Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[Teoretic]

Уточняйте, на какой схеме.
-------- Сообщение добавлено 14.32 ---------- Предыдущее сообщение было 14.30 ----------
Т.е. сигнал обратной связи не запаздывает, так Вы считаете? Не торопитесь, подумайте.

Да на любой схеме. Хоть на странице из Лурье, хоть на листочке Букварева.
Источник нелинейности находится внутри усилителя, логично его помещать внутрь, а не снаружи.

Типа коварный вопрос?
Давайте так. Если строго математически, то запаздывания нет. Сигнал ОС как функция времени появляется одновременно с входным.
Если для импульса определенной формы, то это будет похоже на запаздывание, но им не является.

[Сухоруков Сергей]

хоть на листочке Букварева

Букварев правильно промоделировал искажения сумматора (в нужном месте "воткнул") и показал математически, что они не охвачены петлей ОС. Но Вас это не убеждает...

Сигнал ОС как функция времени появляется одновременно с входным.

Нет. Вы в плену упрощенной (вульгарной, если хотите) модели работы ОС. В частности, Вам кажется, что сигнал в электрической цепи распространятся со скоростью света. Но это не так. Вот пример: скорость распространения сигнала в длинной линии значительно меньше, чем скорость света (в вакууме).

Если для импульса определенной формы, то это будет похоже на запаздывание, но им не является.

А тут Вы "финтите", увиливаете. (В чём любите обвинять других).

[Nota Bene]

Не согласен, в правильных схемах, сравнивается форма входного и выходного напряжения, то есть, дифференциальный вход подключен к входному источнику и непосредственно к выходному разъёму. В неправильных реализациях, сравнивается относительно общей земли.

Такое имеется в виду?



Так там тоже "земля" наличествует

[Teoretic]

Букварев показал математически, что они не охвачены петлей ОС.

Букварев показал только лишь, что в данном линейном анализе есть возможность вынести источник искажения из петли. Непонятно только, зачем? Не похоже, чтобы это как-то помогло в анализе ему или Вам.

скорость распространения сигнала в длинной линии значительно меньше, чем скорость света (в вакууме).

Давайте как-то ближе к УНЧ. (Ну пусть задержка будет 2-10 нС. Вам легче от этого?)

Offтопик:
Я честно пытаюсь отвечать на все корректные вопросы, привожу аргументы, оценки, модели. Может быть, не всегда получается, надеюсь тогда более опытные товарищи придут на помощь.

[теоретизирующий практик]

1. Воздействуем на точку суммирования. Разными эффектами, нелинейным входным сопротивлением первого за точкой суммирования усил. каскада, дин. меняющимися ёмкостями и т.д. Короче, жрём (добавляем) ток из точки суммирования нелинейно.

Конечно это "нехорошие воздействия" на напряжение (ток) в точке суммирования со стороны кривого элемента сравнения.
Но эти воздействия ничем не хуже и не лучше, чем воздействия таких же факторов на все последующие за входным каскады.

Идеальный элемент суммирования входной каскад вообще должен иметь нулевое входное напряжение и ток, что наблюдалось бы при бесконечно большом усилении в петле ОООС. Но реально имеем то что имеем. На входе имеется какое-то напряжение сигнала, какой то входной ток. Возможно, что в пределах динамического изменения входного напряжения проявляется нелинейность входного импеданса, или крутизны. Но из этого не следует, что искажения входного сигнала в первом каскаде передаются далее на выход, и их не исправляет ОООС в принципе.
______В принципе идеал недостижим.

Другой вопрос, что надо грамотно организовать цепи ОООС. Например снизить сопротивление резисторов до такой величины, чтобы нелинейные входные токи не создавали в точке суммирования заметное напряжение. Иначе эффективность подавления искажений входного каскада снизится, что, однако можно трактовать как снижение глубины ОООС. Замкните точку суммирования резистором на землю, и получите снижение КООС в цепи с высокоомными резисторами в цепи ОООС.

Там, в точке суммирования сигнал далёк по форме от входного. Ровно на столько, на сколько ОООС выправляет нелинейности усилителя.
_ _ _ _
Добавил позже
Рассмотрим два усилителя. В одном почти идеальный (Ку не = бесконечности) но амплитудно линейный элемент сравнения первый каскад, но выходной каскад "в меру нелинейный". В другом случае входной каскад в динамическом диапазоне работы не линеен в такой же мере как выходной каскад из первого случая, а выходной идеально линеен.
ОООС в обеих случаях одинакова. Очевидно, что формы сигналов в точке суммирования и на выходе - одинаковы, и ОООС одинаково снижает искажения.

Здесь определённое упрощение (иначе эти пляски вокруг сакрального смысла входного каскада сильно удлинятся), считаем входной ток элемента сравнения первого каскада нулевым, или по другому, выходное сопротивление резистивной цепи в суммирующей точке исчезающе малое по отношению к входному сопротивлению элемента сравнения первого каскада.

[Сухоруков Сергей]

Давайте как-то ближе к УНЧ.

Давайте. Задержка такова, что выше 1 кГц ОООС в УНЧ начинает терять эффективность (у большинства усилителей, охваченных ОООС, кривая искажений выше 1-2 кГц начинает резко ползти вверх, будучи до этих частот практически горизонтальной). Этого Вам мало? А в некоторых "махровых" случаях усилитель, охваченный ОООС, самовозбуждается из-за задержки в цепи ОС. Если бы её (этой задержки) не было бы, самовозбуждение усилителя с ООС было бы невозможно.

Ну пусть задержка будет 2-10 нС. Вам легче от этого?

Объясните, как получили 2-10 нС.

[Teoretic]

Давайте. Задержка такова, что выше 1 кГц ОООС в УНЧ начинает терять эффективность А в некоторых "махровых" случаях усилитель, охваченный ОООС, самовозбуждается из-за задержки в цепи ОС.

Объясните, как получили 2-10 нС.

Обратите внимание, рассуждения ведем в частотном домене (времени не существует).
ОС теряет эффективность не из-за "задержки" (которой нет), а из-за падения петлевого усиления с ростом частоты.
Усилитель возбуждается из-за неправильного формирования частотной характеристики (диаграмма Найквиста разомкнутой петли охватывает критическую точку по часовой стрелке.)
Можно проще: на частоте единичного усиления в петле фазовый сдвиг равен 180 градусам.

Да просто уменьшил скорость света в 2-10 раз (выбирайте сами).

[Сухоруков Сергей]

Да просто уменьшил скорость света в 2-10 раз (выбирайте сами).

Неправильно. Если бы было так, то каким образом на звуковых частотах задержка по фазе запросто может быть 90 градусов (четверть периода, между прочим)? В том-то и дело, что сигнал (не электромагнитное поле, а сигнал!) по электрической цепи распространяется гораздо медленнее, из-за чего и набегает задержка по фазе и 90 градусов, и 120, и 180, а иногда за 300 градусов. А Вы разницы между распространением поля и сигнала не видите.

ОС теряет эффективность не из-за "задержки" (которой нет), а из-за падения петлевого усиления с ростом частоты.

Не совсем так: Ку падает одновременно с ростом сдвига фазы.

[korolkov24]

Такое имеется в виду?

Нет, такое.
На нижнем рисунке, ко входу добавлена земля, но её паразитные токи уже не могут оказать никакого влияния, в таком подключении.


---------- Сообщение добавлено 16.29 ---------- Предыдущее сообщение было 16.22 ----------

Непонятно только, зачем? Не похоже, чтобы это как-то помогло в анализе ему или Вам.

Затем, что это даёт возможность правильно понимать механизм действия.
Даже после таких длительных дискуссий, многие так и не поняли о чём речь, вот и получаются в итоге всякие Альто, Крауны, Алесисы, Проелы и.т.д, которые вроде бы как и работают, но неадекватно своей сложности.

[.Васильев]

офф никак к дифференцивльности земель подошли.

[Teoretic]

Зтем, что это даёт возможность правильно понимать механизм действия.
.

Offтопик:
Вышеуказанным товарищам как-то не очень помогло понять.
А я и без этих ненужных ухищрений вижу подавление сигнала помехи на глубину ОС.

---------- Сообщение добавлено 18.48 ---------- Предыдущее сообщение было 18.41 ----------

то каким образом на звуковых частотах задержка по фазе запросто может быть 90 градусов

Вы опять смешали частотный и временной домен.
Что же по-вашему, раз дифференцирующая цепь дает опережение фазы, то сигнал на ее выходе появляется раньше входного?

Ку падает одновременно с ростом сдвига фазы.

Фаза тут не при чем. Когда усиление велико, фаза вообще не влияет на обратную связь:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2043101

[Сухоруков Сергей]

Вы опять смешали частотный и временной домен.

Фаза тут не при чем. Когда усиление велико, фаза вообще не влияет на обратную связь.

Устал что-либо Вам доказывать при всём моём терпении. Вы не хотите понимать аргументы оппонентов. Оставайтесь при своём заблуждении, пока не надоест.

[Nota Bene]

Я не могу понять Вашу мысль.

2. Все погрешности сумматора передаются в усилитель - следовательно, сумматор находится в петле ОС.

Простая аналогия для инвертирующего усилителя - качели, имеющие люфт в шарнире. Прочность доски, из которой сделаны качели - аналог глубины ООС, а вот величина люфта - ошибка сумматора/вычитателя. И вот попробуйте этот люфт скомпенсировать прочностью доски

[Teoretic]

Offтопик:
Сухоруков Сергей, всяческих Вам успехов!

---------- Сообщение добавлено 20.08 ---------- Предыдущее сообщение было 20.05 ----------

Простая аналогия для инвертирующего усилителя - качели, имеющие люфт в шарнире.

Не смог, как ни старался, увидеть обратную связь на Вашей схеме.

[Nota Bene]

Не смог, как ни старался, увидеть обратную связь на Вашей схеме.

А вот Иржи Достал обладает более образным мышлением

На нижнем рисунке, ко входу добавлена земля, но её паразитные токи уже не могут оказать никакого влияния, в таком подключении.

Разность/ошибка напряжений между входами ОУ (лежащая вне петли ООС), все равно дает неопределенность выходного напряжения относительно земли...

[viktor8m]

Nota Bene, Вы зря тратите свою энергию, когда человек элементарно не только не понимает суть вопроса, но и пытается свои заблуждения навязать другим. Я делаю последнюю попытку и больше в этой теме участвовать не буду, поскольку жалко времени. Итак, прикинимся Teoretic-ом, т.е. примем, что ООС влияет на всё и на всех. Посмотрим на идеальную формулу ООС, которую так любит Teoretic (и его любимые блок схемы с идеальными сумматорами). Как видно, формула работает на всех частотах, а значит и на нулевой, т.е. на постоянном токе. Значит теорию Teoretic-а о всепобеждающей силе ООС можно проверить и на пост. токе, тем более, что там глубина ООС максимальна для любого ОУ. Берём реальный ОУ с усилением побольше, напр., многим известный "звуковой" OPA1641, у которого усиление на пост. токе аж 5 миллионов обещают, запитываем +-15 В и закорачиваем на землю оба входа, тогда на выходе естественно получаем насыщение, т.е. практически напряжение питания (этот ОУ имеет Rail-to-Rail выход) 15 В. Теперь инв. вход отрываем от земли и подключаем к выходу, получая суперглубокую ООС глубиной в 5 миллионов. А теперь вопрос для Teoretic-а, какое напряжение будет на выходе? По Вашей теории ООС влияет на всё и на выходе должно быть 15 В делить на 5 миллионов, т.е. 3 мкВ, а я вот меряю и вижу 1.5 мВ. Как же так? Куда смотрит ООС и Teoretic? Я то и многие знаем, в чём дело, но вот интересно мнение именно Teoretic-а, почему его теория не работает в данном случае и не исправляет несовершенство первого каскада. Заметьте, я использовал Ваш же приём, т.е. ОУ без ООС и с сильной ООС и в обоих случаях одинаковое (в моём случае нулевое) напряжение сигнала.

[Nota Bene]

Offтопик:

Итак, прикинимся Teoretic-ом

Инфа из профиля:

О Teoretic

Немного о себе:Пашигоров Евгений.
Физический факультет Ростовского Государсвенного Университета
Откуда:г. Армавир Краснодарского края
Интересы:физика, математика, электроника, компьютеры
Род занятий:инженер-электроник

Какой-то странный Ростовский Государсвенный Университет

[теоретизирующий практик]

Ребята, да смоделируйте "физический" усилитель на ПТ с квадратичной ВАХ на входе, и на идеальном усилительном выходном звене. Не надо кружочков с плюсиками, квадратиков с коэффициентами, и не надо генераторов помех. Попроще этот вопрос надо решить. Смещения задайте батарейками. Задайте такую раскачку на ПТ, чтобы получился КНИ под 2%. И охватите этот усилитель ООС.

По вашей теории получается что КНИ не уменьшится от включения ОООС? Или я что то не понимаю? В чём загвоздка?
Элементарно покажет, что искажения снижаются. Или не покажет. И крыть нечем. А если крыть, то только словоблудием.

То же и к теоретику.
А то уже на личности переходите.

P.S. Поздравляю всех с днём радио!!!

[viktor8m]

По вашей теории получается что КНИ не уменьшится от включения ОООС?

Конечно уменьшатся, весь спор, насколько. По теории Teoretic-а ООС охватывает всё, а значит уменьшение будет пропорционально увеличению глубины ООС без ограничения, а более разбирающиеся в электронике утверждают, что ООС не может воздействовать на некоторые неидеальности первого каскада, поэтому начиная с какой-то глубины ООС уменьшение искажений прекратится и неидеальность выходного напряжения уже будет определять не нелинейность усиления внутри петли ООС, а неидеальности первого каскада.

[Teoretic]

Offтопик:

Какой-то странный Ростовский Государсвенный Университет

Offтопик:
Спасибо, исправил.