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]

мы же там сигнал ошибки смотрим . все артефакты как на картине

А, понятно. Подали меандр, в суммирующей точке тоже очень похоже на меандр, - все замечательно! Так?

[Mepavel]

Вот что меня интересует, а не перегрузочная способность и выход из перегрузки .Я именно этот вопрос для глубокоосников хочу понять . Только это .

Ну это тогда в другой теме. Здесь рассматриваются динамические искажения.

[.Васильев]

Вы зря смотрите везде в таком маштабе, надо смотреть только участки подъём\спад на весь экран.


Там это не точка, а потенциал между входами + и - (нажимаете клавишу Shift, щёлкаете на + и -, и тогда отпускаете Shift).

Ну масштаб при заинтересованности можно именять.А про точку суммирования знаю одно,что в оу на основе дифкаскада находится на эмиттерах входно дифференциального каскада.потому и дал схему на основе дифференциального усилителя,тот же усь Майорова,Шушурина,РОдченкова .А потенциал между входами ? Не знаю,корректно или нет.

[Teoretic]

А что Вы тогда понимаете под однокаскадным усилителем с ООС? Лично я - (как вариант): входной преобразователь напряжение - ток + ломаный каскод + ВК (мощный повторитель напряжения)

Тут я три каскада насчитал.

Вообще, про однокаскадный Вы начали. Но таковые есть. Я сходу не нашел ссылочку, но в ж. Радио было, однокаскадный УМЗЧ, хоть и называется статья по-другому, не помню. Найду - покажу.

[.Васильев]

Ну это тогда в другой теме. Здесь рассматриваются динамические искажения.

Э нет , нет отдельно динамических искажений .Это именно по меандру и можно заметить . Все как на картинке. Как Жуковского на форуме с коррекцией по Эллису ругали,посмеивались.И её работа только на переходной характеристике и видна .так что сначала надо разобраться с тем что видим,а потом уже лезть дальше. Не так ли уважаемые?

[Mepavel]

А, понятно. Подали меандр, в суммирующей точке тоже очень похоже на меандр, - все замечательно! Так?

Здесь Вас понять не могут, потому что Вы рассматриваете случай, когда частота среза медленного выходного каскада лежит в звуковой полосе. Тогда даже на синусе без клиппинга видны искажения. Но в реальных усилителях совершенно не составляет труда вынести полюс медленного каскада за пределы звуковой полосы. Это обычно позволятет решить проблемы с динамическими искажениями на ЗЧ в идеальной модели усилителя, но проблемы перегрузочной способности при больших частотах (в т.ч. dV/dt) остаются. И они более актуальны в реальных конструкциях.

[.Васильев]

А, понятно. Подали меандр, в суммирующей точке тоже очень похоже на меандр, - все замечательно! Так?

Не так .

[SAPR]

SAPR, Я уверен.что черные ящики типа моделей оу тут для понимания сути вопроса не важны.

Упрощаю вопрос до безобразия (кстати, классический пример из букварей о влиянии ОС). Просто ОУ и на выход прицеплены два компл. мощных транзистора без смещения (режим С).
На выходе будет синус. Перед транзисторами половинки синуса, соединенные почти вертикальными прямыми (момент перехода через ноль, компенсация ступеньки ВК). Так вот в этот момент(перехода через ноль) внутри реального ОУ вполне возможно, что некоторые каскады ОУ войдут в ограничение. И чем выше частота, тем это вероятнее. Вот вам и динамические искажения. А в симуляторе все зашибись.

---------- Добавлено в 15:23 ---------- Предыдущее сообщение в 15:21 ----------

Вообще, про однокаскадный Вы начали. Но таковые есть. Я сходу не нашел ссылочку, но в ж. Радио было, однокаскадный УМЗЧ, хоть и называется статья по-другому, не помню. Найду - покажу.

Радио 12 1997. А. Орлов. Усилитель с однокаскадным усилением напряжения. (и сколько там каскадов можно насчитать? )

[.Васильев]

SAPR, Хорошо.Оставим оу в покое. На двух графиках ,закаченных чуть ранее, картинки от усилителей с разной глубиной оос . Бог с ними , операционными усилителями .Что меняется по сути? Форма сигнала от этого не зависит. Или неправильные и эти усилители?

[Mepavel]

И её работа только на переходной характеристике и видна .так что сначала надо разобраться с тем что видим,а потом уже лезть дальше. Не так ли уважаемые?

Не так, временная и частотная характеристики взаимосвязаны. Всё что видим на меандре, можно описать через частотный анализ.

[.Васильев]

Хорошо. А что по моим картинкам? Усилители там довольно быстрые

[Mepavel]

Упрощаю вопрос до безобразия (кстати, классический пример из букварей о влиянии ОС). Просто ОУ и на выход прицеплены два компл. мощных транзистора без смещения (режим С).
На выходе будет синус. Перед транзисторами половинки синуса, соединенные почти вертикальными прямыми (момент перехода через ноль, компенсация ступеньки ВК). Так вот в этот момент(перехода через ноль) внутри реального ОУ вполне возможно, что некоторые каскады ОУ войдут в ограничение. И чем выше частота, тем это вероятнее. Вот вам и динамические искажения. А в симуляторе все зашибись

Полностью согласен. Модели в симуляторах слишком оптимистичны.

---------- Добавлено в 15:30 ---------- Предыдущее сообщение в 15:28 ----------

Хорошо. А что по моим картинкам? Усилители там довольно быстрые

А что смотреть на эти картинки, когда и схемы то усилителей под каждой картинкой не видно. Вы бы лучше изучили работу схемы из поста #60.

[.Васильев]

Нет, а что уходим от неудобных вопросов. Что мы должны видеть в точке суммирования? Я не так просто спрашиваю. Это важно для многокаскадных усей.двух трех или для композитных.

[Mepavel]

Нет, а что уходим от неудобных вопросов. Что мы должны видеть в точке суммирования? Я не так просто спрашиваю. Это важно для многокаскадных усей.двух трех или для композитных.

В идеале апериодический процесс. Но нам главное, что будет на самом выходе УМЗЧ. Что происходит на выходе УМЗЧ при перегрузке я уже показывал.

[korolkov24]

Объясняю, при переключении плеч может возникнуть участок с большим dV/dt - этого зачастую может быть достаточно, чтобы перегрузить входной ОУ.

Это всё то же самое, о чём говорит первый пост, клиппинг здесь не причём.
dV/dt имеет непосредственное влияние на фазовый сдвиг, о чём и речь.
Если посмотреть в комплексе, всё определяется меньшим набором величин.
Мы говорим о перегрузки входного каскада из-за его слишком высокого, относительно вых каскада, быстродействия.
В момент перегрузки нарушается ООС и появляется ложный импульс, а так же мы теряем запас по фазе - это вызывает искажения.
Первый пост предложил свой взгляд на проблему.
Это всё относится к режиму нормальной работы, не к клиппингу.

---------- Добавлено в 15:43 ---------- Предыдущее сообщение в 15:41 ----------

Пожалуйста. Как видно, первый ОУ не перегружается.

Перегружается, ещё как.

[.Васильев]

В идеале апериодический процесс. Но нам главное, что будет на самом выходе УМЗЧ. Что происходит на выходе УМЗЧ при перегрузке я уже показывал.

Ну и ну .Опять за старое. кап рисует одно, вы говорите другое. Кстати а у меня в картинках разве есть выбросы? Или что хуже а змейки? А что будет на выходе понятно по тому, что в точке суммирования мы видим. Сигнал ошибки

[Mepavel]

Это всё относится к режиму нормальной работы, не к клиппингу.

Это банально понятно. Я уже писал, что написанное автором в первом посте не очень актуально, т.к. это надо ещё поискать такой усилитель, который можно перегрузить только звуковыми частотами (не их гармониками и большими dV/dt, которые могут возникнуть в реальном (не идеальном) усилителе). Поэтому я сразу и начал писать об актуальных проблемах - компенсации ступеньки и клиппинге.

[SAPR]

при переключении плеч может возникнуть участок с большим dV/dt

Кстати, каскады могут и не входить в ограничение, а тупо не успевать обработать производную (более "тонкие" динамические искажения)

[viktor8m]

А потенциал между входами ? Не знаю,корректно или нет.

Конечно корректно, более того, это единственно правильно. Не понимаю, почему Вы противопоставляете парал. и посл. ООС, с точки зрения теории они работают одинаково, и сигнал ошибки всегда прикладывается между + и -, к примеру, если при парал. ООС вход "+" заземлить через резистор, то уже неправильно смотреть потенциал на входе "-" относительно земли, а надо между + и -, как и при посл. ООС.

Перегружается, ещё как

И у меня в капе там колебательный процесс.

[Mepavel]

а тупо не успевать обработать производную

Об этом я писал, что ОУ может войти в ограничение по скорости нарастания.

---------- Добавлено в 16:01 ---------- Предыдущее сообщение в 15:59 ----------

Перегружается, ещё как.

Как докажите? По выходу не перегружается (см. напряжение на выходе ОУ).