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

[Edgar]

Т.е. ограничение спектра сигнала, ограниченного 20 кГц, 100 килогерцами уже слышно?

[Mepavel]

В любом случае, если есть запоминающий осциллограф, можно просто взять и посмотреть на то, что получается на выходе того же дифкаскада на реальном музыкальном сигнале... Собственно, нечто подобное делал автор ZD-50. Только сравнивал выход со входом.... но тоже на реальном сигнале. Да и до него много таких опытов было...

Я не имел ввиду, что именно в ZD-50 могут быть такие проблемы. Там эти моменты были исследованы. Просто многие проектируют глубокоосники по типу ZD-50 и при этом совершенно не проверяют его на способность нормально реагировать на ВЧ составляющие (ещё и с удивлением не понимают откуда на первом ОУ, работающем в "малосигнальном режиме", берутся гигантские выбросы). В любом случае, как мы видели, ZD-50 имеет плохой естественный клиппинг, что всё же демонстрирует его недостатки.

[viktor8m]

Т.е. ограничение спектра сигнала, ограниченного 20 кГц, 100 килогерцами уже слышно?

Во первых, есть кручение фазы (т.е. увеличивается сдвиг между НЧ и ВЧ сигналами фонограмы и это слышно, даже динамики сдвигают в глубину, чтобы одинаково приходило), а во-вторых сегодня есть источники с 192кГц кодированием (т.е. 96 кГц полосой).

[Mepavel]

Единственная реальная проблема с 3886 - низкий PSRR на ВЧ, особенно по "-" питания, соответственно "пролаз" на выход всплесков на шинах питания, вызываемых их конструктивной индуктивностью, от протекания выходного тока.

Потому, наверное, у Audiomaniac-а в ветке https://forum.vegalab.ru/showthread....85%D0%BE%D0%B4 при измерении IMD на 19 и 20 кГц, гармоника на 1 кГц больше, чем на прилежащих частотах.

[Edgar]

Во первых, есть кручение фазы (т.е. увеличивается сдвиг между НЧ и ВЧ сигналами фонограмы и это слышно, даже динамики сдвигают в глубину, чтобы одинаково приходило), а во-вторых сегодня есть источники с 192кГц кодированием (т.е. 96 кГц полосой).

А вот исследования психоакустиков говорят, что выше 5 кГц фазу ухо не различает. И уж тем более разность фаз в 10 градусов на 20 кГц. Собственно, 20кГц и слышат-то не все.

[viktor8m]

Можно надёжный источник этого? По разным сообщением, это не так.

[Mepavel]

А вот исследования психоакустиков говорят,

Edgar, да не крутит там ничего фазу. viktor8m, никак не может понять, что погрешность воспроизведения ФЧХ после охвата ООС в схемах с однополюсной коррекцией определяется больше Ft, а не частотой первого полюса. Причём ОУ с инфранизким полюсом воспроизводят ФЧХ на ЗЧ даже точнее, чем ОУ с ультразвуковым полюсом. Ему уже и промоделировал это ViktKors в посте #1063. Но видимо его старания были напрасны. viktor8m, продолжает придумывать несуществующие теории про негативное влияние инфразвукового полюса. Хотя, больше чем уверен, что он и не слушал ни разу LME49710 (LM4562).

[korolkov24]

А вот исследования психоакустиков говорят, что выше 5 кГц фазу ухо не различает.

Фазовую модуляцию различают, если память не изменяет.
Точно не различают форму сигнала, по моему выше 10кГц и его высоту, высота ощущается интенсивностью и ещё рядом косвенных факторов.

[viktor8m]

Edgar, да не крутит там ничего фазу.

Мы про входной ФНЧ, при чём тут ООС.

viktor8m, никак не может понять, что погрешность воспроизведения ФЧХ после охвата ООС в схемах с однополюсной коррекцией определяется больше Ft, а не частотой первого полюса. Причём ОУ с инфранизким полюсом воспроизводят ФЧХ на ЗЧ даже точнее, чем ОУ с ультразвуковым полюсом.

В десятый (и последний) раз повторяю, ты про ФЧХ самого входного сигнала, а я про ФЧХ разностного сигнала внутри усилителя (иначе говоря про степень исправления ООС искажений формы входного сигнала частотой выше полюса).

[Mepavel]

В десятый (и последний) раз повторяю, ты про ФЧХ самого входного сигнала, а я про ФЧХ разностного сигнала внутри усилителя (иначе говоря про степень исправления ООС искажений формы входного сигнала частотой выше полюса).

viktor8m, а я в десятый раз повторяю, что мы слушаем сигнал, который на выходе ОУ. И если на выходе сигнал воспроизводится в точности как входной, то что ещё надо? Зачем всякую чушь писать? А в схемах с ультразвуковым полюсом сигнал воспроизводится с большими искажениями и грязью на выходе. Иными словами ОУ с ультразвуковым полюсом показывают меньшую чувствительность и большее выходное сопротивление на звуковых частотах. Звук у них дрянь.

[Edgar]

Фазовую модуляцию различают, если память не изменяет.
Точно не различают форму сигнала, по моему выше 10кГц и его высоту, высота ощущается интенсивностью и ещё рядом косвенных факторов.

Ну, фазовая модуляция - это совсем другое дело. ФЧХ охваченного ООС усилителя вполне стабильна.

[viktor8m]

viktor8m, а я в десятый раз повторяю, что мы слушаем сигнал, который на выходе ОУ. И если на выходе сигнал воспроизводится в точности как входной, то что ещё надо?

Вот все уверяют, что не в точности, один ты что в точности. Кому верить (вопрос риторический)?

А в схемах с ультразвуковым полюсом сигнал воспроизводится с большими искажениями и грязью на выходе. Иными словами ОУ с ультразвуковым полюсом показывают меньшую чувствительность и большее выходное сопротивление на звуковых частотах. Звук у них дрянь.

А это разве не самая что ни есть чушь?

P/S/ Я ухожу, смогу поговорить только завтра. Заодно подумаю, как более доходчиво объяснить возникновение TIM (по твоим постам выходит, что такого понятия нет, на выходе сигнал "в точности как входной" и TIM придумали враги честных российских электронщиков).

[Mepavel]

Вот все уверяют, что не в точности, один ты что в точности. Кому верить (вопрос риторический)?

viktor8m, даташит хотя бы посмотрите, раз мне (и не только мне) не верите!

как более доходчиво объяснить возникновение TIM

Да и как связано возникновение TIM с частотой первого полюса.
P.S. viktor8m, иными словами по Вашему получается, что чем больше глубина ООС - тем больше искажения. А причина всему этому 90 градусов! А амплитуду разностного сигнала мы никак не хотим учитывать (и пофиг, что она в 100-1000 раз меньше). Хотя бы поэтому можно понять, что точность воспроизведения сигнала выше и искажений меньше.

[Teoretic]

Выложил обновленную статью и модели.

[Shaq]

http://www.cordellaudio.com/papers/a...w_of_tim.shtml

[Johny]

Выложил обновленную статью и модели

Из текста:

4. К сожалению, ссылка на журнал «Радиотехника», в котором я и прочитал
данную статью, мною утеряна за давностью лет. Чтобы ее найти,
необходимо просмотреть хотя бы содержание журналов «Радиотехника»
примерно с 1978 по 1984 годы... Увы, пока такая возможность не
представилась.4. К сожалению, ссылка на журнал «Радиотехника», в котором я и прочитал
данную статью, мною утеряна за давностью лет. Чтобы ее найти,
необходимо просмотреть хотя бы содержание журналов «Радиотехника»
примерно с 1978 по 1984 годы... Увы, пока такая возможность не
представилась.

Возможно, Вы эту статью имели ввиду: А. Е. Гробман Методы устранения искажений в широкополосных усилителях с глубокой отрицательной обратной связью. - Радиотехника, 1983, №3, с. 90-92.
В статье имеются некоторые принципиальные неточности. Строго говоря, обсуждаются не TIMD. Но, при определенных условиях схемотехники каскадов, выводы статьи гарантируют отсутствие TIMD в усилителе.

[PMCF]

http://www.cordellaudio.com/papers/a...w_of_tim.shtml

Очень полезная пара статей, написаны в хорошем стиле. Данная ветка могла бы состоять из двух постов - 1-й от топикстартера, 2-й - ссылка на данные статьи.
При всем этом, рассмотрение предмета идет в рамках несложных моделей. Рекомендации даются о необходимости запаса по скорости нарастания. А какого запаса достаточно, говорится 4, а может быть 100 лучше для слухового восприятия? Все обсуждаемые вещи действительно не сложно учесть при проектировании, да они и учтены в 99% случаев. Почему же конечный звук всегда разный, и почти не связан с THD и IMD?
Данный предмет обсуждения касается неких очень грубых возможных ошибок при проектировании, а суммарное слуховое восприятие объединяет огромное количество других более мелких факторов.

[Shaq]

Данный предмет обсуждения касается неких очень грубых возможных ошибок при проектировании, а суммарное слуховое восприятие объединяет огромное количество других более мелких факторов.

Никто не спорит что некоторые проблемы в данной области немного сложнее чем простейшие модели.

Вы читали "Bob Carver challenge"? (Да, у "них" Боб очень популярное имя)

[viktor8m]

Речь идёт о том, что ОУ с инфразвуковым полюсом вносят малые и линейные искажения в т.ч.!

viktor8m, суть в том, что если брать и сравнивать мгновенные значения входного и выходного сигнала в конкретный момент времени, то для ОУ с инфразвуковым полюсом это соответствие будет более точным, чем для ОУ с ультразвуковым полюсом (при равенстве Ft и SR).

Иными словами ОУ с ультразвуковым полюсом показывают меньшую чувствительность и большее выходное сопротивление на звуковых частотах.

По мне это всё совершенно не верно. Итак берём LME49710 (полюс 5 Гц) и ADA4898-1 (полюс 500 Гц), т.к. у них близкие Ft и SR. По твоему получается, что LME49710 на 2 порядка точнее ADA4898-1. На пост. напряжении действительно это так, а выше 500 Гц? Разве выше 500 Гц у них не одинаковая АЧХ, а значит и глубина ООС и уменьшение выходного сопротивления для одной и той же схемы включения? Ты направляешь меня к даташитам, смотрим, у ADA4898-1 при усилении +1, выходном напряжении 2Vpp, питании +-15В и нагрузке 1к на частоте 100кГц вторая гармоника -115дБ и третья -127дБ, у LME49710 при тех же условиях, но на частоте 1кГц, общие искажения -125дБ (и уже не уменьшаются при меньших частотах), а на 20кГц будет в 4 раза хуже (т.е. -113дБ). Как видим, искажения очень похожи, а полюса отличаются на два порядка.

http://www.cordellaudio.com/papers/a...w_of_tim.shtml

Ну, и в статье говорится точно в том же ключе, что и я (про задержки и влияние полюсов). Вот, к примеру, цитата из статьи о кручении фазы из-за коррекции (полюсов):

Returning to the origins of TlM, the situation is further aggravated by the additional slowness of response introduced in the open-loop amplifier by necessary feedback compensation. Each stage in a multi-stage amplifier introduces phase shift that increases with frequency.

[.Васильев]

берем один и тот же усь .Для корректности с многопетлевой оос,где негативное влияние ВК сглажено местными ос. Типа Натали или тот же старый Зуев на новой элементной базе. Ставишь туда по очереди АД845 и АД825 и сравниваешь. Даю гарантию,что с АД825 звук будет получше,один только недостаток, нуль хуже держат