Глубокая ООС и динамические искажения в УМЗЧ

[Teoretic]

Динамические искажения.pdfНаверное, это надо было сделать намного раньше, но лучше поздно, чем никогда.
Надеюсь, эта тема внесет некоторую ясность в вопрос о глубокой ООС.

Сама заметка:
http://minus.com/lbwxxedETMAj0

Выкладываю в pdf, там формулы и рисунки.

Модели в MicroCap8:
http://minus.com/lbuW9uqjOJEmpQ
http://minus.com/lba5ivZ94guuqV

Вот плод коллективных трудов, исправленная заметка и модели.
tim2.cir
tim1.cir
Динамические искажения.pdf

[теоретизирующий практик]

Нужно не менее 120-140 дБ

Может и нужно, но посмотрим практически, пусть Ку уся 30 дБ (не слишком много, но пойдет) ООС 50 дБ (не слишком много, но приятно, при исходно малых искажениях основы), получается Ку УН - 80 дБ. Мы же не клепаем усь для многоканальной широкополосной связи. Ну если на спортивные состязания по рекордам минимизации искажений усей... , (но не звуковосапроизводящих установок, так как здесь грамотный биампинг переплюнет любой сверхлинейный усь с аналогичными головками.) Может и ошибаюсь, но не сильно.

Анатолий.

[Edgar]

Первый полюс сколько?

Мааало, 0.1Гц Правда, там уже 165 дБ

[Mepavel]

AD826 однокаскадный, правда там не 120 дБ, но тем не менее. Модель в микрокапе по такой топологии с четырьмя парами ВК (привет ВВ Сухова!) давала усиление под 120 дБ до первого полюса.

Не 120, а всего лишь 70-80 дБ. Покажите, пожалуйста мне эту модель в микрокапе.

---------- Добавлено в 15:08 ---------- Предыдущее сообщение в 15:06 ----------

Может и нужно, но посмотрим практически, пусть Ку уся 30 дБ (не слишком много, но пойдет) ООС 50 дБ (не слишком много, но приятно, при исходно малых искажениях основы), получается Ку УН - 80 дБ. Мы же не клепаем усь для многоканальной широкополосной связи. Ну если на спортивные состязания по рекордам минимизации искажений усей... , (но не звуковосапроизводящих установок, так как здесь грамотный биампинг переплюнет любой сверхлинейный усь с аналогичными головками.) Может и ошибаюсь, но не сильно.

Ну так пример этого "Новый усилитель" Л. Зуева.

---------- Добавлено в 15:08 ---------- Предыдущее сообщение в 15:08 ----------

Мааало, 0.1Гц Правда, там уже 165 дБ

Это Вы где такое увидели? В даташите на AD826 первый полюс на частоте 10 кГц.

[Edgar]

Это Вы где такое увидели? В даташите на AD826 первый полюс на частоте 10 кГц.

Не AD826 а модель усилителя типа УНЧ Орлова. На 20кГц там ничего необычного...65дБ усиление всего

[Mepavel]

Не AD826 а модель усилителя типа УНЧ Орлова

И Вы хотите сказать, что один каскад УН пусть даже в микрокапе давал 120 дБ усиления? (разве что если напряжение Эрли в модели транзисторов поставить космическим, тогда можно). Ещё надо исключить эмиттерный резистор в каскаде с ОЭ.

[Edgar]

Вот модель. Может она и ошибочная в корне. Я с ней, собственно, не долго игрался.
Orlov BJT.cir

[Mepavel]

Edgar, спасибо.
Посмотрел. Второй диф. каскад УН даёт 105 дБ усиления (график снизу). Остальное усиление за счёт первого ДК (график сверху).

[Edgar]

Мне кажется, там справа всё же сломанный каскод

[audiomun]

Посмотрел. Второй диф. каскад УН даёт 105 дБ усиления (график снизу). Остальное усиление за счёт первого ДК (график сверху).

Павел, посмотри внимательнее - в УМЗЧ Орлова всего один каскад усиления напряжения, просто он сложный(стыдно, батенька) - статья так и называется(Радио №12 1997г). Вячеслав

---------- Добавлено в 16:29 ---------- Предыдущее сообщение в 16:17 ----------

Вот модель.

Коррекцию решил по-другому сделать, не как в оригинале? Выбросил три транзистора и заменил полевики - в результате стало немного хуже(у Орлова Кг -100дБ в звуковом диапазоне, если не ошибаюсь). Ищущий, да найдет..... Вячеслав

[Mepavel]

Павел, посмотри внимательнее - в УМЗЧ Орлова всего один каскад усиления напряжения, просто он сложный(стыдно, батенька) - статья так и называется(Радио №12 1997г). Вячеслав

audiomun, да если так рассуждать, то у нас будет везде один каскад усиления по напряжению. Если бы это было так, то первый каскад не давал бы 40 дБ усиления, если что. Думать надо.

[И. ЗАМОТКИН]

Если интересно - вот ещё один вариантhttps://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1497369

[Mepavel]

Коррекцию решил по-другому сделать, не как в оригинале? Выбросил три транзистора и заменил полевики - в результате стало немного хуже(у Орлова Кг -100дБ в звуковом диапазоне, если не ошибаюсь). Ищущий, да найдет...

Как измеряется Кг в 100 дБ в звуковом диапазоне С. Агеев уже писал. В любом случае, в этих усилителях идёт спад глубины ООС с ростом частоты. audiomun, ну и как Вы думаете какая там глубина ООС на 20 кГц получается?
Интересно насколько нужно много ума, чтобы построить УМ по схеме большинства усилителей AD?

[audiomun]

да если так рассуждать, то у нас будет везде один каскад усиления по напряжению.

Тогда прими мои поздравления с изобретением ноу-хау, хорошо - тогда любой дифференциальный каскад тоже будем считать за два, по новому? Интересно - а какое усиление сигнала может быть в точках Р1 и Р2, если на эти точки нагружены эмиттеры Q7 и Q8 - там усиление по напряжению гораздо меньше единицы. Вячеслав

[Mepavel]

Интересно - а какое усиление сигнала может быть в точках Р1 и Р2, если на эти точки нагружены эмиттеры Q7 и Q8 - там усиление по напряжению гораздо меньше единицы. Вячеслав

См. по верхнему графику AЧХ [v(P1)-v(P2)]/[v(IN+)-v(IN-)] = 40 дБ. Мистика? Но такая модель в микрокапе. Я там ничего не изменял. Хотя на 1 кГц усиление сваливается до минус 7-10 дБ (что больше похоже на правду).

[audiomun]

Но такая модель в микрокапе. Я там ничего не изменял.

Дааа, а глаза и мозг тогда на что даны?(off - а это правда, что ты диссертацию защитил? Представляю.....). Вячеслав

[Mepavel]

Дааа, а глаза и мозг тогда на что даны?(off - а это правда, что ты диссертацию защитил? Представляю.....). Вячеслав

audiomun, Вы хотите сказать, что это глюк микрокапа? ;)

---------- Добавлено в 17:17 ---------- Предыдущее сообщение в 17:16 ----------

Offтопик:

(off - а это правда, что ты диссертацию защитил? Представляю.....)

audiomun, вот это наезды ;) А Вы защитили?

[shkal]

Если хочется увеличить глубину ООС без понижения скорости нарастания - надо наращивать частоту граничного усиления в петле. Все другие методы применения многополюсной коррекции без увеличения fгр, так или иначе будут заваливать скорость нарастания. Это математика и неважно каким способом достигается эта коррекция.

Вот это совершенно неверно. Можно увеличивать скорость нарастания за счёт тока покоя входного дифкаскада, сохраняя исходную крутизну добавлением эмиттерных резисторов. Усиление без ООС не измениться. Или использовать на входе ПТ с большим напряжением отсечки.
А в усилителях с ТОС всё по-другому. Кстати, популярные здесь конструкции (Зуева и все Lynx) сделаны именно по такой структуре.

С моей точки зрения, если хочется глубокой ООС, самый прямой путь - формирование АЧХ вида -20дб-40дб-20дб, как сделано у С.Агеева в сверхлинейнике и в ZD-50, а не разгон полосы в десятки мегагерц.

Offтопик:
Это не мой путь. Я считаю, что основная цель разработки - сделать усилитель максимально линейным до охвата его ООС

[Johny]

основная цель разработки - сделать усилитель максимально линейным до охвата его ООС

...и достаточно быстрым...(но без фанатизма).
Первый полюс исходного усилителя (до включения ООС) >30...50 кГц, но <200 кГц.
И все будет хорошо при глубине ООС ~40...60 дБ.
А всякие там скорости нарастания, и прочие насыщения и ограничения - это все легко решается правильным выбором режимов и не составляет никакой проблемы.

[теоретизирующий практик]

audiomun, да если так рассуждать, то у нас будет везде один каскад усиления по напряжению. Если бы это было так, то первый каскад не давал бы 40 дБ усиления, если что. Думать надо.

Что Вы имеете в виду, 40 дБ чего? По напряжению, по току, по мощности? Частое использование разных имитаторов- симуляторов иногда отрывает от реальной ситуации. Без особых подсчетов, невооруженным глазом видно, что "первый каскад" имеет Ку по напряжению меньше единицы.

Извините не сижу за ПК, потому поздно ответил.

Анатолий

PS Ну вот! audiomun сам давно среагировал

[Mepavel]

Вот это совершенно неверно. Можно увеличивать скорость нарастания за счёт тока покоя входного дифкаскада, сохраняя исходную крутизну добавлением эмиттерных резисторов. Усиление без ООС не измениться. Или использовать на входе ПТ с большим напряжением отсечки.
А в усилителях с ТОС всё по-другому.

shkal,Вы не совсем меня правильно поняли. Разумеется скорость нарастания может ограничиваться разными факторами (например можно сделать ток ИТ ДК очень маленьким и скорость нарастания будет ограничиваться этим) и т.п. Это следствие. Разработчик, задавая режимы ИТ ДК, режим ограничения тока УН и т.д., ставит перед собой вполне определённую задачу (ведь нельзя бесконечно увеличивать эти параметры). Кроме того, хорошо когда есть возможность сохранять крутизну, добавлением эмиттерных резисторов. Речь о другом. Предположим перед нами уже оптимизированный по этим параметрам усилитель. Чтобы поднять глубину ООС, к примеру, путём добавления участка "-20дб-40дб-20дб" мы вынужденны будем ввести инерционный элемент, который обязательно завалит скорость нарастания и от этого никуда не деться. Мы не можем бесконечно увеличивать глубину ООС не наращивая граничную частоту петлевого усиления, т.к. в противном случае участок спада в 40дб будет всё дальше и дальше уходить в НЧ область, тем самым повышая риск перегрузки каскадов уже на ЗЧ.

---------- Добавлено в 20:08 ---------- Предыдущее сообщение в 20:06 ----------

Первый полюс исходного усилителя (до включения ООС) >30...50 кГц, но <200 кГц.
И все будет хорошо при глубине ООС ~40...60 дБ.

Ну так далеко идти не надо - "Новый усилитель Зуева".

---------- Добавлено в 20:12 ---------- Предыдущее сообщение в 20:08 ----------

Что Вы имеете в виду, 40 дБ чего? По напряжению, по току, по мощности? Частое использование разных имитаторов- симуляторов иногда отрывает от реальной ситуации. Без особых подсчетов, невооруженным глазом видно, что "первый каскад" имеет Ку по напряжению меньше единицы.

40 дБ - усиления по напряжению. теоретизирующий практик, к сожалению, Вы , как и audiomun не можете понять почему такое усиление показал симулятор. Видимо в старой школе учили замещать эмиттерный переход транзистора просто диодом. Вот Вам и непонятно откуда на НЧ резко возрастает входной импеданс второго ДК, включенного по схеме с ОБ, и нагруженного на плавающее ТЗ.
Тогда прошу Вас ознакомиться с эффектом Эрли в биполярных транзисторах.