Сверхлинейный усилитель по схемотипу Видерхольда 1977- 2021 (повтор и дополнение)

[belka]

2 ОУ +5 транзисторов в УН. Выходные каскады разные симулировал, биполяры-полевики, без проблем ноль 4-10 мег двигается, без потери усиления на 20-ти килогерцах.

Благодарности:
Евгению Букварёву и Со. - идея с интегратором прорывная, если ей правильно пользоваться.





Убедительная просьба - пишите ТОЛЬКО по делу. Никаких других комментариев здесь размещать не нужно!

После первой публикации многие резонно отметили, что 2 ОУ и такое огромное усиление явно избыточны. Согласен, поэтому схема была существенно упрощена, с некоторой потерей усиления, но не критической. Итого, к базовой схеме Видерхольда был добавлен 1 (один) транзистор и получено усиление не менее 170дБ!

Обратите внимание, как изящно получилось ввести в схему параллельный ВЧ канал, благодаря которому всё это работает. Вполне осознанно претендую на то, что мне удалось нарисовать самый простой сверхглубокоосник.

В соседней ветке я взял модель какого-то Парафина (смешная поделка) и дорисовал ей недостающие детальки. Модель и схема, базовая, прилагаются:



УМЗЧ ВВ 2021.CIR

Продолжение темы:

Кто желал общий эмиттер в УН?

Вложение 400855 Вложение 400857

Как вы понимаете, Q22 и R40 из схемы можно смело удалить и соединить эмиттер Q21 непосредственно с выходом ОУ. Диоды Вокруг ОУ также нужно убрать и добавить правильные цепи для антиклиппа, которые на схеме не нарисованы.

Итого. 1 ОУ + 4 транзистора в УН = полноценный сверхглубокоосник, до которого на RCL-электро нужно ещё очень долго думать)))

[bukvarev]

Один форумчанин попробовал использовать в этом усилителе ОУ AD8065.
Со штатными номиналами был выявлен недостаточный запас слева от частоты единичного усиления, частота колебаний - около 1,4 МГц, добротность - около двух:


Для установки требуемой формы сигнала потребовалось подстроить ППК, изменив резистор R12.
Осциллограммы после установки R12 сопротивлением 270 Ом:


Кто будет повторять схему с использованием ОУ AD8065 вместо штатного (THS4031), ставьте R12=270 Ом.

[minimalman]

воспроизводимый сигнал имеет постоянно меняющиеся параметры, например, среднее значение, мгновенная мощность, мгновенное число переходов через "0", и т.д.
Поэтому отклонения формы сигнала на выходе усилителя, вызванные помехами и искажениями достигают мгновенных уровней до -60 дБ, и это слышно.

Это аудиоохмурение какое-то или неверная формулировка (для маленьких?). Глубина ОС не работает иначе в случае если средняя мощность или частота изменится.

При подаче же стационарного сигнала, например, двухтонального (при измерении интермодов), реальный усилитель работает в значительно более легком режиме,

А при 10-20-30 тонах? Или узких шумовых полосах? Если Ким пропорционален факториалу спектральных составляющих - это было б тоже всё заметно.

---------- Сообщение добавлено 11:48 ---------- Предыдущее сообщение было 11:33 ----------

ВВ2021 с буфером и выпрямителем как пример компромиссной конструкции, которая сохраняет побольше "эффективного петлевого" из потенциально имеющегося.

Ого, а в чём компромисс? В сложности малосигнальной части или конструктиве? Или это ноу-хау?)

[bukvarev]

Вот материал полностью.
Там все ответы.





Здесь пока я больше ничего комментировать не буду.

[minimalman]

Вот материал полностью.

Это и был источник моих вопросов)

[BesPav]

Offтопик:

Вот материал полностью.
Там все ответы.

Евгений, убери это, пожалуйста.

[MAXIM_A]

Offтопик:


Евгений, убери это, пожалуйста.

Зачем, очень полезная информация....

[BesPav]

Offтопик:

Зачем, очень полезная информация....

Чем полезная?
Либо пишите конкретно, без переходов через ноль, либо эта теория не позволяет делать практических расчетов и давать реализуемые рекомендации.

[finn32]

+100500

[misha88]

без переходов через ноль

Много споров и насмешек насчёт "переходов через ноль" в разных темах. Поясняю тут непонятливым (или верящим глупым ресурсам). Проблема перехода сигнала через ноль связана с формой этого сигнала, а не с самим переходом через ноль. Чем отличается синус или прямоугольник генераторов от реального звукового сигнала? Первый сигнал симметричен относительно некоторого значения (условно назовём это ноль, на самом деле всегда есть некоторое смещение), а вот второй (звуковой) нет. Если весь тракт усиления УПТ (причём со стабильным "нулём" без интеграторов и не только в покое) и одновременно с быстрой и апериодической ПХ, то разница будет несущественной, а вот если есть достаточная инерция (а причина в тепловых процессах, плохая коррекция с перерегулировкой и затягиванием в реакции ООС, неправильное применение интеграторов для стабилизации нуля, также межкаскадные конденсаторы могут добавить), то при звуковом сигнале неизбежно возникают искажения (назовём их инерциальные), которые на много порядков выше нелинейных (особенно, понятно, если нелинейные малы) и связаны именно с резким изменением среднего значения звукового сигнала, за которым не поспевает схема и поэтому такая схема сама изменяет это среднее значение. И такие искажения прекрасно слышны.

[misha88]

Пример из музыки есть? Для наглядности, так сказать.

Соберите простенький выпрямитель среднего уровня с небольшой инерционностью (мультиметр не подойдёт) и подайте музыкальный сигнал, сами увидите, что средний уровень скачет. Или посмотрите на экране компьютера с помощью программ, где есть функция вычисления среднего значения в реальном времени.

Усилитель с полосой под 200 кГц не может достоверно отработать резкое изменение сигнала в звуковой полосе?

А при чём тут полоса частот? Я вроде бы по русски всё объяснил, проблема во временной плоскости, а не в частотной, прочтите мой пост ещё раз.

[MAXIM_A]

В чем выражается "не поспевание"? Усилитель с полосой под 200 кГц не может достоверно отработать резкое изменение сигнала в звуковой полосе?

Дело не в полосе, а в скорости. 300 в/мкс -это минимум!

[misha88]

Дело не в полосе, а в скорости. 300 в/мкс -это минимум!

Не в полосе и не в скорости (если конечно они имеют запас, выше 100 в/мкс обычно не требуется), а в стабильности усиления и смещения от нуля схемы при изменении амплитуды, формы и скорости изменения входного сигнала.

[misha88]

Что конкретно заставляет продуцировать заявленные Вами искажения?

Нет. Не понятно, почему " схема не поспевает", если скорость и полоса не при чем. А что причем-то?

Я чётко возможные причины описал в своём посте. Одно из двух, или Вы не понимаете русский или Вы не понимаете электронику, поэтому прошу не оффтопить, вижу Вам в любом случае не дойдёт и под Ваши ограниченные знания сложно подстраиваться.

[misha88]

Да-да-да... Известная риторика со всеми, кто, читая Вашу чушь, не может уловить сути, ибо здравому человеку она не поддается.

Смешно. Известная риторика человека, непонимающего в электронике и поэтому всё, что он не понимает, называет чушью. Я с такими не спорю, оставайтесь при своём дремучем мнении. Я обращался к более разумным форумчанам, а не к тем, кто называет здравым ограниченного в знаниях человека. Всё, что я написал в своём посте, придумано не мною и обсуждалось не раз на форуме, я лишь напомнил. Я обращался к форумчанам, которые хотят сделать лучше, а не к тем, кто ищет оправдания ничего не улучшать.

Ещё хочу напомнить насчёт скоростных характеристик усилителей. Её обычно выражают в скорости нарастания амплитуды при подаче прямоугольного сигнала, но это не отражает скорость обработки сложных сигналов, и усилитель со скромной скоростью нарастания может звучать лучше скоростного усилителя, а причины я указал в своём посте.

[misha88]

Более разумные посмеиваются в усы

Приведите пример (а то у меня подозрение, что это только Вы, ну и ещё парочка с известного ресурса, такие же "специалисты"). В любом случае я спорить дальше не собираюсь, я данную причину плохих усилителей указал (кстати, именно за счёт общения на этом форуме, навели посты Кости Мусатова и других), кто её принял, очень довольны результатами.

А что же оно отражает? И что считать сложными сигналами? Просветите.

А вот и доказательство Вашего абсолютного незнания электроники. Почитайте учебники, данная тема не для обучения по основам электроники (правда по вопросам понимаю, что и учебники Вы не понимаете).

[Dieselboy]

При подаче же стационарного сигнала: 40 кгЦ

Я в понидельник перепроверял свой слух, сколько слышу по низу и по верху; оказалось, по низу от 30 Гц (вероятно, АС не вытягивает, чтоб ниже 30 услышать), а по верху на 13-14 кГц почти не слышно (примерно как на 30 Гц), на 15-17 точно нет слышимого сигнала. Сигнал - синус с программного генератора через свой тракт.

Много споров и насмешек насчёт "переходов через ноль" в разных темах. Поясняю тут непонятливым (или верящим глупым ресурсам). Проблема перехода сигнала через ноль связана с формой этого сигнала, а не с самим переходом через ноль. Чем отличается синус или прямоугольник генераторов от реального звукового сигнала?

Проблемы перехода через ноль и прочих других для нормально спроектированной электроники нет. А вот для пассивной колебалки (АС), не имеющей ОС - оно имеет место в полный рост. Это и инерционные (резонансные) колебания, и недостаточная сила мотора, и деформации излучающей поверхности, и бегущие/отражающиеся волны в этом же материале. Вот где суть. И, если один усилитель звучит лучше другого на одной и той же АС, то, значит он с сигналом что-то делает - как-то его модифицирует. Поэтому, усилитель идеально повторяющий вх. сигнал, работающий на неидеальную АС - обречён звучать плохо. Искажения компенсируют по принципу клин-клином.

связаны именно с резким изменением среднего значения звукового сигнала, за которым не поспевает схема и поэтому такая схема сама изменяет это среднее значение. И такие искажения прекрасно слышны.

Слух слышит не среднее звучание, а мгновенное. Иначе деталей не было бы. А вот АС в большинстве случаев отрабатывает некое среднее. И это слышимая проблема.

finn32
Усилитель с полосой под 200 кГц не может достоверно отработать резкое изменение сигнала в звуковой полосе?

Да, Финчик, да. И полосы тут бессильны. Полоса и точность в динамике - понятия разные. Есть разные классы усилителей - быстрые и точные (инсрументальные), послдние обычн омеднные.

Вот перевод всё объясняющий, из другой области, но тоже про ЗК:

Двигатель звуковой катушки (VCM) в последние годы широко используется в высокоскоростных и высокоточных системах управления позиционированием. Однако в высокоточной системе управления позиционированием существуют системная неопределенность, нелинейность, ошибка моделирования и внешние помехи, поэтому традиционным методом ПИД-регулирования трудно добиться точного управления позиционированием. В этой статье предложена новая стратегия управления положением с помощью одного нейронного контроллера, который обладает способностью к самообучению и самоадаптации, составленной с помощью ПИД-регулятора, и добавлен компенсатор прямой связи для улучшения динамического отклика системы в позиционном контуре. Кроме того, наблюдатель возмущений предназначен для подавления неопределенности параметров модели и внешнего сигнала возмущения в контуре тока. Кроме того, решается проблема высокоточного управления положением VCM под воздействием значительных возмущений, которые включают демпфирование с газовой смазкой, пружину, обратную ЭДС и силы пульсации, на основе которых точно устанавливается математическая модель VCM. Результаты моделирования показывают, что такого рода контроллер может улучшить динамические характеристики и повысить надежность системы, а контур тока с наблюдателем за помехами также может сдерживать помехи и высокую частоту.

https://www.researchgate.net/publica...gle_Neuron_PID

[MAXIM_A]

Не в полосе и не в скорости (если конечно они имеют запас, выше 100 в/мкс обычно не требуется), а в стабильности усиления и смещения от нуля схемы при изменении амплитуды, формы и скорости изменения входного сигнала.

А как же усилители с плавающим питанием?

[BesPav]

Если весь тракт усиления УПТ

Михаил, в этой теме обсуждается усилитель со 150 дБ под петлей в аудиодиапазоне, ну какой "Если УПТ"?
Поднялось обсуждение схемотехнически приличных усилителей, в частности усилителя из первого сообщения этой темы.

Первый сигнал симметричен относительно некоторого значения (условно назовём это ноль, на самом деле всегда есть некоторое смещение), а вот второй (звуковой) нет.

Ну начинается.
Какие-то милливольты от входных токов на сопротивлении РГ отбросим как несущественные, что останется?
А как его записали-то таким несимметричным?
Неужели в упругих колебаниях воздуха появилась постоянка?
Может быть микрофоны научились постоянку записывать?
Или звукреж решил за счет постоянки катушки подогреть, да вторую гармошку подчеркнуть?

а причина в тепловых процессах, плохая коррекция с перерегулировкой и затягиванием в реакции ООС, неправильное применение интеграторов для стабилизации нуля, также межкаскадные конденсаторы

Пожалуйста, покажите что-то из перечисленного в обсуждаемом усилителе.

связаны именно с резким изменением среднего значения звукового сигнала, за которым не поспевает схема

Будьте добры, за какими изменениями звукового сигнала может не поспевать усилитель по обсуждаемой схеме или любой другой из приличных?

[ИГВИН]

Offтопик:

Сигнал - синус с программного генератора через свой тракт.

Промодулируй его, и послушай ещё. Может что-то поменяется.

[Dieselboy]

Промодулируй его, и послушай ещё. Может что-то поменяется.

Синус не интересно. Я гонял и смотрел осцем (с микрофона и выхода уся) тряугольник и молдулировал его прямогольником с глубиной 80 и 90%.