Настолько ли "идеальны" оу в каскаде ток-напряжение.

[stratov]

Решил ради интереса сделать некий прототип каскада ток-напряжение на оу(кр544уд2а) , на генераторе меандра частота 800кгц (почти 16Fs), схема , источником тока выступает резистор 760 Ом. 1- щуп осциллографа(X10) сразу с выхода генератора , 2 - выход оу , 3 и 4 - инвертирующий вход оу , . По осциллограммам видно что каждые менее 200нС оу работает без оос и с максимально большим вх сопротивлением, ибо амплитуда на входе оу такая же как и у генератора, это в той или иной степени дает интермодуляции, да и глубина оос на частоте 800кгц очень малая, конечно когда подается синус такой же частоты то понятное дело его амплитуда намного ниже, но ведь у цап выход ступенчатый с бесконечным спектром, если бы был синус чистый... И так же получается чем широкополоснее оу, скорость нарастания, его мощностная полоса, чем быстрее время выхода из ограничения входа и выхода оу тем лучше, подбор коррекции оу в оос и с инверт входа на землю позволяют уменьшить амплитуду "выброса" когда не успевает отрабатывать оос, но все же, насколько "приятно" слушать и осознавать что оу всегда работает в перегрузке входа... , и отсюда ясно что почему оу с полевиками или с резисторами во вх диф каскаже - лучше. Может поэтому многим и нравится больше именно звучание с ток напряжение на резисторе. Кто что думает насколько заметно все это на слух?) От этого и зависит тоже разное звучание с разными оу( по мимо собственных искажений оу). На форуме же есть люди отслушивающие конденсаторы и т д) а тут дела вроде как посерьезнее)))

[stratov]

Дело конечно и в самом оу, но и в любой ёмкости приложенной к инверт входу.

---------- Сообщение добавлено 16:32 ---------- Предыдущее сообщение было 16:31 ----------

Пусть тс подвесит к этому входу 100 пф например и посмотрит

То что ескость с инверт входа оу на землю уменьшает запас по фазе и и приводит в возбуду, это само собой известно, и что благодаря ескости в оос мы можем подобрать устраивающую еас ПХ на меандре, но тут интересен был др подход, в уменьшении выброса на входе оу, ведь чем оно ниже - тем дальше до перегрузке входа оу, у него же тоже есть время выхода из перегрузки, если б все это было не важно, то с цепями корреции, все б ставили дешевые tl071 умощнененные транзисторами, но такие низкочастотные оу ни кто не применяет ведь.

---------- Сообщение добавлено 17:43 ---------- Предыдущее сообщение было 17:41 ----------

Кстати в цапе Виктора Корсакова на ad1955, в оос стоит как раз не 100пф а 1нф.
Любители ещё и не то ставят, например резистор 100 Ом на выход цапа )
Я ж про пром изделия.

вы про 100 Ом в пассивном преобразователе ток напряжение на резисторе?) Это же будет нелинейно)

[stratov]

Ну так используй OPA843 или AD844/AD846, на входе при правильной схеме будут десятки микровольт. И не надо тут разводить про задержки в цепи ООС, ты просто не понимаешь сути, как это работает.

с какими номиналами резисторов в цепи оос, на инверт входе будет микровольты при входном напряжении например 1В действующего частотой 352кГц? для ad843. Вы ж знаете, просвятите)

[stratov]

Ну так используй OPA843 или AD844/AD846, на входе при правильной схеме будут десятки микровольт. И не надо тут разводить про задержки в цепи ООС, ты просто не понимаешь сути, как это работает.

Вы не против, я мало понимающий прикину расчеты?) Например я беру ad843, делаю усиление -1( инверт повторитель, подаю на вход амплитуду 1в частотой 352 кгц, 10мкВ это - (-100дб) от 1В, соответственно чтоб на инверт входе получить 10мкВ, глубина оос должна быть не менее 100дб на этой частоте, у ad843 какая глубина на этой частоте?) У ad843, на частоте 352кгц усиление 35дб где то по даташиту, а значит оос 1В/35дб(56раз)= 17.8 мВ. Что тут не правильно???

[dortonyan]

Поверьте, дело не щупе совсем, и не его емкости

Вообще емкость с выхода в землю может влиять, просто не всегда заметно.
Это же дополнительная нагрузка на ВК ОУ, которая вносит доп. фазовый набег.

из теории и практики работы оу мы знаем что только в идеальном оу напряжение на инвертирующем входе равно нулю

Если из теории, то давайте писать грамотно: напряжение на "-" входе равно не нулю, а напряжению на "+" входе за вычетом входного смещения. Операционный усилитель - это же усилитель напряжения между его входами, а не напряжения относительно какого-то нуля.
Инверсное включение ОУ - это частный случай.

Поэтому...

но в реальном оу реальное усиление не бесконечно и падает с частотой, соответственно на инверт входе оу с повышением частоты начинает появляться напряжение

Не напряжение на инверсном входе, а дифференциальное входное напряжение. И появляется оно не на ВЧ, а начиная с 0 Гц (вы же сами указываете, что усиление на постоянном токе не бесконечно).
Просто чем больше усиление - тем точнее напряжение на "-" входе выравнивается с напряжением на опорном "+" входе.
С ростом частоты усиление уменьшается, соот-но и входное дифференциальное напряжение растет.

а иголки эти на осциллограмме - это "неуспевание" работы оу, ведь меандр имеет широчайший спектр гармоник, на начале фронта оос неуспевает срабатывать

"Неуспевание ООС" тоже какой-то корявый термин. Просто ООС работает со сдвигом по фазе, в соотв. с диаграммой Боде. На ВЧ сдвиг растет, соот-но и перерегулирование увеличивается.

Из этого всего следует очевидный вывод: для того чтобы ООС усилителя работала как надо - необходимо чтобы полоса ООС многократно превосходила полосу сигнала по входу.
А для этого есть ровно два способа:
1. Увеличение полосы ООС.
2. Ограничение спектра сигнала по входу.
Емкость в ООС - как раз и ограничивает спектр.

[stratov]

Вы не против, я мало понимающий прикину расчеты?) Например я беру ad843, делаю усиление -1( инверт повторитель, подаю на вход амплитуду 1в частотой 352 кгц, 10мкВ это - (-100дб) от 1В, соответственно чтоб на инверт входе получить 10мкВ, глубина оос должна быть не менее 100дб на этой частоте, у ad843 какая глубина на этой частоте?) У ad843, на частоте 352кгц усиление 35дб где то по даташиту, а значит оос 1В/35дб(56раз)= 17.8 мВ. Что тут не правильно???

ааа, вы про opa843, это понятно другое дело.

---------- Сообщение добавлено 18:19 ---------- Предыдущее сообщение было 18:14 ----------

Вообще емкость с выхода в землю может влиять, просто не всегда заметно.
Это же дополнительная нагрузка на ВК ОУ, которая вносит доп. фазовый набег.


Если из теории, то давайте писать грамотно: напряжение на "-" входе равно не нулю, а напряжению на "+" входе за вычетом входного смещения. Операционный усилитель - это же усилитель напряжения между его входами, а не напряжения относительно какого-то нуля.
Инверсное включение ОУ - это частный случай.

Поэтому...

Не напряжение на инверсном входе, а дифференциальное входное напряжение. И появляется оно не на ВЧ, а начиная с 0 Гц (вы же сами указываете, что усиление на постоянном токе не бесконечно).
Просто чем больше усиление - тем точнее напряжение на "-" входе выравнивается с напряжением на опорном "+" входе.
С ростом частоты усиление уменьшается, соот-но и входное дифференциальное напряжение растет.


"Неуспевание ООС" тоже какой-то корявый термин. Просто ООС работает со сдвигом по фазе, в соотв. с диаграммой Боде. На ВЧ сдвиг растет, соот-но и перерегулирование увеличивается.

Из этого всего следует очевидный вывод: для того чтобы ООС усилителя работала как надо - необходимо чтобы полоса ООС многократно превосходила полосу сигнала по входу.
А для этого есть ровно два способа:
1. Увеличение полосы ООС.
2. Ограничение спектра сигнала по входу.
Емкость в ООС - как раз и ограничивает спектр.

Благодарю

---------- Сообщение добавлено 18:22 ---------- Предыдущее сообщение было 18:19 ----------

Вообще емкость с выхода в землю может влиять, просто не всегда заметно.
Это же дополнительная нагрузка на ВК ОУ, которая вносит доп. фазовый набег.


Если из теории, то давайте писать грамотно: напряжение на "-" входе равно не нулю, а напряжению на "+" входе за вычетом входного смещения. Операционный усилитель - это же усилитель напряжения между его входами, а не напряжения относительно какого-то нуля.
Инверсное включение ОУ - это частный случай.

Поэтому...

Не напряжение на инверсном входе, а дифференциальное входное напряжение. И появляется оно не на ВЧ, а начиная с 0 Гц (вы же сами указываете, что усиление на постоянном токе не бесконечно).
Просто чем больше усиление - тем точнее напряжение на "-" входе выравнивается с напряжением на опорном "+" входе.
С ростом частоты усиление уменьшается, соот-но и входное дифференциальное напряжение растет.


"Неуспевание ООС" тоже какой-то корявый термин. Просто ООС работает со сдвигом по фазе, в соотв. с диаграммой Боде. На ВЧ сдвиг растет, соот-но и перерегулирование увеличивается.

Из этого всего следует очевидный вывод: для того чтобы ООС усилителя работала как надо - необходимо чтобы полоса ООС многократно превосходила полосу сигнала по входу.
А для этого есть ровно два способа:
1. Увеличение полосы ООС.
2. Ограничение спектра сигнала по входу.
Емкость в ООС - как раз и ограничивает спектр.

Дартаньян, можете подсказать как измерять уровень напряжения перезрузки входного дифкаскада разных оу?

[EDDiE]

Путь к хорошему звуку лежит через терни.... Системы у ребят разные соответственно различия кардинальны. На сегодня остановился на двух вариантах. THS4062 ослабив емкость 8.2нФ в IU и AD8065 1.8нФ фильтр буфер. Второй АД8066 IU и AD8065 фильтр буфер. Первый полностью собран в корпусе стоит на прогоне. Звук что в первом варианте что во втором достойный, хорошее разрешение, хороший плотный бас в наличии, но отличаются друг от друга..

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=77580

[dortonyan]

Дартаньян, можете подсказать как измерять уровень напряжения перезрузки входного дифкаскада разных оу?

Входное дифференциальное напряжение измеряется как напряжение между входами ОУ. Если плюс вход "сидит" на земле, то это будет напряжение на "-" входе относительно земли. Как на вашем рисунке в точке 2.
Только для точного замера землю щупа нужно включать поближе к "+" входу. В идеале - использовать щуп с пружинкой.
А какое именно напряжение будет перегружать вход - зависит от конкретного ОУ. Для одного это несколько десятков мВ, для другого - несколько вольт.

[stratov]

Входное дифференциальное напряжение измеряется как напряжение между входами ОУ. Если плюс вход "сидит" на земле, то это будет напряжение на "-" входе относительно земли. Как на вашем рисунке в точке 2.
Только для точного замера землю щупа нужно включать поближе к "+" входу. В идеале - использовать щуп с пружинкой.
А какое именно напряжение будет перегружать вход - зависит от конкретного ОУ. Для одного это несколько десятков мВ, для другого - несколько вольт.

известные оу мне с макс перегрузочной способностью входа это lm317, это из биполярных, из полевых op42, ad744, а какие еще знаете? Дмитрий Андронников писал в своей группе что ad823 500мВ до перегрузки по входу выдерживает.

[dortonyan]

Только не 317, а 318.
Косвенно можно судить по входной шумовой ЭДС: чем больше местная ООС в диф-каскаде - тем больше шум. У всех перечисленных ОУ приличный входной шум.
Ну и повышенное диф. напряжение влияет не только на линейность ОУ, но может влиять и на линейность ЦАП. Поэтому его в любом случае следует минимизировать.
А для этого нужен максимально широкополосный ОУ и максимальная емкость в ООС.

[stratov]

Только не 317, а 318.
Косвенно можно судить по входной шумовой ЭДС: чем больше местная ООС в диф-каскаде - тем больше шум. У всех перечисленных ОУ приличный входной шум.
Ну и повышенное диф. напряжение влияет не только на линейность ОУ, но может влиять и на линейность ЦАП. Поэтому его в любом случае следует минимизировать.
А для этого нужен максимально широкополосный ОУ и максимальная емкость в ООС.

На счет lm318, да , ошибся цифрой) насколько я знаю перегрузочная способность входа оу с биполярами на входе зависит от их номинала и от тока через них текущего, а в оу с полевиками от напряжения отсечки полевиков диф каскада. На счет широкополосности в целом оу тоже ясно, чем она больше - тем меньше напряжение на диф входе(менее расчет с частотой) и по теории и по измерениям, ну и на счет емкости в оос тоже согласен, у меня без емкости в оос было 140мВ на диф входе, по осциллограммам видно, никакого возбуда и выбросов на выходе оу нет судя по ПХ, а с емкостью 2.2нФ напряжение на диф входе - 29мВ. Так что все сходится и по теории и по измерениям)

[medium]

А для этого есть ровно два способа:
1. Увеличение полосы ООС.
2. Ограничение спектра сигнала по входу.
Емкость в ООС - как раз и ограничивает спектр.

dortonyan, подскажите, пожалуйста, как правильно пользоваться ёмкостью в ООС на конкретном примере: I-V на OPA1656, резистор ООС 3к, ёмкость параллельно ООС 1000 пФ для формирования совместно со следующими каскадами общей АЧХ восстанавливающего фильтра.

Есть мнение, что не все ОУ могут нормально работать с такими номиналами ёмкости в данной схеме, особенно rail-to-rail. Якобы конденсатор становится как бы нагрузкой выхода ОУ. И для нормальной работы предлагается включать последовательно с конденсатором резистор, например 100 Ом. С другой стороны, есть примеры, где ёмкости даже побольше номиналом без каких-то резисторов последовательно, но ОУ там 5532. Нужен ли в данной схеме 100 Ом резистор?

[stratov]

dortonyan, подскажите, пожалуйста, как правильно пользоваться ёмкостью в ООС на конкретном примере: I-V на OPA1656, резистор ООС 3к, ёмкость параллельно ООС 1000 пФ для формирования совместно со следующими каскадами общей АЧХ восстанавливающего фильтра.

Есть мнение, что не все ОУ могут нормально работать с такими номиналами ёмкости в данной схеме, особенно rail-to-rail. Якобы конденсатор становится как бы нагрузкой выхода ОУ. И для нормальной работы предлагается включать последовательно с конденсатором резистор, например 100 Ом. С другой стороны, есть примеры, где ёмкости даже побольше номиналом без каких-то резисторов последовательно, но ОУ там 5532. Нужен ли в данной схеме 100 Ом резистор?

Если вы не против, изложу свои мысли по этому поводу) Резистором 100 Ом "отрезается" работа вых каскада оу на емкость, ее плюс в том что уже на частоте 20кгц она имеет реактивное сопротивление в районе 8 кОм, тем самым с повышением частоты уменьшает напряжение на входе оу и для выхода цап это тоже лучше, а на частоте 352кгц(если параллельный цап с 8кр передискретизацией) то она уже будет иметь 550 Ом, а на зв частотах она не нагружает оу, срез -3дб будет примерно на 50кгц по вашим номиналам в оос. Возможно применение повторителя на выходе оу, уменьшит рост вых сопротивления с частотой.

[medium]

Если вы не против, изложу свои мысли по этому поводу) Резистором 100 Ом "отрезается" работа вых каскада оу на емкость, ее плюс в том что уже на частоте 20кгц она имеет реактивное сопротивление в районе 8 кОм, тем самым с повышением частоты уменьшает напряжение на входе оу и для выхода цап это тоже лучше, а на частоте 352кгц(если параллельный цап с 8кр передискретизацией) то она уже будет иметь 550 Ом, а на зв частотах она не нагружает оу, срез -3дб будет примерно на 50кгц по вашим номиналам в оос. Возможно применение повторителя на выходе оу, уменьшит рост вых сопротивления с частотой.

Если правильно понимаю, вы считаете, что резистор необходим?
В идеале не хотелось бы лишние детали: ни резистор, ни повторитель (у 1656 довольно приличный выход). К тому же конденсатор без резистора становится практически на выводы ОУ, облегчая трассировку (особенно в случае навесного монтажа )

[stratov]

Если правильно понимаю, вы считаете, что резистор необходим?
В идеале не хотелось бы лишние детали: ни резистор, ни повторитель (у 1656 довольно приличный выход). К тому же конденсатор без резистора становится практически на выводы ОУ, облегчая трассировку (особенно в случае навесного монтажа )

Думаю при конденсаторе в 1000пФ , резистор нужен.

[Alex]

Почему вообще все вокруг 352кГц крутится? Это-же не синус, там если ина гармоники посмотреть, то сильно выше будет.

[medium]

Почему вообще все вокруг 352кГц крутиться? Это-же не синус, там если ина гармоники посмотреть, то сильно выше будет.

Если я всё правильно понимаю.
В случае Ц-А преобразования исходных данных с частотой дискретизации 44.1 кГц и 8 кратной передискретизацией, после МС ЦАП требуется ФНЧ с максимальным подавлением, начиная от 44.1х8-20=332.8 кГц. По совокупности простоты реализации, приемлемой линейности АЧХ и ФЧХ до 20 кГц оптимальным получается ФНЧ с завалом на 333 кГц около 60-70 дБ. Выше этой частоты подавление будет ещё больше, пока не начнут проявляться неидеальности пассивных и активных компонентов фильтра.
Если я ошибаюсь, просьба поправить.

[Alex]

Речь выше вроде как шла про I/V а не про фильтр, хотя их иногда и совмещают.

[Delta213]

Я чёта пропустил, разговор про какие емкости в ООС, про эти?

[dortonyan]

Есть мнение, что не все ОУ могут нормально работать с такими номиналами ёмкости в данной схеме, особенно rail-to-rail. Якобы конденсатор становится как бы нагрузкой выхода ОУ. И для нормальной работы предлагается включать последовательно с конденсатором резистор, например 100 Ом. С другой стороны, есть примеры, где ёмкости даже побольше номиналом без каких-то резисторов последовательно, но ОУ там 5532. Нужен ли в данной схеме 100 Ом резистор?

Сама емкость в ООС для ОУ не страшна (по крайней мере для ОУ с единичной коррекцией). Но с минус входа в землю есть еще паразитная емкость с выхода ЦАП в землю, которая на схеме не показана.
Вот через эту паразитную емкость выход ОУ получается нагружен емкостью не в ООС, а в землю. Соот-но для развязки выхода ОУ от этой емкости и добавляется сопротивление.
Некоторые ОУ толерантны к небольшой емкости на выходе (например тот же 1656). Но в общем случае добавление сопротивления полезно для любого ОУ, особенно если не известна величина паразитной емкости на выходе ЦАП.
Весь вопрос в номинале этого резистора. Для 1656 думаю можно взять и поменьше (Ом 47).

Если вы не против, изложу свои мысли по этому поводу) Резистором 100 Ом "отрезается" работа вых каскада оу на емкость, ее плюс в том что уже на частоте 20кгц она имеет реактивное сопротивление в районе 8 кОм, тем самым с повышением частоты уменьшает напряжение на входе оу и для выхода цап это тоже лучше, а на частоте 352кгц(если параллельный цап с 8кр передискретизацией) то она уже будет иметь 550 Ом, а на зв частотах она не нагружает оу, срез -3дб будет примерно на 50кгц по вашим номиналам в оос.

Я в другой ветке уже писал, что оценивать реактивное сопротивление имеет смысл только в звуковой полосе. На 352кГц импеданс будет ниже, но там и амплитуда сигнала сильно меньше, особенно при наличии фильтрующей емкости в ООС.
И реактивность цепи ООС не страшна, плохо, когда есть реактивность с выхода ОУ в землю. Резистор (в данном случае) нужен как раз для понижения реактивности с выхода в землю.

Я чёта пропустил, разговор про какие емкости в ООС, про эти?

Да.

[4321]

вот у Андронникова цап на 1862
никакого резистора нет,так ещё от инверта на землю 150 пф.
оп42,но там в ООС 56 пф.
я у себя так и сделал..