Форум РадиоКот

[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554424#p3554424"]А, кто Вам сказал, что я привел окончательную версию? Это упрощенная схема для проверки MOSFET каскада Никитина и влияния токового зеркала в дифкаскаде в таком включении.[/uquote]
Что вы мне показали, на то я и смотрю.

Добавлено after 7 minutes 31 second:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554424#p3554424"]Регулятор громкости перед обычным дифкаскадом ставить не рекомендуется, из-за увеличения КНИ при росте выходного сопротивления источника сигнала, это у Селфа разбирается. Поэтому в качественных западных усилителях на входах полевики.[/uquote]
Полевики не решают проблему, её решает следящее питание, усложнение не принципиальное, один из вариантов - дополнительно два полевых транзистора и всё. В любом случае проще предусилителя.

Добавлено after 9 minutes 51 second:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554424#p3554424"]Ни один симулятор не покажет влиияния разгона общего усиления на TIM искажения в виде THD и IHD, т.к. производит расчет для стационарных амплитуд сигналов. Не обольщайтесь симуляцией. Поэтому установка индуктивности в дифкаскад для разгона петлевого усиления под вопросом.[/uquote]
Симулятор покажет абсолютно всё, что вы сумеете у него попросить, неизмеряемых искажений нет. Поэтому установка индуктивности полезна, при условии, что нет огромного избытка усиления, которого просто девать некуда.

Добавлено after 41 minute 51 second:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554424#p3554424"]Линейная область входа дифкаскада при THD =1% около 18мВ. У схемы ОЭ без местной ОС уровень перегрузки в 18 раз меньше ( при THD=1%). Об этом ,надеюсь не забыли? Как поведут себя эти каскады при значительных входных напряжениях на фронтах при случае TIM искажений - это большой вопрос.[/uquote]
Во первых, дифкаскад, это не механическая смесь двух ОЭ. Во вторых, какие 18 мВ? В моей модельке ООС чуть глубже 100 дБ, и то входное диф. напряжение 10 мкВ. То есть 1/1000 от 18 мВ.
Никаких ТИМ искажений нет, есть перегрузка одного или нескольких каскадов внутри петли ООС, а этого быть не должно при любых условиях, которые вы себе поставите.
К примеру я захотел меандр 20 кГц, амплитуда на выходе 11 В, на картинках токи в УН, видно, что ни один транзистор не входит в отсечку или насыщение.
Т.е. слежение в петле не прерывается.

Добавлено after 25 minutes:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554424#p3554424"]Перерегулирование фронтов меандра на входе второго каскада или последующих, зависит от построения входных каскадов., при разгоне петлевого усиления во много раз превосходит полезный сигнал, что и приводит в вспышкам интермодуляции. Этот факт в симуляции искажений не учитывается.[/uquote]
В случае правильно скорректированного усилителя нет "перерегулирования фронтов меандра", есть оптимальное регулирование.
Несмотря на то, что сигнал предыскажений на входах каскадов "во много раз превосходит..." никаких "вспышек интермодуляции" нет.
Вы вдумайтесь, что вы говорите: фронт меандра и интермодуляция! Фронты меандра, который идёт на вход, соответствуют 20 МГц. Да там горы гармоник сопоставимых по амплитуде с основным тоном.
Интермодуляционные искажения усилителя просто утонут в гармониках "полезного" сигнала. А не то, что этот факт где-то там неучитывается.
Причем всю эту кашу можно посмотреть в симуляторе, только режима спектроанализатора в МС нет, к сожалению.(а в ЛТС - есть)
Только исследовать интермодуляцию на меандре, это ещё веселее, чем секас в гамаке или стоя на лыжах.

Добавлено after 10 minutes 38 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554424#p3554424"]Для проверки таких случаев придумали использование сложных комбинированных входных тестовых сигналов с наложением меандра и синуса или треугольного и синуса со скачком фазы на 180 град. Эти вопросы рассмотрены в статьях по TIM DIM.[/uquote]
Этой галиматьи можно много придумать при желании. Вы лучше подумайте самостоятельно: какой сигнал имеет самый широкий спектр? выходит меандрдр. Вот это и есть самое главное испытание для петли ООС.
А если охота измерять линейность в экстремальных условиях, ну так подайте 500 кГц+501 кГц или 1 МГц или 10 МГц, если известно для чего это.

[uquote="ssc",url="/forum/viewtopic.php?p=3554452#p3554452"]

12943 писал(а):- УМ с таким дифом нуждается в предусилителе, иначе при непосредственном подключении к регулятору громкости, в промежуточных его положениях, будет сильное увеличение Кни,

..неа, не будет..

..во-первых, емкость достаточна..

..во вторых, при слишком малом ее значении (зависит от Rin УМ, которое можно принять равным сопротивлению R2, т.е 24кОм) она будет выполнять функции ФВЧ (примерно как сабсоник) т.е, всего лишь ограничивать попадание на вход усилителя составляющих этих частот, а так же будет влиять на фазовое соотношение выходного сигнала относительно входного

..все - больше никаких сюрпризов..

12943 писал(а):в делителе ООС конденсаторы С7, С8 - ёмкость маленькая, искажения на низах,

..и опять - емкость достаточная (47u+47n= примем 50 мкф), при сопротивлении резистора в цепи ООС R11=100 Ом, частота среза по уровню -3дБ ниже 30Гц, чего более чем достаточно...[/uquote]
А вот тут - вынужден не согласиться! Требования к ёмкости обсуждаемых конденсаторов определяет не АЧХ, а ФЧХ - а при недостаточной ёмкости фазу крутить усилитель будет весьма заметно! Для более-менее приличного звучания ёмкости этих конденсаторов должны быть больше раз в десять, или в предварительном усилителе придётся применять фазовую коррекцию для компенсации ФЧХ "мощника"... Не знаю, что на этот счёт говорит теория - но на практике разница в звучании заметна хорошо...
(я тут в экспериментальном усилителе на попсовой 7294 ёмкостя по максимуму поставил - на НЧ звук стал как у дорогого Hi-End усилителя! )

Полевики не решают проблему, её решает следящее питание

Следящее питание используется в каскоде для устранения перезаряда емкости КБ нижнего транзистора. Это убирает ее модуляцию полезным сигналом. Все.
Нелинейные искажения в первом дифкаскаде образуются из-за того, что ток базы входного каскада исключен из цепи ООС. Поэтому , чем меньше входной ток каскада, тем меньше влияние сопротивления источника сигнала на входную нелинейность. Дополнительное использование каскода в первом каскаде со следящим питанием убирает также влияние выходной амплитуды сигнала каскада на модуляцию входной емкости первого транзистора.

слежение в петле не прерывается.

Это говорит только об одном, что нет насыщения каскадов в процессе слежения, нет срыва слежения. И не более того.
Меандр вскрывает процессы в петле слежения - качество этого процесса. Однако, в силу нелинейности полупроводниковых элементов , их передаточных характеристик, характер искажений на выходе таких каскадов зависит от величины и характера нелинейности. При малых входных воздействиях продукты искажений на выходе малы, т.к. передаточная характеристика нелинейности для такого сигнала практически линейна, но при больших амплитудах -нет, это анализируется на основании разложения в ряд нелинейной характеристики и расчета продуктов преобразования сигнала при прохождении такого каскада ( вспомним работу смесителя гетеродина радиоприемника). Смесители не с проста существуют для малых и больших входных сигналов. В результате образованные дополнительные гармоники могут не быть компенсированы цепью ООС из-за задержки распространения сигнала по тракту и приходу в цепь суммирования ООС и основного сигнала в нужное время. Поэтому спектр входного сигнала должен быть ограничен. Шкритек - стр.30-42

только режима спектроанализатора в МС нет, к сожалению.(а в ЛТС - есть)

Расчет гармоник основной частоты ( FOUR F) и расчет интермодуляционных искажений двухтональных сигналов штатная функция Микрокап 11. Как и функция расчета стабильности схемы с ООС., с расчетом и графиками запасов по фазе и амплитуде.

какой сигнал имеет самый широкий спектр?

Самый широкий - бесконечный спектр, имеет дельта импульс, а откликом на него является импульсная функция. Спектр шума я не рассматриваю.

... емкость 47мкФ в ООС в моей схеме дает спад -0.5дБ на 20 Гц. АЧХ данной цепи ООС на низких частотах рассчитывается по другим формулам. Емкости не находятся непосредственно в частотном делителе. Делитель образован шунтирующим цепь постоянного тока резистором 5к6 и резистором 100 Ом. Данное решение позволяет разделить цепи ООС по постоянному и переменному току. В результате резисторы по входу усилителя и ООС могут быть высокоомными для баланса дифкаскада и высокого входного сопротивления усилителя, а цепь ООС низкоомной для динамики и снижения влияния емкостей каскада, за счет дополнительного шунта по переменному току. При этом шунт работает только по переменному току, что не дает дополнительной ошибки DC на выходе усилителя. Пример подобного промышленного решения ниже

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3554712#p3554712"]А вот тут - вынужден не согласиться! Требования к ёмкости обсуждаемых конденсаторов определяет не АЧХ, а ФЧХ - а при недостаточной ёмкости фазу крутить усилитель будет весьма заметно! Для более-менее приличного звучания ёмкости этих конденсаторов должны быть больше раз в десять, или в предварительном усилителе придётся применять фазовую коррекцию для компенсации ФЧХ "мощника"... Не знаю, что на этот счёт говорит теория - но на практике разница в звучании заметна хорошо...[/uquote]
Теория говорит в лице симулятора: "Ас, смоделируй входной RC фильтр и убедись, что чем меньше периодов сигнала проходит до разложения на гармоники, тем больше их, проклятых".
То есть только ФВЧ, никаких усилителей, и уже нелинейные искажения, о фазовых вообще молчу.

Добавлено after 14 minutes 6 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554738#p3554738"]Следящее питание используется в каскоде для устранения перезаряда емкости КБ нижнего транзистора. Это убирает ее модуляцию полезным сигналом. Все.
Нелинейные искажения в первом дифкаскаде образуются из-за того, что ток базы входного каскада исключен из цепи ООС. Поэтому , чем меньше входной ток каскада, тем меньше влияние сопротивления источника сигнала на входную нелинейность. Дополнительное использование каскода в первом каскаде со следящим питанием убирает также влияние выходной амплитуды сигнала каскада на модуляцию входной емкости первого транзистора.[/uquote]

Так бы и было, если бы негодяй Эрли не открыл эффект, который совпал по названию с его фамилией (везёт же некоторым), а теперь из-за него ток коллектора зависит от напряжения К-Э.
Вот для устранения этой зависимости и применяется следящее питание.
Насчёт уменьшения влияния сопротивления источника при уменьшении входного тока: чего же проще, постройте схемку, убедитесь, что так не будет.
Каскод не устраняет модуляцию тока коллектора напряжением К-Э и не устраняет влияние источника сигнала.

Добавлено after 4 minutes 18 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554738#p3554738"]Поэтому спектр входного сигнала должен быть ограничен. Шкритек - стр.30-42[/uquote]
Спектр входного сигнала ограничен и без всяких Шкритеков.
Если вы применяете меандр с вертикальными фронтами, значит отрываетесь от физической реальности.

Добавлено after 6 minutes 15 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554738#p3554738"]В результате образованные дополнительные гармоники могут не быть компенсированы цепью ООС из-за задержки распространения сигнала по тракту и приходу в цепь суммирования ООС и основного сигнала в нужное время.[/uquote]
Я же показал, что вы заблуждаетесь. Легко можно заставить ООС работать в звуковом диапазоне и даже намного выше. Симуль вам в помощь.

Добавлено after 7 minutes 7 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554738#p3554738"]Расчет гармоник основной частоты ( FOUR F) и расчет интермодуляционных искажений двухтональных сигналов штатная функция Микрокап 11. Как и функция расчета стабильности схемы с ООС., с расчетом и графиками запасов по фазе и амплитуде.[/uquote]
Вот именно "двухтональных".
А потом говорите о мифических "вспышках интермодуляции на фронте меандра"
Сигнал должен быть двухтональный, а вы загоняете сигнал широчайшего спектра. Или вы и не пытались проверять книжную брехню?

Добавлено after 8 minutes 29 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554738#p3554738"]Самый широкий - бесконечный спектр, имеет дельта импульс, а откликом на него является импульсная функция. Спектр шума я не рассматриваю.[/uquote]
Попробуйте рассортировать в одну сторону математические абстракции: дельта импульсы и импульсные функции, а в другую сторону физическую реальность: меандр - это всегда трапеция с конечной длительностью фронтов.
Математическую абстракцию не подашь на вход усилителя, ибо нет её в природе.
Итого сигнал обладающий максимально широким спектром, это меандр. Крутизна фронтов на ваше усмотрение.

Добавлено after 17 minutes 36 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3554738#p3554738"]емкость 47мкФ в ООС в моей схеме дает спад -0.5дБ на 20 Гц. АЧХ данной цепи ООС на низких частотах рассчитывается по другим формулам.[/uquote]

Я бы и рад соврать, чтобы сделать вам приятное, да симулятор не даёт.
Речь, конечно, не о частотных искажениях, а о самых что ни на есть нелинейных. Причём в самой линейной цепи. Вот только сигнал там нестационарный, как вы и заказывали, но почему-то думаете, что симуль не справится с ним. И отмахиваться от его показаний не желательно - себе дороже выйдет.
Терпеть не могу субъективные оценки качества усиления, но ведь большинство положительно оценивает увеличение ёмкости разделительного конденсатора до больших величин, явно избыточных для АЧХ.

То есть только ФВЧ, никаких усилителей, и уже нелинейные искажения, о фазовых вообще молчу.

Т.е. на выходе пассивной линейной цепи у Вас в симуляторе нелинейные искажения.
"Симулируйте дальше и больше." Может глянуть теорию? Или же все таки разобраться, может у этой цепи нелинейная нагрузка ?

А гляньте теорию, может и поймёте, чем чёрт не шутит.
В том месте гляньте, где преобразование Фурье. Возможно у вас точнее получится, чем у симулятора, тогда я гневное письмо напишу в Линеар, Технолоджы.

Вот про что-то подобное я и писал выше: при прохождении через усилитель даже синусоидального сигнала переменной амплитуды, форма огибающей меняется - и это слышно! Обязательно нужно учитывать этот эффект и расширять диапазон усиливаемых частот для его минимизации, ничто не мешает нижнюю частоту взять даже равной нулю (УПТ, однако... ), да и в области высоких частот запас должен быть...

На графике сммуляции виден переходный процесс начального заряда разряженного конденсатора и установление рабочей точки, который дает вторую гармонику. Вы запустили симуляцию при нулевых начальных условиях для реактивных элементов, когда в течении нескольких периодов происходит установление переходных процессов. В реальности разделительные цепи выбираются с запасом и в реальной цепи такого процесса не будет. Эту особенность работы с симулятором надо учитывать. Поэтому для расчета стационарных процессов в Микрокапе с 10 версии ввели специальную функцию при расчете переходных характеристик процессов - режим установления рабочей точки, в том числе и усилителей, чтобы учесть переходные процессы при симуляции и проводить преобразование Фурье корректно. Это делается на протяжении заданного количества периодов входного воздействия. Без данного режима на первом проходе для первого периода сигнала искажения для стационарного процесса считаются не корректно. Этим грешит Микрокап 9 и ранее. Там нет данной функции при расчете переходных процессов.

В результате обмена мнениями схема "идеального" усилителя будет ?
Или это просто для поговорить ?

Enman писал(а):В результате обмена мнениями схема "идеального" усилителя будет ?
Или это просто для поговорить ?

Идеала не существует. Есть только попытки к нему приблизиться. Где остановиться на этом пути каждый решает исходя из разумной достаточности.
Варианты решений предлагались ранее.

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3555581#p3555581"]при прохождении через усилитель даже синусоидального сигнала[/uquote]

Точнее при установлении синусоидального сигнала.
А поскольку для опознания низкочастотных ударных инструментов важен фронт импульса, то и для усилителя важен процесс установления на НЧ.

Добавлено after 3 minutes 26 seconds:
[uquote="Enman",url="/forum/viewtopic.php?p=3555628#p3555628"]В результате обмена мнениями схема "идеального" усилителя будет ?
Или это просто для поговорить ?[/uquote]

Если сформулировать требования, то соответствующая им схема скорее всего найдётся.

А поскольку для опознания низкочастотных ударных инструментов важен фронт импульса, то и для усилителя важен процесс установления на НЧ.

Для передачи звучания клавишных инструментов и ударных, кода вместе с быстрым фронтом сигнала еще и наложены гармоники основного сигнала,( например рояля - фортепианные концерты, звучание треугольника или тарелок, важен еще динамический линейный диапазон усилителя, чтобы при нелинейностях громкий звук не подавлял слабый и постоянство от амплитуды сигнала фазовой характеристики усилителя. Скорость изменения фазы - изменение частоты. Вот поэтому динамические искажения в каскадах усилителя так важны.

По поводу изменения огибающей музыкального импульса в усилителе - красивые картинки можно посмотреть в http://reanimator-h.narod.ru/emos.html Не смотрите на то, что статья про ЭМОС - процессы в усилителе описаны без учета её влияния...

[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3555652#p3555652"]динамические искажения в каскадах усилителя так важны.[/uquote]

Не думаю, что нужен термин "динамические искажения"

Добавлено after 4 minutes 16 seconds:
[uquote="EMiq",url="/forum/viewtopic.php?p=3555652#p3555652"]важен еще динамический линейный диапазон усилителя, чтобы при нелинейностях громкий звук не подавлял слабый[/uquote]

Я бы это всё переформулировал так: усилитель не должен входить в ограничение.

Я бы это всё переформулировал так: усилитель не должен входить в ограничение.

Это важное условие. Но из теории радиоприемных устройств известен эффект подавления слабого сигнала сильным в нелинейных цепях - эффект забития. Примерно так - попробуйте услышать тихий звук на фоне громкого. Ухо - тоже нелинейный элемент.

Не имею ни малейшего представления об этом эффекте. Усилитель достаточно линейное устройство, ничего похожего не наблюдал. Особенности слуха проявятся одинаково и на живой музыке и на звуковоспроизведении.

Немного поразмышлял о шумах и отношении сигнал/шум на выходе таких усилителей с сверхглубокой ООС.
То, что отношение с/ш на выходе усилителя от входных источников шумов будет в норме, понятно. Оно будет определятся источниками шума на входе усилителя и пересчитано, исходя из усиления с включенной ООС всего усилителя и полосы входного шума -на выход. Но, с источником шумовой ЭДС и шумового ТОКА внутри такого усилителя что делать? Каскады, далее первого, не оптимизированы по шуму. Рассмотрим Источник Шума перед основным каскадом УН, после входного. Напряжение на входе каскадов, охваченного ООС усилителя, при максимальном сигнале на выходе усилителе пересчитывается с выхода на вход с учетом собственного усиления таких каскадов по напряжению. При сверхбольшом усилении УН полезный сигнал на входе УН составит не десятки милливольт, как в обычных усилителях, в которых каскады имеют местные ОС и невысокое собственное усиление , а десятки микровольт. Тогда можно оценить отношение с/ш на входе такого каскада ( там полная звуковая полоса и часто более) и пересчитать на выход усилителя уровень выходного шума. И это усиление каскада не давится цепью ООС. Оно там всегда. Учитывая, что типовые напряжения шумов приведенных ко входу МШУ около 0.3-0.5 мкВ, а не оптимизированных по шуму около 1.5- 20 мкВ ( в звуковой полосе частот), при полезном сигнале на входе 100-200 мкв отношение с/ш будет крайне низким.. Сверхнизкие искажения ниже -120 дБ при отношении с/ш 40-60 дБ теряют всякий смысл и полностью перекрываются шумом. При меньших выходных напряжениях на выходе такого распределения усиления каскадов все еще хуже.
Исходя из вышесказанного, возможно только максимальное усиление в первом каскаде такого усилителя, чтобы при большом разомкнутом усилении отношение C/Ш на входе второго каскада оставалось на сбалансированном уровне - напряжение полезного сигнала единицы - десятки мВ. При этом вопрос перерегулирования в кольце ООС остается важным, чтобы при разгоне усиления первого каскада не перегрузить ВЧ составляющими входного сигнала второй каскад усиления при задержке компенсации в петле ООС.

Если не теоретизировать, то ваши расчёты опровергаются всеми измерениями сверхлинейных усилителей: ни разу уровень шумов (усилитель+карта) не был выше собственных шумов карты.
Что касается теории, то известно, что ООС не влияет на уровень шумов на выходе усилителя. Разумеется глубина ООС тоже не влияет.
Уровень шумов определяется первым каскадом, если его усиление достаточно велико, вклад других каскадов ничтожно мал.

В своих расчётах вы путаете вход первого каскада и вход усилителя, это совершенно разные входы. Величину "около 0,3-0,5 мкВ" надо относить к входному сигналу 2 В.
Хотя дифференциальный сигнал составляет даже не десятки микровольт, а единицы и доли микровольта, отношение С/Ш в нём того же порядка, что и во входном сигнале.

Глубокая ООС не является чем-то новым. Измерительные усилители могут обеспечивать гораздо меньший уровень шумов и при этом охватываются ООС любой необходимой глубины.

Я понял, что Вы меня не поняли. Популярно в книге Шкритека.

Боже избавь.