Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[Rova]

У нас цели -

- создать модель с фазовой нелинейностью;
- увидеть ее на спектре;
- охватить схему ооос и посмотреть, что с ней станет;
- и уже после этого послушать варианты.

Оно, конечно, интересно и сразу послушать что нибудь, но может это в конце.

---------- Сообщение добавлено 00.15 ---------- Предыдущее сообщение было 00.13 ----------

А вот постоянные ФНЧ легко реализуются функционально. Сейчас использую Баттерворта 1 порядка, но это задано параметром. Можно варьировать и порядок, и частоту среза.

Евгений, так пусть будет баттерворта и пусть пока линейный, может только порядок пятый, скажем.

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

....
Евгений, так пусть будет баттерворта и пусть пока линейный, может только порядок пятый, скажем.

Я вспоминаю рассказ Игоря Беспалова про Пикерсгиля, когда Сан Саныч решил ознакомиться с ЦАПми: открыл книжку, увидел баттерворта четырнадцатого порядка на операционниках и тут же захлопнул, чтоб этот чёрт не выпрыгнул.

[mr-marlen]

Offтопик:

Если сложение с конечной точностью, то будет только шум от квантования арифметики. Аналитически точное сложение не даст никаких новых гармоник и шума, кмк.

Так и есть. Проверил на реальных измерениях зв. карты и записи одиночного сигнала импульса.

[.Васильев]

После 26страниц мы увидим хотябы блоксхемный прототип ?

[bukvarev]

После 26страниц мы увидим хотябы блоксхемный прототип ?

Модели не блоковые. Просто некоторое количество программного кода. Набросаю структурку на досуге..

[оператор]

Ну и понаписали...

1. Методики поиска нелинейностей описаны, их навалом в инете, наиболее результативные внесены в госты и спецификации в промышленности и науке.
Ничего нового открыть или изобрести, увы не получится... Если только по умничать?

2. Как правило, из собственного опыта - модели и симуляции к реальным платам имеют слабое отношение.
Все, как обычно, кончается возбудами и пр. ерундой, борьба с которыми в итоге все модели превращает в пшик.
Тепловые связи, между элементное взаимодействие, культура разводки питания, сигналов и тд - это не моделируется никак.
В качестве примера - половина практических проблем этого раздела форума это - греется, возбуд, прилепил конденсатор, подбираю транзисторы и тд.

Давайте, может быть просто отслушаем ВК на одной паре транзисторов и на десяти, просто для сравнения и понимания где искать черную кошку.
А, вообще, как пишет Агеев - пора уже переходить к отслушиванию топологий плат.
Что лучше 2 или 4 слоя?
Как влияет экранирующий слой на уровень коммутационных помех и на устойчивость?
Как влияет толщина слоя полигона питания на паразитную индуктивность?
И пр. реальные проблемы наших УНЧ.

[lazertok]

Offтопик:
а по мне лучше симу покрутить - чем жечь транзисторы и мерятся "толстыми ушами"

что имеем...
формы токов плеч ВК и динамика процессов

[.Васильев]

это почему модели и реализация в железе сильно отличаются?

[korolkov24]

приводит частотно зависимой нелинейности

К нелинейности чего и как это влияет на слух?
Вся ветка состоит из общих фраз ни про что, для меня как то непривычно слышать недоговорённые определения.
К примеру, тут шёл разговор о фазовой чувствительности, об исследовании в этой области, но никто не прикинул в голове, что при фазовой чувствительности 2мкс, человек должен определять пространственное изменение положения источника звука, на расстояние меньше миллиметра, при этом, сам источник звука, должен иметь размер не более 0.68мм.

Вот сейчас два раза прочитал Й.Блауэрт. Пространственный слух, не нашёл там 1.7мкс.

[Rova]

Тут дело не в локации. Линейное и нелинейное нарушение фазы на реальном сигнале превратится в фазовый шум, коррелированный с сигналом. Мы хотим его увидеть и оценить масштаб явления.

---------- Сообщение добавлено 10.03 ---------- Предыдущее сообщение было 09.50 ----------

Видимых причин фазовых нарушений пока четыре -

1. Модуляция по питанию;
2. Тепловая модуляция;
3. Задержка;
4. Нелинейность этой задержки.

Все эти факторы заложены в нашей модели, в разумном приближении, разумеется.

[korolkov24]

Тут дело не в локации. Линейное и нелинейное нарушение фазы на реальном сигнале превратится в фазовый шум, коррелированный с сигналом. Мы хотим его увидеть и оценить масштаб явления.

Так возьмите карандаш, нарисуйте схему алгоритма.
Сделайте логические заключения.
Если у вас есть предположение или утверждение, обоснуйте его до конца, а фразы, не несущие полной информации, не привязанные к полной логической цепи, не принесут удачи в поиске решения.
Отрывки соображений, про фазовый шум, в 90% выражаются через обычный кГ, но ветка упорно продолжает вносить мифическую сущность в то, чего никто не смог сформулировать понятным языком.

К примеру:
Почему некие тепловые искажения, не видны в спектре, если это гармоники? - любые искажения формы, это гармоники, если это не гармоники, значит это не искажения. Даже фазовая девиация, это искажение видимое на спектре - коррелированы или нет, со звуком, всё равно видно.
Фазовые искажения источника питания? - что это за фигня? и для чего их рассматривать в отрыве от параметров усилителя? всё это проявляется в результирующем напряжении на выходе, в том же банальном спектре и кГ%.

---------- Сообщение добавлено 09.22 ---------- Предыдущее сообщение было 09.13 ----------

1. Модуляция по питанию;
2. Тепловая модуляция;
3. Задержка;
4. Нелинейность этой задержки.

1) Наблюдается в выходном напряжении в виде кГ и давится ООС или той же, местной связью, например, в эмиттерном повторителе.
2) Давится ООС, во всех случаях, кроме входной цепи сравнения и видима в виде кГ, к тому же, этой проблемы реально нет, так как входное устройство сравнения, без проблем делается с отсутствием тепловой модуляции, а все последующие каскады, находятся или в ООС или так же сделаны с учётом, возможной модуляции.
3) Задержка находится в ООС, а если нет, то никак, ни на что не влияет, а если влияет, то это проявляется в том же кГ и спектре.
4) Проявляется в кГ и легко оценивается в спектре.

[lazertok]

Согласен на 100/500
и говорил - "Спектр и только спектр"
- потому как за минус 120 дБ от нулевого уровня, Кг даже в симе не кажет = 0.ООО !!!
П.С. на последнем скрипте по току ВК - схема чуток изменена по фазовой коррекции, добавил цепочки по устойчивости на клипе
- без них возбуд в клипе, но до клипа спектр чистый во всей полосе = минус 130 дБ и ниже!!!
- с ними клип устойчив, но в спектре (уже до клипа) появились гармоники чет/нечет, со спадом от выше 20кГц.

---------- Сообщение добавлено 11.10 ---------- Предыдущее сообщение было 10.47 ----------

это почему модели и реализация в железе сильно отличаются?

а покажи модель где всё учтено
П.С. - вот и я про тоже... но не сильно.

[Rova]

К примеру:
Почему некие тепловые искажения, не видны в спектре, если это гармоники? - любые искажения формы, это гармоники, если это не гармоники, значит это не искажения. Даже фазовая девиация, это искажение видимое на спектре - коррелированы или нет, со звуком, всё равно видно.
Фазовые искажения источника питания? - что это за фигня? и для чего их рассматривать в отрыве от параметров усилителя? всё это проявляется в результирующем напряжении на выходе, в том же банальном спектре и кГ%.

1) Наблюдается в выходном напряжении в виде кГ и давится ООС или той же, местной связью, например, в эмиттерном повторителе.
2) Давится ООС, во всех случаях, кроме входной цепи сравнения и видима в виде кГ, к тому же, этой проблемы реально нет, так как входное устройство сравнения, без проблем делается с отсутствием тепловой модуляции, а все последующие каскады, находятся или в ООС или так же сделаны с учётом, возможной модуляции.
3) Задержка находится в ООС, а если нет, то никак, ни на что не влияет, а если влияет, то это проявляется в том же кГ и спектре.
4) Проявляется в кГ и легко оценивается в спектре.

Потому что это не гармоники в чистом виде. Это тот же сигнал, но задержанный по фазе. На спектре это не вторая, третья и т д гармоники статической нелинейности, а спектральные изменения вблизи сигнала и гармоник, грубо говоря - формируется расширение в виде шумовой юбки. Если бы она представляла из себя просто шум, то и не беда, но это фазовое "дрожание" сигнала как результат интермодуляции, то есть совсем другая природа искажений. Питание аналогично - оно коррелировано с сигналом через пульсацию потребления. То же самое и нелинейность задержки в тракте.
Это динамические искажения и их природа и их вид на спектре совсем другой. Просто фурье к динамической нелинейности "подслеповат". При увеличении окна измерения фурье будет опускать фазовые проблемы в отображении пока они не опустятся ниже шумовой полки и не исчезнут из виду.

[lazertok]

а если это всё по шумам за минус 120дБ в спектре от нулевого уровня - да и пусть...
- по любому ушами и мозгом, этого не услышим.
- вообще... если применять доп. инструментальные ОУ в измерениях в симе - то спектр (его шум),
можно увидеть до минус 180дБ !!!

Offтопик:
Пищание комара в Америке - мешает мне слушать композицию "Полёт шмеля" - шутка

[wert]

Согласен на 100/500
и говорил - "Спектр и только спектр"
в спектре появились гармоники чет/нечет, со спадом от выше 20кГц.

Уже теплее. В 2006 году и клипп и переключательные в статье об УНЧ со сверхнизкими искажениями, в 2007 практическая реализация метода, в статье о транзист. альтернативе лампового однотакта фактически выложена реализация этих измерений. Самое простое - перекоючательные, амплитудные искажения, клипп, обогащают спектр, изменяют его огибающую, ну плюс ООС...на это мы реагируем. Так как последняя статья создавалась по ночам в ограниченно сжатые сроки, не успел предложить в моделе стресс тест, который отвечает на многие вопросы этой ветки. Но то, что привязка к реперным точкам - амплитуда, спектр и фаза, на мой взгляд это верное направление.

[Rova]

а если это всё по шумам за минус 120дБ в спектре от нулевого уровня - да и пусть...
- по любому ушами и мозгом, этого не услышим.
- вообще... если применять доп. инструментальные ОУ в измерениях в симе - то спектр (его шум),
можно увидеть до минус 180дБ !!!

Оно по шумам за минус 120 только для неподходящего для этой цели фурье. Там фазовый шум может быть просто бешеной масштабности, но если мы подождем измерения в пару часов, то он и это опустит ниже шумовой полки. Да, мы перестанем видеть фазовый шум, но он же от этого не исчез.

[lazertok]

Offтопик:
Осталось смоделировать и померятся ...- спектрами!!! или ???
П.С. осцил в симе имеет чуйку в рV !!! - ему посмотреть фазу ... - раз плюнуть

[Rova]

Offтопик:
Осталось смоделировать и померятся ...- спектрами!!! или ???
П.С. осцил в симе имеет чуйку в рV !!! - ему посмотреть фазу ... - раз плюнуть

По спектрам мы увидим лишь статическую нелинейность, то есть нелинейность в среднем по больнице за время окна измерения и практически ничего не сможем сказать о динамической. Соотносить динамическую нелинейность можно только в одинаковых условиях измерения по величине юбок фазового шума. Но это только соотносить, причем неточно, потому что видимость будет еще обуславливаться и высотой обычной шумовой полки. А вот оценить масштаб динамических проблем не сможем вовсе.

[korolkov24]

формируется расширение в виде шумовой юбки

Вот так выглядит модуляция частоты 1000Гц, частотой 1000Гц, именно об этом вы говорите.

грубо говоря - формируется расширение в виде шумовой юбки

Нет там никакой юбки, юбка при амплитудной модуляции, а в вашем случае просто спектр искажений.
Вот дрожание фазы, с отклонением в 1%, некоррелировано с сигналом.

А если фаза коррелированна с сигналом, то смотрите рисунок (1) - это обычные нелинейные искажения.

[_Сам_]

Там фазовый шум может быть просто бешеной масштабности, но если мы подождем измерения в пару часов, то он и это опустит ниже шумовой полки.

имхо, вывод не верный. Допустим прохождение синуса через усилитель вызывает возникновение дрожание его фазы на выходе. В результате спектральная линия расширится и возникнет то, что вы называете "шумовая юбка". Если бы этот шум был случаен, тогда с ростом окна измерения он и правда уменьшался бы по закону квадратного корня. На самом деле расширение палки на спектре коррелирует с самим синусом. Потому даже при большом окне анализатора спектра юбка никуда не исчезнет, а наоборот будет видна тем точнее, чем длиннее окно. Таким образом неслучайный фазовый шум прекрасно будет виден на спектрограмме.