Спектр искажений типа ступенка

[AudioKiller]

Здесь:
http://www.electroclub.info/soft/dow...ps_distort.zip
лежит экселевский файл с достаточной точностью рассчитывающий первые 55 гармоник возникающих при таких искажениях (около 500 кБ). Строит как сам сигнал, так и его спектрограммы. Исходные данные: максимальное амплитудное значение синусоидального сигнала и величина "ступеньки" - напряжение открывания выходных транзисторов. Для интереса можно ввести сопротивление нагрузки и получить мощность сигнала.

Пользуйтесь!

[Olegyurich]

Немного непонятно, это для класса Б, точнее даже не для класса Б, а вообще без начального смещения? И резисторов эмиттерных, я так понимаю, не подразумевается?

[Л. Зуев]

Видимо это расчет для идеализированного сигнала, показанного на рисунке "сигнал".

AudioKiller, интересно было бы увидеть расчет с учетом нелинейности переходов база-эмиттер выходных транзисторов и сопротивления эмиттерных резисторов.

[Dimf]

AudioKiller, а нафига данное чудо?

[AudioKiller]

1. Класс В - как раз вообще без начального смещения. Uбэ=0. Можно чуть-чуть подпереть транзисторы - тогда Uступеньки уменьшится.

2. Да, это для идеализированного сигнала, без учета нелинейности. С ней планирую сделать, но там начнутся трудности типа: а к какому транзистору привязано... , а как эмиттерные резисторы учесть... Резисторы учесть нельзя - это уже ООС, тут модели транзисторов нужны.

3. Для чего нужно. Для наглядности. Я еще добавлю комбинационные колебания и искажения отсечки класса АВ. Какой выходит спектр гармоник? А комбинационных колебаний вообще немерянно будет!

И кто там пытается доказать, что загоняем выходники в режим В, охватываем все глубокой общей ООС, и получаем "качественный звук"?!

[Fenyx]

Кто пытается доказать последнее не знаю - точно не я! Я как раз наоборот - согласен с мнением, что нужно все делать так, чтобы и без ос было прилично,.... а потом охватываем все ооос
Но вообще-то я не это хотел сказать а то, что лучше бы потратить силы на что-то действительно полезное - чтобы не смотреть на то как может быть погано, а рассчитать как надо сделать, чтобы было хорошо!

[Dimf]

лучше бы потратить силы на что-то действительно полезное

[AudioKiller]

нужно все делать так, чтобы и без ос было прилично,.... а потом охватываем все ооос

лучше бы потратить силы на что-то действительно полезное - чтобы не смотреть на то как может быть погано, а рассчитать как надо сделать, чтобы было хорошо!

Дык, сначала нужно убедить народ, что так делать - плохо! И тут лучше один раз увидеть (этот жуткий спектр). А то в какой-то ветке утверждали, что режим В - это очень даже прилично, причем люди, которые доказывали, что ОООС - это плохо!

Вот и получается - сначала наплодят искажений с которыми ОООС не справляется, а потом на нее бочку катят - типа плохая она...

[Olegyurich]

Класс В - как раз вообще без начального смещения.

Не-а . класс Б - Uбэ=0.6-0.7 В, ток покоя очень близок к 0, транзисторы работают без отсечки(теоретически), а при Uбэ=0 транзисторы работают с отсечкой.

[Л. Зуев]

И кто там пытается доказать, что загоняем выходники в режим В, охватываем все глубокой общей ООС, и получаем "качественный звук"?!

Акулиничев про это говорил.

2. Да, это для идеализированного сигнала, без учета нелинейности. С ней планирую сделать, но там начнутся трудности типа: а к какому транзистору привязано... , а как эмиттерные резисторы учесть... Резисторы учесть нельзя - это уже ООС, тут модели транзисторов нужны.

Для начала можно заложить вот такую простую модельку. Задаем Io (обратный ток коллектора); Uсм; Rн; Rэ; Uт=26мВ.

[AudioKiller]

Olegyurich, Читайте литературу, сударь! По определению класс В имеет угол отсечки 1/2 периода. Т.е. в состоянии покоя транзистор закрыт. Если Uбэ = 0, то Iк = Iкбо ~ 0. Если же Uбэ = 0,1-0,5 В (для кремния), то Iк>0, но на очень маленькую величину (смю модель Эберса-Молла). Это тоже можно считать классом В, но академики не согласятся!

Л. Зуев, Тут все упирается в модель. Если воспрользоваться моделью Эберса-Молла, то посчитать можно. Но возникнет вопрос - а почему не учтен эффект Эрли? А почему не учтена емкость перехода и прочее-прочее. Так до бесконечности.

Я считаю, что сильно и принципиально ничего не изменится, поэтому максимум, что сделаю - уточню для подобной схемы Эберсом-Моллом. Главное, показать принцип - что очень широкий спектр искажений, т.е. нелинейность очень большого порядка.

[Olegyurich]

Читайте литературу, сударь!

В моей написано, так как я написал. Конкретно - Титце и Шенк.

По определению класс В имеет угол отсечки 1/2 периода.

Вот именно, если Uбэ=0 угол отсечки будет больше.

[Л. Зуев]

Л. Зуев, Тут все упирается в модель. Если воспрользоваться моделью Эберса-Молла, то посчитать можно. Но возникнет вопрос - а почему не учтен эффект Эрли? А почему не учтена емкость перехода и прочее-прочее. Так до бесконечности.

AudioKiller, если учитывать все, то лучше пользоваться симулятором. Ваша программа хороша, как мне кажется, простотой и наглядностью, поэтому я и предложил доработать ее простейшим способом.

Я считаю, что сильно и принципиально ничего не изменится, поэтому максимум, что сделаю - уточню для подобной схемы Эберсом-Моллом. Главное, показать принцип - что очень широкий спектр искажений, т.е. нелинейность очень большого порядка.

У идеализированного сигнала с изломами спектр гармоник теоретически бесконечный. Реальные транзисторы переключаются плавно, поэтому у реальной схемы спектр гармоник будет конечным и спадать будет быстрее. На высоких частотах вдобавок к этому сыграют свою роль емкости эмиттерных переходов выходных транзисторов. С.Агеев писал, что обнаружил эффект исчезновения ступеньки в выходном каскаде при повышении частоты сигнала еще до охвата усилителя ОООС.

[Серый Мыш]

Вот именно, если Uбэ=0 угол отсечки будет больше.

и назовем мы это класс C (Ц) - в ДМВ и СВЧ усилителях мощности и умножителях транзисторы с нулевым смещением самое оно.

[Olegyurich]

и назовем мы это класс C (Ц)

Вот,вот! Я как раз об этом, просто буковку забыл Причем там даже не только больше 90градусов, а все 135, насколько я помню, искажения там не важны.

[Alex_Jet]

Причем там даже не только больше 90градусов, а все 135, насколько я помню, искажения там не важны.

Как раз там искажения играют саму важную роль!!! Поскольку, все (бывают исключения) мощные усилители ВЧ и СВЧ – резонансные и в качестве нагрузки у них колебательная система, настроенная на первую гармонику тока коллектора (для ламп - анода). В умножителях же частоты вообще используют 2-5 гармоники, дабы выделить ее и тем самым удвоить-упятерить частоту сигнала, выделяющегося в нагрузочном контуре.
Всех форумчан с наступающим НОВЫМ 2006 ГОДОМ!!!

[AudioKiller]

У идеализированного сигнала с изломами спектр гармоник теоретически бесконечный. Реальные транзисторы переключаются плавно, поэтому у реальной схемы спектр гармоник будет конечным и спадать будет быстрее

Согласен, и именно это хочу учесть.

С.Агеев писал, что обнаружил эффект исчезновения ступеньки в выходном каскаде при повышении частоты сигнала еще до охвата усилителя ОООС

Скорее всего, это работа предоконечного каскада через емкость выходников. Т.е. это частный случай (если емкость большая).

если учитывать все, то лучше пользоваться симулятором

Ну EWB, например, врет. СПАЙС не устанавливал и не пользовался. Но считаю, что в таких тонких материях они все косячат. А если учесть, что при малых Кг сильно влияет неправильность монтажа, блока питания и пр., то никакая модель не поможет.

Насчет точки покоя - сейчас поднял учебник Войшвилло - и вправду, четко там не говорится, что в режиме В Uбэ=0. Т.е. выходит - мой косяк. Просто я привык, что в режиме С вообще подпирают транзистор обратным напряжением. Как и пишет Alex_Jet. Там действительно, высокий КПД и/или умножение чатоты. Хотя, при Uбэ>0, Iк>0 в любом случае, так что хоть и отсечка, да не совсем.

[A.R.]

Согласен, и именно это хочу учесть.


Скорее всего, это работа предоконечного каскада через емкость выходников. Т.е. это частный случай (если емкость большая).

Вообще, в литературе говорят о влиянии емкости нагрузки при повышении частоты. Кстати, искажения при этом не пропадают, а "раздвигаются" над и под нулем. Да, про симуляторы. ИМХО пренебрежительное мнение относительно них необоснованно. Насчет ЕВБ врать не буду, а обычный berkeley spice 3f5 все эти вещи прекрасно отражает. Но не в том дело. Раз уж Вы занялись этой проблемой, может напишете программку, анализирующую спектр искажений в АБ? Вводная: пока оба транзистора не превышают ток покоя, выходное сопротивление повторителя одно, а когда один из них закрывается, оно резко удваивается. И наоборот. Интересная штука.

Ну и конечно, всех с наступающим Новым Годом, друзья!

[AudioKiller]

программку, анализирующую спектр искажений в АБ?

Сделал начерно. Пока только спектр "порезанной" синусоиды. Интересно получается.

А вот сделать нормальную модель Эберса-Молла с резисторами на "Экселе" не выходит - для каждой точки нужно решать трансцендентное уравнение. Или в "Маткад" переходить, или бросить нафиг...

[ИГВИН]

Ну EWB, например, врет. СПАЙС не устанавливал и не пользовался.

Понадобится MicroCap-7, обращайся!