Композитный ОУ . Плюсы и минусы такого решения.

[.Васильев]

Есть вот такое интересное решение как композитный оу .Когда два независимых друг от друга прибора работают как единое целое.Когда можно меняя сочетания применяемых операционных усилителей получать необходимые параметры. Вот и хотелось обсудить все достоинства и недостатки этого решения.

[DmitryU]

Теперь я понял о чем речь. Был неправ, вспылил

[.Васильев]

Теперь я понял о чем речь. Был неправ, вспылил

там ,при установке 100герц нижнего предела выпадает вот такой график ,который явно ошибочный по сдвигу.

[DmitryU]

там ,при установке 100герц нижнего предела выпадает вот такой график ,который явно ошибочный по сдвигу.

Это точно. Именно поэтому стоит строить сдвиг вход-выход. Я после нескольких таких разбирательств для себя так и строю, иначе сам часто не сразу понимаешь, что за результат получил

[ViktKors]

Я ведь там оговорился про нижнюю границу.Там такое выскакивет, что сразу понятно истинное положение фазы генератора. . Потому и говорю,что была некорректность измерения.

там ,при установке 100герц нижнего предела выпадает вот такой график ,который явно ошибочный по сдвигу.

Я наверное совсем плохой стал... Никак не могу понять в чем проблема..

Вот график от 100 Гц. Вначале усиление возрастает как 6 дб/окт. В полном согласии с этим фаза имеет значение +90 градусов. Важность этого участка - нулевая. Речь шла об устойчивости усилителя, и в данном случае было важно, что творится на ВЧ. Потому и прокатывает простейшее разрывание петли ООС только по ВЧ (посредством конденсатора). На НЧ (постоянка и "немного выше" по частоте) петля по прежнему замкнута и фаза и усиление уже не являются петлевыми.
Если все-же хочется их узнать -
а) можно увеличить емкость конденсатора;
б) или не замыкать петлю по постоянке вообще (скорректировать дополнительными батарейками напряжения смещения ОУ и выходного каскада, чтоб избежать клиппа);
с) поставить источник сигнала не между землей и входом ОУ, а в разрыв петли ООС, например вместо того дополнительного резистора (выбросив конденсатор), правда в рамках форумного поста вероятно нереально объяснить куда "плюс" куда "минус", и что именно смотреть в таком способе
д) и т. п.


На более высоких частотах (уже от килогерца) петлевое усиление падает вторым порядком. Вроде как понятно, что запаздывание по фазе составит при этом 180 градусов. Будет на графике показан "плюс" или "минус" 180° - тут не имеет значения, это одна и та-же фаза. Отличие на 360 градусов не в счет, симулятор показывает как ему удобнее (точнее как заложили разработчики).
Т.е. +180° = -180°, +170° = -190°, +120° = -240° и т.д.

Как-бы интуитивно понятно, что если у усилителя фаза "накрутилась" от скажем -90° до -370°, это не значит, что можно сказать, будто -370° =-10° и усилитель устойчив , но это уже несколько из другой оперы, чтоб избежать подобных приколов можно нарисовать тот самый годограф.

Эти 180 градусов запаздывания (а чего еще ожидать от двух последовательных ОУ??) и должны быть скорректированы для обеспечения устойчивости. Сделать это нужно на частотах около частоты единичного петлевого усиления. Понятно, большой запас отвоевывать будет хлопотно (и еще нужно-ли), но градусов 30° - имхо очень стоит (с учетом запаса и по усилению).

У Вас "отвоевывается" менее 40°, да и то, на частотах в сотни килогерц (где это не особо нужно), а на мегагерцах запас исчезающе мал




П.С. Еще раз, на тот случай если происходит путаница.
Пусть петлевое усиление имеет (на частотах, где оно близко к единице) фазу, скажем -167°. Тогда "запас по фазе" - это то, насколько отстоит эта фаза от точки неустойчивости (когда фаза -180°). Т.е. запас по фазе будет 180 - 167 = 13 градусов (лучше бы 30 или больше)

[.Васильев]

А это ничего,что ниже 600кгц усиления уже нет?

---------- Добавлено в 12:15 ---------- Предыдущее сообщение в 12:12 ----------

поставить источник сигнала не между землей и входом ОУ, а в разрыв петли ООС, например вместо того дополнительного резистора (выбросив конденсатор), правда в рамках форумного поста вероятно нереально объяснить куда "плюс" куда "минус", и что именно смотреть в таком способе

Ставил я в разрыв ,точно такой же результат.

[ViktKors]

А это ничего,что ниже 600кгц усиления уже нет?

Не понимаю . Хоть графики из поста 286 (фаза генератора на усиление не влияет), хоть график в посте 305 - на 600 кГц там около 35 дБ, и усиление растет к НЧ дальше..

---------- Добавлено в 14:30 ---------- Предыдущее сообщение в 14:28 ----------

Ставил я в разрыв ,точно такой же результат.

"Такой-же" это запас по фазе 17° на единичном усилении и отсутствие запаса уже на чуть более выской частоте? Ну так тем более..

[.Васильев]

Ладно забъем. У УМЗЧВВ и СЛ вообще почти запаса нет , а работают.И глубина оос не меньше

[viktor8m]

У УМЗЧВВ и СЛ вообще почти запаса нет , а работают.И глубина оос не меньше

А откуда у Вас такие данные? Или у Вас есть файл симуляция по оригинальной схеме? В СЛ скорее всего просто с достаточным запасом обойдена точка генерации 1\180 гр. (по петлевому усилению), а дальше фаза не влияет. Т.е. надо так скорректировать фазу на частоте, где петлевое усиление равно 1, чтобы там она не превышала 150 гр., а что выше или ниже этой частоты, уже не так важно (для устойчивости, для звука не знаю).

[.Васильев]

Суховский файл микрокапа не является редкостью. Можете скачать на радиохобби

[Shaq]

У меня складывается стойкое впечатление что вы не в том месте фазовый запас смотрите. В том числе и в ВВ и СЛ. С таким фазовым запасом, или без него как вы говорите усилители не работают. Как минимум полюс ВК подвижен настолько, что я буквально готов поспорить, что имея 17 градусов запаса при нуле на выходе, этот запас упадет почти до нуля при наличии смещения в плюс или минус.
Выведите, если вам не сложно, на один плот усиление УМ с разорваной ОС по AC, и на этот же плот петлевое усиление. Амплитуду и фазу. Я хотел бы увидеть их вместе

[.Васильев]

Одно я не пойму. Я разрываю оос конденсатором большой емкости (это конечно очень грубо)и вижу,что сдвиг фазы на нулевом усилении всего 28-35градусов в зависимости от первого оу. Что еще надо? .А вот петлевое я никак не могу корректно померять

[Shaq]

Устойчивость определяется запасом фазы не нуде усиления усилителя, а на нуле петлевого усиление, которое вы не можете померять правильно.

[.Васильев]

Shaq,

Offтопик:
я на хоботе не могу отвечать,опять забанили якобы за хамство в этот раз. Я постараюсь сделать измерения, ищу способы, читаю,смотрю,но мне нужно время все прожевать и найти нужную информацию..Но я не думаю,что тут есть какие то проблемы,большие,чем в любом глубокооснике .

.

[Shaq]

Да за проблемами далеко ходить ненадо, большую часть уже видно. Первое - ноль образуемый R5 C4 (самая верхняя картирка) должен быть ниже частоты пересечения нуля петлевым усилением, где-то на пол декады. И запас фазы на петевом усилении должен быть как по мне не меньше 60 градусов при любом смещении на выходе. Ну и как я уже упомянул - устойчивость определяется запасом фазы на петлевом усилении, а не на голом Ку усилителя с разорваной петлей.

[ViktKors]

А вот петлевое я никак не могу корректно померять

Может Вам и в самом деле будет проще разрывать ООС.

Скрытый текст

"Разорвать" ООС генератором в данной схемке несложно, и математика тут тоже проста:

Напряжение на выходе усилителя в "-К" раз больше чем на его входе (минус, поскольку сигнал подается на инв вход)
После прохождения цепи ООС (она может включать в себя как резисторы-конденсаторы, так и другой ОУ) этот сигнал меняется в "В" раз.

Таким образом, после цепи ООС сигнал усиливается в "-К*В" раз, это и есть петлевое усиление.

[свернуть]

Для случая Вашей схемки это означает две точки где сигнал ООС возвращается назад, соответственно и два места, где усилитель может "засвистеть".
Потому и смотреть, по хорошему нужно обе петли. Может путаница от того, что Вы обращаете внимание только на одну (где все относительно сносно), не обращая внимания на вторую.
Вот картинка того как можно посмотреть петлевое усиление в каждой из петель:

Поскольку петель две, схемка тоже нарисована дважды, и в каждой из копий цепь ООС разорвана (красный крест) генератором.

Из подписей к графикам видно, как из напряжений в заданых точках подсчитать петлевое усиление.
Нетрудно убедится, что значения - ровно те-же, что упоминались в предыдущих постах (+ от фазы генератора не зависят).

Vas_OOC_3.CIR

[.Васильев]

Понятно. бум работать .Спасибо,пища для размышлений есть. .

[ViktKors]

Offтопик:
Вот, просто в качестве примера картинка.

Две разные цепи коррекции композита на паре ОУ:


Заданная область усилений +/- 10 дБ выделена на верхних графиках желтым;
Вниз проведены красные линии, которые и показывают в каком диапазоне частот фаза не должна выходить за оговоренные рамки (в данном случае запас 30°).

Синий график - простая коррекция, которая получается буквально парой-тройкой конденсаторов. Зеленый - более плотно "облизывает" область критической фазы, за счет чего обеспечивает выигрыш в петлевом усилении на ЗЧ (правда это кривая теоретическая, просто иллюстрация, особого смысла реализовывать ее железе не видно).

[viktor8m]

Вообще-то стандартным способом нахождения петлевого усиления является отсоединение цепи ООС от выхода усилителя и подача на эту точку ООС сигнала генератора (амплитудой в микровольты), а потом поделить сигнал на выходе усилителя на сигнал генератора, ту же вещь можно сделать и в симуляторе. При этом ООС по пост. напряжению можно сделать разными способами, самый универсальный это дополнительный интегратор, но не обязательно им.

[ViktKors]

Вообще-то стандартным способом нахождения петлевого усиления является отсоединение цепи ООС от выхода усилителя и подача на эту точку ООС сигнала генератора .

Ну несколько предпоследних страниц форума и были именно об этом (нетрудно убедиться), оказалось, что это как-то сложно и лучше-бы как-нибудь по-другому.

[viktor8m]

Ну уже было сказано, что это не "по науке"

Так это вытекает из формулы, так что по науке (для ООС только по напряжению).

Но вообще-то несколько предпоследних страниц форума и были именно об этом (нетрудно убедиться), оказалось, что это сложно и лучше-бы попроще.

В железе может и сложно, а в симуляторе раз плюнуть.