ООС? Это очень просто

MakarOFF

Старожил
8 Мар 2017
1,286
374
Выходит что транзисторы выхода УН нужно сдваивать, страивать и т.д. или применять помощнее и крепить на радиатор?
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Невозможно током 5мА обеспечить бесконечную скорость нарастания на нагрузке порядка нескольких десятков пФ.
А нам не нужна скорость. Нам нужна линейность: работа каскадов без отсечки тока. Скорость отдадим Могильному, он будет рад.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Какой глубокоООСный усилитель переваривает квадрат полной амплитуды без отсечки/насыщения?
Никакой. Нам не нужна полоса полной мощности 2 МГц. См. вверху: МАСТЕР проверялся на 12 В из 40 В возможных. Это приличное напряжение.
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,135
6,656
Плюк
Никакой. Нам не нужна полоса полной мощности 2 МГц.
О!
Когда некоторые рассказывают о том, какой большой и красивый квадрат на выходе уся, мне всегда интересно, слушают они тоже квадрат? Или все-таки что-то в звуковом диапазоне.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1587750337132.png

Вот, кстати, этот подъём искажений с частотой - типичное указание на
скрытые динамические искажения,
или на то, что они никуда не исчезают, просто уменьшается их уровень.

Саму зависимость Кг вс частота перегнуть в обратную сторону или выровнять не в силах никто в мире,
а вот набором петлевого усиления
сбить уровень самой верхней её точки ниже уровня обнаружения - или уровня шумов
вполне возможно.

Потому, кстати, я всегда мерил Кг на 20к: если он мал там, на остальных частотах он ещё меньше.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
для повышения ЛИНЕЙНОСТИ каскада
в звуковом диапазоне ток конденсатора коррекции должен стремиться к нулю.
Но, так как это противоречит требованиям устойчивости, решение заключается в компромиссе меж устойчивостью и линейностью.
То есть, ёмкость этого конденсатора надо минимизировать.
Отсюда, кстати, возникает понимание технологии расчёта коррекции УМ в симуляторе:
1. Задаём Скорр на выходе УН порядка 22 пФ.
2. Комбинациями сопротивлений и ёмкостей других цепей коррекции пытаемся застабилизировать усилитель.
а) получается: профит,
б) не получается:
3. Задаём ёмкость Скорр 33 пФ,
б) не получается:
4. Задаём 47, 56, 68 пФ. Должно же когда-то получиться.

Но суть метода незыблема:
а) сначала задаётся ёмкость конденсатора на выходе УМ,
б) во избежание
уменьшения петлевого усиления
и увеличения исходных искажений каскада
за счёт неоправданной растраты тока
она не должна быть чрезмерной.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1587797877172.png
Хорошо, что мы его забанили. Это ж Сусанин от электроники. Лишь бы языком трепать и руками по клаве лабать.
Ссылка на пост с динамическими искажениями однокаскадного усилителя:

 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Что нажать, чтобы увидеть скрытые динамические искажения ?
Факторы динамических искажений -
рост напряжения сигналамана на входе каскада,
рост выходного тока каскада
с частотой.
Их можно видеть в режиме АС-анализа по напряжению на входе каскада и по его выходному току, их можно видеть по увеличению искажений с ростом частоты
- например, росту интермодуляционных палок от 1к и 1,1к к 19-20к.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
С ростом частоты любой усилительный каскад упирается в то, что весь выходной ток уходит на перезарядку паразитных ёмкостей активного элемента и вокруг него. Если ООС вокруг АЭ работает, то наряду с прежним напряжением входного сигнала она видит снижение выходного напряжения. То есть, увеличивается разностное (дифференциальное) напряжение - разность меж входным и масштабированным выходным напряжениями. Даже в однокаскадном усилителе с ООС.

Видим два фактора роста искажений: входное напряжение и выходной ток подошли к своему пределу. Столь же типично для людей, как червя назвать дождевым, потому, что он погибает в дождь, эти искажения называются собственно динамическими искажениями - потому, что они очевидны на экране осциллографа как явно отличные по форме от синуса. А если смотреть на них в их непроявленном виде, то это просто рост выходных токов и входных напряжений каскада, и другого средства борьбы с ними, как углубление ООС и расширение полосы её работы, просто нету.
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,135
6,656
Плюк
другого средства борьбы с ними, как углубление ООС и расширение полосы её работы, просто нету.
Можно еще не допускать попадания высокочастотных сигналов большой амплитуды в точку сравнения.
Для этого используются фильтры на входе и выходе УМ.
А для того, чтоб такие сигналы не возникали внутри самого УМ, нужно линеаризовать каскады УМ, особенно выходной.
Например, при работе ВК с отсечкой тока, можно прямо на экране осциллографа наблюдать выбросы в моменты переключения плеч ВК.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
На вегаляпе продолжают уверенно наращивать количество шумовой информации:

1589022761186.png
27 страниц хаотично расставленных букв.
Например:

1589022427607.png

Импеданс динамика носит, в основном, индуктивный характер. По сути, электрически это катушка.
При любой высокой скорости нарастания сигнала на катушке её ток увеличивается медленно, в полном соответствии с её индуктивностью. Наращивать скорость сигнала на выходе до 200...1500 В/мкс ради управления маленькой пищалкой - сильно жирно. Значит, скорость нам нужна не для того.

Скорость косвенно показывает запасы тока, которые каскад готов бросить на зарядку конденсатора коррекции. Если вспомнить, что размах выходного тока - фактор искажений, ясно: запас по скорости нужен независимо от наличия нагрузки. Усилитель вносит динамические искажения не по факту малого сопротивления нагрузки, а по внутренним причинам - из-за перегрузки каскадов по входному напряжению и выходному току. Наличие входных и выходных фильтров помогает уменьшить вероятность и силу перегрузок, но не устранить их абсолютно.

Агеев внёс предложение рассматривать не предельно возможную скорость нарастания - на пределе отсечек-насыщений каскадов, а меньшую, с разумными размахами токов и напряжений, по критерию каких-то вменяемых искажений. ИМХО, если дело дошло до усиления меандра, думать о сверхлинейности каскадов - не самая лучшая затея, но здравое зерно в предложениях Агеева где-то есть. Осталось научиться мерить линейность на высоких скоростях нарастания, но Агеев и тут придумал тест на интермоды 500/501к. Никто не понял, нафига.

Итого.

1. Высокая скорость нужна не для управления динамиками, но ради запаса по токам и напряжениям - или запаса по линейности - каскадов усилителя.
2. Динамические искажения - результат не низкой перегрузочной способности ВК усилителя по выходу, а работы каскадов его УН в режиме большого сигнала.
3. Запас по скорости нарастания нужен ради линейности вне зависимости от наличия нагрузки. Любой симулятор покажет рост искажений усилителя/ОУ с падением его быстродействия даже безо всякой нагрузки.
4. Лучший способ борьбы с динамическими искажениями - набор высокого петлевого усиления или углубление ООС, а также правильная частотная коррекция усилителя.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Постом выше сказано, что в усилителе Васильева не будет петлевого 90 дБ/20к, максимум - 30 дБ. Здрасьте, нате:

1591620100614.png

Почему оно так вдруг?
В силу отсутствия логики и понимания элементарных процессов в усилителе.

Вкрации:
миллеровская однополосная коррекция снижает Ку усилителя.
Как?!
Сначала поясню на пальцах: миллеровская коррекция -
частотно-зависимая разновидность параллельной ООС.
Эта ООС углубляется с ростом частоты.
Какие свойства параллельной ООС?
Напряжение в точке её приложения стремится к нулю:

Uдифф = Uвых / Ку каскада или ОУ
То есть, миллеровская коррекция уменьшает Ку ОУ или иного усилителя
коротким замыканием выхода предыдущего каскада по переменному току
с ростом частоты сигнала.

Тогда, как набор петлевого усиления и повышение линейности
требуют высокоомной нагрузки каскада.

В этом и сокрыто противоречие миллеровской коррекции вс линейность.
Или одно, или другое.

Если хочешь чего-то добиться от ОУ и транзисторов,
это свойство миллеровской коррекции ты должен знать и понимать, как "Отче наш"
или своё имя.

Отсюда следуют оргвыводы:
Ку каскада, к выходу которого приложена миллеровская ООС,
с ростом частоты стремится к нулю.
Что тоже противоречит углублению ООС и линейности.

Смотрим теперь это подробнее:

1591621089257.png

Модель К157УД2. Выделен конденсатор С1 миллеровской ООС и высокоомные (изначально) цепи коллекторов Т16Т10, Т12 с базой Т6, куда эта ООСь приложена.

Напряжения сигналов в характерных точках ОУ:

Частное напряжений выхода-13 и -входа-3 даёт нам типичную АЧХ Кухх ОУ:

1591621296543.png

На 20к примерно 600 раз или 56 дБ усиления. Если убрать миллеровскую коррекцию,
разность АЧХ станет такой:

anigif.gif

Куда же пропадает усиление? Смотрим вклады усиления каскадов
по отношению их выходных напряжений ко входным:

1591621940857.png

Вклад второго каскада.

anigif.gif

Ку второго каскада от наличия конденсатора коррекции почти не зависит.

Ку первого каскада, сразу гифка:

anigif.gif
Выигрыш на 20к: 27 дБ - 3 дБ = 24 дБ.

Вывод: даже из-за скромной - 5 пФ - миллеровской коррекции первый каскад теряет много усиления. Поставим-ка мы конденсатор поёмче, 40 пФ:

anigif.gif
На 20к с миллером в 40 пик Ку первого каскада равно -13 дБ.
Это уже не усилительный каскад, а ослабительный.
По сравнению с вариантом без Миллера проигрыш усиления - 100 раз или 40 дБ.

Вот почему все лохи так любят миллеровскую однополюсную коррекцию:
с виду - усилитель, на деле - фуфло.

Так вот, мы выполнили квест и можем понять ответ на исходный вопрос:
Почему в двухкаскадном усилителе с миллеровской коррекцией во втором каскаде
глубины ООС 90 дБ/20к недостижимы в принципе.

Потому, что входной каскад на этих частотах
ослабляет сигнал вместо усиливать.

Откуда же люди берут такие графики петлевого:

1591623146333.png

в заведомо мелкоООСных усилителях с самой поганой коррекцией?

Это ещё одно пагубное заблуждение, даже не увесистое заблуждение,
а просто нарушение технологии расчёта петлевого усиления.

Смотрим на примере той же ИМС, но миллеровский конденсатор включим по-разному:

anigif.gif

Когда правый вывод С1 подключен к общей петле ООС, кверху - это неправильно. Это добавляет усиление в миллеровской петле ООС к общему петлевому усилению, а мы знаем, что первый каскад ослабил сигнал на 13 дБ.

Пост будет продолжен, просьба не ломать последовательность.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
anigif.gif

Вот эта разница меж правильным и неправильным включением местных петель ООС
и вводит в заблуждение некоторых господ.

А ларчик-то прост: как может быть 65 дБ петлевого в схеме,
где даже холостого хода более 37 дБ не набирается,
да минус 10 дБ на ООС?
Перепроверяться надо.

1591624130021.png

Итого, что мы поняли.
При расчёте петлевого усиления в ЛТС
местная петля ООС должна быть подключена
к выходу усилителя:

1591624358469.png

Или к точке внутри схемы:

1591624442636.png

Но ни в коем разе не вместе с основной, общей ООС:

1591624535282.png

Это даёт большую погрешность вычисления глубины ООС и приступы самонадеянности:
включи Миллера, получи 100 дБ/20к петлевого.
Человек строит усилитель и думает, что там - 100 дБ петлевого,
на деле там и 30 дБ не набирается, зато куча искажений.

Миллеровская однополюсная коррекция приводит к напрасной потере ООС и линейности.
Не дай Господь, ты это забудешь. На кой ляд ты тогда и жил.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
После опуса чуть выше читаем на вегаляпе такие падежи:

1591726093205.png

1591725992118.png
_______________(с)
Нашёл, где спросить. Ещё у Рубальского поинтересуйся. Вегаляп - рассадник идиотии.
По вопросу: на схеме миллеровская ООС через С8 в высокоомную точку Т2Т11Т8 просчитана правильно.

1591726372177.png

1591726435025.png
_____________________________(С)

Она даёт нам понимание:
никакая схема со входным каскадом по любой схемотехнике
и бесконечным выходным сопротивлением,
входящим с С7 12 пФ в петлю миллеровской ООС
не даст петлевого более 65 дБ, судя по усилению холостого хода:

1591726733017.png

А тем более 90 или 100 дБ, как заявляют Васильев с Авхимовичем, и про себя думает Корсаков.

Тупо следи за пальцами:
с миллеровской коррекцией ни - каг - да свыше 65 дБ.
С миллеровской коррекцией ни - как - кая топология.

Потому, что 65 дБ Кухх (на картинке выше) минус КуООС 20 дБ = 45 дБ.
Вот это и есть петлевое в самой критичной точке звукового диапазона - на 20к,
привыкай считать по наихудшему значению.

Потому схемотипы
Корсакова:

1591727175908.png


с Миллером С2 в чудовищные 68 пФ,

Авхимовича:

1591727245438.png

с Миллером С2 в 10 пФ // 1 МОм(!),

и примкнувшего к ним Васильева:

1591727425691.png

с Миллером С4 36 пФ,



тупо не набирают нужного для сверхлинейности петлевого в 70...80 дБ, которое было у ВВС-2011 и СЛА-99,
и не могут показать Кг20к менее 0,000.3%, как эти усилители на заре сверхлинейности.
То есть, регресс налицо и 20 лет - насмарку: строили мы, строили, 30 дБ петлевого (30 раз) построили. :)

Шейм и позор. И они ещё плачуть: чо ты нас критикуешь,
хотя читают наш форум и видели десятки моих постов,
где это во многих видах разжёвывалось отнють не для профессуры МГУ или МТИ,
то есть, в легко усвояемом виде.

У МАСТЕРа, кстати, 110 дБ или 316.000 раз петлевого на 20к. И у нас таких усилителей МНОГО.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Теперь ещё раз разберём многопетлёвость и работу ООС, но на схеме попроще.

1591728113918.png

Ты ж можешь разобраться в схеме с двумя ОУ: Е1 и Е2 по 1000 раз усиления каждый
и пятью резисторами, где четыре - в ООС?
Тогда поехали:
Общая ООС: R3/R1 = 10 раз Ку.
Местная ООС: R4/R3 = 1 раз Ку.

Всего-то. Даже батареек нету. Всё - для тебя, чтоб ты понял, а, поняв, что-то изделал. Толковое, разумеется.

Нас тут интересует Кухх, усиление до введения ООС:

Кухх = Увых(х) / Удифф

1591728520725.png

Несмотря на применение в схеме двух ОУ Е1Е2 с Ку по 1000 раз каждый, на общее доООСное усиление работает только один ОУ, первый. ОУ в местной петле ООС в общую петлю усиления не даёт.
Даром только питалово жрёт.
Это, примерно, случай Натали Могильного: понятно, если мы доведём Ку второго каскада до 10 раз:

1591728746310.png

Кухх увеличится на эти 20 дБ:

1591728782894.png

Ку20к большинства ОУ имеет примерно 60 дБ, как и в нашем примере.
Поэтому 80 дБ - это реальное предельное усиление холостого хода на 20к такого усилителя, как Натали.

Ниже покажем, как Могильному удалось избавиться и от него. Не переключайтесь.
80 дБ холостого усиления, Карл. Петлевое меньше холостого на КуООС, 20 дБ:

1591729031650.png

Вот: Ку.петл меньше Ку.холостого на КуООС, 20 дБ:

1591729109342.png

Упс. Ошибка в расчётах. Реально херня какая-то. Только что я мерил Кухх - оно было менее 80 дБ.
А тут - 98 дБ петлевого, Х.У.Я.К.С! (Хочется Установить Ясную Картину Событий)

1591729304795.png

Вот где собака зарылась. Неправильно подключена местная петля ООС - к нагрузке!
А ну-ка, переключим её к выходу уся:

1591729397425.png

1591729439018.png

Почти 80 дБ Кухх минус 20 дБ на ООС равно почти 60 дБ. Теперь всё сходится. :)
Максимум, на что может рассчитывать Могильный в Натали на ОУ с Ку20к = 60 дБ - это 60 дБ петлевого.

Теперь смотрим, как можно избавиться и от них.
Все видели
в Натали,
ЕСах Брагина,
а также в трекингах Сафронова
занятные конденсаторы ООс вокруг ОУ:

1591730072297.png

Што это им даёть, если они его так любять? Давайте и себе такой прилепим?
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1591730408266.png

Прилепили.

1591730468138.png

Вот представь себе лицо Могильного в данный момент времени. Всю свою напрасную жысть он распинался, что я злобише третиренг и гнусише издевайтунг над новокузнецише гениусом путём неправильных моделей.

1591731208371.png

В этой схеме нет никаких моделей, ОУ, транзисторов и режимов, только
множители, резисторы, конденсаторы, один несчастный источник сигнала и пара формул.
И она показывает 45 дБ петлевого на 20к. И в Мультисиме показывает. И в Микрокапе покажет. :)

Вот ведь нескладуха, Вадя?

А вот что предложил Рус2000 в теме Натарашка - гибрид Натали и Чебурашки. Сверхлинейный:

1591731491333.png

Разорвать местную петлю ООС. Вот что это даст:

1591731585674.png

Даже с дурацким конденсатором С1 в ООС вокруг ОУ1 петлевое взметнулось до 86 дБ/20к.
Даже тут могильный конденсатор отгрызает под 15 дБ усиления, превращая АД825 в ТЛ071.
А с устранением конденсатора -

1591731691262.png

Без малого - 100 дБ/20к. Вот поэтому Могильный эту схему у Руса и украл. Даже он понимает, что 99 дБ петлевого - лучше, чем 45.

Тут самое время запеть: а чо это ты надеешься на какие-то кругляшки, разве они правильно описывают сложнейшие усилители?
Именно так оно и есть. Характеристики схемы под ООСью диктуются параметрами ООСи
независимо от типа активных элементов в петле, а только в силу развиваемого ими усиления:
чем усиление выше, тем больше характеристики усилителя определяются цепями ООС.

Дальше будет про Белку, Корсакова и Васильева, не переключайтесь.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Теперь смотрим, что натворили эти три красавца. Нет, это не кляуза за спиной трудяг: все трое читали моё нескрываемое мнение, и решили примерно так:

1591732380524.png

Сапоги-то всмятку, и показать это можно на пальцах:

1591732485504.png

Выделены конденсатор С2 10 пФ и высокоомная точка приложения ООСи.
Моделим:

1591732768032.png

Чтобы Вадим Авхимович не обвинил меня в подтасовках,
Ку ОУ или каскадов уся повышено до 10.000 раз, см. выделенные красным циферки. Высокое выходное сопротивление первого каскада // входному второго показано R2 1МОм, а резистор 11 1МОм в местной петле ООС - рез. 6 в модели. Смотрим, что выходит с петлевым:

1591732891382.png

46 дБ на 20к.
На минуточку: из 100.000.000 (ста, мать их, миллионов или 160 дБ)
минус 30 дБ на ООС (100 млн холостого хода делить на 30 раз ООС равно 3 млн петлевого)
осталось ...200 раз.
Этта што, млять, издевательство?

1591733161907.png

А вот столько давал симуль по более сложной модели тут:

https://rcl-electro.ru/threads/УМ-Фёдрыч-Рабочее-название-Линн_6.341/post-77012

Снова смотрим петлевое, но убираем резистор 6 1 МОм:

1591733360179.png


anigif.gif

На 20к потери прежние, а на НЧ резистор выел почти 90 дБ усиляжа.

Убираем резистор и конденсатор:

1591733915107.png

130 дБ глубины ООС.
С такой глубиной ООС, Вадим, можно сделать сверхлинейный усилитель даже из тракторного коленвала.

Это касается и Корсакова с Васильевым с их полностью схожими схемами:
смотрите, что вы творите. Позор же: тремя лишними деталями усилитель в гроб загоняете.
Мне за вас невыносимо стыдно. Вам бы лопату, да уголь зачищать, стоя на коленях в забое лавы 80 см высотой, а вы схера-то в электронику полезли.

Моделька побаловаться: скачивайте, интересуйтесь - это или хлеб ваш, если поймёте суть, или позор невыносимый - если на своём прыгать будете.
 

Вложения

О Нас

  • Наше сообщество существует уже много лет и гордится тем, что предлагает беспристрастные и критические обсуждения среди любителей радиоэлектроники. Мы каждый день работаем над тем, чтобы быть лучше.

Быстрая Навигация

Пользовательское Меню