно сделанный каскад серво на LT1122 (AD845) в неинвертирующей конфигурации. На прецизионность можно сходу забить и не вспоминать- какая разница в оффсете 3мВ или 1мкВ?

[misha88]

Да нет, я не говорю, что не надо апериодичности в отдельно взятом государстве.

Я имел ввиду не только вид реакции, а и весь комплекс правильности схемы поддержания нуля на выходе. Но понятно, что многое зависит и от усилителя, и для усилителя на ТДАшках хватает и TL071.

Чего не скажешь про правильно сделанный каскад серво на LT1122 (AD845) в неинвертирующей конфигурации.

Так я всю тему о том же, что неправильная схема серво плохо отражается на звуке.

[Lynx]

Вы это лично мне? Поясните про пустое место.

Коллега, я думаю, это было сказано персонажем исключительно с целью "обозначить присутствие" (как обычно)

---------- Добавлено в 16:27 ---------- Предыдущее сообщение в 16:23 ----------

... в простейшем эксперименте такой интегратор на OP97 (или OPA177) сходу проигрывает Блек Гейту в цепи ООС для обеспечения 100% по постоянному току. Чего не скажешь про правильно сделанный каскад серво на LT1122 (AD845) в неинвертирующей конфигурации.

В последнем случае сходу проигрывает BG, что очень не нравится тем, кто зарабатывает деньги на "апгрейде" заменой конденсаторов

На прецизионность можно сходу забить и не вспоминать- какая разница в оффсете 3мВ или 1мкВ?

Что верно, то верно!

[Yury Novikov]

Коллега, я думаю, это было сказано

К чему был этот пук в лужу?

---------- Добавлено в 21:29 ---------- Предыдущее сообщение в 21:25 ----------

Поясните про пустое место.

Поясняю - не существует в природе никакой проблеммы "схемы поддержания нуля на выходе". Всё это фантазии на пустом месте.

[misha88]

Поясняю - не существует в природе никакой проблеммы "схемы поддержания нуля на выходе". Всё это фантазии на пустом месте.

Может корректнее сказать, что для вас не существует? Кроме того, разговор не о проблемах, а о правильном построении. Впрочем, судя по вашим постам в разных темах, я солидарен с Lynx по поводу ваших высказываниях.

[LepekhinV]

misha88, не могли бы Вы привести конкретные примеры грамотной реализации схемы поддержания нуля на выходе? (Так сказать, "смотрите - как надо делать!")

[misha88]

misha88, не могли бы Вы привести конкретные примеры грамотной реализации схемы поддержания нуля на выходе? (Так сказать, "смотрите - как надо делать!")

Схемы то обычные (т.е. по личному выбору инвертирующий или неинвертирующий интегратор, и при необходимости дополнительный инвертор), а правильный выбор комплектующих и подключение указаны в постах 1, 9, 11 и 39.

[Lynx]

К чему был этот пук в лужу? [COLOR="Silver"]

Пуки в лужу обычно генерируете Вы, пытаясь показать своё всезнайство и крутость даже при полном незнании или непонимании вопроса, что обычно вызывает улыбку. Так было несколько лет назад с географией, так было вчера с АКшнми ЦАП, да и в этой теме Ваш пост абсолютно бессмысленен - лишь бы все увидели, что Вы и здесь "всё знаете"

Offтопик:
Сорри за офтоп

[vadeg]

misha88, Хорошо что Вы подняли эту тему. Т.к. терзают меня сомнения о правильности построения моего интегратора.

В приложении схема повторителя для гибридного УМ.

Вопросы, касающиеся именно повторителей в целом:
1. Необходимо ли нагружать выход ОУ, например вместо R4 поставив делитель? При этом необходимо сохранить высокое входное сопротивление повторителя.
2. Необходим ли ФНЧ на входе и на выходе или только на входе?
3. На какую частоту настраивать интегратор, у меня сейчас 3,5Гц?
4. Необходим ли резистор такого же номинала как R15, только от неинвертирующего входа на землю? И что это даст?

Вопросы возможно глупые, но с интеграторами у меня туго, поэтому большая просьба вкратце объяснить что к чему.

[Yury Novikov]

Так было несколько лет назад с географией,

С какой такой "географией"? Уж не про Вишеру ли опять речь? Мне пофиг как она назвается и где находится, и не только мне я думаю. (Кстати это не на этом форуме обсуждалось.) А АКМовские цапы играют лучше чем ВВ, и тут мне опять же мало интересны все заявления форумных всезнаек в обратном. Я имею возможность с ними работать и слушать их живьем.

[Lynx]

Попробую ответить на Ваши вопросы.
1. Выход ОУ специально нагружать не нужно, наоборот, желательно обеспечить минимальную его нагрузку для исключения отсечки транзисторов ВК микросхемы.
2. ФНЧ на выходе увеличивает общий порядок фильтра системы САР и при положительном влиянии с точки зрения снижения шумов и искажений с выхода ОУ,но при неточностях расчета фазовых характеристик и условий устойчивости всей системы, охваченной петлей авторегулирования может привести к неустойчивости системы или колебательному характеру реакции на изменение условий по входу интегратора. Поэтому, если нет желания считать устойчивость САР, выходной фильтр не ставьте.
3. Постоянную времени интегратора желательно выбрать побольше - не 2.2 с, а 5...10с.
4. В случае применения ОУ с ПТ на входе ввиду очень малых входных токов, такой резистор не нужен.
Общие рекомендации - не применяйте TL071. Они обладают высоким уровнем НЧ-шумов и относительно высокими искажениями. Вместо двуханодного стабилитрона на 7В поставьте 2 по 2.7...3.3В встречно-последовательно, это позволит уменьшить время восстановления цепи авторегулирования после большого входного воздействия. Обязательно подвяжите вход повторителя (затвор VT1) резистором к земле - это позволит снизить риск выходжа из строя транзисторов при проблемах с элементами интегратора, а также при переходных процессах при включении\выключении устройства.

---------- Добавлено в 20:03 ---------- Предыдущее сообщение в 19:57 ----------

С какой такой "географией"? Уж не про Вишеру ли опять речь? Мне пофиг как она назвается и где находится,

Да, именно про нее. Но Ваши пустословные утверждения, что теперь Вам "пофиг" очень резко контрастируют с тем всезнайским тоном, с которым Вы неправильно писали название города, про продукцию завода которого Вы, якобы, всё знали. Выглядело с Вашей стороны это очень потешно и здорово многих повеселило и здесь и на Портале[/QUOTE]

АКМовские цапы играют лучше чем ВВ, и тут мне опять же мало интересны все заявления форумных всезнаек в обратном. Я имею возможность с ними работать и слушать их живьем.

На самом деле всё наоборот, не Вы один имеете возможность с ними работать и слушать - не льстите себе, и, со своей стороны, мне также малоинтересны пустые заявления мнящих себя всезнайками и крутышками в абсолютно всём. Да и дело там было не в ЦАП, а просто в Ваших ошибках в фактологии.

Предлагаю Вам не офтопить и не засорять ветку, а высказаться именно по теме, если, конечно, есть что сказать, кроме "обозначения присутствия" бессмысленными постами

---------- Добавлено в 20:09 ---------- Предыдущее сообщение в 20:03 ----------

Поясняю - не существует в природе никакой проблеммы "схемы поддержания нуля на выходе". Всё это фантазии на пустом месте.

Да, кстати, - очередное бездоказательное высказывание.

[variator]

лишний дифференциатор тоже не надо Если усилитель для души, то и фиг с ним, с дрейфом постоянки на выходе.

не существует в природе никакой проблеммы "схемы поддержания нуля на выходе".

Offтопик:
Ну зачем такие крайности? Если усилитель без обратной связи симметричен по схеме, то выбором/настройкой режимов добились приемлемой стабильности от дрейфа температуры и напряжения питания- и будет "для души!"
А если однотакт повторитель настроил на симметричное ограничение, а в другое время суток сетевое напряжение изменилось- все, потенциал выхода уплыл. Как тут без интегратора?

По теме: всего один раз видел усилитель с интегратором на оптроне.
https://forum.vegalab.ru/showthread....-HS&highlight=
Подскажите преимущества- недостатки, есть ли особенности расчета?

[anli]

А если однотакт повторитель настроил на симметричное ограничение, а в другое время суток сетевое напряжение изменилось- все, потенциал выхода уплыл. Как тут без интегратора?

Если для души, то до клиппинга не дойдёт с большим запасом

[Александр К.]

ФНЧ на выходе увеличивает общий порядок фильтра системы САР и при положительном влиянии с точки зрения снижения шумов и искажений с выхода ОУ,но при неточностях расчета фазовых характеристик и условий устойчивости всей системы, охваченной петлей авторегулирования может привести к неустойчивости системы или колебательному характеру реакции на изменение условий по входу интегратора.

А поточнее можно? И пример удачного и неудачного фильтра.

[vadeg]

Lynx,
Дмитрий, спасибо за ответы и рекомендации.

Считать устойчивость САР я думаю не потяну при нынешних моих знаниях. Поэтому поставлю ФНЧ на входе и на этом пока успокоюсь. Про затвор полевика отдельное спасибо - сам сомневался и думал подвязать к земле, ведь действительно так безопаснее. Попробую AD845JN вместо TL071CP.

Но бывают еще какие-то AD845JNZ и вроде корпус DIP-8, насчет них сомневаюсь, в даташите про букву Z что-то ничего не нашел.

[Lynx]

Я ответил предельно точно. А расчет стабильности замкнутой петли авторегулирования можно найти в любом учебнике и/или монографии по ТАР

---------- Добавлено в 23:08 ---------- Предыдущее сообщение в 23:06 ----------

Попробую AD845JN вместо TL071CP.

Но бывают еще какие-то AD845JNZ и вроде корпус DIP-8, насчет них сомневаюсь, в даташите про букву Z что-то ничего не нашел.

В данном контексте нужно не пробовать, а просто применить 845. буква Z в конце названия микросхем AD означает ROHS - версию, на параметры ОУ это никак не влияет.