Схемотехника усилителей 2021

[Конструктор]

Вспомнил, где я это читал. Это Шкритек.

 

[Petr-51]

Очень давно, в каком-то учебнике, а в каком, уже не вспомню, видел очень простую формулу перевода THD в IMD. Т.е., если измерил одно, второе можно тупо вычислить.

но зачем его тупо измерять или даже вычислять? Но оказывается есть и такие. Зная спектр и Кг результат ИМИ легко предсказуем, тем более не имеет особого смысла

 

[Vik]

Если померить искажения только первой 1/3 периода сигнала, в полученном результате будет куда больше смысла при анализе.

 

[Конструктор]

Подправил свою схему, Кг на первом ватте уменьшились до 0.00015% и выше третьей гармоники при этом ничего нет. GD составляет 27нс, полоса на малом сигнале по уровню -1дБ 3МГц. Меандр 100кГц, крутизна входных фронтов 100нс.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Предположим, время задержки в контуре ООС 100нс

На каком основании делается это предположение?

 

[Конструктор]

На каком основании делается это предположение?

Я хоть и не еврей, но можно отвечу вопросом? А почему нет?
Хотите 10нс? Пусть будет 10. Тогда опять повторю вопрос :
КАК вы собираетесь регулировать выход с точностью 0.0001%, если у вас сигнал задания успевает измениться на 0.125%

 

[Корвет 200УМ-088С]

Я хоть и не еврей, но можно отвечу вопросом? А почему нет?

Потому, что выходное напряжение УНЧ начинает изменяться одновременно с изменениями входного. Разностный сигнал, - то, что управляет работой УНЧ, - всегда микровольтового уровня. Или ещё меньше, если петлевое усиление достаточно велико.

 

[Конструктор]

Потому, что выходное напряжение УНЧ начинает изменяться одновременно с изменениями входного. Разностный сигнал, - то, что управляет работой УНЧ, - всегда микровольтового уровня. Или ещё меньше, если петлевое усиление достаточно велико.

А это вы где такое видели, что одновременно? Вот как изменяется синус 10кГц на выходе усилителя с GD=20нс. Для наглядности, входное напряжение масштабировано в 5.27 раз. У Александра, наверное, рука уже устала такие картинки рисовать.

 

[Petr-51]

Потому, что выходное напряжение УНЧ начинает изменяться одновременно с изменениями входного. Разностный сигнал, - то, что управляет работой УНЧ, - всегда микровольтового уровня. Или ещё меньше, если петлевое усиление достаточно велико.

достаточно велико это сколько?

 

[Petr-51]

Я, я знаю!!! 200дБ! Меньше нельзя.

у меня вопрос был к Корвету, может у него другое мнение

 

[Корвет 200УМ-088С]

достаточно велико это сколько?

Конструктор требует обеспечить точность выходного сигнала не хуже 0.0001%, то есть, не хуже 1e-6.
Соответственно, петлевое усиление должно быть не ниже 20×log(1/1e-6)==120dB.
Ничего сверхестественного.

 

[Конструктор]

Конструктор требует обеспечить точность выходного сигнала не хуже 0.0001%, то есть, не хуже 1e-6.
Соответственно, петлевое усиление должно быть не ниже 20×log(1/1e-6)==120dB.
Ничего сверхестественного.

Ничего подобного я не требую. Усилитель, который я сейчас слушаю, имеет на максимальной выходной мощности Кг порядка 1%. И у него в выходном каскаде местная ООС порядка 20дБ, а общей вообще нет. И он мне нравится. И я умом понимаю, что лучше и не надо, потому что на той громкости, на которой я слушаю, Кг порядка 0.1% и это в основном вторая гармоника.
Кг - это предпоследний параметр, на который я смотрю. Мне гораздо важнее временная задержка в контуре ООС. И в этом усилителе она минимально возможная. Меньше мне не сделать.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Ничего подобного я не требую.

Как это "не требуете"?! Здесь что:

КАК вы собираетесь регулировать выход с точностью 0.0001%

Я отвечаю именно на этот ваш вопрос.

Кг порядка 1%. ... местная ООС порядка 20дБ

1% == 1e-2, то есть, -40dB. Из них - двадцать в выходном каскаде, и остальные "размазаны" где-то на входе.
Математику не обманешь.
Разумеется, если вы не ошиблись (мягко говоря!), заявляя уровень КНИ в 1%.

 

[Petr-51]

Конструктор требует обеспечить точность выходного сигнала не хуже 0.0001%, то есть, не хуже 1e-6.
Соответственно, петлевое усиление должно быть не ниже 20×log(1/1e-6)==120dB.
Ничего сверхестественного.

хорошо, а 160 можно?
вот начало бурста с петлевым 160 дБ (в 100 раз больше) на частоте 10 кГц
голубая - это тот же входной сигнал умноженный на Ку, но сдвинутый на tPD
как видите выходной сигнал далеко не с самого начала повторяет выходной, далее они конечно сливаются (красная и синяя). Желтое - это и есть реальные искажения амплитудой до 50 мВ (0,17%)

 

[Корвет 200УМ-088С]

а 160 можно?

Если сумеете скорректировать УНЧ с таким значением петлевого усиления, - можно.
В чём проблема-то?!

 

[Petr-51]

Если сумеете скорректировать УНЧ с таким значением петлевого усиления, - можно.
В чём проблема-то?!

это разработка Вадима Авхимовича, я взял его модель и протестировал ничего не трогая, диаграмма Боде в порядке, выбросов ГВЗ нет, запасы для работы на реактивную нагрузку имеются
Есть его модель с петлевым под 200 дБ. Там ГВЗ даже меньше, меньше и искажения SID - не более 15 мВ

 

[Конструктор]

Как это "не требуете"?! Здесь что:

"Не мы, а вы... не у нас, а у вас..." (С)
С точностью 0.0001% я не собираюсь регулировать, т.к. я только что доказал, что это невозможно в принципе для недетерминированного сигнала, ширина спектра которого всего лишь на порядок меньше полосы пропускания усилителя.

1% == 1e-2, то есть, -40dB. Из них - двадцать в выходном каскаде, и остальные "размазаны" где-то на входе.
Математику не обманешь.
Разумеется, если вы не ошиблись (мягко говоря!), заявляя уровень КНИ в 1%.

Математику не обманешь, это точно. Но вы применяете математику к транзисторам, а я усилители делаю на лампах. А лампа изначально более чем в 10 раз линейнее транзистора. Вот вам ещё, как минимум, 20дБ.
Вот тут дали ссылку на то, что веганы натворили.

Ультралинейный УНЧ повышенной мощности Sokol-3P

Предлагаю для обсуждения последнюю разработку УНЧ серии Сокол. Презентация приложена в архиве. Видео здесь: Видео Sokol-3P Аналогичный, но менее мощный Sokol-D там же на моем канале 1T308A. Видео здесь: Видео Sokol-D Там же ссылка на презентацию. Архив

ldsound.club

Я даже смоделировал, интереса ради. Внутрипетлевое усиление 76дБ, усиление 20дБ, значит, глубина ООС 56дБ. А искажения 0.0002%

 

[Petr-51]

мне часто предъявляют претензии в неправомерности применения тестовых сигналов, в виде бурстов. Так их применяют давно. Их широко применял Отала, Боб Корделл, и многие другие видные разработчики. Такие искажения как "искажения памяти" (memory distortion) можно выловить только с помощью компенсационного метода (см. статью AES-100).
Вот работа усилителя Боба Корделла на реактивной нагрузке 1 мкФ
Видно что даже на реактивной нагрузке с выходным током 22 А нет никакого звона или переходных искажений по окончании бурста, чего не скажешь о тесте другого усилителя имеющего tPD гораздо больше чем 100 нс, примерно 3 мкс (синий - входной сигнал, зеленый - выходной)

 

[Корвет 200УМ-088С]

А это вы где такое видели, что одновременно?

На экране осциллографа.

С точностью 0.0001% я не собираюсь регулировать, т.к. я только что доказал, что это невозможно в принципе для недетерминированного сигнала, ширина спектра которого всего лишь на порядок меньше полосы пропускания усилителя.

1. где доказали? кому?
2. почему вы считаете, что спектр звукового сигнала "всего лишь на порядок" уже полосы пропускания УНЧ?!

Математику не обманешь, это точно. Но вы применяете математику к транзисторам, а я усилители делаю на лампах.

Математика едина для всего Природоведения. Работает одинаково, хоть с транзисторами, хоть с нувисторами. Кстати, уважаемый Боде, когда разрабатывал теорию ООС и устойчивости, имел дело именно с лампами, других усилительных приборов тогда не было.
И единственное, что изменилось с тех пор в изложении его основополагающего труда, - появилось обобщение (сильно замутняющее суть дела), с чисто ламповых свойств (µ и тому подобного) перешли на обезличенные s-параметры.

 

[Техподдержка]

Сферического коня в вакууме?

Вот, дедушка Хуан, "склеротичка" по формулам закона Ома, это вам, взамен вашей памяти.
Благодарить меня не за что, людям преклонного возраста следует помогать.

Спойлер: С уважением, мумия байдена.

Склеротичка, это как таблетку проглотить, открыл, посмотрел и вспомнил, ничего сложного, а пользы - "цельный вагон".
Вот например, вы что-то пишите в интернете и думаете что помните о чём пишите, но на самом деле вам это просто кажется, в реальности
написанное ниже уже не помните, а что было давно (или вчера) вообще забыли, но вам по прежнему кажется что всё вы помните.
Применение диктофона поможет с этой проблемой, общение с диктофоном позволит избежать публикации повторной и малосвязанной логически чепухи в интернете.
Включили диктофон, прослушали что писали вчера или ранее и стала понятна логическая цепочка собственных мыслей, заключений, которыми надо обязательно
поделиться с другими людьми, и люди уже не будут улыбаться вам в спину и думать о вас, как о старом маразматике, это важно для вашей личной самооценки, c
которой были всю жизнь проблемы, и это лично ваши проблемы, хотя всеми силами стараетесь убедить окружающих людей в обратном путём оскорблений, ложного
чуства долга других людей перед вами и т.д.
Если потребуется помощь, дорогу перейти, сумку донести до зоофермы, напомнить о приёме пищи, укольчик в попку сделать, заменить памперс и т.п.,
обращайтесь без стеснения, я всегда готов помочь.
С уважением, мумия байдена.

 

[Конструктор]

На экране осциллографа.

Назовите марку осциллографа и генератора, которые вы использовали. И назовите величину фазового сдвига на частоте 20кГц испытанного вами усилителя.

 

[Корвет 200УМ-088С]

С1-64, фазу не измерял. Генератор был какой-то Брюль-и-Кьер.

 

[Petr-51]

Вам предъявляют претензию только в том, что вы не ограничиваете спектр сигнала на входе УНЧ.

ну как же. На каждом шагу предупреждаю: входной сигнал пропущен через ФНЧ 100 кГц, как в тесте DIM-100
Техподдержка, не отвлекайте Хуана от работы над моделью усилителя Корделла 1984 года, скоро поднесет урок и выдаст результат

 

[Корвет 200УМ-088С]

А с чего вы взяли, что ваш усилитель имеет нулевую задержку?

Задержки не имеет, а входную и выходную осциллограмму я накладывал друг на друга с точностью до толщины луча. Я тогда проверял равенство К.У. обоих каналов, и измерял выходной импеданс (подачей на выход УНЧ внешнего тока, с замером падения напряжения на Rвых.).

 

[Техподдержка]

Такие искажения как "искажения памяти" (memory distortion) можно выловить только с помощью компенсационного метода (см. статью AES-100).

Не только, можно это сделать на этапе моделирования на "климат", но этот вариант будет касаться только активных элементов схемы (п\п приборов), для полноты картины по теплу этот тест нужен, но взаимосвязь нелинейностей от тепла может быть достаточно сложной, если взглянуть на графики.
На одном из графиков мощный УМЗЧ, на другом маломощный двухкаскадный повторитель
напряжения. Графики сделаны при нулевом входном сигнале.

 

[Конструктор]

Задержки не имеет, а входную и выходную осциллограмму я накладывал друг на друга с точностью до толщины луча. Я тогда проверял равенство К.У. обоих каналов, и измерял выходной импеданс (подачей на выход УНЧ внешнего тока, с замером падения напряжения на Rвых.).

Групповая задержка в 100 нс означает фазовый сдвиг на частоте 20кГц в 0.72 градуса. Это 1/500 периода. Не смешите меня. Что вы там могли увидеть с точностью до толщины луча?

 

[Хуан Пабло]

в приличных ОУ сегодня, а не вчера (во времена Оталы) принято приводить скоростные параметры.

Половина ваших "приличных ОУ сегодня" уже obsolete. Так что это вполне уже "вчера".

как видите, что Propagation delay, что время нарастания, примерно одно и то же. Это вытекает из физического смыла параметра, если конечно правильно понимать его. Небольшие расхождения связаны либо с особенностями ОУ, либо с погрешностями измерений

Вы сами хоть читайте что выкладываете, ладно? Вам разработчики черным по белому прописали два параметра - время нарастания и задержку распространения. Почему они указывали данные параметры? Потому что если вы почитаете для какого применения рекомендован данный ОУ (для примера EL2020)? по увидите, что он предназначался в том числе и для радарных сервоприводов, где важны эти параметры. Зато чего вы в том даташите не увидите, так это параметров нелинейных искажений сигнала - поскольку там на них почти что пофиг. Продукт четко позиционирован в линейке у производителя и соответственно задачам приведены параметры. В отличие от вас разработчики знают разницу между широкополосными продуктами и теми, что должны иметь низкие искажения в заданном диапазоне рабочих частот.
Такие же параметры в драйверах для ADSL, где это критично.

Хуан Пабло, чем отличаются спектры первого периода и 4-го?

это вопрос из разряда:

из пункта А в пункт Б вышел поезд, а вторая труба течет хуже. Так когда они встретятся?

поэтому для вас ответ - бубновый валет. Если хотите что-то сказать - говорите, а у меня не входит в круг интересов строить догадки что же хочет Петров.

Более того, тест ИМИ показывает даже более оптимистичный результат чем тест на THD простого синуса, так как средняя амплитуда сигнала примерно в 1,5 раза меньше. Вот и получается что оба теста бесполезны - никак не коррелируют с качеством звука. Раковский расписал это более 70 лет назад. Но народ до сих пор ищет потерянные ключи под фонарем, потому что там светлее.

Ткните пальцем где Раковский именно так и написал - что ИМИ не коррелируют с качеством звука.
А я пока вам покажу что Раковский еще писал:

Здесь Раковский четко указал, что применение теста ИМИ позволило выявить проблемы, которые не смогли зарегистрировать при помощи измерения Кг. Сам автор уже как бы намекает вам и Конструктору, что разница есть и пренебрегать ей глупо.

А вот еще добавка для Конструктора с его простой формулой перевода (оттуда же, из Раковского):

Очень давно, в каком-то учебнике, а в каком, уже не вспомню, видел очень простую формулу перевода THD в IMD. Т.е., если измерил одно, второе можно тупо вычислить.

Есть его модель с петлевым под 200 дБ. Там ГВЗ даже меньше, меньше и искажения SID - не более 15 мВ

То есть, человек набрал петлевого для улучшения параметров, а тут оказалось, что вторичный признак тоже стал подходящим под вашу теорию и вы, не долго думая, сделали вывод, что машинка быстрее едет, потому что красная, а не потому что у нее под капотом V8 с турбонаддувом.

Вот работа усилителя Боба Корделла на реактивной нагрузке 1 мкФ
Видно что даже на реактивной нагрузке с выходным током 22 А нет никакого звона или переходных искажений по окончании бурста, чего не скажешь о тесте другого усилителя имеющего tPD гораздо больше чем 100 нс, примерно 3 мкс (синий - входной сигнал, зеленый - выходной)

То вы Корделла полощете, как последнего кретина с учебным усилителем, то теперь он снова впереди планеты всей, потому что вам это стало выгодно? Я правильно понял ваш посыл?
Дальше веселее - Корделл не стал страдать фигней и просто визуально оценил бурсты, поскольку разработки его базируются на классической теории и не содержат в себе никаких оценок ГВЗ и прочей шляпы. А бурсты он использовал для иллюстрации токовых возможностей выходного каскада. И нет, внимательный читатель может убедиться, что бурсты снимались на малую активную нагрузку, а не на емкость 1мкФ, как вы пишете. Так что откуда там взяться звонам?

Вот, дедушка Хуан, "склеротичка" по формулам закона Ома, это вам, взамен вашей памяти.

Быстро ты слез с кактуса, видно не впервой.
Спрашивает формулы для закона Джоуля-Ленца, а потом говорит про закон Ома. Каков хитрец. Или я ошибся и это не хитрость, а тупость?

Специально для тебя синеньким выделил на твоей же шпаргалочке то, в чем ты опарафинился. Запоминай или носи с собой эту шпаргалочку и дальше - тебе она нужнее. Видимо, каску ты стал надевать уже поздновато, когда круг твоих знаний сузился до этой секционной памятки.
С чего вдруг все думают, что я должен тут ликбезом заниматься в обязательном порядке, никак не возьму в толк... Один говорит - модель мне запили, второй - формулу дай... Если я не оправдываю ваши ожидания, господа, то это не моя проблема, а ваши завышенные ожидания.

 

[Хуан Пабло]

На одном из графиков мощный УМЗЧ, на другом маломощный двухкаскадный повторитель
напряжения. Графики сделаны при нулевом входном сигнале.

Эти графики имеют околонулевую ценность. Без учета реального расположения элементов на радиаторе и соответствующих им эквивалентов температурных сопротивлений между ними и средой. Так что это все пустые танцы с целью задурить голову новичкам и создать видимость серьезного специалиста. Иди делай платы, изготавливай изделие и тогда это будет уже реальная Зита, Гита или хоть сам Митхун Чакраборти. Но конечно можешь просто пытаться мне свои шпаргалки подсунуть, выдав за мои. А я тебе глицинчика вышлю, сынок, если сам стесняешься в аптеке тетю попросить.

 

[Корвет 200УМ-088С]

можно это сделать на этапе моделирования на "климат"

Ладно бы только "нуль на выходе" плыл от нагрева.
Гораздо хуже то обстоятельство, что в некоторых схемах, где не приняты соответствующие меры, в такт с сигналом переходы транзисторов нагреваются и остывают. Меняются их (транзисторов) параметры, происходит модуляция СЧ/ВЧ-составляющих сигнала низкочастотными составляющими.

Групповая задержка в 100 нс означает фазовый сдвиг на частоте 20кГц в 0.72 градуса. Это 1/500 периода. Не смешите меня. Что вы там могли увидеть с точностью до толщины луча?

С чего бы это не заметить задержку одного сигнала на фоне другого?! 100 наносекунд - не сто фемтосекунд.
Хорошо, переразведу печатные платы и пересоберу "Корвет 200УМ-088С" как следует, - попрошу этот осциллограф ещё раз, и генератор возьму с меандром. Специально для вас с Пятьдесят Первым Петром всё сфотографирую.

 

[Техподдержка]

Гораздо хуже то обстоятельство, что в некоторых схемах, где не приняты соответствующие меры, в такт с сигналом переходы транзисторов нагреваются и остывают.

Перечислите эти меры по порядку, пожалуйста, и думаю будет решена проблема наличия переменных токов в каскадах усилителя.