Пишем статью/FAQ по Э_ОС

[Nota Bene]

По форуму во многих местах разбросана информация по этой теме. Кроме того, она часто "замусорена" мелкими техническими деталями и оффтопиками. Предлагается совместными усилиями заинтересованных в конечном результате участников форума собрать и систематизировать эту информацию.

Для начала предлагается проект содержания этой ветки. Для обсуждения.

1. Замануха
2. Основные принципы. (последняя редакция 27 февраля 2008)
3. Разновидности Э_ОС

Рассмотрим подробнее, что же мы можем измерить у движущегося диффузора. Первое, что приходит в голову - его смещение относительно положения равновесия. Используя эту величину (выход OFFSET модели) в качестве сигнала обратной связи, мы получим ЭМОС по положению (смещению). Еще можно измерять моментальную скорость движения диффузора (выход VELOCITY) - и аналогично получить ЭМОС по скорости. Датчики, измеряющие ускорение (выход ACCEL), позволяют организовать ЭМОС по ускорению. А если учесть, что звуковое давление (SPL) на НЧ пропорционально ускорению движения диффузора вуфера, то сигнал обратной связи, полученный с микрофона, находящегося вблизи, также формирует ЭМОС по ускорению. Заметим, что А.Сырицо ввел термин ЭАОС (электроакустическая обратная связь) для такого подвида ЭМОС.
Деление на ЭМОС по положению, скорости, ускорению, несколько условно, так как эти физические величины связаны между собой математическими операциями дифференцирования/интегрирования. Например, скорость получается из смещения дифференцированием по времени, или же интегрированием ускорения по времени Но, постараемся все же придерживаться такой классификации разновидностей ЭМОС по наименованию регистрируемого физического параметра.

3.1. Э_ОС по ускорению (последняя редакция 5 марта 2008)
3.2. Э_ОС по скорости (последняя редакция 21 января 2008)
3.3. Э_ОС по положению (последняя редакция 21 января 2008)
4. Область и условия применения.
5. Мостовые схемы
6. Датчиковые схемы
6.1. ЭАОС
6.2. ЭМОС
6.3. ЭБОС
7. Практические конструкции
...
N. Вопросы унификации Э_ОС

Список литературы

По мере пополнения темы, содержание будет корректироваться, а разделы содержания будут пополняться ссылками на соответствующие посты. В общем, посмотрим, что из этого получится
Так как ftp сервер хотбокса перестал просто так отдавать фотки на показ, я сделал копию черновика FAQ тут - http://reanimator-h.narod.ru/faq_emos.htm

[Александр К.]

Вопрос в том, чтобы понять .
А схемка-то тем и хороша, что из жизни, а не из учебника.
Небольшой экзамен на понимание .
Может проголосовать, что учитывать: R3/R5 или R5/R4?
Глубина ЭМОС определяется через R5/R4? Тогда это и придётся учитывать.

[Nota Bene]

Может проголосовать, что учитывать: R3/R5 или R5/R4?
Глубина ЭМОС определяется через R5/R4? Тогда это и придётся учитывать.

Смысл - голосовать? R4 - вообще не при делах, имеющих отношение к петлевому усилению. На "-" входе ОУ - "виртуальный 0". Учитываем только R3 и R5.

[Александр К.]

... R4 - вообще не при делах...

Подозреваю, что в ТАУ при определении критерия устойчивости предпологается, что сумматор складывает прямой сигнал и сигнал ОС в соотношении 1:1, чего практически никогда не бывает на практике. Поэтому-то нам и нужна поправка R5/R4, вот только в какую сторону?
Меня вот интересует, почему в этой ветке нет усилителестроителей? Им неинтересно или нечего сказать про устойчивость?

[Nota Bene]

Подозреваю, что в ТАУ при определении критерия устойчивости предпологается, что сумматор складывает прямой сигнал и сигнал ОС в соотношении 1:1, чего практически никогда не бывает на практике. Поэтому-то нам и нужна поправка R5/R4, вот только в какую сторону?

Генератор строится вообще без входного сигнала, так что R4 в твоей схеме можно вообще выкинуть при анализе устойчивости....

[Александр К.]

Но мы-то строим вовсе не генератор .
Преобразовал схему. Похоже, ты прав.

[Nota Bene]

Преобразовал схему. Похоже, ты прав.

Тогда уж подправь питание у опера Х9...

[Александр К.]

Так скопировалось .

Посмотри, что у меня получилось. Просто чуть подправил фазу .
Обрати внимание, с левой стороны естественный спад вторым порядком.

[Nota Bene]

Посмотри, что у меня получилось. Просто чуть подправил фазу

Да ничего хорошего
При тех значениях усиления Х12 (0 и 3), которые ты дал, графики - замечательные, но при одном "НО" - второй график относится к системе, находящейся далеко за границей устойчивости. При K>0.13 получаем генерацию... Ну нельзя туда фазовращатель добавлять - он только ухудшает ситуацию с устойчивостью.

[Александр К.]

Если там генерация, почему АЧХ ровная? Врёт симулятор?

[Nota Bene]

Если там генерация, почему АЧХ ровная? Врёт симулятор?

Симулятор - умница АЧХ получается ровной, потому что этот график системы (при Ku=3), годограф которой далеко/глубоко охватывает критическую точку на годографе (-1,0)...
Александр К., не надоело еще Америку открывать?

[Александр К.]

Ну какой ты дотошный, Наиль.
Проверять мне надо было оба края диапазона.

[Nota Bene]

Проверять мне надо было оба края диапазона.

А сообрази-ка ты нам годограф этой системы, а то, что мне все время напрягаться приходится?

[Александр К.]

... мне все время напрягаться приходится?

Пашут на тех, кто работает

[Nota Bene]

Пашут на тех, кто работает

Ну, и гдеж у нас характеристическая точка (-1,0)? Глыбоко унутрях петли?

Offтопик:
Сорри, 1/2 проклятой сорокоградусной уже внутри, никак не вынешь

[Александр К.]

Хватит, однако - чай, не мальчик уже .

Добавлено через 1 час 50 минут
Наиль, давай продолжим здесь, чтоб не мешать Andrey Orloff.

Это важный вопрос. Дело в том, что ЭМОС позволяет линеаризовать АЧХ по SPL/ускорению вплоть до 10...15Гц. Но ни динамик это не сможет адекватно воспроизвести (даже с учетом малости гармони в этом диапазоне частот), ни ухо не сможет это услышать. Поэтому надо идти на компромисс - принудительно срезать частоту по низу на 16...20Гц, желательно первым порядком, чтобы не сильно ухудшить переходную характеристику и, соответственно, ГВЗ у НЧ-звена. И лучше это сделать именно в цепи обратной связи ЭМОС (в предусилителе), так как это дает пару бонусов - увеличение глубины обратной связи на ИНЧ, увеличение устойчивости системы там же.

Вот как раз он за этот счет и появится. Правда сабсоник-фильтр 2-го порядка на 8...12Гц - лишним не будет.

В данном случае особенностью системы ЭМОС будет уменьшение до нуля глубины ОС на краях диапазона, т.е в том числе и на ИНЧ . Если частота среза пьезодатчика ниже частоты, на которой глубина ЭМОС равна нулю, то проблем с устойчивостью я не вижу (в конкретном случае даже режектор на правом краю не нужен). Если ты видишь, колись . Я бы тупо поставил регулируемый ФВЧ и был бы счастлив .
Подозреваю, что с дополнительным корректором глубина ЭМОС слева в ноль не уйдёт - потеряем красивость и надёжность.

[Nota Bene]

Если ты видишь, колись

Дело еще и в том, что в реальной петле Э_ОС у меня присутствуют (хотя их можно, в принципе, и исключить) дополнительные дифференцирующие звенья, пусть даже и имеющие достаточно низкую частоту среза - я развязываю выход предусилителя датчика, развязываю вход УМ по постоянке. Фазовый сдвиг, вносимый этими звеньями ухудшает устойчивость на ИНЧ. Кроме того, применяемый в петле Э_ОС по ускорению корректор не является идеальным интегратором, так что некоторый дополнительный запас по фазе на ИНЧ не повредит. Что касается "не до нуля" - "задир" ИНЧ в предусилителе конечен, и может быть выбран оптимальным по нашему желанию.

[Александр К.]

... (хотя их можно, в принципе, и исключить)...

Так и я об этом. Пора менять схемотехнику . С учётом того, что интегратор позволяет уменьшать естественным образом глубину ЭМОС до нуля на краях. И эту красивость нужно оставить. И сейчас удобный случай .

[Nota Bene]

Пора менять схемотехнику

Импульсный блок питания, усилитель класса D, сервисный контроллер, параметрический эквилайзер etc...

[Александр К.]

Наиль, оцени :

[Nota Bene]

Наиль, оцени :

Какой смысл положительной ОС по току в выходном каскаде, я так и не понял...