УНЧ на TDA7294/93

[Mihalych]

TDA7294 в качестве УНЧ для сабвуфера.

[AudioKiller]

Так, вижу за тот месяц, что меня не было, так с Т-образной ООС не разобрались! Даже несмотря на наличие "крутых спецов"! Хотя это задачка для студентов 2-го курса, изучающих электротехнику. Вот такие тут у вас "спецы".

1. Итак, Т-образная ООС позволяет уменьшить сопротивление резистора в обратной связи в инвертирующем включении ОУ. Если говорить об этой схеме: Hi-Fi инвертирующий усилитель на TDA7293 / 7294 с Т-образной ООС , то резисторы R3...R5 образуют один эквивалентный резистор с эквивалентным сопротивлением:

Rэкв = R3 + R5 + (R3 * R5) / R4

2. Такое включение микросхемы абсолютно аналогично "обычному", так что никакого роста искажений, сужения полосы пропускания и прочего не происходит. Все перечисленные явления зависят не от схемы ООС, а от ее глубины, а глубина получается одинакова.

3. Все попытки "критиковать" схему выглядят как минимум смешно - как можно критиковать то, в чем не разобрался? И как надо относиться к человеку, критикующему (или пытающемуся улучшать) то, чего не понимает?

4. Кстати, и улучшить там нечего. Реального улучшения при всех предложенных вариантах не происходит. А когда кто-то говорит, что некоторые варианты дадут уменьшение наведенных искажений, например, вдвое, то речь идет вот о чем: они уменьшаются с 0,00001% до 0,000005%. Это значительное уменьшение, вполне стоящее потраченных усилий! И те, кто настаивает на снижении чего-нибудь там вдвое либо не понимает уровня этого снижения, либо понимает, но умалчивает. Заслуживает ли такой человек доверия? Кроме того, все всегда сбалансировано. Улучшив что-то одно, можно ухудшить что-то другое. Вы уверены, что совет такого вот "спеца" по "улучшению" чего-то там, не вызовет ухудшения чего-то другого?

5. Это хорошо заметно по разводке платы: рекомендуют сделать монтаж более плотным, рассказывая о том, что при этом снижается индуктивность проводников. Снижается. Насколько - цифры я уже приводил выше. А то, что при меньшем расстоянии между элементами растет их паразитная емкостная и индуктивная связь этот "специалист" знает? И что эта связь создает такие взаимные наводки, которые вдесятеро перекрывают "улучшение" от снижения длинны проводников? А почему тогда советует? Или не знает. Опять же, зачем советовать то, чего не знаешь? А через выходные транзисторы в микросхеме протекает ток до 10 ампер, который создает вокруг микросхемы нехилые поля, наводящие помехи на окружающие компоненты. Причем импульсные - по полупериодам. Тот, кто мой монтаж "улучшает" - он гарантирует вам, что эти помехи вы не поймаете каким-нибудь неудачно расположенным компонентом?

6. Я пока что не встречал лучшего варианта использования этой микросхемы, чем мой. И вполне обоснованно горжусь этим. Все попытки "улучшить" эту схему аналогичны попыткам "доработать" Мерседес у себя в гараже. И последствия будут такие же.



По блоку питания - посмотрите здесь: Расчет источника питания УМЗЧ
Там есть ссылка на программу. В программе I0 = 80 мА, dUmin = 4 В для нагрузки 4 ома, и 3 В для нагрузки 8 Ом.

[nikolayms]

Offтопик:

их паразитная емкостная и индуктивная связь этот "специалист" знает?

и , я ж стараюсь свои платы сжать из жадности только

[Серый Мыш]

AudioKiller, Не критики ради, а просто руки зачесались:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%...B7%D0%B4%D0%B0
и для звезды R3 R4 R5 получим Rx1 - с минус входа на землю и Rx2 с выхода схемы на минус вход:
Rx1=R3+R4+R3*R4/R5 = 33+1.5+33*1.5/33 = 36k
Rx2=R3+R5+R3*R5/R4 = 33+33+33*33/1.5 = 792k
то есть входной сигнал сначала ослабится почти в 2 раза, потом усилится в ~22*2 раза, что значит что без Rx1 или без Т-моста у микросхемы есть запас усиления ~6дБ для более глубокой ООС: - лучше , хуже - это другой вопрос...

[Nikolay_Po]

AudioKiller, а как Вы прокомментируете особенность Вашей оригинальной печатной платы, приводящую к усилению напряжения помех между сигнальной и силовой землями, см. моё сообщение от 27 октября?

---------- Добавлено 15.11.2010 в 00:16 ---------- Предыдущее сообщение 14.11.2010 в 22:58 ----------

Пришёл самый крутой спец и всё разрулил!

2. Такое включение микросхемы абсолютно аналогично "обычному", так что никакого роста искажений, сужения полосы пропускания и прочего не происходит. Все перечисленные явления зависят не от схемы ООС, а от ее глубины, а глубина получается одинакова.

Позволю себе согласиться с Серый Мыш и заметить, что "Все перечисленные явления" зависят не от глубины ООС, а от петлевого усиления. От глубины ОС зависит только Ку.
Ответвление на землю в Т-образной ООС по сути является аттенюатором. При одинаковом Ку инвертирующего усилителя, этот делитель "съедает" часть петлевого усиления, следовательно, влияет на полосу пропускания и влияет на искажения.

3. Все попытки "критиковать" схему выглядят как минимум смешно - как можно критиковать то, в чем не разобрался? И как надо относиться к человеку, критикующему (или пытающемуся улучшать) то, чего не понимает?

Эта цитата наводит на мысль про глаз, соринку и бревно. При всём уважении.

...Заслуживает ли такой человек доверия?

Вот так, плавно, перешли от технических вопросов к вопросам веры.

В таком случае применимо понятие "практически совершенно"...

Я пока что не встречал лучшего варианта использования этой микросхемы, чем мой... Все попытки "улучшить" эту схему аналогичны попыткам "доработать" Мерседес у себя в гараже....

Теперь ни кто уже не сомневается, что схема и плата от AudioKiller*а - практически совершенный Мерседес. Простите, не удержался.

Offтопик:
Вот ссылка на "гаражик", где вполне успешно дорабатывают Мерседесы (не мой гаражик, правда): http://brabus.com/

[and85]

Что за палемика? ZD-50 разведите на 2-х сторонюю пп. Заценим. Чем тратить силы и время на тда

[Nikolay_Po]

Что за палемика? ZD-50 разведите на 2-х сторонюю пп. Заценим. Чем тратить силы и время на тда

TDA мощнее, и она есть. Можно потратить и то и другое, если интересно. ZD-50 не переплюнуть, а вот разводку и схему AduioKiller*а для TDA7293/4 - можно попробовать. Каждому своё. Мне пока - TDA7293. Её потенциал ещё не раскрыли, ИМХО.

[master-makc]

Привет, а хватит ТС-160 на два канала ?
Если да то сколько вольт надо намотать и сколько МкФ в плечо?
Нагрузка 4 ома.

??

[bez_]

master-makc,
почитайте тут и тут

[AudioKiller]

Серый Мыш, Сергей, что-то вы видимо недопоняли. Вот схема, гда "звезда" Т-образной ООС заменяется эквивалентным "треугольником". Я номера новых резисторов составил из номеров резисторов звезды.

Получается, что если отбросить R3-4 и R4-5, то остается обычный инвертирующий усилитель с сопротивлением в цепи обратной связи R3-5 = 792 кОм. Это дает Ку = R3-5/R2 = 792/33 = 24. Можно ли отбросить остальные резисторы? Запросто. R4-5 подключен к выходу параллельно нагрузке и на цепь ООС вообще никак не влияет. И на нагрузку тоже - сравните величину его сопротивления с сопротивлением нагрузки. R3-4 подключен между точкой В - виртуальным нулем и землей. В идеальном ОУ напряжение на нем = 0, ток через него не течет, и его можно отбросить. Реальный ОУ при этом вообще не надо рассматривать - ведь на самом деле этого резистора нет, ведь "треугольник" это совсем другая схема, пусть и эквивалентная с точки зрения внешних цепей.

Т.е. никакого "сначала ослабится, потом усилится" тут нет.

На самом деле, хоть схемы "звезда" и "треугольник" эквивалентны, они разные физически. Поэтому реально там происходит следующее. Наша задача - получить ток Iоос равный току Iвх при том, что Uвых больше, чем Uвх. В "классической" схеме мы берем резистор в Ку раз больше и получаем нужный ток через него. Здесь мы сначала делим Uвых делителем R5R4, получаем напряжение в точке А меньшее, чем выходное. А потом уже это маленькое напряжение пропускаем через небольшой резистор R3 и получаем нужный ток. Только нужно иметь ввиду, что на работу делителя оказывает влияние и R3. См. схему внизу. Ведь R3 подключен между точкой А и землей (точка В), т.е. параллельно R4.
Т.е., с учетом физического смысла расчет производится так:
1. Определяем эквивалентное сопротивление параллельных R4 и R3: R34=(R3*R4)/(R3+R4)
2. Определяем напряжение в точке А делителя: Ua=Uвых*R34/(R5+R34)
3. Находим ток Iоос: Iooc=Ua/R3
4. Поскольку Iooc = Iвх, а Iвх = Uвх/R2, можно найти Ку. Выразив Uвых через параметры элементов получим результат. На самом деле он полностью совпадет с тем, который получили, заменив эквивалентную "звезду" "треугольником".

[AudioKiller]

наводит на мысль про глаз, соринку и бревно

Верно, и вы все время пытаетесь найти у меня эту соринку. Что мы все о моей схеме, говорим. Давайте поговорим теперь о вашей.

как Вы прокомментируете особенность Вашей оригинальной печатной платы, приводящую к усилению напряжения помех между сигнальной и силовой землями, см. моё сообщение от 27 октября

Также, как и некоторые другие ваши сообщения - оно безграмотно.

"Все перечисленные явления" зависят не от глубины ООС, а от петлевого усиления. От глубины ОС зависит только Ку.

Вот видите, вы и этого не знаете. Петлевое усиление для одной и той же микросхемы однозначно определяется глубиной ООС.

перешли от технических вопросов к вопросам веры

Так ото-ж. Человек, который не разбираясь критикует, а то и дает советы, совсем доверия не заслуживает. Поберегите хоть остатки его.

[misha88]

R3-4 подключен между точкой В - виртуальным нулем и землей. В идеальном ОУ напряжение на нем = 0, ток через него не течет, и его можно отбросить. Реальный ОУ при этом вообще не надо рассматривать - ведь на самом деле этого резистора нет, ведь "треугольник" это совсем другая схема, пусть и эквивалентная с точки зрения внешних цепей.

Вы не правы, этот эквивалентный резистор работает, и его, как и входное сопротивление ОУ, надо учитывать при расчёте петлевого усиления (глубины ООС) схемы. В отличие от вас все симуляторы показывают уменьшение петлевого усиления при наличии сопротивления между инв. и неинв. входами ОУ (хоть это входное сопротивление ОУ, хоть эквивалентное сопротивление от ООС, хоть это специально поставленный резистор), и никакая виртуальная точка не помогает (она помогает только для расчёта усиления с ООС), если же вы не доверяете симуляторам, откройте главу 7 (анализ реальной операционной схемы) книги И. Достал "Операционные Усилители", и там вы найдёте неприятные (для вас) формулы петлевого усиления, в которые кроме всего прочего входят эти самые сопротивления между инв. и неинв. входами ОУ. Причём эти сопротивления комплексные, поэтому кстати влияние оказывает и входная ёмкость тоже (а по вашей теории и она не должна влиять). Так что, то что вы написали в этом сообщении:

Петлевое усиление для одной и той же микросхемы однозначно определяется глубиной ООС.

неверно, т.к. определяется и внешними деталями.

[SAPR]

Реальный ОУ при этом вообще не надо рассматривать - ведь на самом деле этого резистора нет, ведь "треугольник" это совсем другая схема, пусть и эквивалентная с точки зрения внешних цепей.

А почему тогда напряжение смещения на выходе меняется? (а на остальное
misha88 уже ответил).

[Серый Мыш]

AudioKiller, Ну так разобрались? поскольку оптимум есть сумма компромиссов, то и T-образная ООС имеет право на жизнь.
1. Резисторы там низкоомнее , меньше шума, меньше RC с паразитными емкостями.
2. потерянные 6 дБ относятся и к минимально-устойчивому усилению - так что ООС можно и глыбже сделать.

[SAPR]

меньше RC с паразитными емкостями.

Это да.

меньше шума

А вот шума больше. (как раз из - за того резистора на входе, который AudioKiller исключает (R3-4 по схеме п#3209)).

[misha88]

А я кажется сейчас догадался, в чём ошибка AudioKiller-а, он видимо искренне считает, что петлевое усиление и усиление схемы без ООС это одно и тоже. Для него специально проясняю, что петлевое усиление это отношение выходного напряжения схемы к дифференциальному напряжению на входах этой схемы (для инвентирующей схемы можно считать к напряжению на инв. входе) при (и это важно) охвате этой схемы ООС. Как видим, петлевое усиление и усиление схемы без ООС это не одно и тоже, т.к. первое имеет смысл только при наличии ООС. Глубина ООС практически равна отношению петлевого усиления (а не усиления схемы без ООС) к коэффициенту деления цепи ООС. Поэтому при добавлении сопротивления на вход схемы уменьшается глубина ООС (т.к. уменьшается петлевое усиление), а это приводит к увеличению запаса устойчивости и увеличению искажений. Кстати, и проверку на устойчивость правильно делать только по петлевому усилению, а не усилению без ООС. Если AudioKiller это осознает, то и спорить перестанет.

[GoFrenDiy™]

пипец... я уж думал Вы тут всё уже разжевали и уже давно делаете какой-то единый супервариант усилителя... а тут до сих пор споры, причем было бы о чем спорить: как включить 7294....

[AudioKiller]

Вы не правы, этот эквивалентный резистор работает, и его, как и входное сопротивление ОУ

Все же прав я. Резистор, включенный между инвертирующим входом ОУ и землей, действительно работает, тут я не спорю (хотя в любом случае нужно оценивать степень его влияния). Фокус в том, что этого резистора нет! Это фикция - следствие замены реальной схемы некоторой другой, более удобной для рассчетов. В реальности между входами ОУ ничего не включено, поэтому ничего жизнь и не ухудшает.

Если говорть о реальном ОУ (в инвертирующем включении), то включение резистора между инвертирующим входом и землей уменьшает его входное напряжение и следовательно коэффициент усиления. Поскольку петлевое усиление это произведение коэффициента ОС на усиление ОУ, то снижение Ку из-за включения "межвходового" резистора приведет к снижению петлевого усиления при том же коэффициенте связи. Но пардон, это Nikolay_Po настойчиво рекомендует такой резистор включать, а не я!!! Я как раз против этого резистора - он ухудшает идеальность ОУ и только мешает его работе.

И еще. На самом деле если сопротивление такого резистора бесконечно, то его влияние равно нулю. Чем его сопротивление меньше, тем влияние выше. Можно считать, что влияние есть, если ток через этот резистор составляет 1...10% от тока Iвх=Iоос. А теперь давайте посчитаем. В моей схеме рабочие токи примерно равны 1В/33кОм = 30 мкА. Усиление микросхемы порядка 10000. Т.е. при выходном напряжении 20 В, входное напряжение микросхемы (на ее инвертирующем входе) где-то около 20В/10000 = 2 мВ. Значит, чтобы ток через "межвходовый" резистор начал влиять, он должен быть равен 0,01*30 мкА = 2 мВ/Rмежвх. Т.е. 6,67 кОм. Начиная с такого сопротивления такой резистор будет влиять (хотя искажения начнут расти при большем его значении). Но, повторяю, у меня его нет, его появление при замене "звезды" "треугольником" не более чем фокус. Вот если заменить не виртуально (для рассчета), а реально...

А почему тогда напряжение смещения на выходе меняется?

Что имеется ввиду?

потерянные 6 дБ относятся и к минимально-устойчивому усилению - так что ООС можно и глыбже сделать

Сергей, ну где там потеряные 6 дБ?

А вот шума больше

Неверно.

в чём ошибка AudioKiller-а, он видимо искренне считает, что петлевое усиление и усиление схемы без ООС это одно и тоже

Отнюдь. Я знаю, что такое петлевое усиление. Я настаиваю, что для одной и той же микросхемы петлевое усиление зависит только от глубины ООС именно потому, что петлевое усиление (и это определение проще для понимания и анализа) это произведение Ку микросхемы на коэф-т передачи цепи ООС. Для одной и той же микросхемы Ку - величина постоянная, если не применять "подпольных" методов изменения ее усиления.

Поэтому при добавлении сопротивления на вход схемы уменьшается глубина ООС

Понимаете, в чем загвоздка... При добавлении такого сопротивления ОУ становится "более неидеальным". И будет лучше, если глубину ООС снижать традиционными методами. Кроме того, применение "межвходового" резистора осложняется тем, что его сопротивление очень сильно зависит от конкретного ОУ - от его АЧХ и Ку, которые даже в одной серии различаются от микросхемы к микросхеме. Поэтому применив такой резистор определенного номинала для одного экзампляра микросхемы, мы получим совершенно другой результат, чем для другого экземпляра (см. пример расчета влияния этого резистора - там фигурирует Ку микросхемы).

Offтопик:

и проверку на устойчивость правильно делать только по петлевому усилению, а не усилению без ООС. Если AudioKiller это осознает

Вы не поверите - настолько осознает, что уже 25 лет это преподает в техническом университете.

[SAPR]

Что имеется ввиду?

Хотя бы это (заметьте, не я писал ):
"Вот и получается Т-обраная схема: резисторы R3,R4,R5 на вид образуют перевернутую букву Т. Недостаток этой схемы - несколько большее выходное постоянное напряжение смещения. Насколько это плохо? В трех экземплярах усилителя оно было на уровне 60...120 мВ."

Неверно.

Простой вопрос - если делать инв. сумматор - повышается ли уровень шума от количества входов?

[misha88]

петлевое усиление (и это определение проще для понимания и анализа) это произведение Ку микросхемы на коэф-т передачи цепи ООС.

AudioKiller, не хочу казаться умнее вас в вопросах ООС, тем более что изучал этот вопрос самостоятельно (т.к. образование хоть и высшее, но по электричеству, а не по электронике), но очень тщательно (сейчас насчитал у себя 40 только книг, так или иначе имеющих отношение к обратной связи, и все они проштудированы мною), и то что понял из теории ОС я (естественно я могу ошибаться) говорит, что так (т.е. как произведение Ку микросхемы на коэф-т передачи цепи ООС) петлевое усиление определяется только для идеального случая и в общем (реальном) случае гарантирует погрешность. Именно приведённое мною строгое определение (т.е. как отношение выходного напряжения схемы к дифференциальному напряжению на входах этой схемы) петлевого усиления верно всегда, учитывает возможные цепи коррекции на входах, более того именно это определение и используется в учебниках для вывода различных формул для схем с ООС. Раз вы преподаёте, то не надо калечить будущих инженеров упрощёнными определениями и формулами, т.к. они скрывают физический смысл ОС.

[Серый Мыш]

Фокус в том, что этого резистора нет!

Дык фокус как раз в том , что он есть : оторви цепи ООС от выхода. Что у нас на входе? 33k/( 33k+33k+1.5k ) ~=0.5 - сигнал на входе ослабел на 6 дБ
и далее - подай на резик ООС напругу без сигнала на входе. Что окажется на входе ОУ ? Опять 33K и 33K поделят сигнал ООС пополам - усиление поднимется на 6 дБ, но только если усиление ОУ было исходно бесконечно ... Вот этот фокус ты и преподносишь как отсутствие влияния ?