Усилитель мощности с модулем регулирования

[scorpin]

Схематическая топология транзисторных УМЗЧ, всё больше и больше, по своей внутренней структуре, приближается к структуре операционных усилителей.
В таких усилителях, при организации подачи ОС тока, появляется вероятность выхода из линейного режима предварительного усилителя в моменты прихода сигнала ОС тока, большой амплитуды.
Разделив усилитель на два звена (модули А1 и А2, показанные на рисунке), получаем возможность влиять на амплитуду выходного сигнала предварительного усилителя с помощью суммирования (микширования) сигналом ОС тока, усиленного модулем А3.
Таким образом, эти три усилительных звена, по электрическим цепям и по своему функциональному назначению, получают возможность решать каждый свою задачу, не нарушая электрические характеристики других звеньев.

Резисторы – R1, R2, R3, отображают внутренние сопротивления усилительных модулей – А1; А2; А3;

Из рисунка видно, что сигнал, возникающий в точке «б», усиливается модулем А3 и приходит в точку «а» с противоположной фазой и, результирующий сигнал подается на вход модуля повторителя – А2. Величина результирующего сигнала зависит не только от коэффициентов усиления модулей А1 и А3, но так же будет зависеть от величины выходных сопротивлений этих модулей и от величины входного сопротивления модуля А2.
Применение такого варианта усилителя продиктовано следующими соображениями: Амплитудное напряжение сигнала, исходящее из модуля А3 приравнивается к амплитудному напряжению выходного сигнала повторителя – А2 и является зеркальным по отношению к входному и выходному сигналам, но с элементами нелинейности тока нагрузки. Суммирование входного сигнала с зеркальным его аналогом приведёт к компенсации нелинейных составляющих выходного сигнала.
Кроме того, применение модульного принципа ОС тока в оконечном каскаде, позволяет отказаться от общей ОС по напряжению, сохраняя высокие показатели по электрическим характеристикам усилителя в целом.
Выношу на обсуждение форума предложенный подход построения усилителя.
Интересует – приемлем или нет, в практическом применении, такой вариант УМЗЧ?

[Alex]

Интересует – приемлем или нет, в практическом применении, такой вариант УМЗЧ?

А что в нем нового-то? Очередной ИТУН, такой же как и все остальные. Не вижу отличий.
В чем "изюминтка-то" ?

[SAPR]

R2 - входное сопротивление ... - вообще то входное сопротивление не так стоять должно

[теоретизирующий практик]

Суммирование входного сигнала с зеркальным его аналогом приведёт к компенсации нелинейных составляющих выходного сигнала.

Наверное имеются в виду нелинейные составляющие тока ? Но не факт, что линеаризация по току (ИТУН) приведет к улучшению звука, особенно на низах. Детский пример. Катушка начинает выходить из зазора, противоЭДС снижается, суммарное мгновенное сопротивление падает; вот тут бы по мере падения сопротивления головки и понаддать ей поболее току для компенсации тянущей силы из за уменьшения сцепления магнитных потоков катушки и магнитной цепи, что частично получается в усе с оч. малым R вых., а еще лучше в усе с отрицательным сопротивлением.

Анатолий.

[scorpin]

А что в нем нового-то? Очередной ИТУН, такой же как и все остальные. Не виду отличий.

А2 – повторитель, значит, выходное сопротивление нулевое – получается ИНУН.
В данном случае, принципиального значения не имеет – ИТУН или ИНУН.
Меня больше интересует архитектура построения УМЗЧ, в плане управления выходным сигналом, как при малых, так и при больших амплитудах самого сигнала, не теряя при этом, линейности преобразования.

R2 - входное сопротивление ... - вообще то входное сопротивление не так стоять должно

Изображение функционального значения сопротивления может быть, как последовательным, так и параллельным. В принципиальных электрических схемах – там другое дело.

Катушка начинает выходить из зазора,

В этом и является вся изюминка такого управления, чтобы, даже, при больших амплитудах сигнала, ситуация выхода катушки из зазора – не происходила.

[korolkov24]

А2 – повторитель, значит, выходное сопротивление нулевое

Не нулевое, всё же охвачено ОС по току.

Повторитель или нет - без разницы, если есть ОС, она то и определяет выходное сопротивление.

Саму идею я так и не понял.

[scorpin]

Повторитель или нет - без разницы, если есть ОС, она то и определяет выходное сопротивление.

Повторитель – подразумевает в себе сто процентную ОС по напряжению, что диктует приближение выходного сопротивления к нулю.

[korolkov24]

Но у вас есть ещё узел А3, который изменяет выходное сопротивление узла А2.
Теперь, Rвых узла А2 не нулевое, оно определено ОС.
Вообще не важно что там в А2, усилитель напряжения или источник тока, его сопротивление определяется параметрами ОС (если не учитывать КУ узлов и быстродействие - их влияние мизерное но есть).

[scorpin]

Вообще не важно что там в А2, усилитель напряжения или источник тока, его сопротивление определяется параметрами ОС (если не учитывать КУ узлов и их быстродействие).

Полностью согласен, и всё же возникают вопросы.
Если выходные сопротивления модулей А1; А2; А3; приравнять нулю, а значения сопротивлений резисторов принять за константы, то степень регулирования модулем А3 будет зависеть только от соотношения коэффициентов усиления А1/А3. Правильно или нет?
Каким образом рассчитать Ку – А3; чтобы получить оптимальное регулирование, с учетом соотношения сопротивления нагрузки к сопротивлению датчика тока. Есть или нет данные для нахождения этих соотношений. Или только опытным путём?

[korolkov24]

то степень регулирования модулем А3 будет зависеть только от соотношения коэффициентов усиления А1/А3. Правильно или нет?

Упрощённо говоря - типа да! (если опустить некоторые неточности в процессах).

Каким образом рассчитать Ку – А3; чтобы получить оптимальное регулирование,

Или только опытным путём?

В данном случае только опытным путём, так как это дело личного вкуса и к качественных показателям имеет косвенное отношение.

Изначально не поставлена задача, не ясно что мы хотим получить, имея определённое Rвых.

[Витюшка]

В этом и является вся изюминка такого управления, чтобы, даже, при больших амплитудах сигнала, ситуация выхода катушки из зазора – не происходила.

ЛИМИТЕР...

[audiomun]

Резисторы – R1, R2, R3, отображают внутренние сопротивления усилительных модулей – А1; А2; А3;

Если выходные сопротивления модулей А1; А2; А3; приравнять нулю,

То изначально было видно, что схема нерабочая. Вячеслав

[Alex]

А2 – повторитель, значит, выходное сопротивление нулевое – получается ИНУН.

Нет конечно, в зависимости от А3 это может быть и ИТУН, и ИНУН, ИНУТ с отрицательным вых. сопротивлением.

Меня больше интересует архитектура построения УМЗЧ, в плане управления выходным сигналом, как при малых, так и при больших амплитудах самого сигнала, не теряя при этом, линейности преобразования.

В чем отличие твоей схемы, от стандартной, известной не одно десятилетие? Я его пока не вижу - стандартное включение с обратной связью по току.
Практически все ИТУНы и усилители с отр. вых. сопротивлением построены именно так.

Если выходные сопротивления модулей А1; А2; А3; приравнять нулю, а

То изначально было видно, что схема нерабочая. Вячеслав

Ну это еще не факт, ибо изобретатель еще не рассказал кака устроен узел в точке "а" Если это просто соединение как нарисовано, то при нулевоы выз. сопротивлении А1 (R1=0) узел А3 при ненулевом его выходном сопротивлении (R3!=0) становится просто лишний - на работу схемы он влияния не оказывает, а при нулевом R3-0) схема неработоспособна в принципе.

P.S. Мне кажется, чтобы избежать дальнейшего переливания из пустого в порожнего, как уже было не раз, топикстартеру лучше всего написать что-то в стиле патентной формулы:
- отличающееся тем-то и тем-то #1
- отличающееся тем-то и тем-то #2
- отличающееся тем-то и тем-то #3
- отличающееся тем-то и тем-то #4

и. т.д.

Тогда будет понятнее, а что собственно он предлагает? Пока я вижу схему из учебника 80-летней давности (как минимум - после изобретения Гарольда Блэка 1929г).

[EUGENE]

Привет
Очень похоже, что в контуре А2 А3, петлевое усиление 1.
Получается генератор.
С уважением
ES

[SashaNetrusov]

Для полезного сигнала напряжение на выходе А3 равно напряжению в точке а. Ток для полезного сигнала через R3 не течёт. Для сигнала искажений имеется какая то частичная компенсация , зависящая от соотношений резисторов R1 R3 и входного сопротивления повторителя А2 - R2 (я понимаю не корректно нарисованного)....

[scorpin]

Изначально не поставлена задача, не ясно что мы хотим получить, имея определённое Rвых.

Мною было предложено нахождение оптимального выходного сопротивления методом графических расчетов, но этот метод не нашёл поддержки у некоторых форумчан. Однако практическое применение этого метода показало, что значение величины выходного сопротивления влияет на качественные показатели звуковоспроизведения. Чем точнее найдена величина Rвых и чем точнее проведена настройка петли ОС тока, тем качественнее звучание.

ЛИМИТЕР...

Лимитер тут не поможет, т. к. усилитель, в вариантах автоматического или операторского лимитирования, требует грамотной эксплуатации, во вторых есть вероятность компрессии сигнала, что исключает качественное воспроизведение.

Если выходные сопротивления модулей А1; А2; А3; приравнять нулю, а значения сопротивлений резисторов принять за константы,

Значения сопротивлений резисторов R1; R2; R3; будут иметь конечную неизменную величину, примерно, как на рисунке.
Пропорциональность регулирования будет зависеть от коэффициентов усиления А1; и А3; а так же от величины и пропорций номиналов сопротивлений R1; R2; R3.
Там, где изменение сигнала происходит с большими амплитудными перепадами, суммирование сигналов на пассивных элементах дает наиболее линейный вариант преобразования.

[scorpin]

P.S. Мне кажется, чтобы избежать дальнейшего переливания из пустого в порожнего, как уже было не раз, топикстартеру лучше всего написать что-то в стиле патентной формулы:
- отличающееся тем-то и тем-то #1
- отличающееся тем-то и тем-то #2
- отличающееся тем-то и тем-то #3
- отличающееся тем-то и тем-то #4

и. т.д.

Стандартные приёмы применения ОС тока не всегда хорошо решают, поставленные перед ней, задачи, так как обратная связь приводится на входные каскады, в результате ОС тока работает только при малых амплитудах входного и выходного сигналов. При этом общая ОС напряжения дает фазовые искажения, которые трудно компенсировать, даже, если усилитель имеет широкую полосу усиливаемых частот.

---------- Добавлено в 18:24 ---------- Предыдущее сообщение в 18:13 ----------

Привет
Очень похоже, что в контуре А2 А3, петлевое усиление 1.
Получается генератор.
С уважением
ES

Генератор не получится – сигнал с выхода А3 инверсный по отношению к выходному сигналу А1, то есть ОС отрицательная, но никак не положительная.

---------- Добавлено в 18:29 ---------- Предыдущее сообщение в 18:24 ----------

Для полезного сигнала напряжение на выходе А3 равно напряжению в точке а. Ток для полезного сигнала через R3 не течёт. Для сигнала искажений имеется какая то частичная компенсация , зависящая от соотношений резисторов R1 R3 и входного сопротивления повторителя А2 - R2 (я понимаю не корректно нарисованного)....

Может ответ в посте №16 - устроит?

[SashaNetrusov]

Может ответ в посте №16 - устроит?

Неправильно понял идею? Зачем R2 вообще нужен? Обычно у повторителя входное сопротивление стараются делать сколь угодно большим...

[Alex]

Однако практическое применение этого метода показало, что значение величины выходного сопротивления влияет на качественные показатели звуковоспроизведения.

На каком-то конкретном динамике.

Чем точнее найдена величина Rвых и чем точнее проведена настройка петли ОС тока, тем качественнее звучание.

Нет конечно, это чушь.

Значения сопротивлений резисторов R1; R2; R3; будут иметь конечную неизменную величину, примерно, как на рисунке.

Тогда это самая обычная схема ИТЕН/ОТР.ВЫХ.

Нажмите на изображение для увеличения Название: Рис.4.png Просмотров: 8 Размер: 7.5 Кб ID: 152459

А схема - просто песня! Теперь тут выхъодное совротивление модулей, которе как было сказано почти равно нулю, стоит с выходов модулей в земплю => точно такж не будет работаеть, как и раньше

[a_lumnus]

Мною было предложено нахождение оптимального выходного сопротивления методом графических расчетов, но этот метод не нашёл поддержки у некоторых форумчан. качественное воспроизведение.

scorpin, может быть , вместо очередного околонаучного бреда просто сделаете модельку в микрокапе и свои заключения подтвердите фчх/АЧх -?
что за такую "методику" вы ранее предложили -? ваш расчет (в предидущей теме) даже близко к акустике не относится, поскольку не учитывает реальных свойств ни конкретной акустики, ни просто одиночной головки. За уши принятутое допушение о неизменности сопротивления АС, псевдо"график", не учитывающий распределение импеданса в частотном диапазоне, игнорирование фазовых сдвигов..
вы еще внешний контур (первый пост в данной теме) охватите обратной связью по напряжению и будет классическая подчиненная система регулирования, умудренный вы наш изобретатель..
весна, блин....