Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[belka]

Относительно цитаты вверху - написано применительно к входному каскаду.

оператор, очень эмоционально, извиняюсь, если кого выходя стулом зацепил.

---------- Сообщение добавлено 15.45 ---------- Предыдущее сообщение было 15.41 ----------

глубину ООС надо увеличивать увеличением усиления выходного УН, а не первого каскада

Возможно, вырвано из контекста, но это очень спорное утверждение на мой взгляд. Допустим, я строю усилитель для фонокорректора. Оп, всё иначе получается, иначе в шумах потонем, оос не всё исправляетЪ, елки зелёные))).

[Игорь Гапонов]

Надо делать новую ветку по сообщениям Евгения Букварёва и с новым названием. И дать ему право модерировать её. А эту прополоть под бркс-полубокс, но оставить сабж по статьям в топике (топик-стартёр, наверное, тут будет лучшим модераторам ;) ).

[Medan]

Мужики, ветка напоминает работу компаратора, что вы в крайности бросаетесь. Начните с малого Возьмите каскад, УН на одном полевике и рассмотрите работу в разрезе данного вопроса. Вначале без ООС, затем ОС в истоке, затем ОС из стока в затвор. Всё начинается с малого. Разберётесь, переходите дальше… так постепенно, всё стадо и покроете. Не спеша.

[hippo64]

Надо делать новую ветку по сообщениям Евгения Букварёва

Обязательно надо делать. Со старта речь шла именно о методе. Вот метод и надо выделить.И обкатывать его именно на простых вещах.
А уж применение, имхо, надо четко увязывать с постановкой задачи. Лично у меня, прошедшего за последние лет 5-6 от измерителя до кухонного эксперта, складывается мнение, что пресловутая блоха выращена нами самими из общей оос, из неумения правильно употребить инструмент оос. Из тыканья этим инструментом в любое отверстие. Да, и еще считаю с аналагиями ТАУ надо поаккуратней.

[dekko]

складывается мнение, что пресловутая блоха выращена нами самими из общей оос, из неумения правильно употребить инструмент оос. Из тыканья этим инструментом в любое отверстие

"и я того же мнения" (с)

[viktor8m]

Возможно, вырвано из контекста, но это очень спорное утверждение на мой взгляд. Допустим, я строю усилитель для фонокорректора. Оп, всё иначе получается, иначе в шумах потонем, оос не всё исправляетЪ, елки зелёные))).

Я говорил исключительно про УМ, а для малошумящих маломощных усилителей конечно правила совсем другие и я с Вами полностью согласен. Да и я не предлагал сделать усиление первого каскада 1 или около того, но не тысячи, как в обычных ОУ. Впрочем если с умом использовать каскоды в первом каскаде и симметрию нагрузки, то и тысячи не страшны.

[теоретизирующий практик]

Сообщение от теоретизирующий практик


Более того, ООС уменьшает ШУМЫ входного каскада.

Надо учесть простой факт: отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя. Но так как на выходе надо получить вполне определённую мощность, или напряжение, то пропорционально уменьшению коэффициента усиления необходимо увеличить мощность входного сигнала.



Не нужно путать изменение глубины ООС с изменением общего усиления.

Не вижу путаницы. Повторюсь: Увеличение отрицательной обратной связи в УСИЛИТЕЛЕ (усилитель это собственно усилительная часть в совокупности с устройством обратной связи) уменьшает коэффициент усиления УСИЛИТЕЛЯ. Ткните носом в передёргивание.

Сообщение от теоретизирующий практик


Но на мой взгляд надо сравнивать именно одинаковые усилительные части устройства, охватывая их той или иной ООС, и при увеличении ООС увеличивать мощность источника.



Нужно отталкиваться от практической задачи - построения усилителя с требуемым усилением, предназначенного для работы в определенном диапазоне уровней входного сигнала.
Если два усилителя имеют разное усиление, это просто два усилителя, имеющих разное усиление и входного шума.

Совершенно с Вами согласен в части практических задач.

Но как бы полемика идёт о выявлении истины об "особых свойствах входного каскада", а не о построении практического устройства. Здесь и приведена метода эксперимента (хоть в модели), расставляющего все точки над i.

Если такая точка зрения на практический эксперимент отвергается, то точек соприкосновения спорящих отсутствует, спор не имеет смысла.

"Принцип управления по отклонению состоит в том, что измеряется управляемая величина (в нашем случае для инв. схемы это вычитание входного сигнала и выходного сигнала резисторами ООС), СРАВНИВАЕТСЯ с требуемым значением (в нашем случае с нулём) и выявляющееся при этом отклонение преобразуется в управляющее воздействие (в нашем случае это усиление разными каскадами усилителя выходного сигнала от первого каскада). В состав системы обязательно входят: измерительный элемент (в нашем случае резисторы ООС), ЭЛЕМЕНТ СРАВНЕНИЯ (в нашем случае первый каскад), усилитель и управляющее устройство (в нашем случае ВК)". Полистал ещё несколько учебников, везде про обязательный узел сравнения. И кто после этого мудрит?

Можно однако перефразировать и так:
"принцип управления по отклонению состоит в том, что измеряемая величина (в нашем случае это выходное напряжение) сравнивается с требуемым значением (в нашем случае с входным напряжением) и выявляющееся при этом отклонение (отклонение напряжения появляется в так называемой ТОЧКЕ СУММИРОВАНИЯ) преобразуется... подаётся на вход усилителя.
Узел сравнения - физическая точка на схеме. В применении к инвертирующему усилителю - точка суммирования. В этой точке ничего преобразовывать не надо, там уже имеется электрический сигнал рассогласования, который и подаётся на усилитель.

[Валет]

вот тут начинается самое интересное - как выделить ту усилительную функцию, которая охвачена ООС, а где - неохваченные ООС тепловой дрейф, наводки, шум и т.п.? Для понимания - как наводки на вход ООС может "отличить" от полезного сигнала?

Конечно, при бесконечно глубокой ООС искажения будут определяться только нелинейными свойствами цепей ООС и сумматора. Но в том посте я имел в виду не это, а отсутствие особых свойств первого каскада внутри петли ООС.
В технической литературе общепринято, что неупоминаемые узлы и воздействия считаются невлияющими на обсуждаемые, тем более, что бесконечное усиление, а следовательно, и весь такой УМЗЧ могут существовать только в воображении (т.е. мысленно).
Кстати, такой же подход и в известной статье Агеева. Там тоже не упоминаются особо свойства цепей ООС и сумматора, емнип.

[viktor8m]

В этой точке ничего преобразовывать не надо, там уже имеется электрический сигнал рассогласования, который и подаётся на усилитель.

А никто и не говорит, что нам надо что-то преобразовывать, резисторы ООС это уже сделали, но теперь надо это сравнить с нулём (ведь идеал это ноль в точке суммирования и, кстати, все рассуждения и формулы в большинстве учебников строятся на основании, что там настоящий ноль, чего в реальности не бывает), чтобы выдать правильное напряжение на выходе, и это делает сам усилитель. Честно говоря никогда не думал, что такие базисные вещи кто-то не понимает, а тем более люди, не первый год на форуме и в профессии.

В технической литературе общепринято, что неупоминаемые узлы и воздействия считаются невлияющими на обсуждаемые

Да, но это считает невлияющим только автор данной литературы, чтобы оставаться в рамках его задачи, к реальности это отношение не имеет. А то страно, если Вы верите, что раз какие-то авторы что-то опускают для простоты изложения, то так это на самом деле и есть.

[korolkov24]

В применении к инвертирующему усилителю - точка суммирования. В этой точке ничего преобразовывать не надо, там уже имеется электрический сигнал рассогласования, который и подаётся на усилитель.

Нет разницы, инвертор или нет, всё равно есть две точки, которые мы сравниваем.


---------- Сообщение добавлено 19.14 ---------- Предыдущее сообщение было 18.55 ----------

В технической литературе общепринято, что неупоминаемые узлы и воздействия считаются невлияющими на обсуждаемые

Если посмотреть ТАУ, то там на самом деле узел сравнения не обсуждается, обсуждаются только его шумы, которые так же являются видом искажений, но всё что там пишется имеет общий, ознакомительный характер и ориентировано в основном на автоматическое управление механизмами.
Если копнуть глубже, то мы найдём ОУ, в которых вставлена специальная схема, подстраивающая параметры входа.

[hippo64]

а отсутствие особых свойств первого каскада внутри петли ООС.

Сударь, вы не поверите, влияние оказывает каждый каскад, все его активные и пассивные элементы, коллеги правильно указали на "прямоугольнички" со входом и выходом. И пристёгивать тау к усилителям крайне некорректно, другие у неё задачи, да и методы не так просты, как приводилось в этой теме.
Я далеко не златоухий, но слышу влияние многих элементов, почему и как они влияют, я не знаю, честно говоря, во многих случаях и знать не хочу. Общаясь в процессе того или иного проекта с друзьями со слухом намного опытнее моего признавал их правоту в рекомендациях по улучшению проекта. Таки повторюсь, очень бы хотелось формализовать тех блох, которых мы ищем. Пока я не знаю как это сделать, но и топик забрался, имхо, не туда.

---------- Сообщение добавлено 19.54 ---------- Предыдущее сообщение было 19.53 ----------

Единственно в чем я уверен, природа звучащих и незвучащих усилителей имеет физический характер. Мы не творцы, мы ремесленники.

[теоретизирующий практик]

А никто и не говорит, что нам надо что-то преобразовывать, резисторы ООС это уже сделали, но теперь надо это сравнить с нулём (ведь идеал это ноль в точке суммирования и, кстати, все рассуждения и формулы в большинстве учебников строятся на основании, что там настоящий ноль, чего в реальности не бывает), чтобы выдать правильное напряжение на выходе, и это делает сам усилитель.

Это Вы к чему вообще? О том, что все теоретические выкладки к определению коэффициента обратной связи усилителя надо в топку, и правильнее применять упрощения типа бесконечного усиления усилительной части? Наверное нет, но тогда к чему эти высказывания? Изъясняйтесь проще, если можно

---------- Сообщение добавлено 20.00 ---------- Предыдущее сообщение было 19.55 ----------

Нет разницы, инвертор или нет, всё равно есть две точки, которые мы сравниваем.

Да это не вопрос, очевидно в упомянутом неинверте - вторая точка - земля. Это упрощения фразеологии.

[viktor8m]

О том, что все теоретические выкладки к определению коэффициента обратной связи усилителя надо в топку, и правильнее применять упрощения типа бесконечного усиления усилительной части?

Причём тут "в топку" или "бесконечное усиление". Каждый автор учебника или статьи имеет право делать те или иные допущения для удобства и адекватные авторы это указывают. Но обсуждение в этой теме показывает, что некоторые участники эти идеализированные формулы принимают за чистую монету не только теоретически, но и практически, а вот это уже глупость.

[belka]

Изъясняйтесь проще, если можно

Уж куда проще то? Всё правильно написано. Некое напряжение, выделенное в точке суммирования СРАВНИВАЕТСЯ С НОЛЁМ входным дифкаскадом. Что тут непонятного? Непонятно то, что у нас ДВА входа? Что у усилительного элемента в виде транзистора или лампы два входа, один инвертирующий а другой нет - это не понятно, что ли???

Любая дрянь, которую наплодят транзисторы входного дифкаскада будут усилены в аккурат в 20 раз (26дБ - стандартное усиление УМЗЧ). Ситуацию спасает то обстоятельство, что в точке G (точка суммирования двух резисторов ООС, инв. включение) при большом усилении всего тракта под петлёй, напряжение сигнала будет исчисляться очень малыми величинами (порядок величин до милливольта), поэтому транзисторы дифкаскада будут искажать незначительно - мала девиация токов протекающих через них.
Всё просто как утюг, что тут непонятного?
Улучшайте дифкаскад, применяйте полевые сборки на входе, делайте им местные петли ООС - шиклаи, следящие каскоды, если необходимо, нагоняйте усиление всего тракта, пользуйтесь заходом фазы за 180 град (Найквист это разрешает делать), оптимизируйте разводку п.п. (принцип четырёхпроводного соединения прецизионного блока питания с нагрузкой) и... будет вам счастье.

[теоретизирующий практик]

Уж куда проще то? Всё правильно написано. Некое напряжение, выделенное в точке суммирования СРАВНИВАЕТСЯ С НОЛЁМ входным дифкаскадом. Что тут непонятного? Непонятно то, что у нас ДВА входа? Что у усилительного элемента в виде транзистора или лампы два входа, один инвертирующий а другой нет - это не понятно, что ли???

Что, Вы серьёзно считаете что я предполагаю что бывают усилители с одним входным концом? )))))
Ну имеется у входного каскада два входа, в простейшем случае не в "симметричном" каскаде (специально не применяю слово не в дифференциальном каскаде, так как рискую в ответ получить поучения что все усилители - дифференциальные устройства, и разговор опять пойдёт в сторону), итак имеется два входа, например затвор -"сигнальный", и исток-"общий", далее следует выходной каскад.

Смотрим внимательно. Амплитудно-амплитудная характеристика первого каскада складывается с амплитудно-амплитудной характеристикой второго каскада, в результате чего имеем суммарную амплитудно-амплитудную характеристику усилительной части устройства. До полного усилителя надо добавить устройство отрицательной обратной связи.

Точно такую же амплитудно-амплитудную характеристику усилительной части можно было бы составить из абсолютно линейного первого каскада, и более кривого второго каскада с кривизной , равной сумме кривых из первого случая.
По утверждениям большинства - эти два усилителя, будучи охвачены ООС одинаковой глубины покажут разные коэффициенты искажений. Для меня это нонсенс.
Или утверждается что то иное, чего я не пойму.
Прошу не возмущаться (ну тугодум я) и доходчиво объяснить суть проблемы ещё один раз.

[оператор]

Вероятно, что непонятно и не всем.
Проще цитировать учебники, чем орудовать паяльником.

Добавлю.
Все правильно. Уменьшить напряжение в точке суммирования можно применяя симметричные балансные реализации схемотехники.
С разводкой понятно. Только - топологию платы не забывайте.

Можно разъяснить на пальцах что такое: "принцип четырёхпроводного соединения прецизионного блока питания с нагрузкой"?

[belka]

Что, Вы серьёзно считаете что я предполагаю что бывают усилители с одним входным концом? )))))

Я ничего не предполагаю, уже сбился просто, кто тут что предполагает.
Но, очевидно - не все понимают, как это работает.

---------- Сообщение добавлено 20.51 ---------- Предыдущее сообщение было 20.42 ----------

Прошу не возмущаться (ну тугодум я) и доходчиво объяснить суть проблемы ещё один раз.

Если этот вопрос ко мне, то я тоже должен подумать - я тоже тугодум.

---------- Сообщение добавлено 20.56 ---------- Предыдущее сообщение было 20.51 ----------

Смотрим внимательно. Амплитудно-амплитудная характеристика первого каскада складывается с амплитудно-амплитудной характеристикой второго каскада, в результате чего имеем суммарную амплитудно-амплитудную характеристику усилительной части устройства. До полного усилителя надо добавить устройство отрицательной обратной связи.

Точно такую же амплитудно-амплитудную характеристику усилительной части можно было бы составить из абсолютно линейного первого каскада, и более кривого второго каскада с кривизной , равной сумме кривых из первого случая.
По утверждениям большинства - эти два усилителя, будучи охвачены ООС одинаковой глубины покажут разные коэффициенты искажений. Для меня это нонсенс.

Во втором случае искажения будут меньшими (случай с абсолютно линейным первым каскадом), если вы за искажения говорите. Причём, существенно меньшими.

зы. Не имея никакого образования, мне трудно понять, что такое амплитудно-амплитудная характеристика, извиняюсь.

[теоретизирующий практик]

Можно разъяснить на пальцах что такое: "принцип четырёхпроводного соединения прецизионного блока питания с нагрузкой"?

Это, когда источник питания находится на расстоянии от потребителя, и часть напряжения теряется в проводах. Чтобы избежать влияние падения напряжения на силовых проводах, между ИП и потребителем прокладывают ещё одну пару "сенсорных" проводов, доставляющих в стабилизатор источника питания информацию о реальном напряжении на приёмнике, что позволяет регулировать напряжение непосредственно на приёмнике.

[Nota Bene]

По утверждениям большинства - эти два усилителя, будучи охвачены ООС одинаковой глубины покажут разные коэффициенты искажений. Для меня это нонсенс.
Или утверждается что то иное, чего я не пойму.

Мультипликативные помехи (нелинейность усилительного тракта) уменьшаются ООС, аддитивные помехи (шумы, тепловые и пр., приведенные ко входу усилительного тракта) - не уменьшаются. Как-то так, по простому

[теоретизирующий практик]

зы. Не имея никакого образования, мне трудно понять, что такое амплитудно-амплитудная характеристика, извиняюсь.

Это я здесь сленг подхватил . Скажем так, передаточная характеристика, наверное точнее.

Во втором случае искажения будут меньшими (случай с абсолютно линейным первым каскадом), если вы за искажения говорите. Причём, существенно меньшими.

Не верю. В этом меня может убедить или практический опыт, или грамотное моделирование. (последним не владею).

Конечно можно было бы упростить задачу, и взять два каскада, один идеальный, а второй кривой. А потом наоборот. Естественно в обеих случаях сигнал на кривом каскаде должен приводить к одинаковым искажениям без ООС. Такую пару можно обсчитать даже на промокашке. Будет время - просчитаю.
__________________________________
Здесь появляется на первый взгляд нестыковка.
Имеем кривой первый каскад, искажения которого "неустранимы".
И что, достаточно добавить к нему "нулевой" буферный линейный каскад с единичным усилением, и искажения должны уже снижаться от ООС? (возможно пример притянут за уши, но для меня существенен)