На что влияет скорость нарастания.

[antiluser]

Offтопик:

А в чем проблема с 1-2% с 300В? Это же не "АВ", оно только при максимальной мощности, на которой никто никогда не слушает, а при меньшей, в классе "А" и THD уменьшаются.

Alex, а сколько при реальной громкости Кг, не замерял?

[Пыхтеев Олег]

Заступился.
Благородно, но неграмотно.

Т.е. вас совсем не заботит ДД?

[Alex]

Заступился.

За меня?!

---------- Добавлено в 14:35 ---------- Предыдущее сообщение в 14:32 ----------

Alex, а сколько при реальной громкости Кг, не замерял?

"Реальная громкость" - понятия растяжимое.
Если так чтобы достаточно громко но не орало (т.е. 2-3вт) , то около 0.3-0.5%, если мне память не изменяет.
На фоновой громкости (0.5-1вт) не помню.

P.S. А когда мне нужно чтобы орало- я другой усилитель включаю, благо коммутация АС у меня автоматическая.

[Johny]

не заботит ДД?

???

[Nick]

Nick, так если модели ОУ идеальные, то всё логично.

Не, ОУ вообще нет, зато есть "ВК", нелинейный .

[Teoretic]

Итог дискуссии - полностью переработанная заметка.
ограничение скорости нарастания.pdf

[Mepavel]

Не, ОУ вообще нет, зато есть "ВК", нелинейный

Ну и к чему тогда это моделирование, если вход идеальный? Быстрые переходные процессы, происходящие в ВК сильно, модулируют проводимость входного ДК. Чем больше глубина ООС на ВЧ, тем меньше эта модуляция. Тем меньше TIMD в звуковой полосе. О чём и писал Валет.

---------- Добавлено в 20:45 ---------- Предыдущее сообщение в 20:38 ----------

Итог дискуссии - полностью переработанная заметка.

Ну хоть что-то. Вроде придраться не к чему.

[Teoretic]

Offтопик:

Ну хоть что-то. Вроде придраться не к чему.

От Вас, Павел, это наивысшая похвала!

[Валет]

Вы ранее описали механизм тем, что те продукты искажений, которые попадают за пределы звукового диапазона, вызывают интермодуляцию которая попадает в звуковой диапазон. Фактически это может происходить из-за нелинейностей чётных степеней (продукты чётных порядков), продукты которой будут искажениями от искажений, на что я и ответил про их величину. Теперь вы говорите за интермодуляцию высоких порядков, вас реально трудно понять.

Да, и я подтверждаю это. При этом продукты интермодуляции, например, 19кГц+20кГц, четных порядков, попадающие в звуковой диапазон, имеют частоты 1, 2, 3, 4 кГц и т.д. Для нечетных порядков это будут частоты 18, 17, 16, 15 кГц и т.д (как на осциллограмме 2). Механизм один и тот же. Мне непонятно в чем Вы видите противоречие. Что Вам трудно понять?

А почему она не может быть больше гармоник от 7кГц в данном случае? Это же не интермодуляция от компонент искажений, это главным образом просто комбинационные составляющие 60Гц и 7кГц и высокий порядок нелинейности.

Механизм образования комбинационных частот в спектре ЗЧ одинаков для всех продуктов интермодуляции как четных, так и для нечетных порядков. Он вызван нелинейностью передаточной функции усилителя. Нелинейность низких порядков (как в ламповом однотакте) приводит к образованию интермодов низких порядков, высокого (как АВ на биполярах) – широкого спектра интермодов.
Но, имхо, не следует акцентировать на этом внимание. Главное что они присутствуют в спектре усилителя АВ и в разной степени ослабляются ООС, а также имеют разную степень заметности.

Нелинейность передаточной функции вызывает в спектре ЗЧ появление продуктов интермодуляции, имеющих в общем случае для двух синусоид на входе частоты (xF1 ± yF2). «Продукты интермодуляции» и «комбинационные составляющие» термины, обозначающие одно и то же применительно к спектру на выходе УМЗЧ. Но, имхо, это не имеет прямого отношения к теме и не стоит заострять на этом внимание. Ведь главное суть, а не термины.

Видны, и судя по ним у усилителя ОС небольшая и почти постоянна в звуковом (и даже выше) диапазоне, при том что его собственная нелинейность (без ОС) почти не зависит от частоты и имеет высокие порядки. Или же он так криво конструктивно сделан, что ОС на эти графики почти не влияет.

Я привел эти осциллограммы только для того, чтобы показать ошибочность Вашего утверждения

В нормальном усилителе интермодуляция от компонент искажений будет меньше чем сами искажения даже без ОС, это же искажения от искажений.

Причины – это другой вопрос. Это офф для темы.
Ваши термины типа «нормальный усилитель» (уже в который раз) без расшифровки смысла, который Вы вкладываете в него, могут свести обсуждение к демагогии.
На всякий случай привожу дополнительно аналогичные осциллограммы для промышленного усилителя A500, разработанного профессионалами. Думаю, что он не сделан «криво».

Для этого надо увеличивать линейность усилителя до ООС, а не увеличивать ООС за пределами ЗЧ. Увеличение ОС только за пределами ЗЧ уменьшит искажения только там где ОС стала больше, когда в звуковом диапазоне они остануться практически такими же.

Одно другому не противоречит. Для уменьшения искажений на ЗЧ надо и увеличивать линейность усилителя до ООС и увеличивать ООС за пределами ЗЧ.
Увеличение ОС за пределами ЗЧ повысит линейность усилителя за пределами ЗЧ и уменьшит уровень интермодов, попадающих в ЗЧ.

Что первый ваш график, что второй, ну просто никак не говорят ни о какой зависимости уровня искажений в звуковом диапазоне от глубины ОС выше звукового диапазона. Чтобы увидеть эту зависимость, нужно в одном и том же усилителе поменять глубину ООС на ультразвуке (и только на ультразвуке, не меняя других параметров) и снять эти графики до и после изменения.

Включение последовательной RC цепочки между инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального входного каскада (или ОУ) УМЗЧ ослабляет ОООС практически только на ультразвуке. На уровень искажений в диапазоне ЗЧ как гармонических, так и интермодуляционных это очень даже влияет и легко наблюдается.

В усилителе с глубокой ОС искажения низких порядков (вследствие достаточно глубокой ООС на частотах их гармоник) легко подавляются (в Вашем УМЗЧ до уровня Кг ниже 0.0001%). Но на более высоких частотах дело тем хуже, чем ниже глубина ООС на них. Это относится в основном к коммутационным искажениям (в том смысле, как здесь .

Коммутационные искажения имеют очень широкий спектр. Это качественно другие искажения. На осциллограмме искажений (за 2Т-фильтром) усилителя с глубокой ОООС они выглядят (в первом приближении) как два разнополярных выброса, по времени совпадающие с прохождением усиливаемым сигналом точек излома передаточной функции т.е. с моментами входа в режим класса А и выхода из него. Усилитель, вследствие ограниченного быстродействия не может мгновенно среагировать на изменение коэффициента передачи ВК в момент излома, и эти выбросы, по сути, представляют собой переходный процесс при авторегулировании выходного напряжения. На некоторое время после прохождения излома ОООС теряет слежение за входным сигналом и восстановление нормальной работы ОООС произойдет после того, как она «догонит» входной сигнал. Чем меньше времени понадобится для этого, тем быстрее это произойдет и тем меньше искажения. И это время зависит от скорости отклика усилителя (измеренного на меандре по уровням 10%-90% без фильтров на входе). Широкополосная OC способствует увеличению быстродействия и уменьшению этих выбросов, а, следовательно, интермодов, попадающих в ЗЧ

[Nick]

Да, и я подтверждаю это. При этом продукты интермодуляции, например, 19кГц+20кГц, четных порядков, попадающие в звуковой диапазон, имеют частоты 1, 2, 3, 4 кГц и т.д. Для нечетных порядков это будут частоты 18, 17, 16, 15 кГц и т.д (как на осциллограмме 2). Механизм один и тот же. Мне непонятно в чем Вы видите противоречие. Что Вам трудно понять?

Так это не искажения от искажений это искажения от сигнала. Искажения от искажений будет например интермодуляция от искажений 19+20 попадающие в ультразвук. Это к примеру 38,39,40, соответвенно от них интермодуляция тоже будет 1, 2 кГц и т.д. но по уровню она будет значительно меньше, чем от основных 19+20, в любом нормальном усилителе. И я подтверждаю это . Если бы вы попытались посчитать искажения в усилителе ОС, хотя бы очень грубо, через передаточную функцию (пускай с нелинейностью только невысокого порядка, например 200x + 2x^2 + x^3), подставив в неё sin-ы, а потом подали бы это всё обратно на вход (ОС же), то поняли о чём я говорил и в чём у вас была неточность.
И вообще если говорить о подавлении искажений ОС, неважно каких, то нужно отдавать отчёт, что подавление считается от глубины ОС на частоте компоненты искажений, а не сигнала. Т.е. в 19+20 компонента 1кГц будет подавлена ОС примерно на глубину усиления в петле на частоте 1кГц, а не 19 или 20.

---------- Добавлено в 14:05 ---------- Предыдущее сообщение в 13:49 ----------

Коммутационные искажения имеют очень широкий спектр. Это качественно другие искажения. На осциллограмме искажений (за 2Т-фильтром) усилителя с глубокой ОООС они выглядят (в первом приближении) как два разнополярных выброса, по времени совпадающие с прохождением усиливаемым сигналом точек излома передаточной функции т.е. с моментами входа в режим класса А и выхода из него. Усилитель, вследствие ограниченного быстродействия не может мгновенно среагировать на изменение коэффициента передачи ВК в момент излома, и эти выбросы, по сути, представляют собой переходный процесс при авторегулировании выходного напряжения. На некоторое время после прохождения излома ОООС теряет слежение за входным сигналом и восстановление нормальной работы ОООС произойдет после того, как она «догонит» входной сигнал. Чем меньше времени понадобится для этого, тем быстрее это произойдет и тем меньше искажения. И это время зависит от скорости отклика усилителя (измеренного на меандре по уровням 10%-90% без фильтров на входе). Широкополосная OC способствует увеличению быстродействия и уменьшению этих выбросов, а, следовательно, интермодов, попадающих в ЗЧ

Во первых это описание работы ОС "на пальцах" имеет мало общего с реальностью, никто там ничего не теряет. Во вторых значимые "выбросы" будут высокочастотны - они лежат за пределами ЗЧ. Чтобы в этом убедиться для этого достаточно посмотреть спектр разностного сигнала.

---------- Добавлено в 14:10 ---------- Предыдущее сообщение в 14:05 ----------

Ваши термины типа «нормальный усилитель» (уже в который раз) без расшифровки смысла, который Вы вкладываете в него, могут свести обсуждение к демагогии.

Нормальный в данном контексте (если говорить о схемотехнике) это у которого достаточная макс. скорость нарастания и все каскады работают в линейных режимах, так что главным звеном вносящие искажения является ВК и УН (или даже только ВК) при любом допустимом в нормальной работе сигнале и уровень искажений без ОС довольно небольшой, не более 0.1-0.2%.
---------- Добавлено в 14:14 ---------- Предыдущее сообщение в 14:10 ----------

Включение последовательной RC цепочки между инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального входного каскада (или ОУ) УМЗЧ ослабляет ОООС практически только на ультразвуке. На уровень искажений в диапазоне ЗЧ как гармонических, так и интермодуляционных это очень даже влияет и легко наблюдается.

Я уже привёл графики, если вам этого недостаточно, посимулируйте сами. Я лично уже утомился.

[Teoretic]

Коммутационные искажения имеют очень широкий спектр. Это качественно другие искажения. На осциллограмме искажений (за 2Т-фильтром) усилителя с глубокой ОООС они выглядят (в первом приближении) как два разнополярных выброса, по времени совпадающие с прохождением усиливаемым сигналом точек излома передаточной функции т.е. с моментами входа в режим класса А и выхода из него. Усилитель, вследствие ограниченного быстродействия не может мгновенно среагировать на изменение коэффициента передачи ВК в момент излома, и эти выбросы, по сути, представляют собой переходный процесс при авторегулировании выходного напряжения.

Вообще Вы так страшно описываете: изломы, выбросы, разрывы...
Речь идет об обыкновенных биполярных транзисторах? У них же экспоненциальная зависимость выходного тока от входного напряжения (причем в громадных пределах). Откуда там такие страшные изломы? Экспонента - очень гладкая функция. Никаких разрывов в ней нет. Может, не все так страшно?
Да, есть нелинейность, но гладкая. А мы ее еще током покоя немножко спрямляем...

[Johny]

Включение последовательной RC цепочки между инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального входного каскада (или ОУ) УМЗЧ ослабляет ОООС практически только на ультразвуке.

При достаточно большом разомкнутом коэффициенте усиления усилителя (например >500) роль этой цепочки не такая как Вы пишите.

...На уровень искажений в диапазоне ЗЧ как гармонических, так и интермодуляционных это очень даже влияет и легко наблюдается.

Как увидеть?

[Nick]

Ну и к чему тогда это моделирование, если вход идеальный?

А у тебя проблема сделать вход близкий к идеальному (по отношению к УН и ВК)?

Быстрые переходные процессы, происходящие в ВК сильно, модулируют проводимость входного ДК.Чем больше глубина ООС на ВЧ, тем меньше эта модуляция. Тем меньше TIMD в звуковой полосе. О чём и писал Валет.

Зависит от того куда добавлять коррекцию. Например если добавлять полюс/ноль перед входом, то разницы в этом плане практически не будет.
И Валет ничего не писал про входной каскад, только про ВК (его суровую нелинейность) и "дефективное" действие ОС, в том плане что её глубина на ультразвуке сильно влияет на уровень искажений в звуковой полосе.

[Mepavel]

Так это не искажения от искажений это искажения от сигнала. Искажения от искажений будет например интермодуляция от искажений 19+20 попадающие в ультразвук. Это к примеру 38,39,40

Nick, что-то вообще не так! 38 - это вторая гармоника от тона 19 кГц. Какие же это искажения от искажений? А куда делись комбинационные составляющие на прилежащих частотах?

Нормальный это у которого достаточная скорость нарастания и все каскады работают в достаточно линейных режимах, так что главным звеном вносящие искаяжения является ВК и УН при любом допустимом в нормальной работе сигнале.

А как же искажения входного каскада, которые вообще не исправляются ООС?

[Nick]

Nick, что-то вообще не так! 38 - это вторая гармоника от тона 19 кГц. Какие же это искажения от искажений? А куда делись комбинационные составляющие на прилежащих частотах?

А как же искажения входного каскада, которые вообще не исправляются ООС?

Ну она же будет эта гармоника, правильно? Как и 40 от 20? И если есть ОС, то это всё на вход опять попадёт, будет интермодуляция от 38 и 40, правильно?

[Mepavel]

Ну она же будет эта гармоника, правильно? Как и 40 от 20? И это всё на вход опять попадёт, будет интермодуляция от 38 и 40, правильно?

Nick, гармоники высших порядков от основных тонов - это же "искажения от сигнала"? Надо бы уточнить, как Вы понимаете смысл интермодуляционных искажений (комбинационных составляющих).

[Nick]

А как же искажения входного каскада, которые вообще не исправляются ООС?

Ну так надо делать их маленькими, а в чём проблема то, там же и сигналы то небольшие.

---------- Добавлено в 16:33 ---------- Предыдущее сообщение в 16:25 ----------

Nick, гармоники высших порядков от основных тонов - это же "искажения от сигнала"? Надо бы уточнить, как Вы понимаете смысл интермодуляционных искажений (комбинационных составляющих).

А как можно понимать искажения от искажений? Виктор описал что гармоники с выхода попадают опять на вход и приводят к новым искажениям. Это в каком то смысле так и есть, если скажем нелинейность усилителя без ОС имеет только низкие порядки, то при введении ОС нелинейность будет содержать и высокие. На "пальцах" можно представить процесс попадания искажений с выхода опять на вход и генерации новых искажений от этих искажений.

[Mepavel]

Ну так надо делать их маленькими, а в чём проблема то, там же и сигналы то небольшие.

Так вот это-то и основная проблема усилителей с глубокой ООС. Надо понимать, что искажения ВК ослабляются ООС в Fос раз, а искажения входного каскада ООС вообще не исправляются. В усилителе, у которого большая глубина ООС на НЧ и малая на ВЧ переключательные (коммутационые) искажения в ВК будут наводить большую амплитуду сигнала на дифференциальном входе усилителя. Это будет порождать искажения огибающей звукового сигнала - интермодуляционные искажения.
Чтобы это понять, надо все модели в симуляторах строить не на одних только идеальных математических УН + ВК, а ещё не забывать дополнять эти модели нелинейным входным каскадом.

[Nick]

Чтобы это понять, надо все модели в симуляторах строить не на одних только идеальных математических УН + ВК, а ещё не забывать входной каскад.

Ну ты так говоришь как будто я никогда не строил. Проблемы в линейности входного каскада большой нет, так как амплитуды разностного сигнала будут небольшие. Самые большие проблемы в плане искажений даёт УН и ВК (если принять меры, то только ВК).

[Mepavel]

На "пальцах" можно представить процесс попадания искажений с выхода опять на вход и генерации новых искажений от этих искажений.

В первый раз встречаю такое объяснение! Я всегда думал, что искажения можно, к примеру, оценить за один период колебаний. Просто большинство усилителей ведут себя так, что при охвате ООС искажения уменьшается, но их спектр расширяется. Это связано с тем, что глубина ООС на НЧ как правило больше и лучше подавляет гармоники низших порядков, чем высших.