УМЗЧ с ОС по вычитанию искажений

[Yauhen]

Уважаемые господа,
Как-то в №3 «Радио» за 1997г. обнаружил статью О.Русси «УМЗЧ с обратной связью по вычитанию искажений». Тема заинтересовала своей революционностью. Однако в Интернете практически нет её обуждений. Нашёл здесь, у Konkere, ветку двухлетней давности, да и та короткая, и состоит из высказываний двух-трёх человек. Странно, ведь похоже, О.Русси дело говорит.
Если кто-то всерьёз отрабатывал этот усилитель или хотя бы идею, огласите результаты, плиз. Также буду рад любым высказанным мнениям на эту тему.
Теория в изложении автора здесь: http://russi.boom.ru/Osfi.htm
Статья об усилителе здесь:

[fakel]

Ребят, я вот что не пойму - если у обычного усилителя на входе произошло вычитание входного и выходного сигнала, значит дальше по усю идут только искажения. Так зачем для них городить еще один усь? Имхо, гораздо важнее озаботиться точностью операции вычитания!

[теоретизирующий практик]

Мой спор с Валетом ??? Это где?

Если такогвого нет, беру свои слова обратно .

[SAPR]

Offтопик:

Если такогвого нет, беру свои слова обратно .

Да это просто мелкие поправки . Вот с LabAtом - это спор

[теоретизирующий практик]

Ребят, я вот что не пойму - если у обычного усилителя на входе произошло вычитание входного и выходного сигнала, значит дальше по усю идут только искажения. Так зачем для них городить еще один усь? Имхо, гораздо важнее озаботиться точностью операции вычитания!

Дык по усю идут остаточные искажения в сумме с сигналом. Считается, что в силу малости полученной разности её легче усилить без добавочных НИ. И даже утверждают, что почти без ухудшения устойчивости, и в добавок динамические искажения легче устранить. Ну почитайте статью.

Может стал стар, юмора не понимаю.

Анатолий

Явно надо попробовать в железе, пока провожу время за этой темой, уже доделал бы УН для основного уся.

[Валет]

В обеих случаях усиление суммы двух усилителей будет одинаково, и хотя с ОСВИ как будто нет прямой связи сигнала через первый усилитель, но совершенно не исключена ООС с выхода на вход первого усилителя, откуда можно сделать вывод, что при одинаковой ООС- и КНИ и устойчивость будут практически одинаковы.

Насчет устойчивости надо быть внимательным.

ликвидация связи R3 с инв. входом А2 изменяет АЧХ устройства вблизи частоты единичного усиления А1 и выше. Это может как повысить устойчивость устройства, так и привести к его самовозбуждению. Нужно смотреть в конкретной реализации.

[SAPR]

Дык по усю идут остаточные искажения в сумме с сигналом. Считается, что в силу малости полученной разности её легче усилить без добавочных НИ.

Примерно так. А вообще то, это просто способ увеличить глубину ОС не затрагивая основной усилитель.

[shkal]

LabAT, ещё раз пробую, последний.
Итак , у нас есть усилитель с нелинейностью вида Y(t)=A*x(t)-B*x(t)^2, x(t) - входной сигнал, y(t) - выходной.
Нетрудно видеть, что такой усилитель имеет абсолютно линейную АЧХ и нулевой фазовый сдвиг от 0 до бесконечности.
Подаём на вход чистый синус x(t)=sin(w*t). Получаем:
y(t)=A*sin(w*t)-B/2*(1-cos(2*w*t))=-B/2+A*sin(w*t)+B/2*sin(2*w*t-pi/2) (pi-это число "пи" )
Последний множитель есть вторая гармоника, генерируемая нелинейностью нашего усилителя.

А теперь ,LabAT, внимание, вопрос!

Откуда взялся фазовый сдвиг на -pi/2 у второй гармоники на выходе нашего усилителя, при том, что он имеет бесконечную полосу пропускания и нулевой фазовый сдвиг на всех частотах?

[fakel]

Дык по усю идут остаточные искажения в сумме с сигналом. Считается, что в силу малости полученной разности её легче усилить без добавочных НИ.

Так искажения меньше остаточного сигнала или нет?

[viktor8m]

А вообще то, это просто способ увеличить глубину ОС не затрагивая основной усилитель.

Только не забыть, что ОУ ошибки работает с дополнительным усилением от основного усилителя, поэтому требуется коррекция, чтобы ОУ ошибки не загенерировал.

[.Васильев]

Offтопик:
Я не теоретик.Но здается мне. что способ коррекции как у меня лучше вычитает искажения.чем все ваши сложные схемы. И к тому же обладает лучшими динамическими свойствами.

[SAPR]

поэтому требуется коррекция, чтобы ОУ ошибки не загенерировал.

Это само собой.
Вот результат симулирования, так сказать эксперимент :
Инвертирующий УМ, выход биполяры в реж. В, УН однокаскадный - словом простой и скорострельный усь. Коррекция однополюсная. В принципе, никаких условий для возниковения ДИМ. Искажения на частоте 1 кГц чуть меньше - 80 дБ. Ввел ОСВИ. искажения -120 дБ. Точка ввода ОСВИ и сам А2 позволяют ввести дополнительно индуктивную коррекцию. Тогда искажения -150 дБ. Причем полоса с замкнутой ОС осталась прежняя - около 3 мГц (без фанатизма :- - если с ним, то симуляторе можно и до - 200 дБ довести)). Скорострельность так же не поменялась.

---------- Добавлено в 15:03 ---------- Предыдущее сообщение в 15:01 ----------

все ваши сложные схемы.

А где сложная схема?

[.Васильев]

Все больше убеждаюсь.что усь из поста ветки http://www.stalker-lab.ru/forum/show...&postcount=255 работает именно по методу вычитания искажений .Это хорошо заметно,когда даешь прямоугольник и смотришь на ключевых точках .Да все узлы у него в наличии и сумматор в том числе .Я конечно не теоретик,но все же на входе второго каскада именно такой процесс и происходит.
Вот сигналы ошибок http://s019.radikal.ru/i609/1301/f0/90957a5db931.gif

[viktor8m]

усь из поста ветки http://www.stalker-lab.ru/forum/show...&postcount=255

Ссылка не рабочая.

Вот сигналы ошибок http://s019.radikal.ru/i609/1301/f0/90957a5db931.gif

Хорошо бы выброс убрать в сигнале общей ООС.

[.Васильев]

там нет выброса в общей оос.
http://www.stalker-lab.ru/forum/show...&postcount=255

[LabAT]

Если я буду всё время долдонить, что дважды два четыре, то это перестанет быть фактом? Да и «абракадаброй» мои слова кажутся только Вам.

Я всё время старался не использовать слово "тупость" в отношении Вас, но до Вас действительно не доходит, о чём мы говорим.

Во-первых, я Вас тупым не называл, но видимо следовало, здесь на лицо игра «тупой еще тупее».
Я смотрю, Вы типичный экстраверт, который пытается «втюхать» теперь собеседнику именно то, о чем тот и говорил.

Вот и первый признак тупости. Вы всё время толдычите об реактивности радиоэлементов, видимо все процессы в усилителе рассматриваете в виде линейного усиления (т.е. и искажения у Вас линейные от реактивных радиоэлементов), а куда же делись нелинейные искажения, которые Вы сами же измеряли? Значит они всё таки есть? А теперь подумайте, что такое нелинейные гармонические искажения (и это второй признак тупости), Вы не можете понять, что это означает создание усилителем различных гармоник, имеющих разные амплитуды и фазы, за счёт нелинейности радиоэлементов. Никакого отношения к этому реактивность не имеет, нелинейность имеет другие (намного более сложные, чаще всего не имеющие точной формулы) законы и она с лёгкостью порождает в исходном сигнале новые частоты со своими фазами (просто нарисуйте нелинейную ВАХ диода и смешайте с синусом в симуляторе).

Во-вторых, я единственный раз привел пример реактивности, чтобы подчеркнуть, что с самого начала, именно Вы стали говорить о сдвиге фаз гармоник сигнала генератора в усилителе. Я же возразил, что программные генераторы гармоник не имеют, и сдвигать фазы чего-то того, чего нет, бессмысленно. Фильтров с реактивностью у программных анализаторов спектра нет, так что и они ничего не могут сдвинуть. Остается аналоговая часть ЗК, но это мизер, который кроме вас никто не рассматривает.

Третий признак. Не сдвигает усилитель гармоник, он их создаёт своей нелинейностью, поэтому фазы гармоник случайны.

Поэтому они и вычитаются? С таким же успехом можно рассматривать сдвиг фазы по каскадам усилителя, и получится полный бардак не только в теории, но и в голове. Потому что каждый каскад усиления формирует свои гармоники, но сдвига фазы гармоник ни у одного не будет, так как гармоники это точно 2f, 3f, 4f, 5f, 6f, и т.д. других быть не может, частота основного сигнала не меняется, не будет меняться и порядок частот гармоник. А в целом, если сдвиг фазы будет, то все они сдвинутся практически на одну и туже величину. Даже весь УМ сдвигает фазу до 10кГц всего на доли градуса, а каждый каскад еще меньше. Все что может произойти, так это добавятся гармоники более высоких порядков. Добавить в эту последовательность каскадов еще один, не изменит ничего. Значит и со ЗК у Вас облом. Интересно, что с ростом частоты уровень гармоник УМ только увеличивается, но сдвиг фазы по каскадам тоже увеличивается, тем не менее, уровень гармоник растет, они не вычитаются. Если для Вас этот сдвиг настолько велик, почему гармоники не вычитаются уже в самом усилителе? Да и тот факт, что они увеличиваются можно рассмотреть на анализаторе. Почему рост гармоник виден на анализаторе? Вы это можете прокомментировать?

Вам бы тригонометрию подучить. Сложите два синуса с одной частотой (это две гармоники одного номера от разных источников нелинейности), но у одного фаза 0, а у другого 180, тоже погрешность будет минимальной?

Ничего учить советовать Вам не буду. Некоторые индивиды спокойно могут запомнить всю передовицу с одного захода, и число пи распишут до Бог знает какого знака. У меня и магнитофон может сходу все это запомнить, только один раз расскажи, только спроси у него сколько будет дважды два, будет тишина. Просто у него нет интеллектуальных способностей, он думать не умеет. Вот и у Вас эта способность сильно завуалирована.

А Вы оказывается и в теории фильтров не разбираетесь. Полосовые фильтры всегда крутят фазу в зависимости от частоты (можете убедиться в этом в любом симуляторе), именно поэтому безфильтровые спектроанализаторы (через преобразования Фурье) намного более точные. Но сейчас это как раз неважно, ведь суммирование гармоник генератора и гармоник от нелинейности самого усилителя произошла уже в усилителе, и на вход полосовых фильтров (если это фильтровой спектроанализатор) поступает уже сумма (согласно тригонометрии, а не как Вы думаете, только по амплитуде) гармоник. Вот при применении ЗК есть добавочная значительная погрешность от гармоник (от своей нелинейности) микросхемы АЦП (это ещё кроме нелинейности внешней аналоговой части АЦП), поэтому без применения специальных мер (напр., Т-мост с усилением) достоверное измерение малых искажений ни одна ЗК не даст (гармоники ЗК также имеют свои случайные фазы, так что Вашей простой арифметикой их не учесть).

Да «по барабану» как крутят фазу фильтры, от них требуется лишь выделить гармонику и замерить амплитуду.
Теоретизировать Вы можете сколько угодно, только практического значения это не имеет.

Конечно никто не может помешать Вам заблуждаться и кичиться совершенно неправильными результатами, но Вы же нам их выдаёте за действительные.

Да я понял, аппаратные или программные результаты измерений Вам не нужны, для вас они слишком недостоверны, так же как и спектры Микрокапа.

[viktor8m]

Во-вторых, я единственный раз привел пример реактивности, чтобы подчеркнуть, что с самого начала, именно Вы стали говорить о сдвиге фаз гармоник сигнала генератора в усилителе.

И это Вы называете меня тупым? Я никогда не говорил о сдвиге фаз гармоник сигнала генератора в усилителе (более того могу привести два поста, где говорил об обратном), я всё время говорю о создании усилителем новых (можете ли Вы это наконец понять) гармоник с другими фазами (не из-за сдвига, а из-за нелинейности каскадов), чем у гармоник генератора с тем же номером, из-за своей нелинейности.

Я же возразил, что программные генераторы гармоник не имеют, и сдвигать фазы чего-то того, чего нет, бессмысленно. Фильтров с реактивностью у программных анализаторов спектра нет, так что и они ничего не могут сдвинуть.

Не знаю, что Вы подразумеваете под словом "программные" генераторы, я всё время говорю о сигнале с любого аппаратного генератора (не о симуляторах), который Вы подаёте на вход усилителя и о его гармониках (тем более, что Вы сами говорите о значительных гармониках\искажениях Вашего генератора, больших, чем у усилителя), фазы которых сдвинуты относительно фазы первой гармоники (да это есть практически в любом учебнике, где рассматривают искажения).

Остается аналоговая часть ЗК, но это мизер, который кроме вас никто не рассматривает.

Это мизер? При величинах искажений, которые Вы приписываете своему усилителю? А где искажения самой микросхемы АЦП ЗК, Вы всё время её забываете (видимо и не подозреваете об этом), а ведь и она сама создаёт гармоники от основного тона (первой гармоники, если она не подавлена) вплоть до -100дБ для плохих ЗК. И Вы напрямую пытаетесь измерить искажения -170дБ?

Потому что каждый каскад усиления формирует свои гармоники, но сдвига фазы гармоник ни у одного не будет

И это не тупость? Причём тут сдвиг фазы, из-за нелинейности возникают новые гармоники с уже некоторыми случайными фазами (по отношению к фазе первой гармоники).

Даже весь УМ сдвигает фазу до 10кГц всего на доли градуса, а каждый каскад еще меньше.

Вы заметили, Вы просто заклинились на сдвигах и не понимаете о чём речь, а повторю, речь не о сдвигах, а о возникании новых гармоник с некоторыми случайными фазами (по отношению как к фазе первой гармоники так и к фазам гармоник генератора с тем же номером) из-за нелинейности каскадов и их сложном суммировании с гармониками (которые никуда не пропадают и не сдвигаются) генератора.

Да я понял, аппаратные или программные результаты измерений Вам не нужны, для вас они слишком недостоверны, так же как и спектры Микрокапа.

Ну, программные методы (симуляторами) недостоверны при малом (ниже 0.001%) уровне искажений для любого вменяемого человека, а что касается аппаратных методов, то единственный достоверный способ я уже озвучил - когда уровни гармоник генератора, аналоговой части АЦП и самого АЦП на порядки меньше гармоник с тем же номером проверяемого усилителя, тогда на фазы можно забить. А как это сделать есть множество тем (даже одна моя на этом форуме).

[shkal]

LabAT, А-ууу, я Вам в 430 посте всё написал. Или тригонометрия за 8 класс таки не далась?

[viktor8m]

там нет выброса в общей оос.

В этой ссылке http://s019.radikal.ru/i609/1301/f0/90957a5db931.gif я вижу (верхний график).

[.Васильев]

Повторю,это не выброс. Это всегда так в любом глубокооснике. Никогда не получите такую же форму, как у многопетлевых усей и малоосников. никогда.

[viktor8m]

Повторю,это не выброс. Это всегда так в любом глубокооснике.

С чего Вы взяли? Больший выброс действительно всегда есть, но второй поменьше (в обратную сторону) это уже плохо (это уже колебательный процесс, только что в данном случае затухающий и минимальный, всего с одним пичком).