Спектр сигнала и скорость нарастания

[КРАМ]

чтоб слушатель ничего не потерял оттого, что он не в зале филармонии.

Начнем с того, что слушатель потеряет "зал филармонии" уже по причине нарушения расположения источников звука и АКУСТИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ помещения прослушивания по сравнению с физическим исполнением оригинала.
УМЗЧ функционирует лишь на ОГРАНИЧЕННОМ участке канала передачи звуковой информации.
Кроме того, из наличия гармоник выше частоты 18-20 кГц у реального сигнала еще не следует, что они важны для восприятия...
Подход - давай всё, а там разберемся - не слишком продуктивен... Хотя для маркетологов вполне себе тема...

[As]

Спектр сигнала, источником которого является цифровое устройство, теоретически ограничен (если не учитывать те самые помехи... ), и с точки зрения возможности воспроизвести максимальную частоту записанного сигнала с максимальной амплитудой легко вычисляется... Только вот хватит ли у такого "ограниченного" усилителя быстродействия для получения достаточной глубины обратной связи на верхней воспроизводимой частоте? Что ж поделать, если общепринятый ныне способ снижения искажений - введение отрицательной обратной связи (да поглубже, поглубже!!!)
В случае с усилителем без обратной связи, с линейным конструктивно усилением - тут точно скорость нарастания не важна, точнее, она определяет исключительно диапазон воспроизводимых частот, и почти не влияет на искажения (это я про лампы... )...

[HariusHek]

"Наиболее пагубным для достоверного воссоздания звукового образа оказывается нарушение амплитудно-фазовых соотношений в области высших звуковых частот и малых амплитуд, которые определяют точность пространственного восприятия и пропорций гармоник в нестационарой фазе звукового сигнала ( атаки и затухания ). Именно адекватная передача переходных процессов является одним из главных требований к аппаратуре ВВ". А.Данилов. "Прецизионные...", стр.10.

[El-Eng]

...позволю себе предположить, что вы хотите подвести меня к такому выводу: восходящая линия синусоиды большей частоты, но в разы меньшей амплитуды на самом крутом участке не приблизится к вертикали больше, чем, к примеру, основная гармоника?

Именно. Вы пришли к правильному выводу. На самом деле, для синусоидального сигнала скорость изменения напряжения максимальна вблизи нуля и определяется формулой V=2*Pi*Ua*F, где F-частота, а Ua-амплитуда (Pi=3.14). Любопытно, что точно такая же максимальная скорость изменения напряжения будет и на выходе RC-фильтра нижних частот первого порядка с частотой среза F при подаче на вход идеальной ступеньки напряжения амплитудой Ua. Но присмотритесь к этой формуле: скорость нарастания будет одинаковой у всех синусов с одинаковым произведением F*Ua. Другими словами, если усилитель воспроизводит без искажений синусоиду с частотой F и амплитудой Ua, то он воспроизведет без искажений синусоиду с частотой 2*F и амплитудой 0.5*Ua. Итак, мы получили зависимость амплитуды неискаженного синуса от частоты при фиксированной скорости нарастания напряжения или амплитудно-частотную характеристику для большого сигнала. Что она нам дает? Например, она позволяет ответить на вопрос: будут ли возникать искажения при воспроизведении на полной мощности сигнала, имеющего определенный спектр. Для ответа достаточно нарисовать на графике спектра сигнала линию полученной АЧХ для максимальной выходной мощности. Если она находится выше спектра, то искажений не будет, если пересекает - будут искажения (которые, кстати, и называются динамическими).

Только вот хватит ли у такого "ограниченного" усилителя быстродействия для получения достаточной глубины обратной связи на верхней воспроизводимой частоте?

Вообще-то полоса единичного усиления и полоса большого сигнала довольно слабо связанные понятия. Полоса большого сигнала говорит о способности усилителя без искажений воспроизводить сигнал максимальной амплитуды, а полоса малого сигнала (точнее, полоса единичного усиления) говорит о запасе по глубине обратной связи на ВЧ. Учитывать надо оба параметра, я хочу лишь сделать акцент на то, что не надо гнаться за каким-то одним.

[HariusHek]

Спасибо, я так и понял, что вы отправляете меня к Н.Сухову ( "Радио".№5, 1989 г.,стр.57). Но тот же Данилов на той же странице (см. выше) говорит, что теорема Котельникова, на которую Сухов ссылается, "справедлива только для стационарного сигнала, например, для синусоиды".

[El-Eng]

Да нет, скорее к Титце-Шенку. Мы не говорим сейчас о теореме Котельникова, но если вы затронули этот вопрос, то отвечу, что она справедлива для любого сигнала с ограниченным спектром. Ограниченность спектра - единственное условие. Есть хорошая книжка, в которой, в частности, приведено доказательство теоремы Котельникова, У.М. Сиберт, "Цепи, сигналы, системы" 1988. Но это, как бы сказать помягче, там очень много математики...

[Максим_В]

куда вас робяты несет.Теорема Котельникова. и что? Давайте разбирайте сие параметры на основе какой то схемы.На основе Электрокомпанента/Усь Оталы Майоров свой анализ дал.Bам предлагаю глянуть на схеме ланзара анализ скорости дать

[El-Eng]

Для анализа скорости конкретной схемы есть PSPICE. В этой теме я хочу показать, на что обращать внимание при анализе.

[HariusHek]

У Титце - Шенка я об усилении конкретно ЗВУКА вообще мало что нашёл. Шкритек тоже, начав развивать тему, обрывает её, как водится, на самом интересном и углубляется в любимую вами цифру.Я уж любимую химию основательно подзабыл, а лезть в дебри математики - увольте. Хотя в 90-х по Шкритеку рассчитывал маломощный УМЗЧ, собирал, звучал приятнее TDA2003, но не более того, хотя по надёжности? Надеюсь, до сих пор работает у того, кто спёр плату. Все выкладки сводятся к следующему: вот тебе синусоида, её и усиливай, не нравится? Вот тебе сумма гармоник, то бишь, тех же самых синусоид, усиливай их! И полное игнорирование того же Данилова. Я же не отрицаю пользу математики, Данилов тоже усилки не из глины лепил, тоже на математику опирался при конструировании, однако, он акценты по другому расставлял. (Мне изложение материала больше у Хоровица-Хилла понравилось - не так сухо и больше практики).

[Максим_В]

что скажем о такой ачх высокоскоростного уся

[El-Eng]

У Титце - Шенка я об усилении конкретно ЗВУКА вообще мало что нашёл.

Проблема динамических искажений относится не к звуку, а к усилителям с глубокой ООС, в частности, к операционным усилителям. Современные УМЗЧ, обычно, тоже имеют структуру ОУ.

Данилов тоже усилки не из глины лепил...

Посмотрел рассуждения Данилова по поводу CD и теоремы Котельникова. Улыбнуло. Но комментировать не буду.

что скажем о такой ачх высокоскоростного уся

Эта АЧХ ничего не говорит о скорости нарастания выходного напряжения. Усилитель, видимо, имеет 3 каскада усиления напряжения, в одном из которых предпринята попытка коррекции АЧХ. Спад АЧХ 20-40-60-40 дБ/декада, при усилении больше единицы, говорит, что без коррекции в цепи ООС усилитель будет возбуждаться, а коррекция потребуется сложная. Если скорректировать его по стандартной методике до однополюсной АЧХ, то он перестанет быть высокоскоростным.

[Максим_В]

что скажем о такой ачх высокоскоростного уся

Эта АЧХ ничего не говорит о скорости нарастания выходного напряжения. Спад АЧХ 40 дБ/декада говорит, что без коррекции в цепи ООС усилитель будет возбуждаться.

Э-не, и намека на возбуд нет.Запас устойчивости 60-70гр.Я к тому,что без отрыва от конкретной схемы чисто теория ничего не дает для понимания.Bы рассматриаете один случай из множества и делаете по нему выводы.Хотя это лишь часный случай.
Хотя что мне,дилетанту с 8классами .спорить с профессионалами ,имеющими BТО.

[El-Eng]

Э-не, и намека на возбуд нет.

Это очень странно. А вы можете привести реальную схему?

[Максим_В]

Э-не, и намека на возбуд нет.

Это очень странно. А вы можете привести реальную схему?

енто композитный усилитель доольно оригинальный.файл микрокапа могу дать

[HariusHek]

Или я действительно мхом оброс, что сейчас обзывают шунтом Ивана Тимофеевича?

[El-Eng]

файл микрокапа могу дать

Не нужно. Схемы достаточно. Что мы видим: три каскада усиления напряжения - два на ОУ и один на Q3-Q6, сложную коррекцию АЧХ в цепи ООС (R3-C3, R4-C4, R6-C8-R34-C24-R7), часть этой коррекции находится в цепи прямого прохождения сигнала (R6-C8-R34). Какие из цепей вы убрали, когда измеряли АЧХ без ООС?
Ну и где я ошибся?

[Максим_В]

Или я действительно мхом оброс, что сейчас обзывают шунтом Ивана Тимофеевича?

да это длинная эпопея.От токового шунта Алисона тут я отказался заменив его на обычный аналог стабилитрона.

[Максим_В]

файл микрокапа могу дать

Не нужно. Схемы достаточно. Что мы видим: три каскада усиления напряжения - два на ОУ и один на Q3-Q6, сложную коррекцию АЧХ в цепи ООС (R3-C3, R4-C4, R6-C8-R34-C24-R7), часть этой коррекции находится в цепи прямого прохождения сигнала (R6-C8-R34). Какие из цепей вы убрали, когда измеряли АЧХ без ООС?
Ну и где я ошибся?

ничего не убирал.

[El-Eng]

На АЧХ у вас усиление 240 дБ. Это значит, что АЧХ снята с разомкнутой цепью ООС. Вопрос подразумевал в каком месте вы ее разомкнули, ведь часть коррекции осталась включенной (спад 60 дБ/декада с ростом частоты стал 40 дБ/декада).

[Максим_В]

На АЧХ у вас усиление 240 дБ. Это значит, что АЧХ снята с разомкнутой цепью ООС. Вопрос подразумевал в каком месте вы ее разомкнули, ведь часть коррекции осталась включенной (спад 60 дБ/декада с ростом частоты стал 40 дБ/декада).

Да все там разомкнуто как надо.Считается же просто,дб(v(out)/V(in))
Учтите,что вторая петля оос с 2полюсной коррекцией
Офф и это с тупой ТЛ071