Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[dortonyan]

Д*артаньян, вы уж растолкуйте нам, о чём речь?

Уже приводил ссылку, но видимо бесполезно: https://www.vegalab.ru/content/view/167/52/

а то мы подумаем, что вы считаете так, что ООС не снижает никаких искажений.

Я же четко написал, что

А будут ли при этом снижаться искажения зависит от того, что и как масштабировать.

Т.е. разумеется ООС может снижать искажения, а может и не снижать. Т.е. снижает их фактически не сама ОС, это просто фразеология. Снижает нелинейности усиление, только не любое усиление, а то, которое увеличивает соотношение сигнал/нелинейность.

Введением общей ОС можно (и нужно) линеаризовать входной каскад
за счет схемотехники и режимов каскадов.

Как это?

Известно как: добавляя в схеме с общей ОС (после входного каскада) последующие с усилением мы понижаем уровень сигнала на выходе входного каскада, вот вам и линеаризация. Второй пример: использование параллельной ОС устраняет синфазное входное напряжение, вот вам еще линеаризация. И то и другое достигается введением ОС, но линеаризует то не сама ОС, а просто меняются режимы (условия) работы входного каскада. Т.е. ОС в данном случае линеаризует косвенно.

Я эту Вашу мысль понимаю так.
Пусть есть усилитель с К = 60 дБ и Кг = 1%.
Мы можем ввести ОС глубиной 40 дБ, а можем перед входом поставить резисторный делитель -40 дБ. В обоих случаях получим усилитель с К* = 20 дБ и Кг* = 0.01% .
Так? Или искажения в обоих случаях останутся теми же?
Что в данном примере масштабирование усиления?

Нелинейность величина относительная, поэтому измеряется в процентах или децибелах, и в абсолютной величине не имеет никакого значения. При замыкании ОС на 40дБ уменьшится не только нелинейность, но и сам сигнал. Поэтому при одном и том же входном сигнале тот же 1% КГ и останется.
А в случае с резисторным делителем на входе, уровень сигнала снижается, а нелинейность на входе каскада остается та же самая, соот-но КГ наоборот вырастет на 40дБ. Вот это уже масштабирование, о котором я веду речь.

[Teoretic]

Снижает нелинейности усиление, только не любое усиление, которое увеличивает соотношение сигнал/нелинейность.

Известно как: добавляя в схеме с общей ОС (после входного каскада) последующие с усилением мы понижаем уровень сигнала на выходе входного каскада, вот вам и линеаризация.

Очень трудно понять, что Вы имеете в виду. Давайте на простом примере.
Вот два одинаковых усилителя с жуткой нелинейностью на входе. Один - с обратной связью, второй - без ОС.



Я специально выравнял уровни сигнала на входе первого каскада, чтобы не было "масштабирования".
(Почему-то с обратной связью сигнал на выходе гораздо больше похож на синус.)
Объясните, где тут масштабирование, с помощью которого уменьшились искажения?

И еще вопрос (наверное, Королькову): почему в схеме с ОС искажения, вносимые первым каскадом, меньше? Ведь ОС не исправляет искажения первого каскада?

[korolkov24]

почему в схеме с ОС искажения, вносимые первым каскадом, меньше?

А это уже другая тема, к которой мы перейдём после понимания предыдущего предмета разговора.

[viktor8m]

в первом каскаде нет ничего особенного с точки зрения ОС.

Это абсолютно не верно и я Вам уже на это отвечал в посте 776 почему так. Вы всё время рассматриваете первый каскад как просто ещё один каскад усиления, забывая, что он одновременно и каскад сравнения сигнала ООС с подаваемым полезным сигналом, а кроме того его входной импеданс (непостоянный при усилении) влияет на резисторную цепь ООС, превращая её в нелинейную даже с идеальными резисторами.

Надо бы определиться местом расположения генератора искажений первого каскада. То ли этот генератор стоит между точкой суммирования и собственно усилительным каскадом, то ли на выходе каскада. Либо и там и там.

В посте 776 я перечислял неидеальности входного каскада, так что ответ: и там и там, т.к. они разные по природе.

Здравствуйте! Но ведь по сути (и по порядку своей величины) искажения сумматора являются "искажениями от искажений". Ранее участник форума belka совершенно резонно указал, что в случае, например, инвертирующего усилителя эти искажения будут пренебрежимо малы в силу малости самого выделяемого сигнала ошибки. Не совсем понятно, зачем придавать этому вопросу какой-то "гиперсмысл"?

Не путайте искажения усиления первого каскада (на это ООС воздействует) и неидеальность первого каскада как каскада сравнения, а также влияние его входного импеданса (см. пост 776), на которые ООС влияние не оказывает. А что касается инвертирующего включения, то его единственным преимуществом является отсутствие влияния импеданса неинв. входа усилителя, которое является ответственным за появление синфазного напряжения на входах первого каскада, но все остальные неидеальности первого каскада влияют точно также, как и в неинв. усилителе.

Д*артаньян, вы уж растолкуйте нам, о чём речь? а то мы подумаем, что вы считаете так, что ООС не снижает никаких искажений.

Dortonyan уже написАл, я ещё добавлю, т.к. очень многие не понимают физический смысл ООС и приходится каждый раз к этому возвращаться, даже я уже не первый раз объясняю, но опять не все понимают. Ещё раз, ООС сама по себе ничего не исправляет, нелинейность усилителя при наличии ООС уменьшает САМ усилитель из-за изменений условий усиления, а ООС это только инструмент. Вот для аналогии, есть две перпендикулярные дороги со светофорами, которые мешают движению, но иначе никак, раз движение в разные стороны. А теперь в одном из направлений построили эстакаду и теперь, кому не надо поворачивать, а надо прямо, въезжают на эстакаду и их движению светофоры не мешают. Но эстакада же не управляет движением, его определяют сами водители, которые выбирают, как им выгоднее, а эстакада это только инструмент. Аналогично и ООС, она просто возвращает часть сигнала с выхода и всё, это лишь инструмент, а дальше сам усилитель как сравнивающее устройство (и тем лучше, чем больше усиление и точнее первый каскад) подстраивается (в зависимости от своего быстродействия и ПХ) под новый режим работы, т.е. под получающееся диф. напряжение между входами первого каскада, что и приводит к масштабированию искажений. Поэтому и неправильно говорить, что ООС создаёт какое-то напряжение ошибки, этого нет и быть не может, для этого нужны специальные активные внешние схемы, а не просто цепь ООС.

Ведь ОС не исправляет искажения первого каскада?

Я же Вам в посте 776 уже пояснял, что искажения усиления первого каскада ООС меняет, как и всех других каскадов, но у первого каскада есть и другие неидеальности, которые ООС не меняет.

[Teoretic]

Не путайте искажения усиления первого каскада (на это ООС воздействует) и неидеальность первого каскада как каскада сравнения, а также влияние его входного импеданса (см. пост 776), на которые ООС влияние не оказывает

Вот и поясните с этой точки зрения данную картинку:

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2051894

Тут весь набор: и нелинейность каскада сравнения, и нелинейность входного импеданса (сумматора).
Почему в схеме с ОС искажения меньше?

[AS79]

Вот когда Теоретик признает, что ОС давит мультипликативную помеху , а аддитивную нет (на входе усилителя), то всё устаканится

[viktor8m]

Вот и поясните с этой точки зрения данную картинку: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2051894 Тут весь набор: и нелинейность каскада сравнения, и нелинейность входного импеданса (сумматора). Почему в схеме с ОС искажения меньше?

Так что тут непонятного, пока искажения от усиления первого каскада и последующих превышают проявления неидеальности входа первого каскада, искажения будут уменьшаться, пока не упрутся в вот эти неидеальности входа первого каскада и уменьшение прекратится. В стандартных схемах этот перелом начинается обычно где-то порядка с 0.01% и чем первый каскад лучше, тем ниже ограничение.

[Teoretic]

искажения будут уменьшаться, пока не упрутся в вот эти неидеальности входа первого каскада и уменьшение прекратится.

Ничего не понятно. Искажения будут уменьшаться, искажения не будут уменьшаться. Вы уж определитесь.
Вам дана картинка. На ней и объясните. Видно, что с ОС искажения меньше. Почему?
Или дайте свою картинку, более наглядную (а чем моя не подошла?).

[viktor8m]

Ничего не понятно. Искажения будут уменьшаться, искажения не будут уменьшаться. Вы уж определитесь.

А по-моему в посте 1227 я чётко ответил (и AS79 в посте 1226), даже не понимаю, как ещё доступнее объяснить, мне даже странно, что Вам что-то не понятно. У Вас какое образование?

[Teoretic]

А по-моему в посте 1227 я чётко ответил

Вилять не надо. Картинку объяснить можете? Почему с ОС искажения меньше?

Offтопик:
Аргументы исчерпаны. Переходим на личности. (Для любознательных есть профиль пользователя)

[теоретизирующий практик]

Offтопик:
Пора голосовать. Истина определяется большинством. Всё демократично!

[viktor8m]

Картинку объяснить можете? Почему с ОС искажения меньше?

Если Вы спрашиваете не вообще, а конкретно на Ваших картинках, то сами посмотрите, что напряжения на входах разные, вот и на выходе разные, поэтому не понимаю, что не понятно. А если о том, о чём я говорил в посте 1227, то вот из даташита на прецизионный LT1115 реальные искажения при разном усилении (10 и 100), но при одинаковом напряжении на выходе 7Vrms (т.е. входное 0.7Vrms и 0.07Vrms, на графиках ошибки с милли в некоторых местах). Как видите, глубина ООС изменилась в 10 раз, а искажения отличаются только в 3 раза, т.к. при таких малых искажениях (0.001%) начинают уже влиять неидеальности первого каскада и эффективность ООС уменьшается.

[Teoretic]

Если Вы спрашиваете не вообще, а конкретно на Ваших картинках, то сами посмотрите, что напряжения на входах разные, вот и на выходе разные,

Уточняйте, на каких входах. Если на In1, In2 - то я специально их выравнивал.
Если имеете в виду напряжение генераторов сигнала, тогда так:



Здесь я выравнял напряжения генераторов сигнала. Естественно, усиление с ОС меньше, поэтому на графике выход Out1 умножен на 40 для наглядности.

С ОС искажения меньше. Почему?

[теоретизирующий практик]

Как видите, глубина ООС изменилась в 10 раз, а искажения отличаются только в 3 раза, т.к. при таких малых искажениях (0.001%) начинают уже влиять неидеальности первого каскада и эффективность ООС уменьшается.

Дык шум, однако. Против шума нет приёма.

[viktor8m]

Дык шум, однако. Против шума нет приёма.

Во-первых, не совсем из-за шума, т.к. при измерениях он усредняется, а во-вторых, согласно Teoretic шум вообще не должен влиять, раз он внутри петли ООС.

[Nota Bene]

Уточняйте, на каких входах.

Покажите узловые потенциалы на схеме. Подозрение, что у вас не заданы Vcc, Vcc1, Vee, Vee1.... Т.е =0

[korolkov24]

Картинку объяснить можете?

Я свою картинку нарисовал, так как она понятнее и времени у меня нет.

При увеличении усиления X1(X2), цепочка из диодов переходит в линейный режим, то же самое относится и к любому входному устройству сравнения, то есть, само устройство сравнения становится линейнее, при любой её нелинейности - логарифмической, тепловой, и.т.д.

Теперь, с помощью R5 увеличим токи через диоды и картинка станет опять кривенькая.

[Teoretic]

Покажите узловые потенциалы на схеме.

nonlin3.cir

---------- Сообщение добавлено 15.19 ---------- Предыдущее сообщение было 15.08 ----------

При увеличении усиления X1(X2), цепочка из диодов переходит в линейный режим

Это означает, что Ваш пример неудачен.
Вы и усиление меняете (при этом еще и режим меняется), а потом и нелинейность меняете.
Все перемешалось. Какие выводы из такого примера сделать, я не знаю.
Давайте на моем простом. Все одинаково, только ОС добавилась.
Почему искажения с ОС меньше?

[korolkov24]

Давайте на моем простом

Давай.


Видно, что при ООС, напряжение на БЭ переходе, в более линейной зоне.

Теперь увеличиваю усиление, и наблюдаем за БЭ

[.Васильев]

Дилетанский вопрос задам.А почему синус?А если смотреть сигналы ошибок на прямоугольничке?