Страница 1 из 3 123 Последняя
Показано с 1 по 20 из 46

Тема:

  1. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Схема УНЧ известная, классическая. Работает хорошо...
    Но я обратил внимание, что в теории она неустойчивая - при частоте, на которой ФЧХ пересекает -180 град. усиление существенно больше единицы (8 dB).

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Неустойчивость.jpg 
Просмотров:	323 
Размер:	1,01 Мб 
ID:	353740

    По идее этот усилитель должен стать генератором и через небольшое время сгореть. А он хорошо работает, никаких посторонних шумов не слышно, ничего не греется, и на 1 КГц КНИ менее 0,01%.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ДС - 1 КГц - 16 и 17 часов.jpg 
Просмотров:	106 
Размер:	1,31 Мб 
ID:	353741

    Его несложно подкорректировать до устойчивого состояния - он работает точно так же, как в неустойчивом состоянии.
    Собственно вопрос темы: Как такое возможно?

  2. Плотник Аватар для .Васильев
    Регистрация
    04.04.2007
    Адрес
    новгородская обл Молога
    Сообщений
    9.188

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    неправильно может моделируете. С9 100пф вам ни о чем не говорит?
    С уважением Максим.

  3. Завсегдатай Аватар для mellowman
    Регистрация
    14.04.2009
    Адрес
    рядом с Москвой
    Сообщений
    3.631

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от Димитрий К Посмотреть сообщение
    Но я обратил внимание, что в теории она неустойчивая - при частоте, на которой ФЧХ пересекает -180 град. усиление существенно больше единицы (8 dB).
    Теперь нужно обратить внимание на разницу в open/closed loop gain и глубину оос.

  4. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от .Васильев Посмотреть сообщение
    неправильно может моделируете. С9 100пф вам ни о чем не говорит?
    В смысле - усилитель устойчивый, просто я не ту кнопку нажал?
    И чем 100р не угодили? Я туда ставил 47р и 150р - в железе результат одинаково рабочий.


    Цитата Сообщение от mellowman Посмотреть сообщение
    Теперь нужно обратить внимание на разницу в open/closed loop gain и глубину оос.
    Разомкнуть ОООС? И зачем? Если я правильно понимаю, разомкнутую систему исследуют чтобы не заморачиваться с замкнутой - разве не так? Если типа разомкнутая соответствует каким-то критериям, то и замкнутая будет устойчивой...
    У нас нет проблем с моделированием замкнутой - она в моделировании не устойчивая. А в железе работает и не жужжит.

  5. Частый гость Аватар для DmitryU
    Регистрация
    18.07.2005
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    231

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от Димитрий К Посмотреть сообщение
    Разомкнуть ОООС? И зачем? Если я правильно понимаю, разомкнутую систему исследуют чтобы не заморачиваться с замкнутой - разве не так? Если типа разомкнутая соответствует каким-то критериям, то и замкнутая будет устойчивой...
    У нас нет проблем с моделированием замкнутой - она в моделировании не устойчивая. А в железе работает и не жужжит.
    Просто неправильно понимаете.
    Вы смотрите к-т передачи от входа к выходу, а надо смотреть к-т передачи в петле между базой Т1 и базой Т2. Т.е. из первого графика нужно еще вычесть к-т передачи делителя ОС. И сразу станет видно, что условие устойчивости выполняется. И с приличным запасом, кстати.
    http://u-sound.narod.ru

  6. Частый гость Аватар для ypvypv
    Регистрация
    23.06.2006
    Сообщений
    244

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Характеристика с замкнутой петлей нужна чтобы определить коэфициент усиления, а потом с помощью этого коэфициента и характеристики с разомкнутой петлёй оценить устойчивость.

    http://wzone.vegalab.ru/faq/microcap
    Последний раз редактировалось ypvypv; 03.09.2019 в 13:23.

  7. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Как было предложено - посмотрел на базу Т2 ничего не размыкая (пробник VF2).
    Получается, что запас устойчивости по усилению аж 20 дБ, а по фазе - все 180 град. Как-то очень радужно выходит... это подозрительно.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	По петле.jpg 
Просмотров:	95 
Размер:	646,3 Кб 
ID:	353766

    Может я опять что-то неправильно делаю?

  8. Частый гость Аватар для DmitryU
    Регистрация
    18.07.2005
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    231

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от Димитрий К Посмотреть сообщение
    Как было предложено - посмотрел на базу Т2 ничего не размыкая (пробник VF2).
    Получается, что запас устойчивости по усилению аж 20 дБ, а по фазе - все 180 град. Как-то очень радужно выходит... это подозрительно.

    Может я опять что-то неправильно делаю?
    У вас к-т передачи в петле обращается в единицу примерно в районе 200 КГц. До 180 град. на этой частоте есть запас примерно 45 град. - это запас по фазе (на сколько нужно "довернуть" фазу до 180 град). По амплитуде нужно смотреть в точке, где набег фазы в петле равен 180 град. В этой точке по вашим графикам к-т передачи в петле примерно -16 ДБ, это запас по амплитуде (сколько не хватает до 0 ДБ). Вполне нормальные значения.

    P.S. Неплохо бы графики отградуировать по-человечески (чтобы целые значения отображались) и провести горизонтальную сетку, тогда будет проще ориентироваться.
    http://u-sound.narod.ru

  9. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от DmitryU Посмотреть сообщение
    Неплохо бы графики отградуировать по-человечески (чтобы целые значения отображались) и провести горизонтальную сетку, тогда будет проще ориентироваться.
    Согласен. К сожалению в этой Тине не получается у меня задать сетку с целыми значениями - она сама рисует сетку по "У" как хочет.

    Я нарисовал линии, чтобы было видно.
    Коэф. передачи в единицу там вообще не обращается - он меньше единицы.
    КУ на графике в децибелах, то есть единичное усиление - это будет уровень ноль децибел. А полка КУ находится на уровне -0,4 дБ, уровня 0 дБ нет нигде. А полка - это на ФЧХ будет 0 град.
    На частоте 200 КГц усиление -1 дБ, то есть приблизительно 0,8. Если этот уровень интересен - я его выделил, там фаза -34 град.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Боде с уровнями.jpg 
Просмотров:	60 
Размер:	408,6 Кб 
ID:	353778

    В любом случае, если смотреть базу Т2 не разрывая ОООС, запасы устойчивости получаются большими.
    Мне главное понять, правильно ли я выбрал точку, и правильно ли считаю запасы устойчивости.

    ----------------------------------------------------

    Разобрался с сеткой графиков. Тот же график в нормальной сетке + на всякий случай добавил график на выходе УМ.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Боде - норм сетка.jpg 
Просмотров:	74 
Размер:	392,1 Кб 
ID:	353783
    Последний раз редактировалось Димитрий К; 03.09.2019 в 17:00.

  10. Частый гость Аватар для DmitryU
    Регистрация
    18.07.2005
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    231

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    К-т усиления рассматривают в разомкнутой петле. У вас это отношение напряжения на базе Т2 к разнице напряжений между базами Т1 и Т2. Он в единицу обратится, судя по графикам, где-то в районе 200-300 килогерц, на этой частоте разница между 180 и фазой напряжения на базе Т2 - запас по фазе. А усиление в ДБ на частоте, где фаза равна 180 град, взятое с обратным знаком - запас по амплитуде.

  11. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от DmitryU Посмотреть сообщение
    К-т усиления рассматривают в разомкнутой петле.
    Спасибо за пояснения. Но я, к сожалению, так и не понял куда нужно поставить пробник и где разорвать цепь, чтобы посмотреть графики.

  12. Частый гость Аватар для DmitryU
    Регистрация
    18.07.2005
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    231

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от Димитрий К Посмотреть сообщение
    Спасибо за пояснения. Но я, к сожалению, так и не понял куда нужно поставить пробник и где разорвать цепь, чтобы посмотреть графики.
    Вход разомкнутой петли - дифференциальное напряжение, т.е. разность напряжений между базами входного дифференциального каскада. Вероятно, есть дифференциальный пробник в симуляторе (в том, которым я пользуюсь, есть). Выход разомкнутой петли - это выход делителя ООС, или, что то же самое, напряжение на инвертирующем входе (база Т2).
    Можно просто написать формулу - V(T2:B)/(V(T1:B)-V(T2:B)).
    http://u-sound.narod.ru

  13. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от DmitryU Посмотреть сообщение
    Вход разомкнутой петли
    В Тине диф.пробника не нашел, есть в Мультисиме - попробую там.

    А цепь ведь нужно будет разорвать, я правильно понимаю?
    Оторвать делитель ООС от базы Т2 - это будет выход. Тогда что делать с базой Т2 - не оставлять же висеть в воздухе... На землю присоединить? Тогда там всегда будет ноль.

    ---------- Сообщение добавлено 13:51 ---------- Предыдущее сообщение было 12:13 ----------

    В Мультисиме установил разностный пробник "4" между напряжениями на базах (Т1 - Т2) - "вход".
    Пробник "1" - напряжение делителя ООС - "выход".
    Вывел на график амплитуды их отношение V1/V4 (коэффициент усиления) - сиреневый.
    На графике фазы - фаза на делителе ООС - голубой.

    По графику амплитуды определил частоту единичного усиления - уровень 0 дБ. К сожалению точные уровни по оси "У" не выставляются, поэтому максимально близкое к нулю.
    На частоте единичного усиления по графику фазы определил сдвиг фазы - 85 град. Разность 180 - 85 = 95 град. - запас устойчивости по фазе.

    На графике фазы определил частоту, на которой сдвиг -180 град. На этой частоте КУ = -19 дБ. Запас устойчивости по усилению 19 дБ.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Уст Мультисим.jpg 
Просмотров:	94 
Размер:	397,9 Кб 
ID:	353810

    Надеюсь, теперь всё правильно... Да и запасы получились вменяемые.

  14. Частый гость Аватар для DmitryU
    Регистрация
    18.07.2005
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    231

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от Димитрий К Посмотреть сообщение
    А цепь ведь нужно будет разорвать, я правильно понимаю?
    Если делать как я написал, то не нужно разрывать, вы и так будете измерять к-т передачи с разомкнутой петлей (к-т усиления * к-т передачи цепи ООС).

    Надеюсь, теперь всё правильно... Да и запасы получились вменяемые.
    Да, теперь все похоже на правду и из графиков видно, что есть приличный запас устойчивости.
    http://u-sound.narod.ru

  15. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Спасибо.
    А то я подумал, что нарушаются фундаментальные законы, и явлено чудо
    Теперь буду модели и на устойчивость проверять.

    -------------------------------------------------------------

    Может кому тема понадобится. Если администрация считает, что не понадобится - можно закрывать.

  16. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Есть один любопытный способ корректировки устойчивости - цепь RC между базами дифкаскада. Или, в более общем случае - между прямым и инвертирующим входами усилителя.

    На рисунке это С51 и R51.
    Интересность этого способа в том, что ФЧХ на выходе делителя ООС (Пробник 1) вместо быстрого спада делает S-образный зигзаг и далее медленно снижается до некоторого уровня (в нашем случае около -120 град), а далее спад прекращается. То есть ФЧХ в обозримом диапазоне вообще не пересекает уровень -180 град.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Корректировка на базах.jpg 
Просмотров:	88 
Размер:	843,6 Кб 
ID:	353899

    Величины С51 и R51 влияют на графики на частотах выше точки "перелома" и совершенно не влияют на частотах ниже "перелома". То есть не должно быть влияния на звучание усилителя. На схеме подобраны такие номиналы С51 и R51, чтобы S-зигзаг на ФЧХ не был слишком крутым, и чтобы "горб" на АЧХ был ниже уровня единичного усиления (0 дБ).

    В железе способ был проверен - сейчас УМ работает, никакого влияния на режимы и звучание я пока не заметил.

    Интересно узнать мнение форумчан относительно применимости данного способа коррекции. Возможно, у него есть скрытые недостатки?

  17. Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    42
    Сообщений
    1.766

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Цитата Сообщение от Димитрий К Посмотреть сообщение
    Возможно, у него есть скрытые недостатки?
    Нужно постоянное выходное сопротивление предыдущего каскада. Или малое - буфер, или резистор перед РГ.
    Будет изменятся выходное (наприемер, РГ), будет плавать коррекция.

    Из неприятного - данная коррекция соединяет на ВЧ входы ОУ, поэтому в неинверте ВЧ превращается в синфазку, когда ДК начинает "ездить" по генератору тока.
    Из приятного - данная коррекция соединяет на ВЧ входы ОУ, поэтому в инверте ВЧ будет замыкаться на землю, т.е. разность входных напряжений не будет затыкать дифкаскад.

  18. Частый гость
    Автор темы
    Аватар для Димитрий К
    Регистрация
    12.03.2019
    Сообщений
    187

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Что касается синфазки, то более-менее эффект проявится на частотах более 700КГц, т.е. можно не обращать внимания КМК.
    На частоте 20КГц сопротивление цепи коррекции около 82КОм.

    И таки да, в зависимости от положения регулятора громкости фаза значительно "плавает".

    На рисунке красная кривая - максимальная громкость, оранжевая кривая - делитель 23КОм/1КОм:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ФЧХ с РГ.jpg 
Просмотров:	44 
Размер:	247,2 Кб 
ID:	353942

    При этом на уровень -180 все равно не выходим.

    Без коррекции ФЧХ ведет себя точно так же:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ФЧХ с РГ без коррекции.jpg 
Просмотров:	41 
Размер:	252,7 Кб 
ID:	353943

    Область левее S-зигзага что с коррекцией, что без коррекции одинакова для одного положения РГ.

    Для наглядности свел все четыре варианта в один масштаб:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Один масштаб.jpg 
Просмотров:	43 
Размер:	259,2 Кб 
ID:	353946

    График амплитуды не привожу, т.к. он не меняется от делителя РГ.
    Последний раз редактировалось Димитрий К; 07.09.2019 в 23:50.

  19. Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    42
    Сообщений
    1.766

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Димитрий К
    , Противо Перегрузочная Коррекция имеет несколько другой вектор, чем стабильность усилителя.
    В нете есть статья о работе дифкаскада с разностным сигналом.
    Практический вывод из нее, если ДК без эммитерных резисторов, то он затыкается при 50мВ разностного сигнала.
    С падением усиления на входе УМ и начинает расти этот разностный сигнал, когда УМ не может скомпенсировать изменение сигнала.
    ППК ставят, что бы его прибить.
    Есть еще статья Метью Отталы про ТИМ, там она тоже описывается.

    Синфазка начинает влиять гораздо раньше 700кГЦ, можно даташит на какой нибудь видео-ОУ скачать AD8066 стр 15.

    Что бы не перегружать вход дифкаскада, нужно рисовать ППК и С2 (по вашей схеме), таким образом, что бы дифф и синфазный сигналы на входе падали быстрее, чем усиление ОУ.

  20. Завсегдатай Аватар для Николай_87
    Регистрация
    10.05.2010
    Адрес
    Тюменская область ХМАО-Югра гор. Покачи.
    Возраст
    32
    Сообщений
    2.087

    По умолчанию Re: Неустойчивость УНЧ - как это работает?

    Почему доминантный полюс всего 70гц? Это ведь на КНИ влияет, такой спад глубины обратной связи.
    Всё-таки лучше что-то сделать и пожалеть, чем ничего не сделать, а потом жалеть. My E-mail: proaudioacustic@gmail.com

Страница 1 из 3 123 Последняя

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •