Как улучшить линейность Bene Gesserit в 25 раз, или о способе аккуратной коррекции CFB-усилителя

[Electrovoicer]

Продолжаю тему популяризации некоторых, не привычных для аудио-тематики, решений.
Спасибо Denisius-у (Денису), он, кажется, первый в рунете, доступно, просто и удачно реализовал на практике "композит" на базе очень интересной микросхемы TPA6120 (она же THS6012). Вот что значит прирожденная инженерная интуиция - хорошие решения всегда просты и лежат на поверхности. Надеюсь, не захвалил.

Однако, я как всегда затеял что-то улучшить.
Эти улучшения можно произвести в рамках распространяемой Denisius-ом конструкции.

Идея состоит в замене усилителя ошибки на более линейный усилитель ADA4898-2, увеличении коэффициента усиления внутреннего бустера и последующей более тонкой частотной коррекции всей схемы, учитывающей величину основных "паразитных" элементов топологии Bene Gesserit.

Главный "ход конем" - индуктивная коррекция операционного усилителя с токовой обратной связью (CFB), позволяющая заметно увеличить коэффициент усиления "внутреннего" бустера без опасения ухудшить устойчивость всей схемы.
Честно скажу, в литературе подобный простейший и элементарнейший, лежащий на поверхности, способ частотной коррекции CFB OA не встречал, скорее всего, из-за того, что от CFB, как правило, требуется именно предельное быстродействие. Также не буду лишний раз объяснять, почему CFB-усилители нельзя корректировать с помощью конденсаторов в цепи ООС - эту информацию вы без труда найдете в различных инструкциях по применению CFB-усилителей. Буду признателен за ссылки на соответствующую литературу, если таковая найдется. Этот прием особенно актуален в композитных усилителях с CFB-бустером, где требуется немного уменьшить скорость нарастания сигнала на высоких частотах в угоду устойчивости и линейности.

схема x25 Improved Bene Gesserit.pdf
Не повторяет полностью изделие Дениса, но без труда позволит его, при желании, улучшить. Подразумевается, местами, комбинированный (полунавесной, "домиком") монтаж SMD-элементов.

[.Васильев]

Постоянство глубины оос во всем диапазоне звуковом.Этого мало?

[viktor8m]

Постоянство глубины оос во всем диапазоне звуковом.Этого мало?

Offтопик:
Mepavel как раз против этого, нет смысла с ним спорить на эту тему, всё решают личные уши.

[.Васильев]

Ребята я не ругаюсь, я элементарно стараюсь разобраться,понять работу устройств,преимущества и недостатки того или иного решения.Вот только этим я и руководствуюсь.Меня коммерческие интересы не очень волнуют,я не собираюсь влезать в это дело. Но разобраться в тонкостях мне интересно.

[Mepavel]

Вот мой вариант независимой местной коррекции https://forum.vegalab.ru/attachme...2&d=1312652961

Вот так и надо.

Зависит от конкретного ОУ и обвязки по питанию (в МС же считается, что она идеальна).

viktor8m, МС здесь вообще не причём. Модели делают производители радиоэлектронных приборов, которые потом используются в разных симуляторах. Возьмите в МС, к примеру, OP27, OP37 или LMV7219. И Вы обнаружите, что это практически точные модели микросхем на дискретах. И всё они там по питанию учитывают.

---------- Добавлено в 00:10 ---------- Предыдущее сообщение в 00:02 ----------

Мы же говорим про адекватный монтаж с максимальным приближением резисторов ООС к входам, ВЧ конденсаторов к выводам питания, правильной земли (т.е. ноль сигнала, резистор ООС, ВЧ конденсаторы от выводов питания соединяются в одной точке или рядом на одном полигоне) и т.д.

Какой адекватный монтаж? Какие выводы? Даже если в таких вещах используются только полосковые линии и безвыводные элементы. И то всё это надо учитывать в модели! А Вы закрываете глаза на сопли по плате в сотни нГн.

---------- Добавлено в 00:26 ---------- Предыдущее сообщение в 00:10 ----------

Постоянство глубины оос во всем диапазоне звуковом.Этого мало?

И всё же, что в этом хорошего? Что случится, если глубина ООС на НЧ будет много больше и дальше спадает по закону 6 дБ/окт (или 20 дБ/дек).
P.S. Интересно, что как раз наоборот в звуковых ОУ стремятся разогнать усиление на НЧ, чтобы гармоники от мощного НЧ сигнала не лезли в самую чувствительную область слуха человека (200 - 5000 Гц, подъём АЧХ +20-35 дБ). Писал уже не раз здесь и здесь. Кривые равной громкости приводил.
Это подтверждают и мои практические эксперименты, и известные производители высококачественных звуковых ОУ.

[.Васильев]

выполняю просьбу Вадима по схеме. Цитирую: ППохоже мою схемку неправильно трактуют.
У меня тройной композит- усилитель с многопетлевой ООС, как тебе будет угодно. Дело в том, что никто не замечает того факта, что выходной каскаду меня состоящий из четырёх транзисторов имеет после охвата местной ООС усиление 12dB.
Да, и наконец, покажите хоть кто-нибудь вот такие картинки, что бы разговоры бесцельные быстро закончились. Если тебе не сложно, запости в ветку.
Вадим - Бэлка.

[shkal]

ada4898, ad8066, ad811 совершенно нормально работают на макетке в дырочку (при условии нормального монтажа и шунтирования питания ессно). А с ada4899, ad8099, ad8045 всё значительно сложнее, но там и граничная частота на порядок выше.

[viktor8m]

Какой адекватный монтаж? Какие выводы? Даже если в таких вещах используются только полосковые линии и безвыводные элементы. И то всё это надо учитывать в модели! А Вы закрываете глаза на сопли по плате в сотни нГн.

Ну это уже перебор для усилителей с частотой единичного усиления менее 100 МГц, даже нет смысла спорить (и самодельщики и промышленность десятки лет как-то ухитряются обходится без СВЧ монтажа).

Offтопик:
И насчёт "соплей по плате в сотни нГн" не понял, лично в моих поделках все сигнальные линии соединяются на плате непосредственно выводами (естественно укороченными) деталей (SMD применяю только микросхемы и NPO керамику). Правда возникает проблема чинить, но пока ничто не ломалось, т.к. я принципиально не использую Китай и др. ненадёжные производители.

Интересно, что как раз наоборот в звуковых ОУ стремятся разогнать усиление на НЧ, чтобы гармоники от мощного НЧ сигнала не лезли в самую чувствительную область слуха человека (200 - 5000 Гц, подъём АЧХ +20-35 дБ).

Возьмём к примеру звуковой LME49710 с низкой частотой среза, на частоте 5 кГц усиление около 11000 (единичная частота 55 МГц), а теперь посмотрим на ADA4899 с высокой частотой среза, а у него 15000 на частоте 5 кГц, т.е. будет одинаковое подавление гармоник с частотой около 5 кГц. Что касается более низкочастотных гармоник, то ведь в усилителях с многопетлевой ООС они значительно ослабляются добавочными узлами до попадания в основную ООС, а в композитных усилителях за счёт добавочных узлов глубина ООС повышена на порядки. А если не говорить про УМ, то и сам по себе (напр. для буфера или линейного усилителя) ADA4899 обеспечивает искажения менее -120 дБ до 500 кГц при 2 В п-п.

[Electrovoicer]

спасибо модератору за чистку. сосуд эмоций стал переполняться.
еще раз повторюсь для тех, кто не понял. эта тема на форуме преследует две цели:
1. показать, как можно улучшить линейность опубликованного Denisius решения путем увеличения коэффициента усиления внутреннего ОУ с ТОС и замены усилителя ошибки на более линейный
2. показать, как изящно произвести коррекцию ОУ с ТОС в составе композитного усилителя при большом коэффициенте усиления местной ООС у ТОС ОУ для сохранения устойчивости реального изделия с ощутимыми, в силу реализации, "паразитными" элементами
Моделирование в Microcap данной топологии лишь показывает тенденцию к увеличению линейности схемы и сохранение ее устойчивости, и НЕ показывает реальные искажения, в силу использования упрощенных моделей ОУ.
Господа, еще раз прошу внимательнее читать комментарии.

[pryanic]

И не смотря на то что это ТОС, и на то что "пишут" в инструкциях, если правильно всё посчитать, то будет отлично работать.

Подскажите как правильно рассчитать эту RC цепь.
Пробовал один раз экспериментально номиналы подбирать - ничего не вышло, звенело сильно.