Трехполюсная коррекция

[BesPav]

Предлагаю обсуждать в этой теме вопросы обеспечения устойчивости глубокоООСных схем.

Три полюса - это спад усиления в 60 дБ/декаду и возможность получить ~150 дБ глубины ООС в звуковом диапазоне при частоте единичного усиления ~20-40 МГц.
А это, в свою очередь, уже позволяет подумать и про усилитель мощности.

Пример:


На размышления натолкнул слайд из презентации Бруно Путцы:


Не будьте занудами, пользуйте глубокую ООС.

Так сколько же все-таки дБ глубины ООС нужно, насколько заметны по звучанию полюса в диапазоне звуковых частот и какая частота единичного усиления приемлема?

[bukvarev]

Offтопик:

это я ногой задел провода когда за коньяком ходил

Классная классификация усилков - по количеству звездочек ))). Коммерсанты, берите на заметку. Совершенно бесплатно, т.е. даром.

---------- Сообщение добавлено 20:34 ---------- Предыдущее сообщение было 20:04 ----------

Мне к примеру новые схемные решения интересны или хотя бы старые забытые,оригинальные мысли,а не копирасты из чужых работ,их и в оригинале можно посмотреть

Эх, Максим.. Да откуда новые схемные решения? У нас на работе один коллега любил говаривать:
- Развитие радиолокации закончилось с изобретением радиоимпульса .

Вот если серьезно, то простейшие решения могут очень хорошо звучать. Почему Вы думаете, что существует эта единственная и неповторимая схема, которая идеально "поет"?
Столько разных вариантов перепробовано за много лет, а все одно, плюс-минус лапоть..

Я не могу поверить, что большинство повторивших хотя бы пару схем не задумывались над вопросом о причинах различного восприятия звука. Только почему-то очень быстро мыслительный процесс сворачивают, и берут на вооружение одну из типовых версий. На основании нее, либо какой-то дополнительной "фишки" строят коммерческую линию:
- многонулей,
- безОООС,
- лампы,
- супермногослойно-роджерсно-просчитанная СВЧ плата,
- полоса (еще скорость нарастания очень любят ),
- короткий тракт,
- симметричный тракт,
- и.т.д.

Вот, например (заранее отбросив неустойчивость и пр.), чем обусловлено различное звучание одного и того же усилителя при добавлении последовательно к его выходу индуктивности 1 мкГн, или в чем причина различного звучания ОУ при одинаковых условиях работы и искажениях. Хоть кто реально попробовал докопаться?
А ведь при моделировании искажений, человек действительно не слышит огромные гармонические искажения (да и практически, лампы с их прекрасной термостабильностью это вполне подтверждают), но при этом прекрасно различает единицы микросекунд разности прихода звуковых пакетов (та самая "глубина сцены"). Представляете, какие требования к идентичности каналов и стабильности параметров усилителя должны быть для "правильной передачи сцены"? А какие отличия каналов в реальных конструкциях?
MP3 содержит реальную разность, содержащую нелинейные искажения под -60 дБ RMS, и 99% людей не слышат эту разницу при 320 кБит/c, или мгновенно к ней привыкают.
На фоне этого, пмсм, нелогично говорить про влияния искажений с уровнем -120 дБ. Причем, искажений, измеренных в среднем, на интервале в 20 секунд, да еще и на стационарном сигнале (набор частот, шум).

[dekko]

99% людей не слышат эту разницу при 320 кБит/c, или мгновенно к ней привыкают.

воть

[Sergo_PnL]

ОООС нужна там, где и без нее все хорошо, тогда с ней еще лучше. Это для ИНУН, иначе где взять низкое выходное? А дальше упирается в питание. Чтобы получить положительный эффект от глубокой ОООС нужно низкое выходное у БП, т.е. стабилизатор на питание ВК или приличный ИИП.

[dekko]

. Чтобы получить положительный эффект от глубокой ОООС нужно низкое выходное у БП, т.е. стабилизатор на питание ВК

та действительно, а шо бы получить приличное звучание можно обойтись и без ООС, и без стабов, и даже без полупроводников, а можно его же получить на паре микрух, как со стабами, так и без них..... Вывод? Вывод прост - приличное звучание - ну это как горизонт, все видели, но никто не щупал....

[bukvarev]

А дальше упирается в питание. Чтобы получить положительный эффект от глубокой ОООС нужно низкое выходное у БП, т.е. стабилизатор на питание ВК или приличный ИИП.

Это все следствие, из оперы "туда не ходи, сюда ходи". А какова причина эффекта? Может, неконтролируемый ток? Или что другое? Видите, одни вопросы получаются, даже неудобно как-то..
На сколько я знаю, Ник (автор ZD-50) пытался инструментально выловить различие в звучании своего усилителя на низах со стабами в питании и без них, и ничего не обнаружилось, хотя на слух - большинство слышали и прекрасно знают, о чем я пишу. Вот, кстати, еще одна тема для размышления..

[mellowman]

На сколько я знаю, Ник (автор ZD-50) пытался инструментально выловить различие в звучании своего усилителя на низах со стабами в питании и без них, и ничего не обнаружилось,

На выходе усилителя с резистором в нагрузке, или клеммах АС?

[dekko]

Offтопик:
разница не только в низах, артикуляция разная получается... Причём для одних усилителей стаб идёт в +, а для других в -, видимо дело не в опции стаб/нестаб.

---------- Сообщение добавлено 19:00 ---------- Предыдущее сообщение было 18:59 ----------

На выходе усилителя с резистором в нагрузке, или клеммах АС?

в звучании АС это слышно чётко

[Sergo_PnL]

Видите, одни вопросы получаются

Я к тому, что не ОСью единой, сама по себе она звук не даст.

[dekko]

а что даст?

[Sergo_PnL]

все вместе, ОСь только финальная полировка, но нужная. С искажениями надо бороться до ОСи, а не с ее помощью.

[bukvarev]

На выходе усилителя с резистором в нагрузке, или клеммах АС?

Вот этого точно сказать не могу. Скорее всего, на резисторе. Должно быть где-то в его ветке.

разница не только в низах, артикуляция разная получается...

Сразу видно, что слушали .
Мы сравнивали два усилка, со стабом и без. Тогда расспорились с Андреем и Антоном. Они - про "упругость низов", я - про "середину при звукоизвлечении слэпом". Похоже, правы были все ))).

С искажениями надо бороться до ОСи, а не с ее помощью

Ось в принципе - практически единственный способ борьбы с искажениями статической ААХ (при фиксированном типе усилительного прибора).
Есть еще "природный" способ - параллельное соединение огромного числа разных приборов. Но тут уже главное - при сборке всего назад, в одну кучу преимущества не растерять..

Что касается других искажений - то тут как раз и есть то самое непаханное поле.

[BesPav]

Так они низкочастотные, чего хорошего?

Низкочастотность вторична, самое важное - стабильная верхняя граничная частота, практически независящая от протекающего тока.
Это дает стабильное расположение полюса выходного каскада, который не дрыгается туда-сюда по частоте из-за изменения тока нагрузки.
В свою очередь это позволяет более-менее эффективно использовать естественный полюс ВК в коррекции усилителя.

Это преамп? Я думал хотя бы ушничок

Ну уж ушниковый ВК-то с полюсом на 60 МГц - это не проблема.
Эмиттерный повторитель на 2SC4793/2SC5171 с ИТ в нагрузке или параллельный повторитель на них же.

Шум пока больше чем искажения.

1. Шум некоррелирован с сигналом
2. Шумов тут сейчас - 106 дБВ от резисторов при 40 градусах и входном фильтре на 100 кГц.
3. ОУшных шумов - 1,5 нВ/корень из Гц.
Коррекция позволяет существенно уменьшить некоторые номиналы и еще можно подзагрубить входной фильтр.

Да это даже не по спирали хождение, а просто нарезание кругов какое-то .

Евгений, ткните, пожалуйста, в первоисточники с внятным описанием алгоритма разработки глубокоосных композитов.
Найквиста с Боде знаю, Лурье, Йевена, вашего тезку с перфекшена, даже Литаврина.
Рассчитать на каких частотах поставить нули-полюса - это не проблема, диаграмма Боде в первом посте не даст соврать.
Но вот какие есть методы их реализации в конкретном двух-ОУшном композите?

Спад усиления быстрее 40 дБ/декаду - фазовый сдвиг в петле уходит за 180 градусов

Этого я и добивался.

главное - вернуть фазу к частоте единичного усиления

Не вопрос, рассчитал, вернул.

Нет никакой гарантии,

Ни малейшей. Это-то и беспокоит, а трудов великих на эту тему как-то и не видно.

Это ж не soic-8, где поставил 0603 близко и все пучком до десятков-сотен МГц.

Пока это приблизительно так и есть, только на 0805.

Смоделируй выход

Это уже с экстракцией S-параметров разводки в Emcos и их учетом в модели.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2275342
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2330373

А свои мысли в этой теме будут ?

А что, есть подозрения, что я не сам эту картинку сфотографировал?

а не копирасты из чужых работ,их и в оригинале можно посмотреть

Вот и покажите их мне, пожалуйста, а то я что-то никак не найду...

[bukvarev]

Евгений, ткните, пожалуйста, в первоисточники с внятным описанием алгоритма разработки глубокоосных композитов.
Найквиста с Боде знаю, Лурье, Йевена, вашего тезку с перфекшена, даже Литаврина.

Что так много, достаточно одной таблэтки. Разницы между "композитом" и "некомпозитом" по сути никакой и нет. Это понятно из первоисточников. Например, Лурье. "Максимизация глубины ОС в усилителях", гл.5. А если не понятно - какой еще нужен "алгоритм разработки глубоководныхосных композитов"?
Настоящий индеец сделает усилок только на транзисторах (чем меньше транзисторов, тем больше перьев можно в головной убор воткнуть). Одна ОООС - и харэ. Композиты - следствие несовершенства ОУ.

А "нарезание кругов" - это к тому, что пмсм, нечего там, в глубокой воде "нулей" искать, в очередной раз, очередной круг ..

Offтопик:
Хотите Виктора переплюнуть? Так вряд ли.. У него, судя по названием тем, "сверхлинейная" корова. Не пустит Вас на пастбище .

[Teoretic]

Найквиста с Боде знаю, Лурье, Йевена,

И монографию Лурье по ссылке всю изучили? Все там понятно?
Ну так рассчитывайте и делайте нелинейный корректор.
(Я уже который год грызу этого Лурье. Очень тяжело написана книга. Вот эта полегче. Но до просветления еще далеко.)

[.Васильев]

Поживем увидим.

[bukvarev]

Offтопик:

Поживем увидим.

Да ладно Вам, еще и жизнь на это тратить
Впрочем, хозяин - барин.

[tomtit]

BesPav,
Ну вообще-то такой усилитель с ЛАХ 5-го порядка уже существует. Это nCore Бруно Путзейса, там есть все что требуется. Там конечно нет 150дБ глубины, а всего 60дБ, но и частота среза всего 2-3 сотни Кгц. А так, там есть вся классика сверхглубоких ОС - и НДК (Нелинейный Динамический Корректор) в том числе. Смотрите ветку про клон nCore от sousmanser
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=75510.

[mellowman]

Ну уж ушниковый ВК-то с полюсом на 60 МГц - это не проблема.
Эмиттерный повторитель на 2SC4793/2SC5171 с ИТ в нагрузке или параллельный повторитель на них же.

А почему не 2/3х дарлингтон?

Или может LME49610? У меня несколько штук бездельничают

Это уже с экстракцией S-параметров разводки в Emcos и их учетом в модели.

[BesPav]

"Максимизация глубины ОС в усилителях", гл.5.

И монографию Лурье по ссылке всю изучили? Все там понятно?

Не-не-не, красиво написанная и абсолютно бесполезная диссертация у меня уже есть.

Разницы между "композитом" и "некомпозитом" по сути никакой и нет.

Небольшая есть, с точки зрения конечной реализации - а именно в количестве собственных полюсов и возможности влиять на определенное количество каскадов.
С точки зрения формулировок в полюсах-нулях - никакой нет, ага.

А если не понятно - какой еще нужен "алгоритм разработки глубоководных композитов"?

Ну вот есть у нас два независимых ОУ - блока усиления, пусть на 100 дБ с первым полюсом на 100 Гц и вторым полюсом около 15-20 МГц.

Для случая двухполюсной коррекции все неплохо описано вот здесь:
http://www.ti.com/lit/an/sboa015/sboa015.pdf
http://cds.linear.com/docs/en/applic...note/an21f.pdf

В простейшем случае в ООС второго ОУ вводится корректирующий ноль, позволяющий обеспечить необходимый запас фазы в точке единичного усиления.

Для трех полюсов сама логика тоже понятна, нужен дополнительный полюс на низких частотах, в районе тех же 100 Гц.
И еще нужны два корректирующих нуля.
Более-менее понятно, что у нас есть два полюса внутри ОУ и всего пять точек для размещения корректирующих цепей:
1. вход первого ОУ
2. ООС первого ОУ
3. между первым и вторым ОУ
4. ООС второго ОУ
5. общая ООС

Чего и куда ставить? Преимущества и недостатки?

Ну вообще-то такой усилитель с ЛАХ 5-го порядка уже существует.

Так я и не пытаюсь оспорить существование подобных схем.
Хочется навести порядок в процессе их разработки.
Разработать последовательность действий, приводящую к получению более-менее пристойного результата.
С возможностью последующей разработки layout, экстракции S-параметров и ручной оптимизации.

А почему не 2/3х дарлингтон?

Да тормозные они, ну и второй ОУ хочется оставить без отсечки.
Поэтому ЭП с ИТ предпочтительнее.
;)

Или может LME49610?

Для преда наверное можно, а вот ВК ушника хотелось бы тоже оставить без отсечки.

Offтопик:
Настоящий индеец сделает усилок только на транзисторах

Offтопик:
Вот как увижу что-то похожее на дискрете:



Тут же схожу к духовнику и покаюсь.

[bukvarev]

Чего и куда ставить? Преимущества и недостатки?

Т.е. Вы предлагаете мне заняться проектированием композита Мне честно это неинтересно, поэтому нет побудительного стимула.

Offтопик:
Я Вам скажу в ответ несколько другое. Когда я был маленьким мальчиком, и проходил мимо очередной легковушки, отгадайте, на что в панели приборов я смотрел? И смотрю ли туда сейчас?
Включиться в "гонку" - это хорошо, только зачем? Если много лет усиленно решают вопросы, а проблема остается, значит, не те вопросы решают, или не так (не совсем так).
Нужно сперва задаться вопросом "зачем мне это нужно и что я хочу решить". А про это я написал несколько постов ранее в этой теме.

Усилитель с наилучшей средней линейностью автоматически не будет лучшим. Если Вы очень сильно хотите стать очередным разработчиком, кто впоследствии в этом убедится, то мешать я Вам не в праве По этой теме даже у Виктора аргументов нет, все сводится к известному продукту жизнедеятельности в гомеопатических дозах и классике: "в то время, как космические корабли бороздят..."

Про сам композит. Первое - оценить достижимую глубину ОООС, а второе - проанализировать, что именно без этих 1хх дБ никак нельзя обойтись. А для последнего нужен системный подход, т.к. сам по себе "композит" - вещь абсолютно бесполезная. И только потом решать, какую конкретную схему коррекции выбрать.

Вот как увижу что-то похожее на дискрете:

Опять же, никто не спорит, что на кристалле легче получить полосу и стабильность. В работе я микросхемы использую. Зачем это для УНЧ? Потому что "современно"?