Частотная коррекция + конкурс

[BesPav]

Создать отдельную тему побуждает значительное количество разных способов и подходов к частотной коррекции усилителей.

Вот базовый скелет:


Легко догадаться, что без элементов частотной коррекции добиться устойчивой работы не получится:


Предлагаю всем желающим размяться в обеспечении устойчивости усилителя по указанной схеме.
Модель LTSpice прилагается.

Условия:
1. Нельзя менять режимы работы каскадов.
2. Можно добавлять любые элементы частотной коррекции.

Цель:
1. Обеспечить устойчивость усилителя при КУ=-1 (inverting unity gain).
2. Сохранить на 10 кГц петлевого усиления больше всех.

ЗАЯВКИ:
1. BesPav и отдельно схема
2. Hennady
3. .Васильев
4. Parakol и отдельно схема
5. Walter
6. Nick
7. ntechmen
8. bukvarev
9. Andrew1
10. Дмитрий К

[sia_2]

Offтопик:
Скорее просто не знают. Это не удивительно, сегодня по нелинейным САУ в лучшем случае семестр да и то далеко не везде.
Для того, что бы понимать как обойти решение нелинейных диффур нужно знать теорию множеств - нечеткие множества.
Много сегодня вузов преподают эти дисциплины?
КМК вопрос устойчивости, с точки зрения итогового результата, с учетом наличия современных инструментов упрощающих синтез корректирующих цепей,
баловство. Куда как интересней - точность нелинейных динамических систем.

С уважением hydr.

Offтопик:
может, правильнее систему линейной сделать ?

[hydr]

Offтопик:
может, правильнее систему линейной сделать ?

Offтопик:
Нелинейность это наследуемое свойство. Линеаризованная с помощью ООС нелинейная система, остается нелинейной и поведение ее исследуется соответствующими методами. Где вылезет дурная наследственность, в большом? Или малом? Трудно сказать заранее, но почти наверняка вылезет в точности отработки переходных процессов. Пресловутая форма сигнала, которая по советским учебникам не влияет на качество передачи.

С уважением hydr.

[sia_2]

Это естественно, но есть большая разница: одно дело, когда мы охватываем ООС систему, исходные нелинейности которой (дифференциальные и интегральные) во всех рабочих режимах не превышают, скажем, 0.2%, и совсем другое - когда это десятки процентов или даже разы. В первом случае "линейная" теория ТАУ вполне применима, поскольку "нелинейности нелинейностей" достаточно малы, во втором случае - очевидно, нет.

[ViktKors]

Offтопик:

.. в том числе поэтому как раз и создана настоящая тема.

Павел, а реально, зачем?
Такая простая основа к практике относиться слабо. Ну разве-что поприкалываться на тему, условно, "симуляторных -200 дБ", как это было в ветке с дурацкими экзерсисами по мотивам одного "известного конструктора".
Если соотносить с практикой, то, чтоб остаться в "методических рамках", скорее всего придется ограничиться самым элементарным вариантом, который будет полон компромиссов (вроде "любительского балансного").
А если не оговаривать простоту основным условием, то пробежка даже по самым основным факторам явно превысит форумные возможности. Характерный момент - многопетлевые ОС. По нынешним временам имхо, это фактически один из самых гибких и удобных инструментов для манипуляции параметрами, но мы пока упираемся в то, что словосочетание "петлевое усиления" не является достаточно понятным.

Опять-же. Говорить про ТФКП и всякие "вычеты", или про схемотехнику..

[hydr]

Это естественно, но есть большая разница: одно дело, когда мы охватываем ООС систему, исходные нелинейности которой (дифференциальные и интегральные) во всех рабочих режимах не превышают, скажем, 0.2%, и совсем другое - когда это десятки процентов или даже разы.

Offтопик:
Если не сложно, пожалуйста, приведите примеры.

С уважением hydr.

[fakel]

может, правильнее систему линейной сделать ?

Чем? Местными ООС? Накрутив усиление по методу Матюшкина?

[BesPav]

Offтопик:
Павел, а реально, зачем?

Offтопик:
А реально - будет здорово собрать в теме достаточное количество разных вариантов стабилизации одного и того же кирпичика. Пусть простого, пусть на уровне букваря, но в качестве учебника и такого нет.
Преподаватели отправляют студентов читать в лучшем случае Найквиста и Боде, а в худшем журнал Радио. Это приблизительно как квантовую физику изучают - постулируем кучу непознаваемых абстракций и далее - галопом по дивергенциям. А руками пощупать чего? С чего начать-то? И как понять - уже пришли или ещё топать?

Offтопик:
Если соотносить с практикой, то, чтоб остаться в "методических рамках", скорее всего придется ограничиться самым элементарным вариантом, который будет полон компромиссов (вроде "любительского балансного").

Offтопик:
На практике, думаю, тут получится куча отличающихся наборов и некоторые сопутствующие слова, которые еще только предстоит написать.
Идеальным вариантом, как хотелось бы верить, станет приведение хотя бы терминологической базы к единому знаменателю. У одних "коррекция на опережение", у других "нули-полюса", у третьих RC-цепи и нагрузка УНа.
Пусть эта тема станет эдакой диетой номер 1 для заразившихся вирусом ТАУ.

Offтопик:
А если не оговаривать простоту основным условием, то пробежка даже по самым основным факторам явно превысит форумные возможности. Характерный момент - многопетлевые ОС. По нынешним временам имхо, это фактически один из самых гибких и удобных инструментов для манипуляции параметрами, но мы пока упираемся в то, что словосочетание "петлевое усиления" не является достаточно понятным.

Offтопик:
Да, и до многопетлевых тоже доберемся. Тут уже, считай, несколько вариантов нарисовано.
Как их хотя бы нарисовать, для начала, в современных симуляторах, как оптимизировать и по каким критериям.

Offтопик:
Опять-же. Говорить про ТФКП и всякие "вычеты", или про схемотехнику..

Offтопик:
Думаю здесь поговорим не просто про ТФКП с вычетами, а в конечном итоге наберем материал для наглядной демонстрации ширнармассам всей глубины их взаимосвязи. Беда нынешних монографий в том, что они взаимоисключающе либо про схемотехнику, либо про ТФКП.

[sia_2]

Зачем все это ? К звуку оно отношения почти не имеет, т.к. это вещь весьма субьективная, а к технике - в каждом конкретном случае нужно разбираться отдельно, единого "рецепта счастья" нету

Offтопик:
Если не сложно, пожалуйста, приведите примеры.

С уважением hydr.

Случай большой исходной нелинейности - использование большинства ОУ, дифференциальный коэффициент передачи которых меняется в разы в зависимости от мгновенного значения/скорости изменения сигнала, малой - ВЧ усилитель с трансформаторной ООС на высоколинейных транзисторах с нормированными искажениями.

[Parakol]

Тогда вот, теперь со схемой.
Я подошел именно со стороны спортивного интереса, накрутить петлевого на 10к...

Вот за 160 забрался. Еще малость, и можно до 200 докурить ;)



ПОС естественно присутствует. Где - можно догадаться

[BesPav]

Тогда вот, теперь со схемой.

Принято!

[fakel]

Тогда вот, теперь со схемой.

R11 на плюс питания

[audiomun]

Накрутив усиление

По факту обсуждения темы - есть простейшая, практически классическая схема, так уже заумных коррекций к ней напридумывали - чуть ли не сложнее самой схемы... Нужна простая и грамотная коррекция, симулятор у всех под рукой .....

[BesPav]

Думаю уже можно начать комментировать некоторые случаи, посмотрим на заявку Hennady.

Введение конденсатора, в данном случае 100 пФ, с выхода усилителя в точку соединения выхода дифкаскада и входа следующего за ним повторителя позволяет резко изменить зависимость усиления от частоты.

Выглядит это изменение вот так, номиналы конденсатора, для наглядности, 0.7, 7 и 100 пФ:


В терминах букваря - это фактически короткое замыкание одного из усиливающих блоков.
В терминах математики ТАУ - снижение частоты первого полюса в 1000 с небольшим раз, с ~8 кГц(от исходного, в шапке темы) до 3 Гц.


С точки зрения обеспечения устойчивости это позволяет фактически выбросить как бы "лишние", мешающие, 60 дБ усиления.

Альтернативно похожего эффекта, но другими мерами, можно добиться путем закорачивания усилительного блока резистором. Только вот в данном случае изменяться будет не частота, с которой начинает уменьшаться усиление, а собственно уровень усиления:

[Hennady]

Введение конденсатора, в данном случае 100 пФ, с выхода усилителя в точку соединения выхода дифкаскада и входа следующего за ним повторителя позволяет резко изменить зависимость усиления от частоты.

Выглядит это изменение вот так, номиналы конденсатора, для наглядности, 0.7, 7 и 100 пФ:

хм, только у меня конденсатор не с высокоомной точки УН, а с низкоомного выхода схемы...https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2744976
+

для инверта, то 100pF там и остается, а конденсатор в 510pF в разрыв R9 1к+1к....

невнимательность к мелочам?...

[BesPav]

хм, только у меня конденсатор не с высокоомной точки УН, а с низкоомного выхода схемы...

Конкретно тут это неважно.

[Hennady]

Конкретно тут это неважно.

ок.

[Johny]

Где вылезет дурная наследственность, в большом? Или малом? Трудно сказать заранее, но почти наверняка вылезет в точности отработки переходных процессов.

Особенно для условно-устойчивых усилителей с огромной ООС (типа 100 дБ)

но есть большая разница: одно дело, когда мы охватываем ООС систему, исходные нелинейности которой (дифференциальные и интегральные) во всех рабочих режимах не превышают, скажем, 0.2%, и совсем другое - когда это десятки процентов или даже разы.

Это на стационарных сигналах "скажем, 0.2%", а динамические сигналы как раз и дают "разы".

Случай большой исходной нелинейности - использование большинства ОУ, дифференциальный коэффициент передачи которых меняется в разы в зависимости от мгновенного значения/скорости изменения сигнала,

Звучание таких "сверхлинейных" усилителей частенько уступает усилителям с гораздо менее глубокой ООС, и "ноликов" существенно меньше. А звучат лучше. И Ухи, особенно притязательные, легко это отмечают.

[ViktKors]

Offтопик:

А реально - будет здорово собрать в теме достаточное количество разных вариантов стабилизации одного и того же кирпичика. Пусть простого, пусть на уровне букваря, но в качестве учебника и такого нет.
Преподаватели отправляют студентов читать в лучшем случае Найквиста и Боде, а в худшем журнал Радио. Это приблизительно как квантовую физику изучают - постулируем кучу непознаваемых абстракций и далее - галопом по дивергенциям. А руками пощупать чего? С чего начать-то?

Про квантовую физику хорошо сказал не последний ее специалист, некий Ричард Фейнман: "Понять - значит привыкнуть и научиться использовать"
И чем дальше, тем больше я с ним согласен.
Могу другой пример привести, из другой области.
Некто сказал "Умом Россию не понять". Не нужно быть психологом, чтоб понять, что сказать это мог только человек с иностранным менталитетом.
Поскольку любой человек внутри как раз уже "привык и научился пользоваться", и просто не в состоянии понять, что тут непонятного

На практике, думаю, тут получится куча отличающихся наборов и некоторые сопутствующие слова, которые еще только предстоит написать.
Идеальным вариантом, как хотелось бы верить, станет приведение хотя бы терминологической базы к единому знаменателю. У одних "коррекция на опережение", у других "нули-полюса", у третьих RC-цепи и нагрузка УНа.
Пусть эта тема станет эдакой диетой номер 1 для заразившихся вирусом ТАУ.

Так это не ветка нужна, а книга. Причем написанная в прикладном ключе по отношению к довольно специфической области.

[Nick]

Вау! Трехполюсная коррекция! Кто большe?

Можно больше. Вот например 4 полюса. Ну дальше я думаю ты сам знаешь как добавлять

[hydr]

[OFF]

Offтопик:

Идеальным вариантом, как хотелось бы верить, станет приведение хотя бы терминологической базы к единому знаменателю.

Offтопик:
Очень давно. Нужно было защищать диплом на свежо созданной кафедре Технической Кибернетики. Легкомысленно согласился, вместо нудного пачкания ватмана, писания бумаги, которую ни кто читать не будет, поработать на преподавателя заходившегося писать монографию.
Всего то нужно было разложить по полочкам существующие системы классификации САУ, вычленить методологическую сущность, описать.
Уже через неделю работы в библиотеках ( в том числе и закрытых) проклинал, на чем свет стоит, собственное необдуманное решение.
Изначально идея привести методологию, терминологию, к единому знаменателю была бестолковой.
В тот момент времени, на волне эйфории, люди возрождавшие в отечестве "Продажную девку империализма" - кибернетику, считали, что вот сейчас, поскольку их наука самая главная и обо всем, они всем отомстят, всех построят и заставят ходить строем.
Каждого из нас воспитала система, в основе которой лежит соответствующая дисциплина, и фиг нас переучишь. Посему единственный выход - учиться понимать коллег из других систем.

С уважением hydr.