Идеальный композитный усилитель

[scrgmcdcs]

Цель - выжать максимум параметров в симуляторе из композита на дешевых чипах - NE5532, TDA2050 или LM1875.
Идеальный композит - при правильном подборе параметров глубина ООС 90 дб на 20 кгц - практически максимум усиления оу.
Улучшать можно только устойчивость
test_nfb_cor.cir
-без фильтра, работает, глубина оос 20 кгц - 96 дб, запас по фазе 45 град.

модель OPA453 используется для правильного моделирования ФАЧХ TDA2050 и LM1875 - тк их модели в инете неправильные,
точность оцифровки даташитов -толщина линии +-2град по фазе на горизонтали.


тут неправильная модель LM3886 http://www.audio-perfection.com/foru...24975#pid24975

правильная модель LM3886_ED LM3886_ED.zip

принцип компенсации взят из
an67f.pdf

суть идеи - коррекция оу1 до 100кгц практически никак не влияет, но компенсирует фачх на высоких частотах,
для компенсации завала на 500кгц служит фильтр - не реализован пока.
В результате - до 100кгц глубина ооос ограничена только (практически 99.99%) усилением оу)

Приступим к расчету:
модель NE5532 - http://s-audio.systems/blog/spicemodels/, картинки убедили - http://s-audio.systems/blog/5534-measurement
- это график усиления-странный, но какой майкрокап показывает)
- это график производной усиления - спад, который должен быть 20Дб/декада)
- это график производной производной усиления
вот из него определяются частоты полюсов, необходимые для расчета.
NE5532 - имеет 1 полюс -20дб на НЧ, второй полюс -20дб на 283 кгц, и третий полюс, но не -, а +20дб на 1.5 Мгц, и 4-й -20дб на 10 Мгц.
OPA453 - имеет 1 полюс -20дб на НЧ, второй полюс -20дб на 2.27 Мгц, судя по оцифровке даташита, у TDA2030 там сразу 2 полюса -20дб.

[finn32]

Не нужно мудрить.
ЛиМиТ на 1875 повторен в количестве 10 экземпляров, работает хорошо на оригинальных новодельных и стародельных 1875. Новодельные сейчас доступны по цене обычного ОУ даже на Али.
Следующий возможный шаг в интегральном исполнении с большей мощностью- это композит на 3886.
Понятно, что 1875 и иже с ними- разработки старые. Но зато все просто и очевидно.

[Слава.С]

Вопрос о фазоминимальности ЛАФЧХ композитного усилителя.
Чувак с соседнего форума задал вопрос.

Клип нормальный, усилитель композитный с двухполюсной ФЧК (фазоминимальность ФЧК присутствует).

Клип подобный релаксационному процессу, ФЧК по Найквисту (костылей, типа, ограничительных цепей от перегрузки нет, фазоминимальность ФЧК отсутствует).

[l3VGV]

Offтопик:

Чувак с соседнего форума

И суть и форма сообщения радикально контрастируют с его аватаром.

[misha88]

Чувак с соседнего форума задал вопрос

Если на входе есть ОУ с внутренней коррекцией, то его обязательно надо охватывать местной ООС через конденсатор, иначе гарантировано загудит на высоких частотах, даже если программа этого не показывает. Цепи после входного ОУ должны быть быстрее, чем входной ОУ, иначе придётся местной ООС слишком сильно ухудшить быстродействие и усилитель будет хорош разве что для сабвуфера.

[l3VGV]

Не нужно мудрить.
ЛиМиТ на 1875 повторен в количестве 10 экземпляров, работает хорошо на оригинальных новодельных и стародельных 1875. Новодельные сейчас доступны по цене обычного ОУ даже на Али.
Следующий возможный шаг в интегральном исполнении с большей мощностью- это композит на 3886.
Понятно, что 1875 и иже с ними- разработки старые. Но зато все просто и очевидно.

Речь про вот этот?


так тут действительно будет вот это вот самое

Если на входе есть ОУ с внутренней коррекцией, то его обязательно надо охватывать местной ООС через конденсатор, иначе гарантировано загудит на высоких частотах, даже если программа этого не показывает

Не согласен с термином "загудит", или может не совсем понял что автор имеет в виду. В данном случае это не возбуд, а усиление собственных шумов до пределов возможностей.

Программа это хорошо покажет. Всё что нужно это тыкнуть в режиме АС на выход U1, подъём на ВЧ будет адовый(в моем случае 25дБ от 400кГц до 1-2МГц, в зависимости от моделей и прочего).


Тут обмануть реальность, как мне видится - не выйдет. Или души полосу первому ОУ, или вот такое.
(даже наглядно ясно на какой частоте и насколько душить, и можно через это прикинуть а сколько останется)

[misha88]

усиление собственных шумов до пределов возможностей

Именно это физически всегда и является причиной генерации (поскольку полоса частот шумов не ограничена), поэтому обязательно надо снижать усиление высокочастотных составляющих шумов с помощью местной ООС, иначе в композите генерация гарантирована (не всегда в покое). Ваша уверенность во всемогуществе программ несколько наивна, Вы просто один раз проверьте реальную плату на ВЧ спектроанализаторе. Коррекция 99% ОУ не позволяет сколько нибудь значительной дополнительной задержки в петле ООС.

[finn32]

Подъем по ВЧ имеет место быть. Лечится снижением полосы сверху с помощью емкости ФНЧ 820-1000 пФ. Тогда все хорошо на ПХ.
Зудение на ВЧ убирается цепочкой 1нФ +10 Ом непосредственно на выход перед катушкой.

[l3VGV]

Подъем по ВЧ имеет место быть. Лечится снижением полосы сверху с помощью емкости ФНЧ 820-1000 пФ. Тогда все хорошо на ПХ.
Зудение на ВЧ убирается цепочкой 1нФ +10 Ом непосредственно на выход перед катушкой.

Приведите схему, куда нужно включать "емкости ФНЧ 820-1000 пФ".

Как именно может помочь RC перед катушкой с проблемами U1, неясно совершенно.

---------- Сообщение добавлено 11:54 ---------- Предыдущее сообщение было 11:51 ----------

Ваша уверенность во всемогуществе программ несколько наивна

Моя уверенность во всемогуществе? И это только АС анализ привел. А уже уверенность, во всемогуществе. Ну, в АС анализ я не верю, на самом деле. Это не вопрос веры.

просто один раз проверьте реальную плату на ВЧ спектроанализаторе

Причем тут, в данном конкретном случае спектроанализаторы и реальные платы?

[misha88]

Причем тут, в данном конкретном случае спектроанализаторы и реальные платы?

Потому что только ВЧ спектроанализатор покажет на реальной плате наличие генерации в покое или при каком-то режиме, генерация ведь на высоких частотах, осциллограф (или прибор в режиме осциллографа) этого не покажет. Даже не надо композита, просто введите в петлю ООС ОУ обычный эмиттерный повторитель, нагрузите ёмкостью выше 100 пФ и посмотрите на ВЧ спектроанализаторе, будете сильно удивлены.

[finn32]

l3VGV
Увеличить С1 по схеме на Вашей картинке выше.
Обрезаем полосу U1 и нагружаем U2 на ВЧ и проблемы нет.

[Слава.С]

Если на входе есть ОУ с внутренней коррекцией, то его обязательно надо охватывать местной ООС через конденсатор, иначе гарантировано загудит на высоких частотах, даже если программа этого не показывает. Цепи после входного ОУ должны быть быстрее, чем входной ОУ, иначе придётся местной ООС слишком сильно ухудшить быстродействие и усилитель будет хорош разве что для сабвуфера.

Первый каскад здесь нельзя охватывать петлей местной ООС, т.к. будет утеряна "сверхлинейность". А "свистеть" будет, достаточно отключить одну из ёмкостей ФЧК (даже такую маленькую, как на 5.6 пФ).

[misha88]

Первый каскад здесь нельзя охватывать петлей местной ООС, т.к. будет утеряна "сверхлинейность".

В данной схеме не правильный выбор второго ОУ, он слишком медленный и низкочастотный, отсюда все дальнейшие проблемы. Да и на вход я бы сегодня поставил OPA828, этот новый ОУ в предварительных схемах идеальный выбор, да и в УМ можно попытаться попробывать.

[Слава.С]

В данной схеме не правильный выбор второго ОУ, он слишком медленный и низкочастотный, отсюда все дальнейшие проблемы. Да и на вход я бы сегодня поставил OPA828, этот новый ОУ в предварительных схемах идеальный выбор, да и в УМ можно попытаться попробовать.

Схема модели была выполнена с прототипа. Надеюсь, все ясно понятно с этими "сверхлинейниками."

[l3VGV]

Offтопик:

Потому что только ВЧ спектроанализатор покажет на реальной плате наличие генерации в покое или при каком-то режиме, генерация ведь на высоких частотах, осциллограф (или прибор в режиме осциллографа) этого не покажет. Даже не надо композита, просто введите в петлю ООС ОУ обычный эмиттерный повторитель, нагрузите ёмкостью выше 100 пФ и посмотрите на ВЧ спектроанализаторе, будете сильно удивлены.

Не, не буду удивлен. О том как влияет нагрузка на устойчивость и как это смотреть симулятором, написано буквально в каждом букваре, и регулярно повторяется. И как изолировать ОУ от емкостной нагрузки - тоже. Но это уже совсем офтоп пошёл.

[.Васильев]

Нравится композит по Янгу.

[misha88]

Нравится композит по Янгу.

Вы паяли эту схему и она устойчива? У AD823 и AD8066 выходные каскады на ОЭ (нет выходного повторителя), т.е. имеют сравнительно высокое выходное сопротивление (ограниченное конденсатором коррекции), кроме того модель AD8066 не соответствует даташиту (см. ниже её АЧХ и ФЧХ в программе и сравните с даташитной), поэтому не уверен, что и выходное сопротивление модель учитывает верно.

Offтопик:
И как изолировать ОУ от емкостной нагрузки - тоже. Но это уже совсем офтоп пошёл.

Offтопик:
Вы не поняли, дело здесь не в ёмкостной нагрузке ОУ (я же выше предложил отделить нагрузку от ОУ с помощью дополнительного повторителя), а в дополнительной задержке в петле ООС.

[Сухоруков Сергей]

Вы паяли эту схему и она устойчива? У AD823 и AD8066 выходные каскады на ОЭ

Во всяком случае сама по себе AD823 очень устойчива, проверено неоднократно.

[misha88]

Во всяком случае сама по себе AD823 очень устойчива, проверено неоднократно.

Это понятно, но тут дополнительный ОУ добавит нехилую задержку, а местной ООС я не вижу, вот и спросил.

[.Васильев]

Что мешает использовать иные комбинации оу ? Дешёвую связку лф356/дф357 ? Раз уж ад8086 не рулит?

[Слава.С]

Нравится композит по Янгу.

Максим, а что конкретно тебе нравится в этой схеме и не нравится?