Глубокая ООС и динамические искажения в УМЗЧ

[Teoretic]

Динамические искажения.pdfНаверное, это надо было сделать намного раньше, но лучше поздно, чем никогда.
Надеюсь, эта тема внесет некоторую ясность в вопрос о глубокой ООС.

Сама заметка:
http://minus.com/lbwxxedETMAj0

Выкладываю в pdf, там формулы и рисунки.

Модели в MicroCap8:
http://minus.com/lbuW9uqjOJEmpQ
http://minus.com/lba5ivZ94guuqV

Вот плод коллективных трудов, исправленная заметка и модели.
tim2.cir
tim1.cir
Динамические искажения.pdf

[Teoretic]

[OFF] Teoretic, Вы второй раз упомянули о просмотре синуса, превращающегося в треугольник. А если поближе к земле спуститься, на что смотреть, как, " какими глазами" ? Если уж совсем треугольник на 20 килогерц - так это уже не усилитель. Если на 20к синус, то треугольник может быть на 100 кГц...200...1 000 000 .

То, что меня не понимают, и я вижу прекрасно. Но еще не потерял надежды приобщить к истине заблудшие души. ;)
А чем смотреть синус? Как можно понять из моего ника, в практике я себя не так уверенно чувствую (но опыт есть).
Я бы предложил векторный индикатор. Раз уж мы тут очень линейные усилители обсуждаем, то его и сбалансировать будет нетрудно, и динамические искажения сразу вылезут!

Offтопик:

Эх, вспомнилось! Собирал другу усилитель, так вместо индикатора уровня воткнул маленький двухканальный осциллограф на 6ЛО1И. Можно было или выход смотреть, или искажения векторным индикатором, по желанию.

[sia_2]

Раз уж мы тут очень линейные усилители обсуждаем, то его и сбалансировать будет нетрудно, и динамические искажения сразу вылезут!

А если усилитель "глубокоосный", и инвертирующий, то можно просто вывести из него разностный сигнал из "суммирующей точки" ООС (и из которого, по желанию, можно потом вычитать соответствующим образом скорректированный входной сигнал).
Если же этот самый разностный сигнал ООС безо всяких вычитаний, да еще и в несколько раз усиленный, вообще не слышно - то практически значимых искажений в самом усилителе просто нет. Соответственно, если звучание в итоге не устраивает - дело не в "искажениях усилителя" или ООС как таковых, грабли лежат в другом месте.

[Teoretic]

И таких вот горячечноспорных нестыковочек в теме уже выше крыши и почистить тему уже невозможно. Спорят двое и видно что не всегда понимают друг-друга, куда уж тут третьим что понять... [/OFF]

Да, очень много замечаний не по существу.
Но я-то вижу, люди искренне заблуждаются, причем в элементарных понятиях. Хочется прояснить, наставить на путь истинный.
Заодно была и конструктивная критика. Я все замечания соберу, переделаю заметку, и будет у нас маленький вклад в букварь проектирования УМЗЧ.

[variator]

векторный индикатор

Offтопик:
Что и делал дедушка Акулиничев еще когда я (а возможно и Вы) был маленький

---------- Добавлено в 18:51 ---------- Предыдущее сообщение в 18:46 ----------

вывести из него разностный сигнал

потом вычитать соответствующим образом скорректированный входной сигнал).

sia_2, обьясните, пожалуйста, инвертирующий усь (для простоты) - выходной сигнал поделили до уровня входного, подстроили фазу и просуммировали со входным. Это то что я понимаю (и когда то делал). Что Вы называете "разностным" ?

[sia_2]

Offтопик:
Что и делал дедушка Акулиничев еще когда я (а возможно и Вы) был маленький

sia_2, обьясните, пожалуйста, инвертирующий усь (для простоты) - выходной сигнал поделили до уровня входного, подстроили фазу и просуммировали со входным. Это то что я понимаю (и когда то делал). Что Вы называете "разностным" ?

Да, тут нужно уточнение. Под "разностным" здесь я имею в виду сигнал, поступающий на вход непосредственно "усилительной" части, т.е. фактическую векторную погрешность усилителя относительно "идеальной характеристики", задаваемой только номиналами элементов ООС.

[dekko]

Если же этот самый разностный сигнал ООС безо всяких вычитаний, да еще и в несколько раз усиленный

Сергей, а можно уточнить- во сколько раз?

[sia_2]

Сергей, а можно уточнить- во сколько раз?

Раз в 5...6 (+14...16 дБ) по отношению к его приведенному к _выходу_ значению - более чем достаточно. Это средняя разница между "шумовой" и "тональной" чувствительностями слуха.

[dekko]

sia_2, спасибо, бум осмысливать и пробовать применять и возвращаться снова к перепрочтению статей о СЛ

[.Васильев]

Ну а по тесту Оталы что скажем? Вроде как для проверки на динамические искажения придуман

[variator]

Думал... Спрошу по другому (из танка ):

разностный сигнал из "суммирующей точки" ООС

и

выходной сигнал поделили до уровня входного, подстроили фазу и просуммировали со входным

разрешение где больше или, иначе, информационная ценность ?

Offтопик:
Собственно, в "Глубоко ООС-ном усилителе" из Р-10/89 Акулиничев это и предлагал, для оценки глубины ООС.

люди искренне заблуждаются

Хочется прояснить, наставить на путь истинный.

Offтопик:
А они, люди, прямо жду-у-т

[Teoretic]

Ну а по тесту Оталы что скажем? Вроде как для проверки на динамические искажения придуман

Дайте, пожалуйста, ссылочку, я совсем не в теме.

[.Васильев]

Я же на предыдущей странице и показал этот тест. Меандр низкочастотный плюс синус вблизи верхней границы звукового диапазона в соотношении 4-10 к 1.

[Teoretic]

Я же на предыдущей странице и показал этот тест. Меандр низкочастотный плюс синус вблизи верхней границы звукового диапазона в соотношении 4-10 к 1.

Нет, я об этом догадался. Но хотелось бы описания всей методики, потому что так не очень понятно, на
что и чем смотреть. Тут уж анализатор спектра нужен, по-моему. Это не совсем для любителей, да?

[.Васильев]

Это скорее нужно в процессе проработки схемы ,для комповых симуляторов.Чтобы лишний раз себя проверить.В железе ? А у скольких любителей есть анализатор спектра? У меня нет,есть только мечта СК4-56 приобрести

[viktor8m]

TIM100(30)

Нет такого теста, есть DIM-30 и DIM-100.

Ну а по тесту Оталы что скажем? Вроде как для проверки на динамические искажения придуман

А чем Вам моя тема https://forum.vegalab.ru/showthread....D%E8%E9-%D3%CC не подходит, там обсуждали и DIM-30\100 и ещё вариант от sia_2.

По моему, если УНЧ без искажений (практически без искажений) передает синусоиду максимальной звуковой частоты и с номинальным напряжением (номинальной мощностью), это и будет показателем отсутствия динамических искажений, и отсутствием помех, могущих привести к таким искажениям.

Вы написАли, зачем я дважды на свой пост указываю, а сейчас Вы в третий раз то же самое утверждаете. Так что, мне в третий раз указать свой пост, который несогласен с Вашими утверждениями и где я привожу примеры наличия в петле ООС частот значительно выше звуковых? Почему все зациклились на входном сигнале и забывают о сигналах в петле ООС, а ведь усилитель усиливает как входной сигнал, так и сигнал ООС.

То, что меня не понимают, и я вижу прекрасно.

Как ни странно, я понимаю, что Вы имеете ввиду (см. ответ дальше по тексту на следующее утверждение).

Идеальный меандр перегрузит любой усилитель, просто не хватит скорости нарастания на выходе. Эта скорость ограниченна скоростью перезаряда емкости (как правило емкости УН).

То что ограниченна ёмкостью понятно, но насчёт перегрузки не согласен (именно в этом я согласен с Teoretic). Если я подаю на свой усилитель меандр с фронтами выше скорости нарастания моего усилителя, то на выходе ВК и на выходе отдельных каскадов внутри усилителя я вижу также меандры с амплитудами, не превышающими разрешённого в этих каскадах (а значит нигде нет перегрузки по амплитуде, т.е. нет ограничения или насыщения, и амплитуды соответствуют коэффициентам усиления каскадов), лишь естественно из-за ёмкостей поменялась форма фронтов\спадов (больше времени и некоторая закруглённость углов). А вот показать выбросы или колебания может только меандр, и это будет означать перерегулирование в петле ООС (добротность выше оптимума для данного количества полюсов и их частот).

[sia_2]

У меня нет,есть только мечта СК4-56 приобрести

Offтопик:
Сегодня этого делать нет смысла - хорошая звуковая карточка + предусилитель (при необходимости) имеют лучшие характеристики во всех отношениях.

[.Васильев]

viktor8m, Я прозевал эту тему

[Teoretic]

Почему все зациклились на входном сигнале и забывают о сигналах в петле ООС, а ведь усилитель усиливает как входной сигнал, так и сигнал ООС.

Не забыли. Если вы читали исходную статью, в ней как раз рассматривается входной сигнал вместе с ООС.
Другое дело, что вы, по-моему, предлагаете рассматривать нелинейные искажения выходного каскада и их влияние на усилитель с ООС. Это очень интересно, но немножко другая тема. Может, мы ее начнем в следующий раз?
Я пока что не готов совсем. Надо изучать вопрос. Тут линейной теорией не обойдешься.

[viktor8m]

вы, по-моему, предлагаете рассматривать нелинейные искажения выходного каскада и их влияние на усилитель с ООС.

Нет, просто я привожу разные причины, почему на входной каскад и дальше по схеме поступают сигналы с частотами большими, чем есть во входном сигнале от источника, и поэтому вопрос правильной коррекции, быстродействия и т.д. нельзя ограничивать только звуковыми частотами. Только и всего.

[Mepavel]

Teoretic, а Вы приведите хоть один пример линейной цепи, чтобы у неё ПХ представляли собой линейно нарастающее напряжение? Как раз именно так ведёт себя напряжение на выходе ОУ при измерении скорости нарастания по описанной методике в этом ГОСТе. Причём скорость нарастания любого ОУ практически не зависит от величины напряжения питания.

Интегратор на ОУ представляете? Или нарисовать надо?
Переходная характеристика - линейно возрастающее напряжение.
Да, кстати, сам по себе ОУ с однополюсной коррекцией - является практически 100% интегратором.

Кошмар. Вот такой ответ я и ожидал. Где самая эта теория линейных систем?
Переходная характеристика показывает процесс установления системы с момента резкого изменения её состояния. Подали перепад и смотрим как линейная система устанавливается. В реальных измерениях для этого используется меандр. И покажите где же у интегратора на ОУ будет на ПХ линейно возрастающий участок перед выходом на стационарное состояние? Покажите мне линейную систему, которая может преобразовать меандр в трапецию, как в реальных ОУ?
Вот как работает Ваш интегратор:

Как видно, никаких трапеций не получается (линейных участков нет - одни экспоненты). Кроме того, даже из курса электротехники известно, что RC-цепочка - не является математически точным интегратором, особенно если требуется интегрировать сигнал на участке времени больше постоянной времени RC. Там специально одним слагаемым в диф. уравнении пренебрегают.