УМЗЧ с ОС по вычитанию искажений

[Yauhen]

Уважаемые господа,
Как-то в №3 «Радио» за 1997г. обнаружил статью О.Русси «УМЗЧ с обратной связью по вычитанию искажений». Тема заинтересовала своей революционностью. Однако в Интернете практически нет её обуждений. Нашёл здесь, у Konkere, ветку двухлетней давности, да и та короткая, и состоит из высказываний двух-трёх человек. Странно, ведь похоже, О.Русси дело говорит.
Если кто-то всерьёз отрабатывал этот усилитель или хотя бы идею, огласите результаты, плиз. Также буду рад любым высказанным мнениям на эту тему.
Теория в изложении автора здесь: http://russi.boom.ru/Osfi.htm
Статья об усилителе здесь:

[viktor8m]

Что там происходило «внутри» усилителя никого не интересует, важно то, что происходит на выходе.

Это Вам не интересно, а на самом деле гармоники одного номера (одной частоты) сложились (на нелинейных элементах) по правилам тригонометрии с учётом их разных фаз (а значит и возможно уменьшились по амплитуде, т.е. частично компенсировались) и на выходе всего усилителя гармоники могут уже не отражать нелинейность самого усилителя. Поэтому

Уже 1000-у раз повторил, полосовые фильтры выделяют частоты гармоник, и какая у каждой гармоники фаза не имеет значения, на выходе каждого фильтра появляется напряжение, затем измеряется его амплитуда и результат выводится на экран в виде спектральной линии с амплитудой равной амплитуде напряжения на выходе фильтра (точнее, пропорциональной основной частоте сигнала).

фазы после фильтров (у фильтрового анализатора) действительно не влияют, но выделенная амплитуда будет уже не верна (по причине сказанной выше). Правда я не понимаю, почему Вы всё время толдычите о фильтрах, если мы говорим об измерениях с помощью ЗК (Вы же сами приводили такие измерения, с чего и начался разговор), у которой нет никаких фильтров и все выделения гармоник производятся математически с помощью преобразования Фурье.

Если нелинейность на входе усилителя много меньше нелинейности самого усилителя, то результаты можно принять как результаты нелинейности усилителя

Наконец то то, что я всё время пытаюсь Вам объяснить. Для достоверности измерений искажения генератора должны быть значительно (на порядок) меньше искажений усилителя. А при измерении с помощью ЗК ещё нужно, чтобы и амплитуды гармоник от усилителя были на порядок выше гармоник ЗК (аналоговой части АЦП и самого АЦП), что обычно делается с помощью подавления основного тона (напр., режектором) и последующего усиления.

Если же нелинейность на входе много больше нелинейности самого усилителя, спектральные линии не изменятся, они будут такими же как и на входе усилителя, тогда нелинейность усилителя можно просто рассчитать.

Только законами тригонометрии, а не арифметики, как Вы делаете. Гармоники это синусы, просто узнав только их амплитуду действия над ними производить нельзя.

Программный генератор, это программа способная генерировать сигналы разной формы без аппаратных средств.

И какое отношение он имеет к проверке усилителя на нелинейность? Или у Вас есть способ оценить нелинейность усилителя без подачи на него реального синуса?

[Игорь Гапонов]

... Если же нелинейность на входе много больше нелинейности самого усилителя, спектральные линии не изменятся, они будут такими же как и на входе усилителя, тогда нелинейность усилителя можно просто рассчитать.
...

Предположим, что во входном сигнале содержатся спектральные компоненты с очень близкими частотами f1 и f2 (их уровни сами выбирайте, только не ноль ). Тогда устройство, искажающее сигнал по типу "интермодуляция 21" (fint=2f1,2-/+f2,1) будет давать новые спектральные компоненты, которые будут тесно "прижаты" к исходным, и выделить их "фильтровым способом" становится тем труднее, чем плотнее исходный спектр. Расчёт же их уровня для произвольного числа исходных компонент вообще до сих пор не решённая задача.

[LabAT]

LabAT, ну нельзя все утверждения выражать так категорично. " гармоники генератора складываются с гармониками усилителя независимо от фаз" не есть абсолютная истина, если имеется хоть один пример опровержения этого утверждения. Этот пример на пальцах уже приводился:

Слово «складываются» означает алгебраическое сложение, т.е. сумма зависит от знака слагаемых. Естественно, что это может означать и вычитание.
Хрен редьки не слаще. То, что гармоники формируют форму сигнала это и означает, что они алгебраически сложились. Вычитались они или складывались в буквальном смысле не имеет значения. В любом случае получилась их алгебраическая сумма. Поэтому фильтры отсеют каждую гармонику, какой бы она ни была. И что из этого? Что анализатор не может измерить спектр от этого, гармоники исчезнут, как здесь некоторые утверждают? Нет, гармоники не только не исчезнут, они даже вырастут. А если гармоник усилителя просто нет, то и сигнал никак не изменится, нечему ни складываться, ни вычитаться. Можно только предположить, что все-таки чуть-чуть их амплитуда изменилась. Вот по этой разности и можно «прикинуть» возможный Кг.
Так что можно.

[теоретизирующий практик]

Ващще, закончится этот ОФТОП? Ну кончайте уже!

[LabAT]

Это Вам не интересно, а на самом деле гармоники одного номера (одной частоты) сложились (на нелинейных элементах) по правилам тригонометрии с учётом их разных фаз (а значит и возможно уменьшились по амплитуде, т.е. частично компенсировались) и на выходе всего усилителя гармоники могут уже не отражать нелинейность самого усилителя.
Поэтому фазы после фильтров (у фильтрового анализатора) действительно не влияют, но выделенная амплитуда будет уже не верна (по причине сказанной выше). Правда я не понимаю, почему Вы всё время толдычите о фильтрах, если мы говорим об измерениях с помощью ЗК (Вы же сами приводили такие измерения, с чего и начался разговор), у которой нет никаких фильтров и все выделения гармоник производятся математически с помощью преобразования Фурье.

Что значит «неверна»? Какая есть, та и есть. Может какая-то и уменьшилась, зато другая по тем же причинам увеличилась вдвое. Нелинейность оценивается по сумме всех гармоник, присутствующих в сигнале. Так она возрастет, а если нелинейности нет, гармоники останутся на своих местах с той же амплитудой, что и у генератора. И ни разу не получится, что они уменьшились.

Наконец то то, что я всё время пытаюсь Вам объяснить. Для достоверности измерений искажения генератора должны быть значительно (на порядок) меньше искажений усилителя. А при измерении с помощью ЗК ещё нужно, чтобы и амплитуды гармоник от усилителя были на порядок выше гармоник ЗК (аналоговой части АЦП и самого АЦП), что обычно делается с помощью подавления основного тона (напр., режектором) и последующего усиления.

Для моих усилителей таких генераторов еще не сделали. Поэтому приходится использовать то, что есть.
Нужно не амплитуды гармоник усилителя выше, а амплитуды гармоник ЗК ниже.

Только законами тригонометрии, а не арифметики, как Вы делаете. Гармоники это синусы, просто узнав только их амплитуду действия над ними производить нельзя.

Вся тригонометрия прошла внутри усилителя, зачем Вам еще что-то. Я сравниваю результаты нелинейности, а не фазу и амплитуды.

И какое отношение он (программный генератор) имеет к проверке усилителя на нелинейность? Или у Вас есть способ оценить нелинейность усилителя без подачи на него реального синуса?

А вот такое и имеет отношение, проверяю усилитель на нелинейность.

Ладно, все потом, заболел я, простудился, тяжело сидеть.

[viktor8m]

Для моих усилителей таких генераторов еще не сделали. Поэтому приходится использовать то, что есть.

Не понял, Вы придумали способ резкого уменьшения искажений в усилителях и не можете этот же способ применить для генератора и спаять с нужными характеристиками (на фиксированную частоту)?

Нужно не амплитуды гармоник усилителя выше, а амплитуды гармоник ЗК ниже.

А как Вы это сделаете? У нас же нет доступа к внутренностям АЦП. Именно поэтому все и усиливают гармоники (что возможно только, если сначало подавить основной тон), чтобы их амплитуда была на порядок выше тех, что генерирует АЦП, тогда всё честно и фазы не мешают.

Вся тригонометрия прошла внутри усилителя, зачем Вам еще что-то.

Так это из-за гармоник ЗК, если подавать напрямую. Если же сначало усилить гармоники, подавив основной тон, то действительно можно учитывать только амплитуду.

заболел я, простудился

Желаю побыстрее выздроветь.

[.Васильев]

Offтопик:
Е-мае чесно слово давно уже хочется тут реальных схем увидеть от ведущих дискуссию.реальных отработанных схем, а не прототипов с недомолвками. Иначе вся ваша теория никому кроме вас самих не нужна

[viktor8m]

Offтопик:
Е-мае чесно слово давно уже хочется тут реальных схем увидеть от ведущих дискуссию.реальных отработанных схем, а не прототипов с недомолвками. Иначе вся ваша теория никому кроме вас самих не нужна

Offтопик:
Лично я как раз опубликовал свой вариант, проверенный на работающем макете.

[Серый Мыш]

чесно слово давно уже хочется тут реальных схем

Да я вот с твоей подачи симульнул тут обычный усь - диффкаскад с дросселем между эмиттерами , УН с ОЭ, двойка на выходе. Ну почти STK , просто в диффкаскаде местная частотнозависимая ООС. На вход ОУ, коррекция по твоей схеме почти. И c LM318 и c TL071 все едино - и устойчиво и искажения на уровне 10uV. Можно диодов против насыщения и перегрузок напихать -- параметры не ухудшаются. Далее только конструктив да натурные испытания. А Тиоретики пусть клаву трут...
Тут viktor8m прав - усилитель мощности должен быть скоростнее ОУ, то есть ZD50 тут как раз компромисс - вот бы у LM3668 отключатель внутренней коррекции АЧХ найти , было бы проще и лучше.

[.Васильев]

Да я вот с твоей подачи симульнул тут обычный усь - диффкаскад с дросселем между эмиттерами , УН с ОЭ, двойка на выходе. Ну почти STK , просто в диффкаскаде местная частотнозависимая ООС. На вход ОУ, коррекция по твоей схеме почти. И c LM318 и c TL071 все едино - и устойчиво и искажения на уровне 10uV. Можно диодов против насыщения и перегрузок напихать -- параметры не ухудшаются. Далее только конструктив да натурные испытания. А Тиоретики пусть клаву трут...
Тут viktor8m прав - усилитель мощности должен быть скоростнее ОУ, то есть ZD50 тут как раз компромисс - вот бы у LM3668 отключатель внутренней коррекции АЧХ найти , было бы проще и лучше.

ЛМ3886 слишком медленная для таких действий. Писал об этом еще в ветке о композитном оу . А моя схемка тот же амфитон,можно еще с А.Агеева уном поглядеть,там более скоротной ун можно получить и более высокие характеристики(радио8/85). . Кстати АД711 тут показывает себя с самой лучшей стороны .Я уверен .что и К544уд2 с включенной внутренней коррекцией также окажется на высоте.

[Серый Мыш]

А.Агеева уном поглядеть

Не нравится - питание выше 30 Вольт - замучаешься ОУ тыкать и "плавать". Тут как раз взять "амфитон" и сделать ZeroDistorsionXX привлекательно.

[.Васильев]

Да ну, там немного питание. Там на входе параллельник стоит, а не оу. И нагружен на токовые зеркала .Но я уже понял его безперспективность,но только из за другой причины. Он же неинвертируюший.а нужен именно инвертирующий ун,иначе кранты.

[LabAT]

viktor8m, мне кажется это капитуляция LabAT-а. Мои поздравления
Теперь LabAT-у осталось понять, что "другая" совсем не обязательно "по тем же причинам увеличилась вдвое". Она тоже может уменьшиться. Или остаться неизменной.

С вами нужно держать фразы предельно точно, а то сдвиг фазы переходит в неточные фразы, вот и Вы, Николай, туда же.
Посмотрите что у меня написано, «нелинейность», а не гармоники. Общая нелинейность зависит не от одной или даже нескольких гармоник, а от всех вместе взятых. Поэтому если нелинейности усилителя нет, то ни одна гармоника не увеличится и не уменьшится. Поэтому если ни одна гармоника не изменилась, то нелинейности нет. Это реальность, которую показывает анализатор спектра. А все рассуждения здесь о гармониках, не имеют смысла. Гладко было на бумаге, да забыли про овраги. То что теоретически сдвиг фазы между теоретическими гармониками, которые видны только математически, может достичь 180 градусов можно оценить только гипотетически. Мог бы, но практически никогда не достигнет. Вы не получите реально ни одной такой ситуации, в итоге, любая гармоника на выходе усилителя обязательно вырастит.
Здесь тот же процесс, который оценивает viktor8m, когда говорит, что для измерений усилителя нужен генератор с Кг в 10 раз ниже, чем Кг усилителя. А если у меня наоборот, Кг усилителя в 10 раз ниже? Что изменится? Я просто увижу нелинейность генератора, что и вижу. И что делать? А просто тоже гипотетически предположить, что нелинейность есть, просто разрешающая способность анализатора недостаточна, значит гипотетически можно приписать гармоникам несколько большую амплитуду и рассчитать увеличение нелинейности.
У Вас просто тень на плетень зашла. Мне и в голову не приходило, забивать мозги такой ахинеей. Я просто сначала вообще не мог понять, о чем это viktor8m. У вас усилитель уже все просуммировал, все, что только можно и выдал на анализатор готовый результат, не несколько гармоник на одной частоте сдвинутых по фазе, а только одну и так на каждой частоте всех гармоник. Что еще надо для оценки нелинейности?
Если кому удобно чесать правое ухо левой рукой пусть чешет.
Если интересно «рассмотреть» что там происходит внутри усилителя с нелинейностью, да на здоровье, только здесь нам всем, зачем об этом глаголить и забивать голову разной ахинеей? Чтобы показать свою некомпетентность в других вопросах?

[MiSol62]

.Васильев, может, я пропустил, а как нужно рассчитывать эту корректирующую цепочку?

[.Васильев]

.Васильев, может, я пропустил, а как нужно рассчитывать эту корректирующую цепочку?

вот чесно формулу я не знаю. Знаю как подбирать.по лучшей форме меандра на входе оу и контролировать на входе второго каскада. После резистора 2ком.

[MiSol62]

Ну, где можно найти информацию.

Offтопик:
(понятное дело перелопачивать в гугловском писке)

[.Васильев]

Постараюсь найти формулы .

[MiSol62]

Максим, может я не правильно понимаю - в даташете на TDA2003 ставится последовательная RC цепочка с выхода на инвертирующий вход и дается формула расчета. (Прощу прощения, если не правильно понял.)

[Серый Мыш]

Предлагаю теоретикам раскрыть тему амплитуднофазовой конверсии применительно к усилителям мощности звукового диапазона - в 20 страниц уложитесь?

[.Васильев]

Максим, может я не правильно понимаю - в даташете на TDA2003 ставится последовательная RC цепочка с выхода на инвертирующий вход и дается формула расчета. (Прощу прощения, если не правильно понял.)

.
Тьфу. у меня же есть в акробате вся теория. Только на англицком языке. Куда скинуть?