Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[Валет]

Помехи и искажения - явления сильно разной природы. И воздействуют они на систему с ООС по разному. Вот даже я уже все понял, а вы все ерепенитесь...

Но ООС на помехи и искажения реагирует совершенно одинаково. Разница лишь в том, что помехи в местах возникновения от усиливаемого сигнала не зависят, а искажения уменьшаются с уменьшением напряжения сигнала в каскадах усилителя. Но на что это влияет в рассматриваемом случае? Похоже, вы еще не все поняли.

[Ясен Пень]

Разница лишь в том, что помехи в местах возникновения от усиливаемого сигнала не зависят, а искажения уменьшаются с уменьшением напряжения сигнала в каскадах усилителя.

О, уже прогресс.

Но на что это влияет в рассматриваемом случае?

Вот и подумайте над этим. Все необходимое для поиска правильных ответов в этой ветке уже многократно публиковалось. Эта ветка вообще чемпион по бегу по кругу...

Offтопик:

Похоже, вы еще не все поняли.

Не, на это я уже не куплюсь...

[Teoretic]

но данная амплитуда явно приводит к насыщениям во входном транзисторном буфере

Вы, наверное, шутите?
Входная амплитуда меньше 0.3 В, буфер - эмиттерный повторитель с питанием 15 В.
Какое насыщение???

---------- Сообщение добавлено 02.32 ---------- Предыдущее сообщение было 01.54 ----------

Давит ли ОС аддитивную помеху на входе?

Распространено мнение, что ОС не давит аддитивную помеху на входе.
В доказательство приводят усилители с разным усилением, но с одной и той же цепью ОС и одной и той же помехой на входе. Обнаруживают, что величина помехи на выходе не зависит от глубины ОС (от усиления исходного усилителя), и делают вывод, что ОС не влияет на помеху.

В данном случае ошибка не логическая (с логикой все нормально), а методическая. Сам метод (менять усиление рассматриваемого усилителя) порочен, поэтому и результат неверен.
Покажем на примере, что применение данного "метода" позволяет доказать следующие два утверждения:

1. Изменение глубины ОС не влияет на помеху на выходе.
2. Изменение глубины ОС соответственно изменяет помеху на выходе.


sumFB.cir

V1 - источник аддитивной помехи.

1. Рассматриваем схему 1 и схему 2. Мы увеличили глубину ОС в 10 раз. Помеха на выходе не изменилась. Вывод - ОС не влияет на помеху.

2. Рассматриваем схему 1 и схему 3. Мы увеличили глубину ОС в 10 раз. Помеха уменьшилась в 10 раз. Вывод - ОС давит помеху пропорционально глубине.

Естественно, что "методика", позволяющая делать взаимоисключающие выводы, должна быть выброшена на помойку.

Теория ОС при выводе своих соотношений оперирует одним усилителем, но с выключенной и включенной ОС. При этом и возникают фундаментальные для ОС понятия возвратного отношения и возвратной разности, одинаковые для любой точки петли (и с завидным постоянством возникающие в самых разнообразных соотношениях теории ОС).
При таком рассмотрении и выводится утверждение, что все помехи в любой точке петли давятся на глубину ОС (возвратную разность). Это просто и универсально.

Применим это к данному двухкаскадному усилителю с помехой между каскадами.
При охвате усилителя обратной связью величина помехи V1 в месте ее возникновения станет равной V1 / (1 + beta * K1 * K2). Эта величина появится на выходе усилителя, усиленная вторым каскадом, и составит K2 * V1 / (1 + beta * K1 * K2). Что для схем 1 и 2 составит 20 мВ, а для схемы 3 - 2 мВ (не забываем, beta = 1/2).
Аналогично проводятся рассуждения с помехой в любом месте петли (например, на входе). При этом никаких казусов с подавлением/неподавлением не возникает.

[свернуть]

[Ясен Пень]

Применим это к данному двухкаскадному усилителю с помехой между каскадами...

Ай, какой же вы молодец! Вот ведь можете же, когда хотите...

При этом никаких казусов с подавлением/неподавлением не возникает.

Ой, ну как же не возникает-то, кормилец? Ведь сами же только что показали, что величина помехи на выходе зависит от места ее возникновения (т.е. от общего Ку последующих помехе каскадов при других прочих равных - одном и том же общем петлевом усилении и одном и том же порядке величины помехи)?

[viktor8m]

Вы, наверное, шутите? Входная амплитуда меньше 0.3 В, буфер - эмиттерный повторитель с питанием 15 В. Какое насыщение???

Причём тут питание 15 В. Вы использовали двухтактный эмиттерный повторитель с определённым смещением, а значит большее входное напряжение может так смещать переход база-эмиттер одного из плеч, что получается перекос. Я вообще не понимаю, зачем Вы включили в свои схемы эти повторители, никто так в реальных схемах не делает, т.к. это безграмотно.

[Teoretic]

А величина помехи на выходе зависит от места ее возникновения

Величина на выходе - зависит. Подавление в месте возникновения - зависит только от глубины ОС.

---------- Сообщение добавлено 08.00 ---------- Предыдущее сообщение было 07.59 ----------

зачем Вы включили в свои схемы эти повторители

Это модель нелинейности в первом каскаде.
И это единственная нелинейность в данном примере.

[AS79]

Добавление сигнала в точку суммирования (генераторы V3, V4) изменяет сигнал ООС и не характеризует нелинейность усилителя (по-видимому, здесь таким образом моделируется нелинейность первого каскада). Это побочный сигнал, не связанный с усилителем, не усилителем созданный. Он вне петли ООС.
Результат очевиден.

[Dillar]

Вложение 237411

Для удобства анализа ваших схем позвольте их слегка модифицировать:
В первой реализации на X3 предлагаю поменять местами R1 и V3. Для лучшей наглядности можно убрать лишние реализации (X4, x5)

Со схемой на X4 придется повозиться. Предположим, что X4 на входе имеет дифкаскад, неинвертирующий вход которого заземлен. Тогда мы можем перенести V4 с инвертирующего входа на неинвертирующий. В результате получим следующую схему:

Вот теперь анализ ваших моделей стал задачей тривиальной.
По сути, V3 и V4 такие же источники сигнала, как и V1. Этот сигнал передается на выход с заданным коэффициентом усиления. В чем прикол? Что сигнал от V1 должен быть усилен, а от V3 V4 подавлен?

Таким образом для меня ваши модели доказывают, что входной сигнал передается на выход САУ с заданным коэффициентом усиления, и все.

[korolkov24]

Только при этом не надо менять структуру усилителя с ООС

Вот здесь добавляется только помеха, структура не изменяется https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2058020

и не характеризует нелинейность усилителя

Почему? нелинейность это не ошибка? не отклонение передаточной характеристики, напряжения и.т.д?

Это побочный сигнал, не связанный с усилителем, не усилителем созданный.

В классе D, в схеме присутствует такой сигнал и он связан с усилителем - искажения всегда не связаны с идеальным усилителем
или связаны - кому как нравится, важно, что они изменяют сигнал.

Он вне петли ООС.
Результат очевиден.

Так про то и речь в этой теме.
Если отклонения напряжения, тока и.т.д, в общем искажения, возникают прямо на входе, в узле сравнения, до усилителя напряжения, эквивалентно они находятся вне петли ООС. В реальных усилителях ООС не исправляет ошибок узла сравнения, она изменяет его режим работы, что приводит к уменьшению искажений.
Это важно понимать для того, чтобы уметь строить правильные схемы. Агеев, в своей статье (ссылка где то раньше), на основе этого пришёл к выводу, что это предъявляет особые требования к линейности входного узла сравнения.
Я занимаюсь усилителями класса D, и этот вывод позволяет правильно понять куда подключить опорный генератор и.т.д.
Если не понимать этого, то работать будет, но на уровне - получилось случайно.

[Dillar]

Вопрос подавления искажений обратной связью в плоскости спора с последних страниц простой.
Есть два разных эффекта: эффект уменьшения искажений при снижении уровня сигнала - за счёт уменьшения относительного отклонения от линейного используемого участка передаточной характеристики каскада (первый); и эффект компенсации продуктов искажений в результате частичного вычитания тех же продуктов, возвращающихся на вход по цепи ООС (второй).
На выходе усилителя, где всё усиление сосредоточено перед нелинейностью, в полной мере действует второй эффект, но отсутствует первый, поскольку изменение усиления предшествующих каскадов практически не влияет (при относительно большой глубине ООС) на уровень сигнала, приложенного к нелинейности.
На входе, где всё усиление сосредоточено после нелинейности, в полной мере действует первый эффект, и относительная "входная" ошибка при большей глубине ООС меньше, но не действует эффект компенсации (если точнее, компенсация "входной" ошибки есть, но только ошибкой, возникающей с обратным знаком на выходе усилителя). Об этом и говорил Агеев, подчёркивая, что по той же причине обратная связь (даже бесконечной глубины) не может подавить и "входной" шум усилителя.

Ребята, заканчивайте дорабатывать классическую теорию автоматического управления. Нет там двух видов искажений.

[korolkov24]

с заданным коэффициентом усиления, и все

Он практически остаётся неизменным - на моём рисунке масштаб по вертикали в 4-х вариантах одинаков.

---------- Сообщение добавлено 07.50 ---------- Предыдущее сообщение было 07.44 ----------

Нет там двух видов искажений.

Ну да, там же узел сравнения идеализирован.
Зуев строит усилители с неидеальным входным каскадом, поэтому он вынужден смотреть шире.

[Dillar]

Ну да, там же узел сравнения идеализирован.
Зуев строит усилители с неидеальным входным каскадом, поэтому он вынужден смотреть шире.

В приводимой здесь статье Агеева https://www.vegalab.ru/index.php?opt...=167&Itemid=52 по рис 1 узел сравнения реализован на R1 R2 R4. Чем не идеальный узел сравнения?

[korolkov24]

по рис 1 узел сравнения реализован на R1 R2 R4

Если вы делаете узел сравнения на пассивных элементах, то вполне логично сделать на резисторах весь усилитель - не правда ли?

Из схемы убран ОУ, на входе которого был узел сравнения.
Теперь осталась только ОС, реализованная делителем R4, R2 и общим проводом.
Мы должны сравнить напряжения в точках A1, B1 - постройте пожалуйста схему сравнения на пассивных элементах.

[Dillar]

Если вы делаете узел сравнения на пассивных элементах, то вполне логично сделать на резисторах весь усилитель - не правда ли?

Как работает узел сравнения на пассивных элементах: http://cxem.net/beginner/beginner96.php читать в районе рис. 5

[korolkov24]

читать в районе рис. 5

Укажите конкретно место, скопируйте текст - я прочитал всё и не понял о каком месте в тексте вы говорите.
Везде в тексте узел сравнения на ОУ - где там на пассивных элементах?

[AS79]

Как работает узел сравнения на пассивных элементах:

Ответ

в электронике, резисторы вычитают сигнал, а устройство сравнения (т.е. специально предназначенная для этого схема, а не эти резисторы) уже сравнивает это разностное напряжение относительно нуля (для инвертирующей схемы).

Я удивляюсь терпению Виктора, думал после "апофеоза водно-бачкового инструмента" он отступит

[Ясен Пень]

Мы должны сравнить напряжения в точках A1, B1 - постройте пожалуйста схему сравнения на пассивных элементах.

Да не нужен там уже никакой "узел сравнения". Усилительный блок там нужен...

Сигнал ошибки в подобной схеме формируется резистивным делителем. Далее он должен усиливаться. Что там viktor8m мудрит со своими "узлами сравнения" - совершенно непонятно...

Спор бессмысленный. От того, что кто-то называет "усилительный блок" "узлом сравнения", смысл явлений не меняется...

[Dillar]

Из схемы убран ОУ, на входе которого был узел сравнения.
Теперь осталась только ОС, реализованная делителем R4, R2 и общим проводом.
Мы должны сравнить напряжения в точках A1, B1 - постройте пожалуйста схему сравнения на пассивных элементах.

Вынужден вас разочаровать, напряжение в точках A1, B1 это и есть разностный сигнал, его не надо сравнивать, а надо усиливать. Однако это ключевое отличие, первый каскад перестает быть элементом схемы сравнения, а становиться усилительным каскадом охваченным ООС, что Teoretic и показал в своих примерах.

[AS79]

смысл явлений не меняется...

Вот так заменяя понятия и договорились о неподавлении искажений первого каскада

[Ясен Пень]

Вот так заменяя понятия и договорились о неподавлении искажений первого каскада

Но ведь кончилось все благополучно? Теперь заживем!