ЭМОС/ЭБОС. Вторая серия

[Nota Bene]

Ну вот, летние каникулы закончились, можно продолжать.
Незнакомые с первой серией, могут познакомиться с ней тут - https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=7001
или в сокращенном варианте - тут - http://reanimator-h.narod.ru/forum_baro.htm
Была разработана конструкция бародатчика - http://reanimator-h.narod.ru/baro_sens.html
Определены функциональные схемы ЭБОС для УМ типа ИНУН и ИТУН (по ускорению и скорости). Произведены замеры параметров для ЭБОС по ускорению и скорости.
В качестве дальнейшей базовой конфигурации остановимся на ЭБОС по скорости с УМ типа ИНУН.
Цель - создать полнофункциональный активный сабвуфер с ЭБОС. В качестве полигона выбрана АС типа S70 (35АС-013) - доработанная - уменьшена высота ящика до размеров гриля, заглушено отверстие от СЧ-динамика, дополнительно укреплена передняя панель. Из электронной начинки оставлен блок питания и усилитель мощности. Динамик 30ГД-2 (он же 75ГДН1-4). Никаких датчиков в динамик не встраивалось. Внутренность колонки оклеена синусным поролоном, в нижней части находится х/б вата. Бародатчик укреплен на боковой стенке АС. В верхней части внутри находится блок питания и размещен изолированный отсек для электроники. Внутренние размеры (ШхГхВ) = 29х17х44см. Объем АС - примерно 19л.
На первой стадии планируется рассмотреть влияние положения датчика на его АЧХ. В первую очередь будем оценивать влияние стоячих волн внутри АС.

[Medved]

Nota Bene, меня все вариант с пайкой не отпускает. Попробую потом повторить конструкцию 5, но вместо фломастера припаять латунную стоечку диаметром 5мм к пьезику и люминьке. Развязка от деформации и чувствительность должна быть исключительной.

[Aquarius]

Кстати, смещение у него офигенное для ширика

Если не секрет, то сколько в реале ? Подвес то у него не резиновый...
Я почему так среагировал на фотосессию - во-первых, дествительно жалко курочить красоту, а во-вторых, вы пытаетесь построить "сверхШП" - м. б. добавив твитер - и весь сабж, а не будет ли проблем по "сшиванию" на верхней границе работы ЭМОС ?

[Medved]

Aquarius, 9 мм пик-пик линейного, 30мм пик-пик механического, ограниченного растяжением подвеса. Проблема сверх ШП уже обсуждалась - для высококачественного воспроизведения музыки не подойдет, будет большой интермод от доплера. Правда чувствительность уха к этому виду искажений крайне мала, но... Не по фэншую. Что касается ВЧ, то 100гдш33 16омный играет до 17кгц, что в принципе хватит, в конце концов, можно усилителем подтянуть. Так что получить 20гц-20кгц с одного динамика реально. Но, доплер, доплер... Впрочем, для инструментального динамика это не проблема ^^

Сшивка же получается относительно просто - входной интегратор делается с выходом в полку на частоте единичного усиления ЭМОС на сч, а с выхода датчика ставится фнч-1 настроенный на эту же частоту. Петлевая АЧХ получается как у интегратора, АЧХ динамика с ЭМОС получается ровной.

[Aquarius]

9 мм пик-пик линейного

Offтопик:
Спасибо, исчерпывающе.

[Александр К.]

Было же уже

В книге другая схема.
Но, похоже, нашёл ошибку. То-то у меня моделирование не получается .

[Medved]

Но, похоже, нашёл ошибку. То-то у меня моделирование не получается .

Там речь по тексту не про Roc, а про Rc - очевидно, опечатка. Правда в математику я не вникал, оно как-то мне особо не надо. Срез самого усилителя считается по формуле 1/(2*Pi*Roc*Coc). На практике, Roc должен быть огромным для низкого среза (сотни мегОм) и фактически это есть сопротивление утечки кондера. Я так понял. Т.е. схема выглядит тупо неинверт в землю, пьезик на инверт, кондер в ОС с емкостью примерно равной емкости пьезика (для к.у. по напряжению около единицы ) и все. В симе работает такой вариант хорошо. Два ОУ там ни к чему. Все навороты, что в книге описаны - для соединительных линий с датчиком в сотни метров.

[Александр К.]

Вот модель. В чём разница с УН я не понимаю ... .

[Medved]

Александр К., разница в принципе работы. УН - имеет входное сопротивление 10 мегОм в данном случае, УЗ около нуля. с УН получить максимально низкую частоту среза проблематично - нужно обеспечить путь для тока утечки неинверт входа вполне осязаемого сопротивления. Болтающийся в воздухе инверт вход УЗ этого не требует, насколько я понимаю. Если датчик 22нф - это одно, если 200-500пф (промышленные) - совсем другое. Так же, как я понял, УЗ шумит основательно меньше. С точки зрения дальнейшей обработки разницы никакой, ибо и там и там на выходе сигнал, пропорциональный напряжению на датчике.

Если копнуть глубже, то с УЗ проще сделать аттеньюатор - достаточно повесить на пьезу емкость, проще решается проблема со сложением сигналов с нескольких пьезиков - они параллелятся и т.д. и т.п. Ну и он позволяет снять сигнал с километрового провода практически без потерь. Не зря ж это промышленный стандарт. Другое дело, нужно ли оно нам - только эксперимент.

[Александр К.]

УН - имеет входное сопротивление 10 мегОм в данном случае, УЗ около нуля.

Смотрите схему - абсолютно одинаковые входные сопротивления (=10 МОм).

Так же, как я понял, УЗ шумит основательно меньше.

Это скромное мнение авторов ... .

[Medved]

Александр К., Рекомендую обратиться к классикам и освежить моменты в памяти, связанные с ОУ) Напряжение на инверт входе повторяет напряжение на неинверт входе с очень большой точностью, это значит, что когда неинверт на земле, то входное сопротивление с очень большой точностью равно нулю (разность потенциалов земля-инверт стремится к нулю, делим на входной ток, получаем почти ноль) и инверт вход образует так называемую виртуальную землю.

Добавлено через 6 минут

Это скромное мнение авторов ... .

Далеко не факт. В УЗ на первый план выходит input current noise ОУ, который у ОУ с полевиками на входе ооооооочень маленький.

[Александр К.]

Может, и так. Тогда экранировка не понадобится.

[Medved]

По шуму похоже я не прав - в симе УЗ шумит ровно в два раза больше, чем УН

Добавлено через 7 минут
А раз так, то и не нужен он нам. Все остальные его преимущества в нашем конкретном случае особо не нужны

[Александр К.]

Ему не нужна экранировка. Совсем.

[Medved]

Александр К., тут мне надо подумать. Не берусь сходу утверждать, что наводки на 10мегОм в цепи ОС не будут оттуда вылезать дальше.

Добавлено через 8 минут
Подумал, покрутил симулятор. Наводка в цепи ос прикладывается к инверт входу, который фактически есть вход интегратора, поэтому она будет ослабляться, чем выше по частоте, тем сильнее. Для 22нф и 10мегОм в ОС можно ожидать ослабления порядка 36дб для 50гц. Неплохо

[Серый Мыш]

А вот что будет с резонансом при использовании УЗ?
варианты:
- сработает электрическое демпфирование
- всё определяет механика, потому изменений нет
- перейдём на последовательный резонанс ( токовый )

[Aquarius]

Нашел еще одну книжку - там меньше электроники, а больше электромеханики, что дополняет книгу, которую Medved предложил. Может и будет полезна.

[Александр К.]

Не берусь сходу утверждать, что наводки на 10мегОм в цепи ОС не будут оттуда вылезать дальше.

Не о том речь.
Пьезоэлементу и соединительным проводам экранировка не нужна.

[Medved]

Серый Мыш, вопрос хороший, но, скорее всего, все определяется механической стороной. Тут проще проверить, чем теоретизировать

Aquarius, книжку поглядел, вроде она исключительно по пьезорезонансным датчикам или проглядел что-то?

Александр К., возможно, правда датчик у нас и так и так экранирован.

Был сегодня в небольшом магазине - лежат окислившиеся пьезики 6 летней давности да еще и наших размеров не было - только от 35мм. Придется в промэлектронику тащиться.

[Aquarius]

Medved, нет не проглядел. Я же написал, "что дополняет книгу" - там много картинок с креплениями и "напряжениями" от них. А тут как раз крепления и обсуждаются в последних постах. Думаю, для пьезоэлектрических должно быть аналогично - сопромат-то один.

Offтопик:
А напрямую интерпретировать сопромат я не берусь - не изучал - у нас его как раз отменили на 1-курсе.

[Medved]

Некоторые мысли еще. На страницах 512-513 "моей" книги приведены две конструкции акселерометров с центральным закреплением пьезы, страницы 521-524 посвящены датчикам с двумя биморфами.

Заинтересовал меня вопрос внеосевой чувствительности. Может в этом собака порылась? Когда ударяем по диффузору с одной стороны получаем именно внеосевую компоненту. И глядя на то, как телепается мой диффузор на 2гц у меня визуально создается впечатление, что там присутствует не только движение вперед-назад, но и боковые смещения подвижки. Понятно, что сильных боковых смещений быть не может, иначе б катушку клинило, но с уменьшением частоты и увеличении амплитуды колебаний, вероятность возникновения асимметрии в подвижке высока, как мне кажется.

Так вот. Датчики с центральным закреплением, раз их применяют в промышленности, видимо обладают меньшей внеосевой чувствительностью, чем на одиночном биморфе, закрепленном по периметру. И заинтересовала меня конструкция с двумя пьезиками, полностью лишенная поперечной чувствительностью и со значительно ослабленной боковой по сравнению с одиночным пьезом. Все лишнее из нее выкинуть, капелька суперклея в центр пьезиков и по периметру к нашей полусфере их. Выигрыш в 1.5 раза по чувствительности, резонанс уедет вверх, внеосевая чувствительность уменьшится. Вопрос только где взять два пьезика разной поляризации, чтоб их друг с другом склеить? Вроде Наиль говорил, что разные попадаются, но отбирать - не айс...