Идеальный композитный усилитель

[scrgmcdcs]

Цель - выжать максимум параметров в симуляторе из композита на дешевых чипах - NE5532, TDA2050 или LM1875.
Идеальный композит - при правильном подборе параметров глубина ООС 90 дб на 20 кгц - практически максимум усиления оу.
Улучшать можно только устойчивость
test_nfb_cor.cir
-без фильтра, работает, глубина оос 20 кгц - 96 дб, запас по фазе 45 град.

модель OPA453 используется для правильного моделирования ФАЧХ TDA2050 и LM1875 - тк их модели в инете неправильные,
точность оцифровки даташитов -толщина линии +-2град по фазе на горизонтали.


тут неправильная модель LM3886 http://www.audio-perfection.com/foru...24975#pid24975

правильная модель LM3886_ED LM3886_ED.zip

принцип компенсации взят из
an67f.pdf

суть идеи - коррекция оу1 до 100кгц практически никак не влияет, но компенсирует фачх на высоких частотах,
для компенсации завала на 500кгц служит фильтр - не реализован пока.
В результате - до 100кгц глубина ооос ограничена только (практически 99.99%) усилением оу)

Приступим к расчету:
модель NE5532 - http://s-audio.systems/blog/spicemodels/, картинки убедили - http://s-audio.systems/blog/5534-measurement
- это график усиления-странный, но какой майкрокап показывает)
- это график производной усиления - спад, который должен быть 20Дб/декада)
- это график производной производной усиления
вот из него определяются частоты полюсов, необходимые для расчета.
NE5532 - имеет 1 полюс -20дб на НЧ, второй полюс -20дб на 283 кгц, и третий полюс, но не -, а +20дб на 1.5 Мгц, и 4-й -20дб на 10 Мгц.
OPA453 - имеет 1 полюс -20дб на НЧ, второй полюс -20дб на 2.27 Мгц, судя по оцифровке даташита, у TDA2030 там сразу 2 полюса -20дб.

[begemot61]

запас фазы для генератора хватает и 30 гр.,

А как же он тогда загенерит?

---------- Сообщение добавлено 20:52 ---------- Предыдущее сообщение было 20:35 ----------

Вы серьёзно делаете параллель между блоком питания (который не усиливает звуковой сигнал) и схемой от генератора, которым Вы хотите усиливать звуковой сигнал?

Стабилизированный источник питания это обычно всего лишь усилитель опорного напряжения. Охваченный всё той же обратной связью.
Та самая, про которую как считает Валет "Все здесь знают, как работает ..."

---------- Сообщение добавлено 21:02 ---------- Предыдущее сообщение было 20:52 ----------

Если Вам нужна такая сложная коррекция

А что в ней сложного? Каждый элемент в ней рассчитываемся элементарным образом и предназначен для вполне определённой цели.

Любой дополнительный полюс или ноль в полосе частот, где усиление больше 1, приводит к ухудшению переходной характеристики

А вот с этого момента можно поподробней?

---------- Сообщение добавлено 22:11 ---------- Предыдущее сообщение было 21:02 ----------

Это спад АЧХ или спад ФЧХ ?

Академикам это не важно

я фахч глубины оос имею ввиду

Это то что в приличных домах лондону и парижу, ну там где не все знают как работает ОС, принято называть петлевым усилением?

Не каждый усилитель может переварить такой сигнал.

Не каждый, чтоб не переварил нужно сильно постараться. У некоторых, впрочем, получается.

есть много статей в специализированных журналов

Есть, уже с давних времён есть...

что нужны более сложные сигналы

Это те которые ни разу не показали ничего нового?

Вывод статьи - все подобные методы хорошо коррелируют со стандартными КГИ и IMD.

Совершено верно.

Кроме "DIM (TIM)-test"-а и аналогичных

Методы борьбы известны, легко реализуемы, да и сами тесты совсем не радикальные, даже DIM100
Надо скорее принимать специальные меры что бы это присутствовало хотя бы на уровне порога различимости лучших
современных профессиональных звуковых анализаторов искажений. Впрочем у некоторых иногда получается.

Всё это не имеет отношения к проверке переходной характеристики

А что не так с переходной характеристикой?
"The tone burst" как раз очень гуманный и не напрягающий тест.

[Слава.С]

Возможная ЛАХ композита.

[misha88]

А как же он тогда загенерит?

Имелось ввиду запас фазы в схемах усилителя от генератора (автор темы рассматривает такой вариант), а не в петле всего генератора.

"The tone burst" как раз очень гуманный и не напрягающий тест

Я совсем не против и не понимаю, почему его мало используют для проверки усилителей.

Кстати, насчёт влияния нелинейности на искажения. Посмотрите на патент RU2227921, там тоже указывается, что на разные виды сигналов нелинейность усилителя проявляется по разному, что требует других методов проверки.

Возможная ЛАХ композита.

Спад 40 дБ в самом начале сильно исказит фазу и наверняка испортит переходную характеристику. Хоть многие и посмеиваются над моими требованиями постоянства фазы (не более 10 гр. изменение) в звуковой полосе до охвата ООС, но моя логика проста, ООС не всегда правильно обрабатывает импульсные сигналы (выше много раз объяснял, почему), поэтому лучше иметь исходную ФЧХ как если бы не было ООС, что гарантирует отсутствие проблем с фазой при любых сигналах (если конечно требуется универсальный звуковой тракт).

[ViktKors]

Возможная ЛАХ композита.

Их таких (возможных) можно строить бесконечное количество.

Но все-же лучше (имхо), от чего-то отталкиваться.
Вот, лет 10 назад выкладывал тут примитивную (без "дуракоустойчивости") табличку по прикидке ЛАЧХ петлевого в подобных случаях.
Ничего особенного, забил формулу из небезызвестного "сборника тостов" (как обозначил begemot61).

Feedback_Nyquist_a.xls

Вроде как тут все понятно.
Видны и частоты полюсов-нолей.

С добротностью комплексносопряженных пар можно играться, но конечно стоит принимать во внимание, что усиление охваченного ОС усилителя содержит в себе все особенности усиления до охвата ОС, в том числе и всякие "колебательности", пусть и придушенные в "глубину ОС раз". В этой связи особенно "коварны" связки нулей недалеко от частоты единичного усиления в петле ОС - петлевое усиление небольшое, и они могут быть вполне заметны на переходной характеристике.


Это не единственный способ "нагнать петлевого" и не всегда он оптимален, но иметь в арсенале стоит, имхо.
---------- Сообщение добавлено 08:58 ---------- Предыдущее сообщение было 08:55 ----------

Я совсем не против и не понимаю, почему его мало используют для проверки усилителей.

Потому как клиппинг никому не нужен, а это означает, что на таком тесте средняя амплитуда (rms) получается незначительной. Фактически это тест для проверки усилителей класса В на "ступеньку", что уже давно потеряло актуальность.

[.Васильев]

Их таких (возможных) можно строить бесконечное количество.

Но все-же лучше (имхо), от чего-то отталкиваться.
Вот, лет 10 назад выкладывал тут примитивную (без "дуракоустойчивости") табличку по прикидке ЛАЧХ петлевого.
Ничего особенного, забил формулу из небезызвестного "сборника тостов" (как обозначил
.

В виндовс 10 диаграмма не отображается. Пишет что не поддерживается

[Слава.С]

Скорее всего "бином финика" будет включать два варианта композита.
первый- многополюсная фчк.
второй- двухполюсная фчк.
Спасибо.

[ViktKors]

В виндовс 10 диаграмма не отображается. Пишет что не поддерживается

Увы, нужен Эксель от MS. Любая версия не старше 1997 года.

Ну или можно попытаться чуть другую версию открыть прямо в браузере. Может как-то и получится.

[anatol0]

Offтопик:

Увы, нужен Эксель от MS. Любая версия не старше 1997 года.

Open Office бесплатный прекрасно открывает.

[.Васильев]

Увы, нужен Эксель от MS. Любая версия не старше 1997 года.

Ну или можно попытаться чуть другую версию открыть прямо в браузере. Может как-то и получится.

эта открылась полностью

---------- Сообщение добавлено 10:38 ---------- Предыдущее сообщение было 10:34 ----------

В офис 2004 открывает все . В мойофис диаграммы только нет.

[ViktKors]

Это все бессмысленно - сравни фазу своей модели и даташита.

Если что и имеет не очень много смысла - так это через неделю после регистрации тыкать и рассказывать насколько тут все неправы

Все модели из интернета 1875 2030 3886 показывают неправильную фазу, с ними нельзя моделировать.

А кто-то заставляет? Ну и кроме прочего, вегалаб - тоже "интеренет", так что вот так огульно "все модели их интернета" - не по адресу.

вот нормальная модель

+/- пройдет.

Вот Ваша модель (синим) на фоне того, что тут выложено (красное) уже 10 лет как:

Предлагаемая Вами модель скорее всего минимально-фазовая. Это не очень большой недостаток в данном случае, но такие модели чуть оптимистичнее реальности.

Ну и вроде как речь шла не о модели (которая тут просто усиление от частоты - 4.7e5/((1+s/1e2)*(1+s/1.5e7))*exp(-4.2e-8*s) ), а петлевом усилении?

П.С.
вот, как соотносится датащит с указанным усилением.

Это тоже картинка из Экселя.
Собственно, если есть желание делать что-то всерьез, подобную наглядную процедуру верификации модели стоит делать с каждым ОУ.
Если не совпадет, то найти полюса/нули не очень сложно - нужно копипастнуть график их датащита и положить его под сделанную прозрачной диаграмму в экселе (может и в MC можно, не суть важно где и как).

[scrgmcdcs]

Если что и имеет не очень много смысла - так это через неделю после регистрации тыкать и рассказывать насколько тут все неправы


А кто-то заставляет? Ну и кроме прочего, вегалаб - тоже "интеренет", так что вот так огульно "все модели их интернета" - не по адресу.


+/- пройдет.

Вот Ваша модель (синим) на фоне того, что тут выложено (красное) уже 10 лет как:

Предлагаемая Вами модель скорее всего минимально-фазовая. Это не очень большой недостаток в данном случае, но такие модели чуть оптимистичнее реальности.

Ну и вроде как речь шла не о модели (которая тут просто усиление от частоты - 4.7e5/((1+s/1e2)*(1+s/1.5e7))*exp(-4.2e-8*s) ), а петлевом усилении?

покажите ссылку на вашу модель - интересно - я все перепробовал, у всех фаза нерабочая была.
нам полюса важны, а не просто усиление, фаза показывает их.

[ViktKors]

покажите ссылку на вашу модель - интересно - я все перепробовал, у всех фаза нерабочая была.
нам полюса важны, а не просто усиление, фаза показывает их.

См. выше в "П.С.". Там усиление, полюса и задержка видны слева вверху.

Модели как таковой нет, для просчета усиления она не особо нужна. А вот усиление проверить (оно указано через формулу, в данном случае 4.7e5/((1+s/1e2)*(1+s/1.5e7))*exp(-4.2e-8*s) ) - это первый шаг практически всегда.
Ну а затем по вкусу - добавить клипп, выходное сопротивление, паразитов каких нибудь.

[scrgmcdcs]

[QUOTE=ViktKors;2919588]
Вот для чего правильная модель нужна
- 3-й график это то, что вы на прошлой странице рисовали от руки

Прпобуйте такое вручную рассчитать 96 дб глубина оос.
test_nfb_cor.cir

[ViktKors]

Вот для чего правильная модель нужна
Прпобуйте такое вручную рассчитать)

Ничего не понял.
Зачем вручную?
1. АЧХ усиления микросхем нарисована в датащите. Проверить "какую-то модель" несложно. Если модель "левая", то перерисовать усиление из датащитного графика в симулятор (в том или ином виде) - дело нескольких минут.
Тут ничего рассчитывать пока не надо. Тупой подгон результата без участия головного мозга.

2. Нужно определиться с целевой АФЧХ петлевого усиления. Критерии - какие нравятся. Естественно, с учетом ограничений элементарной базы.
Тут можно, наверное, как-то "вручную" думать, но вообще говоря можно поступить и проще.
Например

3.0 Открыть диаграмму из поста выше. Забить подходящие данные. Посмотреть на график. Если он понравился,
то
3.1 в симуляторе прямо по графику петлевого усиления нарисовать линиями желаемую АЧХ петлевого усиления.
3.2 подогнать график симулированного усиления как можно ближе к нарисованной ломанной.
Если не получилось - вернуться в к пункту 3.0 и повторить с другими данными.
3.3. убедиться, что фаза получилась адекватной.

Но конечно можно и вручную, в чем проблема? Если полюса ОУ известны, целевая функция (тоже полюса-ноли) известна. В чем проблема посчитать карандашом в столбик резисторы-конденсаторы?
Ну это если дело настолько продвинуто, что в уме уже не выходит, а идти к компу с симулятором лень.

---------- Сообщение добавлено 14:59 ---------- Предыдущее сообщение было 14:23 ----------

такое вручную рассчитать 96 дб глубина оос.
test_nfb_cor.cir

опять-таки. Может речь о том, чтоб "такое" не рассчитать, а "получить методом тыка" (перебором номиналов в симуляторе)?

3-й график это то, что вы на прошлой странице рисовали от руки

Кто я? где я?
Вроде как на прошлой странице (как и на любой кроме этой) темы я ничего не писал, и не рисовал, тем более "от руки"
Может конечно я забыл, что у меня склероз.. Не сочтите за труд, поясните.

[scrgmcdcs]

Кто я? где я?
Вроде как на прошлой странице (как и на любой кроме этой) темы я ничего не писал, и не рисовал, тем более "от руки"

Я хочу сказать, что ваш метод правильный, но примним только для примитивных случаев, на сложных 10 раз запутаешся.

[ViktKors]

Прпобуйте такое вручную рассчитать 96 дб глубина оос.

Я хочу сказать, что ваш метод правильный, но примним только для примитивных случаев, на сложных 10 раз запутаешся.

Понятно.
Вот 96+ дБ на 20 кГц.
Выбирайте любой из "примитивных случаев":

ИМХО, и впрямь, тут заблудиться - это как в трех соснах.

Только проблема в том, что Вы явно не поняли, о чем "мой метод"
Бывает.

[scrgmcdcs]

Только проблема в том, что Вы явно не поняли, о чем "мой метод"
Бывает.

Все я понял - только при изменении параметров коррекции 1-го оу, все параметры композита меняются,




вот три сосны
-
3-й график это то, что вы показали

Прпобуйте такое вручную рассчитать 96 дб глубина оос.
все верно, только без софта не разобраться)

или вот такого типа коррекцию прикрутить

ну покажите.

[begemot61]

Это все бессмысленно - сравни фазу своей модели и даташита.
Все модели из интернета 1875 2030 3886 показывают неправильную фазу, с ними нельзя моделировать.
Вложение 398587

Что мешает измерить? Это не очень сложно. Хотя конечно понадобится Network analyzer.

вот нормальная модель
Вложение 398586

Ну так пользуйтесь моей моделью, кто Вам мешает.
Она по тому и была сделана что модели производителя не устраивали.
Хотя и довольно грубая. Но её вполне достаточно для прикидки коррекции
Её легко подогнать под большинство имеющихся интегральных усилителей мощности
Там в комментах есть описание что от куда берётся.

[ViktKors]

Все я понял - только при изменении параметров коррекции 1-го оу, все параметры композита меняются

первое противоречит второму. Ну да ладно.

Прпобуйте такое вручную рассчитать 96 дб глубина оос.
все верно, только без софта не разобраться)

Бывает

или вот такого типа коррекцию прикрутить

ну покажите.

Куда? зачем?

Ставил notch (не очень острый), потому как было удобно, знал зачем, куда и как.
Могу пояснить - чтоб поплотнее "облизать" переход с крутого спада петлевого на ступеньку.
При низкой частоте единичного усиления в петле ОС (2.5 МГц - это уже вполне нормально, смысла извращаться нет, "низкая частота" - это до 1 МГц) позволяет вытянуть десяток-другой дБ на 20 кГц. Ценой переходной характеристики.
В некоторых случая переходную потом можно поправить, но это уже совсем другая история.

А "такого типа коррекцию прикрутить" - это когда тупой перебор на "авось выйдет что-то путное".
Потому и говорю, что не поняли о чем я - о том, "что получать".
"как получать" - это дело десятое, разных методов есть.

[Слава.С]

Композит "Бином финика" 03063021 21-16.
Т-мост в ЧФК первого каскада там явно лишний.
композит Бином финика 03063021 21-16.zip