Линейность, RTFM техномагии

[Корвет 200УМ-088С]

Я мощный повторитель в "Корвет 200УМ-088С" подразумеваю.

 

[Vik]

СМЕРШ, спасибо за развернутые ответы. Поделитесь еще, пожалуйста, вашим подходом к поэтапной последовательности введения коррекции в каскады усилителя и ее общей окончательной настройке в целом

 

[СМЕРШ]

Да вот, например. Кодовое название разработки - 77R68.

Сначала устанавливаем С6 на выходе УН. Это стандартная методика: там должно быть от 33 до 68 пФ. Большей ёмкости не надо - УН работает на неоправданно низкий импеданс, падает скорость и линейность, при меньшей - устойчивость.

Потом во всех высокоомных точках расставляем RC-цепи.

Раньше я пытался эти вещи рассчитывать предварительно, но, после обработки достаточно увесистых массивов данных, при похвальбах:
рассчитаю усилитель на манжете, салфетке, туалетной бомажке...
которые приходится слышать довольно часто,
меня охватывает дикий злобный неконтролируемый истерический ржач:
так может сказать только латентный пациент клиники Кащенко.

Просто ставим в эти точки 220 пФ + 220 Ом, задаём АС-анализ, а потом смотрим на АЧХ под ООСью:

Нормальный ход АФЧХ должен быть таким: плавно спадающим, как АЧХ, так и ФЧХ отдельно.
Ещё раз: меняя номиналы, ищем непосрессно форму АЧХ. Попытки вручную рассчитать усилитель, вроде показанного выше, успешно доведут до вашего дома санитаров ПНД.

Если надо, а, в сверхлинейниках, надо обязательно, на входе ставим цепи ППК:

С чем вы можете столкнуться при расчёте коррекции?
Сымитируем это.
Снимаем конденсатор на выходе УН:

Вот такая ФЧХ говорит о возбуде. Подъём ФЧХ на мегагерцах недопустим, пусть даже АЧХ и в норме.
Можно проверить в транзиент-анализе:

Слишком крутое падение или подъёмы АФЧХ недопустимы:

Хотя усь и не буднётся, но находится он на грани устойчивости.
Снята ещё одна цепь коррекции:

ФЧХ полезла вгору - быть добру.

Да, сначала перебирать номиналы будет сильно напряжно, и слова "эн факториал" вы вспомните не раз. Тем более, в матрице коррекции многое взаимосвязано, коррекцию можно решить по-разному, и всегда есть риск попасть в безвыходное сочетание величин элементов коррекции, выход из которого - пересчёт заново, с иными величинами.

Но вычислительный ресурс у нас беспредельный, что сокращает время поисков, а опыт постоянно растёт. Представьте, что мы на джипе или на танке успешно ломимся по непроходимым прежде дебрям и находим золотые месторождения (грабим корованы также) - это полная аналогия расчётам в ЛТС.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Сто микрогенри - довольно большая индуктивность.
Как получить такую катушку без ферромагнитного сердечника? И, - желательно, - тороидальной формы...

 

[IDDQD]

Поделитесь еще, пожалуйста, вашим подходом к поэтапной последовательности введения коррекции в каскады усилителя и ее общей окончательной настройке в целом

Вот тут можно ещё почитать...

 

[СМЕРШ]

получить такую катушку без ферромагнитного сердечника? И, - желательно, - тороидальной формы...

А зачем она тебе? Всё работает с имеющимися катушками.

Вот тут можно ещё почитать...

Так там одни подлецы и плагиаторы. )))

Вот, смотри:

Что мы видим? Картинка с иллюстрацией работы ППК, текст, и выделенную красным битую ссылку на какую-то картинку.

Хорошо: открываем эту ссылку в другом окне, и оказывается, что она - не битая.
Просто её специально заглушили, вырезали из текста для всех, оставив для себя:

И к ней относится вот такой текст, без неё - бессмысленный, а с нею - полемика с вышеприведенным рисунком из западного даташита:

На исходном рисунке (рисунок чёрным выше) АЧХ Ку холостого хода в районе пересечения с АЧХ КуООС, указанного стрелкой 1, идёт равномерно и пересекаются они уже под правильным углом 6 дБ/октаву (20 дБ/декаду), поэтому по исходному рисунку непонятно, на кой ляд, вообще, нужен обход этого участка поверх этой точки. Вновь введёнными элементами, стрелка 2, АЧХ изменена до реальной: имеется спад со скоростью 18 дБ/октаву (60 дБ/декаду), который невозможно скомпенсировать обычным конденсатором в ООС, дающим наклон АЧХ КуООС 6 дБ/октаву (20 дБ/декаду): 18 - 6 = 12 дБ/октаву, что означает возбуд. С применением корректирующей цепи RnCn пересечение кривой Aol c кривой Zf/Zl проходит под правильным углом, возбуда нет. Расстояние от развилки Aol до кривой Zf/Zl показывает запас по усилению: очевидно, что с увеличением Ку хх и сдвигом кривой Aol вправо пересечение её c кривой Zf/Zl произойдёт не столь удачно. [Sagittarius]

Что там случилось?
Форум захвачен мерзавцем козлонерусью. Он вырвал в рандомном порядке иллюстрации: схемы, графики из моих текстов, сделав их непонимаемыми. Потому, что радиотехнический текст без схем - полная, ни чему не относящаяся, ахинея. Вот эту ахинею они людям и показывают.
Зачем?
Козлонеруси всегда хотелось торгануть усилителями. Он пришёл ко мне: голый, босый, безволосый, я ему растолковал, как и что. При этом он, имея модерские полномочия, банил всех, кто проявлял хоть какую-то смекалку: это были конкуренты, и, неровен же час, они могли перебить ему бизнес.

Так что форум РЦЛ - полуфункционален. Тексты есть - иллюстраций нет.

 

[Корвет 200УМ-088С]

А зачем она тебе? Всё работает с имеющимися катушками.

На 100uH у меня есть только дроссель ДМ-0,2 100.
Сомневаюсь, что это хороший выбор.

 

[Корвет 200УМ-088С]

О каждой секунде пожалеешь.

Это мне судить.

 

[СМЕРШ]

На 100uH у меня есть только дроссель ДМ-0,2 100.
Сомневаюсь, что это хороший выбор.

А проверить - никак?

 

[Алексей1]

Хороший дроссель получится на кольце из высокочастотного феррита типа 20ВЧ или 50ВЧ.
С моделью катушки на таком феррите увеличения искажений, по сравнению с идеальной индуктивностью, нет.

У уся и динамика разные спектры гармонических искажений, разные - ИМИ, и разные зависимости одних и других от уровня, ввиду разных физических процессов, приводящих к нелинейности. 0,02% усилителя могут быть более заметны, чем 2% динамика, если у первого спектр не спадающий, а у динамика - почти все 2% вторая гармоника, и спектр быстро затухающий. Второй вариант искажений подобен гармоникам нашего слуха, и принимается ним за должное. Найти оптимум наощупь нереально. Лучше провести какие-то лабораторные со своими динамиками, для себя, и потом уже решать, от чего и как их запитывать. Поизмерять реальные искажения своих АС.

Спойлер: 8 ватт

Вот что намерилось Артой на моём сателлите (макет, недоделка, негерметичен, двойной упаковочный картон, ужас), в комнате много помех и шума. отчего уровни гармоник на ВЧ завышены - проверил при меньшей мощности. Чтобы Вы не пугались: я на 8 Вт включил их первый раз в жизни, так то пару Вт на всю систему подаю максимум. Ну и сейчас они были на полную полосу снизу, что для 20ГДС сами понимаете )))
Посмотреть вложение 86890

Вроде и работа сделана и толку по теме от неё ноль.
Те же графики бы, да с разным выходным сопротивлением усилителя.

 

[СМЕРШ]

Это мне судить.

Но, при этом, надо понимать, что частота единичного усиления усилителя с транзисторами на выходе, у которых граничная частота 30МГц, почти те же самые 30МГц и будет. Поэтому, для выходного каскада кусок кабеля 2-3 метра, да ещё с учётом коэффициента укорочения - вполне себе четвертьволновой резонатор. Как вы думаете, это отразится на устойчивости и ПХ усилителя с глубокой ООС, учитывая, что у такого усилителя выходной кабель подключен ко входу?

 

[Марков Николай]

Вроде и работа сделана и толку по теме от неё ноль.
Те же графики бы, да с разным выходным сопротивлением усилителя.

В планах. Как и оценка искажений собственно микрофона. Пока же могу лишь сказать, что при замыкании М-Аудио с выхода на вход с нулевыми положениями регуляторов индикатор уровня Арты замирает на -10дБ, зелёная зона, а при увеличении усиления приёмной части на +9дБ, несмотря на уровень по индикатору около 0дБ и негаснущие красные столбики, искажения (третья гармоника) растут всего на 30% = у карты есть запас.
Для качественной лабораторной по теме требуется подготовка, ибо 5-10-20 Ом частотно-зависимо изменят подводимое к динамику напряжение, а нам требуется его равенство.

 

[Алексей1]

Не хотелось бы борзеть, но, по-моему, достаточно сравнить:
1) обычный транзисторный усилитель с обычным кабелем,
2) его же с компенсатором (нулевое вых. сопр.),
3) его же с перекомпенсацией ( отрицательное вых. сопр.)
4) его же с последовательным резистором.

 

[Корвет 200УМ-088С]

А зачем она тебе? Всё работает с имеющимися катушками.

Будучи попутно радиолюбителем-коротковолновиком, знаю, что любая не-тороидальная катушка работает антенной. Чаще всего - приёмной.
Вот и опасаюсь "прямых" дросселей.
Ну и на фоне тысячных процента КНИ, - опасаюсь, что станет заметна нелинейность ферритового сердечника даже на тех величинах тока, что наличествуют в дифф-каскаде.

 

[uriy]

Для качественной лабораторной по теме требуется подготовка, ибо 5-10-20 Ом частотно-зависимо изменят подводимое к динамику напряжение, а нам требуется его равенство.

Я в место резистора подключал индуктивность разной величины между ИНУН и СЧ динамиком, без коррекции просадки амплитуды на динамике. Результаты эксперимента я получил тогда хоть и грязные, но разница в искажениях была столь велика, что я не счёл необходимым коректирвоать АЧХ на динамике, что бы скомпенсировать влияние индуктивного сопротивления, мне был интересен сам факт снижения искажений с помощью доп сопротивления.
Ниже АЧХ динамика и результаты по THD при разной величине индуктивности.


А вообще, почитать объяснение с картинками почему сопротилвение между динамиком и ИНУН приводит к снижению Ки можно в журнале радио 2013года номера с 6 по 8.

 

[Марков Николай]

Не хотелось бы борзеть, но, по-моему, достаточно сравнить:
1) обычный транзисторный усилитель с обычным кабелем,
2) его же с компенсатором (нулевое вых. сопр.),
3) его же с перекомпенсацией ( отрицательное вых. сопр.)
4) его же с последовательным резистором.

То, что Вы написАли, равноценно:
1) УМ с (кабелем + Rдоп=Rкабеля), 2*Rкабеля
2) УМ с кабелем, Rкабеля
3) УМ с кабелем = 10 см, Rкабеля=0, "перекомпенсация"= 2
4) УМ с кабелем+10 Ом.
А по сути, достаточно двух измерений: с Rкабеля=0 и с 10 Ом.

Я в место резистора подключал индуктивность разной величины между ИНУН и СЧ динамиком, без коррекции просадки амплитуды на динамике. Результаты эксперимента я получил тогда хоть и грязные, но разница в искажениях была столь велика, что я не счёл необходимым корректировать АЧХ на динамике, что бы скомпенсировать влияние индуктивного сопротивления, мне был интересен сам факт снижения искажений с помощью доп сопротивления.
Ниже АЧХ динамика и результаты по THD при разной величине индуктивности.
Посмотреть вложение 87100Посмотреть вложение 87101

Супер, но требует коррекции, что ни говорите.
Например, на частоте 3 кГц КНИ снизились с 1,83% до 0,47%, (3,9 раза) но и мощность упала на 5дБ, или в 3,2 раза, итого, снижение искажений, если принять искажения пропорциональными мощности, что не факт, всего-то на 20%! Не всё так просто, как кажется. Зато заметно увеличение искажений ниже 500 Гц, которое сопровождается увеличением амплитуды динамика и звукового давления, но которое я не могу пересчитать по графикам - малО сглаживание.

Будучи попутно радиолюбителем-коротковолновиком, знаю, что любая не-тороидальная катушка работает антенной. Чаще всего - приёмной.

Плюс. И не забываем, что катушка на выходе работает передающей.

Ну и на фоне тысячных процента КНИ, - опасаюсь, что станет заметна нелинейность ферритового сердечника даже на тех величинах тока, что наличествуют в дифф-каскаде.

Тут Вы нас нашутили

 

[СМЕРШ]

Ну и на фоне тысячных процента КНИ, - опасаюсь, что станет заметна нелинейность ферритового сердечника даже на тех величинах тока, что наличествуют в дифф-каскаде.

0,000.000.009 Ампера. Или 9 наноампер.

 

[vitamir]

Враховуючи те, що вихідний опір підсилювача, в першому наближенні, лінійний і активний, а навантаження має імпеданс, обидва фактори спричиняють лише інтерфейсні лінійні спотворення.
Власні нелінійні спотворення акустичної системи можуть складати інтерес для окремої теми. В цій темі їх розгляд вважаю невиправданим і таким, що вводить в оману незрілий розум рукосуя.

 

[СМЕРШ]

И не забываем, что катушка на выходе работает передающей.

У вас, может, и работает. У нас - нет. Давно известны тороидальные катушки Роговского и прочие с компенсацией объёмного витка. Они не имеют внешнего магнитного поля.

Кстати, так как через неё течёт ток, линейность которого определяется только искажениями АС, больше беды, если на катушку эту НАВОДЯТСЯ токи плеч ВК или магнитные поля от силового транса.
Тут уж без компенсации объёмного витка и охвата её ООС от грязи не избавиться никак.

То, что Вы написАли, равноценно:
1) УМ с (кабелем + Rдоп=Rкабеля), 2*Rкабеля
2) УМ с кабелем, Rкабеля
3) УМ с кабелем = 10 см, Rкабеля=0, "перекомпенсация"= 2
4) УМ с кабелем+10 Ом.

То есть, что с кабелем АС, что с фарфоровой втулкой меж УМ и АС, звучание будет идентичным.
Ну, что ж, вы поработали изрядно, но надо иногда и отдыхать.
Так мы и не смогли заслушать начальника транспортного цеха: почему больше всего ненавидят КСК те, кто её никогда не слышал.

 

[uriy]

Супер, но требует коррекции, что ни говорите.

Для точности конечно нужно, но мне это тогда было не так актуально, так как у меня не было особого желания добавлять сопротивление между ИНУН и динамиком, я просто порезал СЧ динамик на 2,5кГц КИХ высоким порядком, так как ВЧ позволял это сделать, и забыл за проявление ИНИ. Замечу что я веду речь за случай трёхканального цифроактива, по этому мне менять частоты разделов пять секунд, лишь бы динамики позволяли. Ниже гармоники после резания СЧ на 2,5кГц.


Это всё промежуточные измерения, но на них уже видно что Ки в интересующей меня полосе испарились, и на том я тогда и успокоился, ну а после этого случая, частоты разделов динамиков я уже выбираю по уровню их искажений. Микрофон сильная штука которая позволяет найти оптимальные пути решения проблемы за короткий промежуток времени.

 

[Корвет 200УМ-088С]

0,000.000.009 Ампера. Или 9 наноампер.

Точно ли именно столько перетекает между эмиттерами транзисторов дифф-каскада?
(я не знаю, я честно спрашиваю! если там действительно столь малые токи в дросселе, то я с радостью намотаю дроссель на колечке. я смотрел в LTspice, дроссель в эмиттерах ДК поднимает величину петлевого усиления чуть ли не на +30dB)

Плюс. И не забываем, что катушка на выходе работает передающей.

В УНЧ полно и других проводов, излучающих невесть что по всему спектру частот.

 

[СМЕРШ]

Точно ли именно столько

Ну, дык. Но не всегда, только на номинальной мощности. )))

 

[Корвет 200УМ-088С]

Супер, но требует коррекции, что ни говорите.
Например, на частоте 3 кГц КНИ снизились с 1,83% до 0,47%, (3,9 раза) но и мощность упала на 5дБ, или в 3,2 раза, итого, снижение искажений, если принять искажения пропорциональными мощности, что не факт, всего-то на 20%!

Собственно, и 20% выигрыш - хорошо, так как этот дроссель фактически является воплощением "ИТУН для бедных".
Единственно верный путь - разделение спектров перед усилителями, питание ГД в соответствии с их рабочей частотой, - СЧ и ВЧ от ИТУН, НЧ - от УНЧ с импедансом, соответствующим свойствам ГД и АО данной АС. Говорил это уже несколько раз.

 

[vitamir]

Говорил это уже несколько раз.

Говори про це в інших темах в цій темі то викликає лише сміх і осуд

 

[СМЕРШ]

В УНЧ полно и других проводов, излучающих невесть что по всему спектру частот.

Свят, свят, Господь с тобой Святый. Вот как раз экранировка антенн и является основой конструктивного подкрепления достигнутой расчётами линейности.

Записки времён разработки УНИКУМА и МАСТЕРА, лет как бы не 7 тому назад:

СМЕРШ: - 0,000.009 - это в симуляторе, вижу такое. А что нам даёт
экранировка полигонов в плане столь ненавидимых некоторыми многих нулей после запятой?

(с) Платошкин:
- Оно и в реале есть и даже ниже 0,000009%, так как симулятор только
подбирается к -140дБ, а железка уже прошла эту отметку. И это не единично
случайные замеры, они повторяются с разными парами транзисторов но
только с кп307е(е1) и, как писал раньше, даже не подобраны. Те нули, что на графике,
можно не смотреть, на них с блока питания генератора палка стоит 50Гц в районе
120 дБ вот такие нули и рисует. Экран дает возможность расслабиться с расположением
выходных, входных проводов, для получения низких искажений, ниже 120 дБ, если не прятать полигоны под экран, искажения -115...-120 дБ на 20кГц, наводки будут дикие, грязь в звуке.

(-120 дБ для мелкоосников - орден за доблесть, а для Платошника - это грязь )

Полигоны питания надо делать немного меньше чем земляной, чтоб он не
выглядывал, и не был с ним вровень. Как проверял: беру плату, припаял выход снизу витой парой, еще и земля дополнительно завита, полигоны открыты, снимать искажения ниже -130 дБ можно, только если провод будет под прямым
углом по отношению к полигонам, уходящий в противоположную сторону от платы.

Потом накрываю по ВК землей, и провод уже можно расположить даже над плюсовым полигоном, при
этом искажения остаются в районе -135 дБ. Стоит передвинуть провод
на голый участок платы, как сразу скачок искажений до 115-120 дБ, если
удачно попадешь. (с) Конец цетатки.

 

[Корвет 200УМ-088С]

как раз экранировка антенн и является основой конструктивного подкрепления достигнутой расчётами линейности.

Именно поэтому и переразвожу заводской ужас на печатных платах.
Да, я чётко осознаю, что вынесенные с платы выходных транзисторов сглаживающие конденсаторы БП (непреодолимая особенность заводской конструкции) не позволит добиться чемпионских параметров, но я сделаю всё, что в моих силах, оставаясь в пределах авторской задумки.
Часть пути пройдена, результатом доволен.

 

[uriy]

Просьба дать более вразумительные графики, хватит двух, типа: до - после.
Невозможно же понять эту кашу.

Мне было лень искать измерения до снижения частоты раздела с 3кГц до 2,5кГц. Суть проста, чем ровнее и ниже THD тем лучше, на графике THD выведен чёрным цветом. В моём случае ИНИ в СЧ динамике проявляли себя на 3кГц и это видно на первых картинках измерения ИНИ этого динамика, само собой, когда динамик был порезан на 3кГц, то я видел рост гармоник в зоне 3кГц, я снизил частоту раздела до 2,5кГц и рост гармоник на 3кГц я уже не увидел, на том и успокоился. Давно это дело было, многие измерения растерялись в разных папках....

 

[СМЕРШ]

в пределах авторской задумки

Ты первый поставишь турбированный двигатель БМВ на дедушкину телегу. Но подвеска жёсткая, спортивная, должна выдержать.

 

[Vik]

в матрице коррекции многое взаимосвязано, коррекцию можно решить по-разному, и всегда есть риск попасть в безвыходное сочетание величин элементов коррекции, выход из которого - пересчёт заново, с иными величинами.

Спасибо вам за развернутый ответ. Вы даете большое количество полезной практической информации.

 

[Алексей1]

По другому ответить никак не получится. Учебников по теме не существует, поэтому: https://www.youtube.com/watch?v=d_B6WEkWgA4