Проблема(?) линейных/векторных искажений

[Teoretic]

Тема линейных искажений возникает с завидной регулярностью в различных топиках, вызывая эмоциональные перепалки и захламляя оффтопиками чужие ветки.

Давайте расставим все точки над "i" здесь.

Итак.

Линейными искажениями здесь мы называем искажения, которые не вносят дополнительных гармонических составляющих в спектр сигнала.

По-другому их всегда называли частотными (или амплитудо-частотными, или амплитудо-фазочастотными, в зависимости от степени педантизма.)

Линейные искажения полностью характеризуются АФЧХ - амплитудо-фазочастотной характеристикой устройства. Грубо говоря, известна АФЧХ - известны частотные искажения. По АФЧХ определяется и ГВЗ, и переходная характеристика, и ее параметры: время задержки, время нарастания, время установления и т.д.

Теперь, что касается "векторных" искажений. Тут некоторые авторы смешивают два совершенно разных вида искажений. Как я понял, один вид "векторных искажений" берет свое начало из книги И. Достала об операционных усилителях, где он рассматривает динамическую ошибку в частотной области. Тут рассматриваются линейные искажения.

Второй вид "векторных" искажений происходит от векторного индикатора нелинейных искажений (компенсационный способ измерения нелинейных искажений осциллографом).Здесь как раз речь идет о нелинейных искажениях, поскольку в векторном индикаторе сам принцип измерения основан на компенсации линейных искажений измеряемой цепи.

Следовательно, огульно применяемый термин "векторные" искажения (имея в виду противоположные явления) просто провоцирует ненужные споры, и от него следовало бы отказаться. Зачем лишние запутывающие сущности, когда уже есть давно всем известные и понятные термины: линейные, частотные, фазовые, нелинейные искажения?

Теперь об актуальности рассмотрения линейных искажений применительно к звуковым УНЧ.
Нельзя сказать, чтобы АФЧХ усилителя была так неважна. Она важна, вернее ее горизонтальность и гладкость в диапазоне воспроизводимых частот. Просто получение требуемой АФЧХ для современных УНЧ не является проблемой.

Если уж так трепетно относиться к АФЧХ, то начинать, конечно, надо с колонок и комнаты для прослушивания (КДП). Вот уж где линейные искажения! Куда там усилителям.

Что касается рассуждений о "векторных" искажениях, присущих исключительно усилителям с ООС, о нулевых "задержках" в петле ОС и т.п, то это безграмотная ерунда, и рассматривать ее нет никакого смысла.

[свернуть]

[Валет]

Ну ................... Вы же схему привели, ну посмотрите же на нее внимательно, видите In? Видите этот ток на выходе? А на входе?




Ну, да и там и там электричество. Смотрите z*In на выходе и смотрите In на входе определяющий сигнал ООС.




"as the result of circuitry permitting the use of current feedback rather than voltage"

"в результате схема позволяет использовать обратную связь по току а не по напряжению"

Это, что реклама?! До сих пор мир электронщиков соглашался с этой принципиальной формулировкой а теперь Вы и Теоретик оспариваете.

ПЕрестаньте это не серьезно. Авторитет ( без обид) не сопоставим.

С уважением hydr.

Внешнюю обратную связь, создаваемую с помощью специальной цепи обратной связи, всегда можно отнести к тому или иному виду, зная способ соединения этой цепи с усилителем.

Различают следующие четыре основных вида обратных связей в усилителе (первая часть названия определяет способ подключения выхода цепи ОС ко входу усилителя, а вторая – способ подключения входа цепи ОС к выходу усилителя):
- последовательная ОС по напряжению;
- параллельная ОС по напряжению;
- последовательная ОС по току;
- параллельная ОС по току.

Если источник входного сигнала соединен последовательно с входом усилителя и выходом цепи ОС, то обратная связь называется последовательной (рисунок 2.11, а). В этом случае сигнал обратной связи uсв подается на вход усилителя последовательно с входным сигналом ивх.
Параллельная обратная связь имеет место тогда, когда цепь обратной связи включается параллельно источнику входного сигнала (рисунок 2.11, б). При параллельной обратной связи на входе усилителя происходит алгебраическое сложение (с учетом полярности или начальной фазы) токов, а не напряжений, как в случае последовательной обратной связи.
Таким образом, при последовательной отрицательной обратной связи в качестве сигнала обратной связи используется напряжение, которое вычитается из напряжения источника сигнала, а при параллельной отрицательной обратной связи в качестве сигнала обратной связи используется ток, который вычитается из тока внешнего источника сигнала.
По способу включения обратной связи на выходе усилителя различают обратную связь по напряжению и току. При обратной связи по напряжению выход усилителя, нагрузка и цепь обратной связи соединены параллельно друг другу (рисунок 2.12, а). В этом случае сигнал обратной связи пропорционален выходному напряжению усилителя. Если выход усилителя, нагрузка и цепь обратной связи соединены последовательно (рисунок 2.12, б), то имеет место обратная связь по току, при которой сигнал обратной связи пропорционален току через нагрузку.

Источник: https://studopedia.ru/7_31931_obratn...ilitelyah.html


А вот цитата оттуда же для самопроверки:

Для определения, какая ООС имеет место, по току или по напряжению, необходимо учитывать следующее. В режиме короткого замыкания нагрузки (при RН = 0) обратная связь по напряжению исчезает, а по току – сохраняется. В режиме холостого хода (то есть при RН ® ¥) обратная связь по напряжению сохраняется, а по току – исчезает.

Да когда же Вы читать то будете в конце концов! Это две принципиально разные схемы!

Если рассматривать обе схемы как черные ящики, то они совершенно одинаковы, и в обеих имеет место последовательная ООС по выходному напряжению. Разница у них не качественная, а количественная (в сопротивлении инв. входа, поэтому требуется более низкое сопротивление резисторов ООС), т.е. не является существенной.

PS. Использование англоязычных источников вовсе не добавляет убедительности вашим постам. Липы там не меньше, чем в русскоязучных.

[ViktKors]

Такие были (советские). С программируемым внешним резистором усилением.

Честно говоря, совсем не в курсе.
Отчасти что-то похожее по функционалу можно получить, если у ОУ есть внешняя коррекция. Но такие ОУ тоже практически вымерли.

ПЕрестаньте это не серьезно. Авторитет ( без обид) не сопоставим.

Перестаньте, это несерьезно. Ссылки на "Авторитет" - это либо к служителям культов, либо к марксизму (в знакомой нам интерпретации), либо к фрейдизму. Причем последние два явления - те-же самые "культы" - учения основанные не на доказательности, а не вере в авторитеты.
Для людей рационального склада фраза "авторитетный источник утверждает" означает только одно, кто-то хочет развести лоха.

Если Вам для дискуссии не годится схема, но нужны ссылки на источники - это к бабулькам на лавочке.
Смысла объяснять вам что-то я не вижу. Учить уже поздно, да и бесполезно. Я сюда пишу в основном в расчете на прочтение теми, кому это интересно практически.

И да, отлично осознаю (потому как встречался с этим часто, да и сам грешен), что любой "авторитет" может нести чушь. Вопрос в причинах. Невозможно все знать, можно искренне заблуждаться, даже банально попутать теплое с мягким случается. Это не говоря о ситуации упрощения описания до грани фола (и даже за гранью), ситуации довольно частой, особенно когда учат студентов с пока еще околонулевым базисом, или будущих специалистов, чьи задачи будут базироваться на владении методами, а не на понимании основ.

---------- Сообщение добавлено 17:08 ---------- Предыдущее сообщение было 17:00 ----------

А вот цитата оттуда же для самопроверки:
"Для определения, какая ООС имеет место, по току или по напряжению, необходимо учитывать следующее. В режиме короткого замыкания нагрузки (при RН = 0) обратная связь по напряжению исчезает, а по току – сохраняется. В режиме холостого хода (то есть при RН ® ¥) обратная связь по напряжению сохраняется, а по току – исчезает. "

Отличное "мнемоническое правило"!

[vladimir sim]

Чота стало походить на спор подгулявших преподов. Но препод не способен сделать аудиоустройство, тем более вытянуть из него предел физической реализуемости. Почему -то в пылу спора забыли про два главных преимущества CFA- принципиально другой характер ошибки усиления , в тч частотнозависимой, и естественную элиминацию паразитного полюса ООС за счет низкого входного сопротивления по In входу. Почитайте лучше даташит AD844 и AD9617-9618. Рекламная скорость 2000В/мкс - побоку, гораздо важнее GBW гигагерцовой размерности и искажения на ЗЧ типа -140 дб.

[SAPR]

Сколько букв на ровном месте .
ТОС и ООС по току - две большие разницы. Ну с ООС по току все понятно - целью регулирования является ток в нагрузке.
ТОС же, если не вникать во внутренности - последовательная ОС по напряжению. Просто в тоснике входа + и - неравноценны - один обычный, высокоомный, другой низкоомный. И номиналы резисторов ОС, к нему подключенные, задают не только коэфф. усиления, но и крутизну преобразования входного напряжения =>ток.
Простейший тосник - вход на одиночном транзисторе, в эммитер которого заводится сигнал ОС.
Кстати, сам дурацкий термин ТОС, который многих сбивает с толку , как мне кажется, произошел как раз от простейшей схемы на одиночном транзисторе (на входе). Ибо одиночный транзистор с резистором в эммитере =эммитерный повторитель= транзистор со 100% токовой ОС.

Рекламная скорость 2000В/мкс -

Кстати, достигается только при выходе УНа (впрочем, как и у всех симметричных тосниках или токовых конвейерах) из режима А.

[belka]

Кстати, достигается только при выходе УНа (впрочем, как и у всех симметричных тосниках или токовых конвейерах) из режима А.

Именно так. В середине 80-х появиась возможность изготавливать PNP транзисторы с приличными частотными характеристиками на кристалле, сразу вспомнили за токовые конвейеры первого и второго типов, добавили симметрию и вперёд за скоростями. Перезаряжать корректирующую ёмкость нужны приличные токи, а обеспечить их возможно лишь перейдя на симметричную топологию и работая с отсечками тока в противоположных плечах. Скорость как таковая это не столько время нарастания или спада, главное - это отследить время восстановления системы после стрессового возмущения по входу.

Термин ОУ с токовой ООС неудачный на наше понимание. Представьте себе ОУ, у которого можно на ходу менять крутизну входного преобразователя напряжение-ток. Именно эту операцию и позволяет сделать грамотный выбор номиналов ООС такого ОУ. Не только изменить усиление, но и крутизну входного каскада со всеми вытекающими изменениями его (ОУ ТОС) параметров.

зы. для дедов - это почти тоже, что у обычного ОУ в эмиттеры входного дифкаскада иметь возможность поставить резистор любой разумной величины.

[hydr]

Кстати, сам дурацкий термин ТОС, который многих сбивает с толку , как мне кажется, произошел как раз от простейшей схемы на одиночном транзисторе (на входе). Ибо одиночный транзистор с резистором в эммитере =эммитерный повторитель= транзистор со 100% токовой ОС.

Да Вы правы.

С уважением hydr.

[Teoretic]

Отчасти что-то похожее по функционалу можно получить, если у ОУ есть внешняя коррекция.

Наверное, уже старые, но вот LM4250 (наш аналог К1407УД2)

[Vinni]

вкладываете вот это - задержку выполнения задания

Ниже реальный музыкальный сигнал воспроизводимый моделью саба с ЭМОС.
Будет чуть больше времени подробнее напишу.
А пока ваши искажения во всей красе, только на более низких частотах.
В одной музыкальной фразе и фазовое дрожание и изменение спектра.
ОС отключена
ОС включена

[Petr-1951]

Teoretic, в статье "векторный индикатор нелинейных искажений" есть всё для отделения одного вида искажений от другого.

похоже вы единственный кто понял суть векторных искажений
надеюсь вот эти файлы помогут и другим подтянуться до понимания сути
Apex_HD50-200kHz_triangle.CIR
на этом откланиваюсь, кто не сможет понять - его же проблемы

с уважением,
Александр Петров
p.s.
Аномалии и радиотехника_dop.pdf

[wert]

Petr1951 «надеюсь вот эти файлы помогут и другим подтянуться до понимания сути»
Помогите абсолютному большинству не понявших сути ваших «векторных искажений»
понять где эти векторные искажения и в каких единицах вы их отображаете.

[eksaedr]

Не знаю на сколько я понимаю суть, но вижу это так: векторными искажениями можно назвать искажения появляющимися при резком изменении вектора амплитуды, с треугольным сигналом хороший пример. Почему векторными?
1. Потому что один вид искажений неотделим от другого из за того, что если растёт один вид, то неизбежно вырастет другой.
2. Потому что гораздо легче вычислить эти искажения компенсацией противоположным вектором.
3. Гораздо информативней называть искажения по месту их возникновения, как поступил Селф(вроде бы), или
как названы динамические искажения.
Почему никто не спорит из за названия интермодуляционных искажений? Потому что отражается суть процесса. А под dv/dt можно подписать все что угодно. И мне абсолютно неважно как называть искажения, гораздо важнее знать где они возникают, почему, и как их вычислить.
А по-поводу терминологии, обязательно нужно пользоваться одинаковыми терминами.
Мне трудно говорить на вашем языке, я не учился в профильных заведениях.

[SAPR]

кто не сможет понять - его же проблемы

Проблемы будут у того, кто сможет понять :

искажения появляющимися при резком изменении вектора амплитуды

[eksaedr]

SAPR, посмотрите на вершину треугольника и увидите самую резкую смену вектора амплитуды. И с ростом амплитуды, как и частоты, резкость будет расти. Теперь давайте докопайтесь до термина резкость. Нет бы написать: не понял.
Неужели такое однозначное определение вводит в ступор столь одаренные умы.

[SAPR]

SAPR, посмотрите на вершину треугольника и увидите самую резкую смену вектора амплитуды.

Посмотрите учебник и почитайте, что такое вектор. А то у вас с Петровым то скалярные вектора, то вектора амплитуды. То два периода периодический сигнал.

[uriy]

Offтопик:

Посмотрите учебник и почитайте, что такое вектор.

Само по себе определение вектора ни чего не даёт. Нужно читать как с помощью вектора выражают синусоидальные гармонические колебания. И вот там уже дадут определение что длина вектора это амплитуда синусоиды, а направление (угол) вектора это фаза этой синусоиды.

[Игорь Гапонов]

Посмотрите учебник и почитайте, что такое вектор. А то у вас с Петровым то скалярные вектора, то вектора амплитуды. То два периода периодический сигнал.

Всё очень просто. Это, "изолировано" от амплитуды, что в общем случае делать нельзя (см. разложение в ряды/серии Вольтерры) - частотно зависимая нелинейность или, точнее, нелинейность инерции (например, следствие модуляции ёмкости p-n перехода транзисторов) Т.е. - согласно операторной классификации искажений - сочетание линейных и нелинейных искажений. Ещё один пример из наших баранов - зависимость главного резонанса дина от амплитуды синуса к нему подводимого.

[fagos]

надеюсь вот эти файлы помогут и другим подтянуться до понимания сути

Надеюсь вы когда-нибудь поймете, что компенсировать макросом неправильно. Сколько раз писал и как об стенку горох. Ну, у Питера Баксандалла посмотрите что ли, я же не "авторитет". Только учтите, что у него реальная линия задержки, а не ваша симуляторная. И его линия задержки по сути может быть замещена моделью в виде линейных элементов. Типа такой https://intellect.icu/th/25/blogs/id...4b6a7ee00c.jpg
И соответственно она не будет давать излом сигнала.
Ктстати, не по этой ли причине на своих картинках вы не показали фазу? А по ней как раз и видно , что ваша компенсация фигня.

Потому и твержу - компенсируйте линейными цепочками, а не макросом.
А вообще лучше уж взять модель того же усилителя Селфа, как типичного подопытного и ее крутить, а не этого Апекса многострадального с его врожденными болячками. Селф для всех прозрачен и понятен даже начинающим.

[buratino]

длина вектора это амплитуда синусоиды, а направление (угол) вектора это фаза этой синусоиды.

Фаза - это некий параметр для определения положения точки на синусоиде, который "нечаянно" появился в связи с "заданием" синусоиды с помощью равномерно вращающегося вектора. Т.с., чтобы "не сбиться со счёта". На месте фазы может быть, например, время, которое вполне можно связать с фазой через d/dt.
В связи с этим - 2 вопроса:
1. Как описать вращающимся вектором "треугольник"? Скорее всего, это будет неравномерно вращающийся вектор постоянной длины либо равномерно вращающийся вектор переменной длины. А можно описать неравномерно вращающимся вектором переменной длины? -наверное да.
2. Как описать вращающимся вектором музыкальный сигнал? Скорее всего, это будет неравномерно вращающийся вектор переменной длины.

Много общего. Кроме одного: в музыкальном сигнале (который "гладкий" в отличие от треугольного - который с "острыми" углами) не происходит мгновенное изменение скорости вращения вектора d(fi)/dt и никогда не происходит мгновенное изменение направления изменения длины вектора d2(fi)/dt2 (т.е. смена знака "плавная", с переходом через ноль). Возможно ошибаюсь .
Смею спрАсить: кто против "треугольника" как аналога реального муз.сигнала для проверки муз.усиливательной техники?

[Игорь Гапонов]

Смею спрАсить: кто против "треугольника" как аналога реального муз.сигнала для проверки муз.усиливательной техники?

Я. Потому что

Как описать вращающимся вектором музыкальный сигнал? Скорее всего, это будет неравномерно вращающийся вектор переменной длины.

Ни что иное как зависимость амплитуды от времени . Т.е. ваша интерпретация "вращения" эквивалентна во временном домене отсутствию "вращения". (кстати, линейная интерпретация вашего "вращения треугольника" невозможна, однако, это "вращение" как раз и есть примитивная иллюстрация "не работающего" принципа суперпозиции, осталось вам сделать то, что сделал Вольтерра стопятьсот назад - определить ядра разложения в ряд Вольтерры)

[Petr-1951]

1. Как описать вращающимся вектором "треугольник"? Скорее всего, это будет неравномерно вращающийся вектор постоянной длины либо равномерно вращающийся вектор переменной длины. А можно описать неравномерно вращающимся вектором переменной длины? -наверное да.

аналогично может быть реализован и треугольник