Взаимодействие выходного каскада безОСного УМЗЧ с АС и его чувствительность к внешним воздействиям.

[FEDGEN]

Так называется статья в журнале "Радиомир" №9 и №10 2014г А.Петрова.

несложно найти эти номера журналов со статьёй.
Тема взаимодействия Ас и противоэдс почти не подымается на форуме,читаешь темы о супер унч с космическими параметрами не подклучёных к АС.
Интересна схема на рис13

[Nota Bene]

Все вроде бы все ясно, но что делать с переходными искажениями вызванными наличием реактивностей в цепи прохождения сигнала?
Теория относит эти искажения к классу линейных и соответственно предает анафеме попытки применить к ним гармонический анализ.
...
А может быть кто ни будь предложит другой метод оценки точности соблюдения формы сигнала в переходном процессе?

Да ему уже неоднократно писали, что, рассматривая начальные периоды установления процесса, необходимо учитывать элементарную вещь - на вход подаётся не синус, а сумма синуса со ступенькой.

В линейном режиме переходная характеристика полностью определяется АЧХ. Применять для ее измерения спектральный анализ - методически неверно. Ничто не мешает просто посмотреть на нее осциллографом.

Как возможный подход к анализу линейных искажений нестационарного сигнала в устройствах , имеющих нелинейную АЧХ, можно выбрать в качестве исходной посылки анализ выходного сигнала как сумму воздействий собственно сигнала и его огибающей.
Что-то подобное, в приложении к акустике я начинал анализировать тут: Моделирование ФВЧ с аппроксимацией АЧХ по Баттерворту.

[wert]

Применять для ее измерения спектральный анализ - методически неверно

Можно конечно по амплитуде и фазе первой гармоники измерять АЧХ и ФЧХ.
Но результат будет верен в установившемся состоянии, без учета тау.
В противном случае мы получаем ошибочный вариант.
И эти условия определены самим Фурье, математически описаны и подтверждены на практике, приняты всем научным миром как стройная теория.
Сотни тысячи приборов построены по этому принципу с использованием FFT.
Никому в голову во всем мире не приходит мыслей нарушить условия FFT, потому как для этого нужно было бы опровергнуть теорию Фурье,
в подтверждение разработать свою, математически описать и доказать, только в конце подтвердить на практике.
На ВЕГАЛАБ похоже все возможно, можно упустить все этапы но использовать FFT в своей интерпретации, нарушив все условия разложения периодической функции в ряды Фурье.
Ну так не бывает, так не должно быть тем более на ВЕГАЛАБ, мне кажется...

[hydr]

А в чем Вы видите корявость метода, ведь я ничего не изобретал, применил давно известный метод Баксандалла но только применительно к модели

Метод измерения, чего бы то ни было, в идеале должен базироваться на основе знаний не противоречащих существующей, общепризнанной теории в данной конкретной области.
А посему еще раз: реактивности вызывают линейные искажения а "нелинейными искажениями называются искажения, проявляющиеся в появлении в частотном спектре выходного сигнала составляющих, отсутствующих в спектре входного сигнала".

Т.е. как бы очевидно, что искать в частотном спектре сигнала на выходе тракта имеющего только линейные искажения, новые составляющие бестолковое занятие.
И авторитет Баксандала и пр. этого положения не изменит.

Но, за неимением гербовой пишут ....... И если есть какой то метод строго не отвечающий теории но дающий результат позволяющий, пусть не давать количественную оценку процессу но, давать возможность сравнивать процессы, фиксировать отклонение от эталона, то это уже хорошо.

С уважением hydr

[Hennady]

... на рис13 из первого поста.
Ну вот он
Вложение 359428

как то подумалось, на странице 13, сопротивление R13 соответствует комплексному сопротивлению выходного конденсатора емкостью 10000мкф (для случая однополярного питания) на частоте 80Гц )))

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

Как возможный подход к анализу линейных искажений нестационарного сигнала в устройствах , имеющих ...

Всё-таки это следствие вполне стационарного переходного процесса, т.к. функция отклика однозначна и тайм инвариантна (не зависит от сдвига времени). Поэтому это можно было бы назвать "переходным сигналом" как результат реакции системы на радиоимпульс, но этого таки стараются избегать в современной специальной и учебной литературе и называют именно не сигналом, а переходным процессом- transient response

[Teoretic]

Для простых сигналов Хевисайд/Дирак - быстрее (но не точнее) ослик, но для вычисления веремнного отклика по ЧХ или наоборот для поизвольно задаваемого сигнала - лучше матан

Считать обычно ничего не нужно. Переходная характеристика гладкая - значит все в порядке.
А время нарастания почти однозначно определяется полосой частот. То есть, вопрос о временах сводится к вопросу о полосе воспроизводимых частот.

для систем с гистерезисом однозначная связъ нарушается.

Гистерезис - нелинейность.
Найти в нормальном усилителе гистерезис - это надо постараться. (Ты, по-моему, находил, какой порядок нелинейности у тебя получался?)

---------- Сообщение добавлено 11:02 ---------- Предыдущее сообщение было 10:54 ----------

Можно конечно по амплитуде и фазе первой гармоники измерять АЧХ и ФЧХ.
Но результат будет верен в установившемся состоянии,

Вообще-то, АЧХ/ФЧХ определены и верно измеряются именно для установившегося режима (синусоиды бесконечны во времени).

[Nota Bene]

это следствие вполне стационарного переходного процесса

Да пусть будет тип "радиоимпульса". Суть не меняется.
Аудио усилитель в общем (частном ) случае - ФВЧ 1/2/смешаного порядка.

Найти в нормальном усилителе гистерезис - это надо постараться.

К примеру - тепловые искажения.
Memory Distortion

[Игорь Гапонов]

Считать обычно ничего не нужно. Переходная характеристика гладкая - значит все в порядке.
А время нарастания почти однозначно определяется полосой частот. То есть, вопрос о временах сводится к вопросу о полосе воспроизводимых частот.


Гистерезис - нелинейность.
Найти в нормальном усилителе гистерезис - это надо постараться. (Ты, по-моему, находил, какой порядок нелинейности у тебя получался?)

1. Это ("определяется полосой частот") верно только для "гладких спектров", характерных для ПХ без выбросов.

2. Ну, дык спектр у одного и того же сигнала, прошедшего через один и тот же объект с гистерезисом может быть разным, в зависимости от начальной точки на этом гистерезисе. Поэтому процесс его солпровожающий нестационарный. Конечно, наши усилители если и обладают гистерезисом, то слишком узким, чтобы на него обращать внимание. Но вот этого нельзя сказать в реальном диапазоне воздействий про тонкую оболочку, которая представилась нам как "диффузор" . В механике вообще гистерезис на каждом шагу. Например, кулоновское трение.

Offтопик:
А вот для однозначных функций и не только линейной, которая во времени не меняется (отсутсвует параметрическое воздействие) имеется однозначная связь спектра и входного сигнала. Самое интересное, что рядами Вольтеры и то и то описывается хоть и сложно, но достаточно полно.

[hydr]

Что-то подобное, в приложении к акустике я начинал анализировать тут: Моделирование ФВЧ с аппроксимацией АЧХ по Баттерворту.

http://reanimator-h.narod.ru/batt6/batt_6_rsp.png

"Зеленым цветом показано входное воздействие, синим - выходной сигнал, красным - огибающая.
Если подробнее рассмотреть характер переходных процессов в таком фильтре, можно увидеть, что выходной сигнал приобретает такую форму не только за счет искажения огибающей (из-за ГВЗ), но и за счет реакции фильтра на фронты огибающей. Эти колебания происходят всегда на частоте, соответствующей максимальному ГВЗ фильтра."

Вот, что интересно. Огибающая описываемая комплексной экспонентой может быть представлена как:

е^ix = cos x + i*sin x

Это знаменитая формула Эйлера.
Так может быть, что то в теории линейных искажений подправить?

С уважением hydr.

[Teoretic]

К примеру - тепловые искажения.

Да, знаем такую страшилку.
Ни разу не встречал практических измерений тепловых искажений в усилителе.
Подать на канал Х осциллографа входной сигнал, на Y - выходной?
Надо как-то отличить полученную петлю от петли частотных искажений.
То есть, векторный индикатор покажет и тепловые искажения, но вместе с остальными нелинейными.

---------- Сообщение добавлено 11:21 ---------- Предыдущее сообщение было 11:14 ----------

Но вот этого нельзя сказать в реальном диапазоне воздействий про тонкую оболочку, которая представилась нам как "диффузор"

Куда не иди, а все равно упрешься в динамик. Это и есть самое узкое место в звуковоспроизведении (а вовсе не усилитель).

[wert]

Я же ясно сказал что использую первый период только для косвенной оценки векторных искажений

Это грубая ошибка.
Так как косвенные методы до применения валидируются в том числе на предмет правильности и адекватности применения входящий в него верификационных компонент.
Если верификационная компонента не адекватна, косвенный метод признается неадекватным.
Это установившаяся практика во всем мире и имеет стандартизированные процессы.
Нарушать эти правила, означает совершать ошибку.
В Вашем косвенном методе оценки векторных искажений Вы нарушаете правила использования FFT для оценки искажений.
Применение FFT в Вашем случае является верификаицонной компонентой, которую Вы пытаетесь неадекватно использовать.

[Игорь Гапонов]

Куда не иди, а все равно упрешься в динамик. Это и есть самое узкое место в звуковоспроизведении (а вовсе не усилитель).

Моя имхо говорит мне, что эти вполне реальные и могущие иметь место локальные гистерезисы ("заломы") диффузора есть одна из причин т.н. "структурных призвуков" и ни какими коррекциями тока в катушке, когда и коррекция и исполнение возлагаются на один силовой элемент, их поправит принципиально нельзя даже с помощью "идеальной ЭМОС".

[eksaedr]

До магнитного зазора всё делается электрически, а после акустически. Вот любимое Алексово согласование.

[Petr-1951]

Набросились как будто я только и делаю выводы по тесту на 1-м периоде, причем крайне ошибочные. Этот тест для меня что то вроде «контрольки» для электрика — типа «есть напряжение» или нет — не более того. Если обратили внимание, то в моих статьях полный набор тестов и даже больше чем в подавляющем большинстве публикаций.

Т.е. как бы очевидно, что искать в частотном спектре сигнала на выходе тракта имеющего только линейные искажения, новые составляющие бестолковое занятие.
И авторитет Баксандала и пр. этого положения не изменит.

Вы так и не поняли в чем заключается метод Баксандала. Баксандал вовсе не искал в частотном спектре новые составляющие, он показал как практически извлечь из сигнала векторные искажения, а это совершенно разные понятия!

Так как косвенные методы до применения валидируются в том числе на предмет правильности и адекватности применения входящий в него верификационных компонент.
Если верификационная компонента не адекватна, косвенный метод признается неадекватным.
Применение FFT в Вашем случае является верификаицонной компонентой, которую Вы пытаетесь неадекватно использовать.

Ну что же, проведем валидацию.
Начнем с того что время задержки прохождения сигнала (tPD) в реальных усилителях редко превышает 2 мкс. В подавляющем же большинстве tPD колеблется от 100 нс и менее (хорошие усилители) до 1 ...2 мкс (отстой).
Обратимся к таблице данных теста сигналов с искуственно внесенными векторными искажениями

Из таблицы четко видно, что Кг на первом периоде прямо-пропорционален времени задержки. Это дает мне основание использовать проверку на THD на первом периоде как экспресс-анализ на векторные искажения, не более того. Кому не нравится такой подход — не делайте так, а меряйте на 100-м или еще далее периоде, соответственно и музыкой наслаждайтесь с этого же периода если конечно повезет что в фонограмме попадется такой кусок синусоиды.
p.s. забыл обратить внимание на то что на частоте 20 кГц (на которой я первым делом и проверяю, чтобы не тратить зря время на более сложные тесты) Кг=0,01% соответствует задержке 100 нс - это близко к расчетному значению 80 нс по Досталу для такого уровня векторных искажений. Так что все нормально! "не нравится - не ешь!"

[wert]

Обратимся к таблице данных теста сигналов с искуственно внесенными векторными искажениями

Смешались люди кони...
Во первых, не показана валидация Вашего метода, вместо валидации представляете в очередной раз ошибочный результат вашего метода.
во-вторых, подменили понятия и параметры, вместо векторных искажений вносите время задержки,
в третьих, метод не может быть валидным, так как вы неадекватно используете FFT для определения Кг, что делает не возможным говорить об адекватности валидации и косвенного метода в целом.
Валидацию можно провести оперируя не подменами понятий, а прямыми исследуемыми величинами, на которые ссылается метод,
верификационные компоненты должны быть "чистыми" а не косвенными и должны быть адекватными, чего вы не показали.
Вы ходите по кругу, одно предположение цепляете за несколько других в подтверждение первого.

[Petr-1951]

подменили понятия и параметры, вместо векторных искажений вносите время задержки

вы так ничего и не поняли, вот начало синусоиды частотой 20 кГц с искусственно внесенными искажениями путем задержки сигнала на 50 нс. Аналогично было сделано и на других частотах, результат тестов приведен в таблице. То что векторные искажения связаны именно с задержкой надеюсь понятно, непонятно - открывайте книгу Достала и изучайте...

то что отражено синим - дает амплитуду меандра векторных погрешностей при тесте с помощью треугольного сигнала
Заштрихованное желтым дает всплески векторных искажений напротив вершин треугольного сигнала. В реальном сигнале чем больше время задержки, тем больше будут смазаны мелкие детали (микродинамика) звукового материала, тем более "мертвым" будет звук

[wert]

вы так ничего и не поняли,

Таки да, я так и не понял, где тут у вас векторные искажения, покажите на приведенном графике вектор искажений,
можете определить градиент, ротор, дивергенцию, лапласиан.
Ну нет тут никакого векторно дифференциального анализа, ну хоть десяток подобных картинок нарисуйте.
Понимаю красивое сочетание векторные искажения для статей, но для начала нужно хотя бы понять что это,
но из ваших описаний можно догадаться что такое векторные искажения - это и Кг, и ГВЗ, и наверное еще что пока не ведомо и не понятно для народа.
Но более не могу тратить свое время, чтобы уберечь вас от ошибок,
так как вижу неприклонную позицию по определению вашего метода векторных искажений, основой которого есть измерение Кг для непериодической функции,
ну это Ваше право, только пожалейте людей, не пишите это и не публикуйте, ведь это действительно непристойно для инженера публициста...

[Petr-1951]

вижу неприклонную позицию по определению вашего метода векторных искажений, основой которого есть измерение Кг для непериодической функции

я уже объяснял hydr, повторю и для вас: векторные искажения я измеряю методом Баксандала, который к Кг не имеет ни малейшего отношения. Сколько можно толочь воду в ступе?

[hydr]

я уже объяснял hydr, повторю и для вас: векторные искажения я измеряю методом Баксандала, который к Кг не имеет ни малейшего отношения. Сколько можно толочь воду в ступе?

Да не интересен мне Баксандал. Отношусь к Вашему:

"взял модель «безупречного» усилителя Д.Селфа (можно проверить на модели любого усилителя с конденсатором в ОС) и измерил искажения сигнала частотой 20 Гц на разных периодах начиная с первого. На 1-м периоде Кг=1,2%, на 5-м (на котором чаще всего и измеряют) уже 0,06%, далее постепенно снижается и на 100-м периоде искажения всего 0,0001%"

Про Кг на первом периоде говорю. Ведь сказал уже, что с точки зрения строгой теории это Ваше Кг на первом периоде полная ахинея, но возможно, что разложение экспоненты на спектральные составляющие можно использовать для анализа качества переходных процессов в линейных реактивных цепях. Поскольку сие не стыкуется с общепризнанными понятиями, то имею смелость сказать, что метод корявый не смотря на возможную полезность.

С уважением hydr.

[Petr-1951]

Про Кг на первом периоде говорю
С уважением hydr.

Опять двадцать пять. Кг хоть на каком периоде это ни о чем, сколько раз повторять. Нравятся красивые циферки смотрите и слушайте после 100-го. Я приводил высказывания Агеева, что больше всего с качеством звука коррелируют векторные искажения, а это метод Баксандала который Вам не интересен, поэтому ничем не могу помочь. Не так давно помогал товарищу сделать апгрейд одного усилителя, удалось снизить задержку в 3 раза. При этом Кг по спектрам не изменился, он измерял хорошей картой с шумом ниже -160 дБ. Доработкой он остался очень доволен, так как качество выросло на порядок, по его ощущениям. Так что не топчитесь на месте. Успехов!