ООС? Это очень просто

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Re: A Very High Performance Class A Headphone Amplifier
Цитата
Сообщение от Nick
Гармоники от синфазной составляющей обычно проявляются только на малых уровнях искажений, часто с -100...120дБ. Но это зависит от многих факторов, например какая амплитуда синфазки и какое её подавление.
Из-за этих искажений с углублением ОС общие искажения усилителя будут ниже только до определённого уровня .
Дальшейшей углубление ничего не даст, т.к. искажения от синфазной составляющей ей не подавляются.

Валет:
Это, безусловно, правильно по сути, но форма подачи может привести к ложному заключению, что ОООС не подавляет искажения первого каскада внутри своей петли. На самом деле, как следует из вашей схемы, напряжение ОООС подается на инв. вход LT1115, он и является точкой сравнения. Но сравнение происходит с входным сигналом в сумме с напряжением между инв. и неинв. входами МС, которое находится вне петли ОООС, она к ним не имеет никакого отношения. Для однозначного толкования вашего поста следовало бы уточнить, что искажения от синфазной составляющей находятся вне петли ОООС и поэтому не подавляются.
ИМХО

У, ё. Не хочешь головой думать - заставь компьютер.

Строим простую модель: усилитель на ОУ с
Ку=(R2+R1)/R1=10 раз.
Из входного дифкаскада выделяем и включаем последовательно инвертирующему входу источник ошибки V1 100 мВ:

1596995989228.png

На выходе - усиленная в Ку раз неподавленная ошибка входного каскада.
Для положительного потенциала ошибки ОУ включен инвертором, потому выходной потенциал отрицательный.
Если ООС не устранила самую элементарную ошибку по постоянному току,
где у любого ОУ - бездна усиления холостого хода и петлевого,
как разобраться ей с ошибкой (искажениями) входного каскада на переменном токе?
С синфазкой?
Никак. Входной каскад - эталонный.

Поменяем вход подачи ошибки:

1596996649318.png

Теперь ОУ включен неивертом, полярность усиленной ошибки входного каскада на выходе изменилась на положительную, но модуль её остался прежним.

Никакая ООСь не уничтожает ошибку каскада сравнения. Это очень важное для глубокоООСья знание. Из него получаются некоторые следствия:
1. Абсолютно линейный усилитель сделать невозможно. Всегда есть ненулевая ошибка входного каскада, и она усиливается в Ку раз.
2. Введение местных петель ООС в надежде на линеаризацию всего усилителя - абсолютно очевидно дурацкое занятие. Чем больше удалось выделить усиления в отдельную петлю ООС, тем больше абсолютная величина разностного сигнала - а от неё прямо зависят неподавляемые ООСью искажения.
3. Единственная дорога в сверхлинейность - набор усиления и уменьшение разностного сигнала. Меньше сигнала - меньше искажений.

Собственно, Бруно Путцейс чуть выше говорит то же самое.
Некоторые спрашивают меня: как ты понимаешь библейское выражение "глас вопиющего в пустыне"?
Дык, вот же он. Пустыни нету, это аллегория, но и среди миллионов ушей бывает некому слышать Истину.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1597232140202.png 1597232105279.png
Брехня. Там, постом выше, не указано, что это - именно смещение. Это - ошибка любого рода и полярности, вплоть до переменного тока. Абстрактная, то есть - от-влечённая ошибка.
Напряжения усиливаемого сигнала на входе первого каскада ОУ, а следовательно и напряжение его искажений, зависят от глубины ООС и они тем меньше, чем глубже ООС.
Брехня. Никогда искажения каскада не зависят от глубины ООС.
Только от напряжения входного дифференциального (разностного) сигнала.
А уж оно для входного каскада зависит от усиления холостого хода Кухх:

Удифф = Увых / Кухх

Где в этой формуле ООС?
Нету.
Потому все рассуждения, что искажения каскада зависят от ООС - брехня.

Точно так же искажения каскадов внутри петли ООС не зависят от глубины ООС,
так как никакая ООС не устраняет главной инструментальной причины искажений:
входного напряжения
.

По сути, каскады не знают, есть ли ООС, или её нет.
Им подан на вход некий сигнал, они его усиливают с искажениями,
зависящими от напряжения этого сигнала и входной перегрузочной способности,
напряжения выходного сигнала и выходных искажений: эффекта Эрли с нелинейностью Скб.

Другое дело, что в силу ООС каждый каскад получает вместе с сигнальным напряжением
напряжение ошибки - суть инвертированное и приведённое ко входу (то есть, поделенное на его Ку) искажение.
Усиливая суммированные полезный сигнал и ошибку, каскад выдаёт неискажённый сигнал.
в отличие от напряжения смещения и шума, искажения входного каскада, приведенные ко входу, ООС уменьшает пропорционально ее глубине.
Повторюсь: брехня. Это может видеть и первоклассник:
входные искажения каскада зависят от напряжения входного сигнала,
оно - от Кухх, усиления холостого хода:

Увх = Увых / Кухх

В формуле нет намёка на ООС, а есть указание на Кухх.
Это значит, что входной каскад ОУ (не весь ОУ, а входной каскад!)
вносит одинаковые искажения при одинаковом входном сигнале
вне всякой зависимости от того, включен ОУ повторителем или усилителем сигнала.
Не принимая во внимание искажения от синфазного сигнала, речь не о них.
Твое заблуждение произрастает из статьи С.Агеева в журнале «Радио» в 2000г., где впервые представлена «усовершенствованная» теория ООС.
Было бы очень приятно, чтобы меня сравнивали с Агеевым и считали его учеником, но нет.
Мои выводы основаны на извлечении из моделей нескольких усилителей входных каскадов
и сравнения вносимых ими искажений как в составе усилителя, так и в свободном включении.

Так вот, уровень искажений всех сверхлинейных глубокоООСных усилителей
прямо определяется уровнем искажений входного каскада.

А пояснения Агеева очень хорошо это наблюдение иллюстрировали,
так что не оставалось иного выбора, как принять их и согласиться с ним.
Поэтому исправь свои модели под усиление сигнала и сравни его напряжение и напряжение искажений входного каскада, приведенные ко входу ОУ, для разных глубин ООС при том же Ку=(R2+R1)/R1=10 раз.
Тебе должно быть ясно, что искажения входного каскада - это аддитив. ООС на них не влияет.
Не, я не настаиваю. Броди впотьмах дураком, строй говённые усилители, это твоя карма.
Мне какое чо? Свою карму я отработал,
см. Яндекс-диск, ПСС Жуковского, том 127, глава 176-я, стих 547-й.

И - да. Если абстрагироваться от искажений при усилении синфазного сигнала,
абсолютно похер, находится ли входной каскад внутри петли ООС, как в инв. усилителях,
или снаружи, как в неинвертирующих.
Всегда, в тех и других, имеется ненулевой дифференциальный сигнал,
который вынуждает входной каскад вносить искажения.
И эти искажения никакой ООСью не давятся.
Можно лишь снизить их уменьшением вызвавшей их причины.
Она уменьшается, напоминаю третий раз только в этом посту, в силу Кухх.
Если найдёшь другие условия Удифф, обязательно соопчи.
 
Последнее редактирование:

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Шкритек-1.png Шкритек-2.png

Зависимость искажений каскада от его входного напряжения.
Шкритек:

Как видим, никакой привязки к наличию ООС или её отсутствию нету. Каскад тупо искажает от напряжения входного сигнала, а оно напрямую связано только с усилением этого каскада:

по ТЗ, от выходного каскада УН в УМ требуется, например, 40 В выходного напряжения,

Увх = 40 В / Ку каскада, что совершенно очевидно,

значит,
при Ку каскада 100 раз Увх = 400 мВ,
при Ку каскада 1е4 раз Увх = 4 мВ,
и попа не надо звать, чтобы глянуть в таблицы Шкритека и понять:
хвалёная исходная линейность
прямо определяется коэффициентом усиления каскада по напряжению.

Не от глубины ОООС зависит исходная линейность, а от Ку.
Но так как от Ку зависит и глубина ООС, а она определяет результирующую линейность,
некоторые путают исходную линейность с результирующей,
а работы Ку с работой глубины ООС.
 
Последнее редактирование:

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1597348968827.png

Ну, вот. Ему говорится: входное напряжение - причина искажений каскада.
Одна из, но, в плане усиления и ООС нас интересует именно она.
Это и есть существо вопроса.
Он начинает включать дурачка: а где тут полюса? а где многопетлёвость?

Полюса,
с точки зрения входных напряжений каскадов,
как фактора исходной нелинейности усилителя,
показывают, с какой частоты растёт входное напряжение каскада,
на выходе которого данный полюс сформирован.

Невразумительно, ессно.
Смотрим иллюстрации.

1597349192522.png

Типичный усилительный элемент - операционный усилитель. Это - элементарный К157УД2.

1597349246055.png

Вот АЧХ фактора искажений: входного напряжения дифкаскада.
При чём тут полюс? - да сам вопрос смеху подобен.
Вот же, сыночек, море:
напряжение входного сигнала
как фактор нелинейности каскада
растёт с частоты 50 Гц.
Почему?
Потому, что на выходе входного дифа задар первый полюс АЧХ ОУ,
который формирует конденсатор миллеровской коррекции С1 и импедансы выхода ДК/входа ОЭ.

В любом подобном ОУ есть частота, с которой линейность ОУ падает.
Вот даташитная АЧХ эту частоту и показывает - как всем привычный полюс.

Идём далее.

1597349534227.png

Это - АЧХ входного напряжения второго каскада ОУ.
Видим, что полюс на выходе каскада с ОЭ задан на частоте 120к.

То есть, если сопоставить эту и предыдущую АЧХ,
видно, что ключевой фактор исходной нелинейности,
на которую яростно надрачивает самая бессознательная часть вегаляпа,
- это неправильная (для звука) миллеровская однополюсная коррекция.
Каскады ОУ без миллеровской коррекции
суммарно дают на много десятков дБ больше усиления, чем с нею.

Заодно конденсатор этой коррекции вместе с импедансами выхода ДК / входа ОК-ОЭ
представляет собой вторую, вложенную петлю ООС той самой многопетлёвости,
которую тягает за собой Могильный, как старую полковую шлюху:

1597351451252.png

АЧХ входного сигнала от изменения ёмкости конденсатора коррекции
справа налево: с 1 пФ до 101 пФ через 20 пФ.
Ёмкость конденсатора растёт, вложенная ООС углубляется -
а фактор нелинейности усилителя растёт:



Красным - высокий первый полюс, мелкая вложенная ООС
и малое входное напряжение, как фактор исходной нелинейности каскада.
Голубым - очень глубокая линеаризующая местная ООС,
но очень большое входное напряжение как фактор исходной нелинейности каскада.




Вот так растут искажения с ростом глубины местной "линеаризирующей" ООС.
Могильный, хорошо ли ты это видишь, мелкий засранец?

1597350038527.png

Меняем коррекцию на миллеровскую двухполюсную: см. R17C3, С2 и С1.

1597350153636.png

Фактор исходной нелинейности входного каскада - его входное напряжение
начинает расти с 800 Гц.
Двумя элементарными деталями удалось раздвинуть зону линейной работы ОУ в 16 раз.

А он спрашивает: тату, а где воно море а причём тут АЧХ! :)

Ваше слово, товарищ маузер:

1597350658570.png

Спектр интермодов с миллеровской однополюсной коррекцией.

1597351010485.png

Спектр интермодов с двухполюсной миллеровской коррекцией.
Палка 1к провалилась на 10 дБ, плечики 18-21к - на 14 дБ.
Наглядно:

anigif.gif

Всего двумя деталями получен неплохой выигрыш.
Окупилось ли изучение причин нелинейности и влияния на неё полюсов?
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1597353020875.png

Если человек беден, то надолго. Если туп - навсегда. :)
Он там, кстати, передёрнул и не привёл продолжение моей фразы:

1597355031073.png

Значит, он этой пропущенной части фразы и боится, там его бить и надо.

Смотрим первую попавшуюся схему усилителя:

1597353250197.png

Харман-Кардон НК6800, на наше счастье -
более-менее грамотно скорректированный двухполюсной миллеровской коррекцией.
Видим ёмкости нагрузочных конденсаторов коррекции: С431 и С433 - 330 пФ.
Ищем ДШ на прилегающие к точке коррекции транзисторы:

1597353575231.png
1597353600807.png

Для 2SA999:

1597353769641.png

Транзисторы прп обычно имеют меньшие Скб.

Вопрос ставится так:
Cпособен ли Вал самостоятельно сложить 2+2 и сравнить 2...5 пФ Скб с 330 пФ коррекции?
И што там может гулять, если вес коррекции в 66 раз больше веса Скб?
Даже если транзистор исчезнет, ёмкость узла коррекции этого не заметит!
Но на деле сигшнал в точках коррекции невелик - максимум десяток милливольт,
поэтому дельта Укб и Скб невелика: ёмкости их почти не меняются,
куда же лететь полюсам? :)

А эти шарлатаны, Петров, Рубановский и Вал тут развели теории
о летающем цирке Монти-Пайтон. :)

1597353980149.png

Вторая часть схемы Харман-Кардона НК6800, выход УН - ВК:
ёмкость Скб транзисторов выхода УН

1597354186675.png

Примерно такая же ёмкость у всех остальных транзисторов, итого - 20 пФ.
Изменяются они противофазно: если в одном плече Укб уменьшается и Скб растёт,
в противоположном плече Укб растёт и Скб уменьшается.
Итого, суммарная Скб всех 4-х транзисторов почти не меняется.
Смонтажа и Спаразитов в нагрузке УН - порядка 10...20 пФ,
Скорр 455 и 457 - по 33 пФ,
итого стабильных ёмкостей в нагрузке УН - 76...86 пФ
против нескольких пикофарад дельты Скб прилегающих транзисторов.
То есть, снова видим хорошее превышение стабильной части Сузла над нестабильной:
добрых 30...40 раз.

И куда же лететь полюсу, если его частота на 97% определяется стабильными ёмкостями,
и лишь на 3% - нестабильными?

Да если бы он улетел, то на фед появилось бы усиление и усь мгновенно буднулся и сгорел.
Прямо на столе разработчика, да. :)
Босс его уволил бы и мы его схему не увидели. :)
 

Вложения

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1597355511858.png

Из врождённой скромности не стану приводить рисунок болта, который я клал на твои требования. Никто тебя, идиота, уговаривать, что 2+2=4, а 66 >1, не собирается. Ты невменяем.
Цель совсем иная: чтобы механизмы работы усилителей поняли вменяемые люди.
А уж потом твоё мнение и вовсе исчезнет под грудой наваленных болтов.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1597355845815.png


Вот что она означает. Это уже давно не теория. Мы по этой формуле ОУ обмеряем.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
напряжение на входе УМЗЧ равно выходному, деленному на Ку УМЗЧ, а дифференциальное напряжение между инв. и неинв. входами первого каскада (т.е. после узла сравнения) тем меньше, чем глубже ОООС
:):):)
Брехня. ОУ не знает, есть ли ООС.
Даже в такой легко проверяемой элементарщине ты плаваешь. :)

1597356179500.png

Вот эта АЧХ напряжения на и-входе (дифнапряжения), соотнесённая с выходным напряжением,
и называется АЧХ усиления ОУ:

1597356277917.png
Смотри название формулы синей кривой.

И она никогда не зависела от глубины ООС. Это просто АЧХ КуОУ.
В самом её определении:
КуОУ = Увых / Увх (всё - от ф)
нет никакого понятия ООС. :)

1597356474592.png

Ку усилителя = -2,
Увх.ус. = 1 В, Увых = 2 В, Удифф = 7,5 мВ.

1597356696302.png

Ку усилителя = -20,
Увх.ус. = 0,1 В, Увых = 2 В, Удифф = 7,5 мВ.

Глубина ООС изменилась на 20 дБ,
Удифф, как фактор искажений входного каскада, остался прежним.

Бери любой симуль, загоняй в модель любой ОУ,
убеждайся, что усиление ОУ и его Удифф от глубины ООС не зависят.
Усиление ОУ определяется его конструкцией, Удифф - требуемым по ТЗ выходным напряжением.
т.е. агеевское »искажения первого каскада, приведенные к его входу, не ослабляются совсем.» является
истиной в последней инстанции.
Это означает, что по его мнению, ООС не исправляет искажения первого каскада УМЗЧ, вследствие чего к его линейности предъявляются особые требования.
Если он такое сказал, то выразился немного неточно.
Самым очевиднейшим образом
входные искажения каскада определяются
как его исходной линейностью -
напряжением перегрузочной способности по входу по заданному % искажений,
так и напряжением входного сигнала.

Парадокс состоит в том, что повысить перегрузочную способность
можно только введением эмиттерных резисторов,
или заменой БТ на ПТ,
то есть, уменьшением крутизны каскада и его усиления.
Но так как его линейность определяется Удифф,
а Удифф = Увых(конст по ТЗ) / Ку,
где Ку мы только что уменьшили ради входной перегрузочной способности,
то ещё более очевиднейшим образом
в рамках одного арифметического действия

становится ясно, что Удифф растёт,
а эффективность решения по установке эмиттерных резисторов / ПТ
стремится к нулю!

Есть только один способ уменьшить Удифф,
и он ещё очевиднее в рамках того же арифметического действия:
надо набрать ...усиления Ку:
Удифф = Увых(конст по ТЗ) / Ку
как в первом каскаде, так и во всех, где это возможно сделать. :)

Имею нескромное ИМХО, что набор усиления
до давно достигнутых нами 250 дБ
настолько снижает требования к линейности входного каскада,
что даже говорить о каких-то мерах по его дополнительной линеаризации смеху подобно.
Ещё более очевидно, что при 40 В Увых Удифф в таком случае составит
1,26е-5 микровольта,
а науке неизвестны способы линеаризации каскадов с таким входным напряжением. :)
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Ну, и сторонники антинаучного подхода к теории ООС тоже не дремлють, а усиленно заблуждаються:

Следуем Агееву.

На fig.1 изображен усилитель с коэфф. усиления К = -1000 и цепью ОС с beta = 1/2. Имеется также источник синусоидальной помехи на выходе амплитудой 1 В.
Известно, что помехи в цепи ОС давятся в отношении 1 / (1 + beta*K) , поэтому в точке Out имеем помеху амплитудой 2 мВ.



Пусть теперь источник другой помехи амплитудой 1 мВ находится на входе усилителя (fig. 2). Приведем эту помеху к выходу (fig. 3). На выходе Out3 имеется помеха амплитудой 2 мВ. Приведенная к выходу входная помеха подавлена обратной связью в (1 + beta*K) раз. (с)
-perfection.com/forum/showthread.php?tid=528&pid=42486#pid42486

1598293183727.png

Нет.
Мы не будем три и более раза приводить помеху от входа к выходу и обратно.
В конце-то концов, с конца на конец,
сам факт нахождения её во входе говорит нам,
что она уже приведена на место окончательной регистрации.
Точно, как на нижней части рисунка Агеева:

ООС.png

Мы просто оставим её там, где она была на втором рисунке опуса Тиеретика: во входе ОУ.
Это тоже совпадает с рисунком Агеева.

Искажение может располагаться в любом из входов ОУ, как мы поняли из поста https://rcl-electro.ru/threads/ООС-Это-очень-просто.27/post-84208. Потому, что
входы ОУ включены последовательно,
искажения генерируются на управляющих участках активных элементов
и размещение помехи влияет лишь на фазу выходного сигнала, а не на амплитуду:

1598292147496.png
1598292359915.png

Искажение амплитудой 1 мВ умножается в КуООС = 2 и получается 2 мВ на выходе:

1598292167237.png 1598292382973.png

Откуда появилось искажение, показанное в виде генератора,
видно из постов выше всем, у кого есть зрение
как результат взаимодействия органа зрения
и мозга с центрами обработки изображения и соотнесения нарисованного с прежде понятым.
А у кого изображение не проходит обработку мозгом, тем и теория ООС не нужна, убогим.

Теперь мы мучительно вспоминаем, что искажения продуцируются
напряжением разностного сигнала
- другого там тупо нету,
приложенного меж входами усилителя,
и входной нелинейностью каскада сравнения входного сигнала и сигнала ООС.
А потом их абсолютное значение (милливольты) усиливаются в КуООС раз.

Если ты, голубчик, не наберёшь достаточно усиления,
чтобы упомянутый разностный сигнал свести к технически обусловленному минимуму,
при котором искажения минимальны
и более не могут быть уменьшены никем на вашей голубой планете,
продукты искажений (тот самый 1 мВ на схеме выше)
умножатся в КуООС раз
и поступят на выход усилителя.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Описываются настолько простые, и, где-то даже, примитивные вещи, что сделать в них ошибку можно только грандиозным напряжением сил.

Вал писал(а):
Напряжения усиливаемого сигнала на входе первого каскада ОУ, а следовательно и напряжение его искажений, зависят от глубины ООС и они тем меньше, чем глубже ООС.

Искажения входного каскада не валятся с Луны. Они заданы
разностным напряжением, приложенным меж входами (по определению)
и перегрузочной способностью каскада,
которой обратна по смыслу входная нелинейность этого каскада.

Нетрудно понять, да?
Что работает?
Напряжение и нелинейность, напряжение входное и напряжение перегрузочной способности
по заданному уровню искажений -
вот инструментальные причины искажений входного каскада.

Теперь смотрим: а как получается разностное напряжение?
Уразн = Увых (константа по ТЗ) / Кухх (которое мы можем наращивать, как конструкторы).
При чём тут глубина ООС?
Только при том, что, с повышением Кухх при заданных КуООС и Увых,
одновременно растёт глубина ООС.

Если при Кухх константа увеличить глубину ООС уменьшением усиления усилителя: КуООС,
по по условию Увых = константа придётся увеличить и входное напряжение сигнала.

Посмотрите по формуле:
Уразн = Увых / Кухх
где тут КуООС или глубина ООС помогут снизить Уразн и определяемые им искажения?
Их тупо нет в формуле.

Отож бо й воно, курва. Ото ж бо й воно.
Многие говорят, что диплом - простая бомажка.
Не знаю. У меня - картон.
 
Последнее редактирование:

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
1598435923475.png 1598435912012.png
в данной структуре используется симметричный съем сигнала с ДК, а в УН использвуется токовое зеркало для получения встречной динамической нагрузки. Был неправ сказав что сегодня нет ОУ с достаточно высоким первым полюсом, ОРА655 как раз один из таких.
Вот типичная ошибка начинающих электриков: погоня за полосой в ущерб усилению.
Кухх этого ОУ не превышает 60 дБ. Это значит, что Уразн, как причина неустранимых ООСью искажений входного каскада, слишком велико:

Уразн = Увых/Кухх,
то есть, при выходных напряжениях до 15 В ампл разностное составит до
15 В / 1000 раз = 15 мВ,
а это - совершенно дикое напряжение, от которого входной диф,
выполненный по любой схемотехнике
внесёт чрезвычайно большие искажения,
какие именно - можно легко смоделировать в любом симуляторе,
собрав показанный на схеме входной дифкаскад и подав ему на вход 15 мВ сигнала.
Такой ОУ может эффективно, линейно работать только в составе гибрида/композита.

Сверхлинейность - это просто,
но надо быть внимательным к напряжениям, с которыми работает входной каскад.
 
Последнее редактирование:

Sagittarius

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

Обратная связь - это, одновременно, основной предмет в инженерии
и удивительно поляризованный в аудио,
причем некоторые говорят, что это зло, а другие говорят, что в этом нет ничего плохого,
пока вы не переусердствуете.

Бруно Путцейс оказывается в лагере совсем один,
… (ну, не совсем: мы, русские, своих в беде не бросаем)
но не совсем посередине.

-Что ты там пишешь?
-(теперь осторожно…) Пояснительная статья о контроле ошибок ООСью.
- Ура! “Десять мифов отрицательной обратной связи развенчаны!”
Мистер отрицательная обратная связь лично!
Или “к обратной связи или не к обратной связи?”
- Ты сам это сказал. Теперь видишь эту дубинку? Там написано:
“творчество предпочитает одиночество". Вежливо.

Серьезно. Ненавижу статьи под названием “Десять ... развенчанных мифов”.
Я должен был бы начать с перечисления круглогочисла неуклюже сформулированных утверждений
лагеря безООСников, который, вероятно, никогда не говорил ничего подобного, и
сопоставить некоторые упрощенные объяснения из школьной книги, чтобы исправить их.

И после того, как я застрелил, освежевал и зажарил заживо моих соломенных безООСных людей
и, вообще, заколотил дом, что обратная связь не работает так, я не смогу объяснить, почему.
Это оставило бы отличный статус-кво,
где каждый сказал свое слово, и истины остаются где-то посередине.

Я хочу сделать что-нибудь получше. Это не доказательство интеллекта, чтобы начать дискуссию,
указывая на предполагаемые “крайности” спектра мнений,
а затем занять какую-то воображаемую золотую середину.
Когда человек А говорит, что 2+2=5, а человек Б говорит, что 2+2=6,
наиболее разумная позиция - не пять с половиной,
ибо 2+2=5,5 вряд ли можно назвать умеренными.
На самом деле это очень, очень крайнее утверждение.
Несмотря на репутацию автора с твердым мнением,
вы не найдете в этой статье таких крайних претензий.

Что такое ООС?

“Обратная связь - это способ соединения,
при котором усилитель реагирует на свой собственный выходной сигнал
в дополнение к желаемому входному сигналу и любым нежелательным помехам.
Когда ответ на искомое возмущение меньше с обратной связью, чем без нее,
мы называем его отрицательной обратной связью.”

За пределами аудио этот предмет охватывает чрезвычайно всеобъемлющая дисциплина,
называемая теорией управления, которая имеет дело с отрицательной обратной связью
вокруг практически любого процесса,
чтобы сохранить его более или даже вообще стабильным.

Вряд ли кто-то, кто когда-либо пробовал это (углубить ООС)
и действительно слышал неизбежное (и откровенно волшебное)улучшение,
которое происходит, как только вы выходите за пределы, скажем, 20 или 30 дБ (глубины ООС)
мог бы забыть это.

С этого момента вы получаете однозначное чистое улучшение, которое продолжается вечно.
В полете фантазии я поставил на это дружественную аудиокомпанию на юге Нидерландов,
предложив метод обертывания почти 60 дБ петлевого усиления по всему звуковому диапазону
вокруг усилителя с использованием петли (ООС) третьего порядка.
Всякий раз, когда он был стабильным, он звучал безупречно. Измерения были тоже неплохими.

История реинтервентного искажения имеет однозначный вывод:
нет такого понятия, как “слишком много” обратной связи.
Горазло чаще не хватает обратной связи, и это именно то, что
так называемые умеренные аудиодизайнеры называют “скромным количеством” обратной связи.

На этом этапе мы понимаем, как на определенном этапе увлеченные, знающие аудиофилы
путались в обратной связи и делали предварительные, негативные выводы о ней. Обычно, однако,
наука и техника работают, делая ошибки и исправляя их по мере продолжения работы.
Поэтому необходим третий фактор, чтобы объяснить,
каким образом предварительное заключение вдруг зацементировалось в незыблемую ортодоксию.

Сюжетная линия 3: маркетинговая шумиха, спекуляция и “много нулей”.

В мои нежные годы “японские транзисторные усилители” считались яркими примерами вещей,
которые хорошо измерялись и звучали ужасно.
Осмелитесь даже сегодня превозносить достоинства усилителя, имеющего действительно низкие искажения,
и некоторые всезнайки встанут и скажут:
“вы знаете, измерения не говорят всей правды о звучании;
вспомните 80-е годы, когда рынок был наводнён усилителями,
которые имели искажение 0,00001% извучали визгливо”,
- прохожие энергично закивали.

Один из них будет продолжать, неизбежно,
делать ту же точкау в другой аудиовстрече,
добавляя дополнительный ноль.
Такие деятели никогда не были востребованы.

Это не умаляет того, что аудио-листовки вводили в заблуждение.
Иногда тонко заявляя только "THD at 1 кГц/1 Вт",
часто более жестоко с помощью техники, называемой ложью.

Эти усилители имели не очень хорошие измеренные параметры, и они звучали как надо.
Превосходные спецификации были заявлены для дешевых усилителей в полном ожидании,
что ни один рецензент не потрудится их измерить,
в то время как более скромные цифры были даны для усилителей
топ-оф-ассортимент продукции в разумном предположении, что они будут измерены.
Если бы маркетологи тогда поняли, на чём они создают индустрию, они бы совершили сэппуку.

Влияние на торговлю аудио было глубоким.
Мало того, что отрицательная обратная связь стала объектом подозрений и насмешек,
так и действительно хорошая измеряемое качество было опорочено,
потому что хорошие цифры параметров
были запятнаны ассоциацией с “большим количеством обратной связи”.

Если вам приходилось использовать так много обратной связи и стараний, чтобы получить превосходные цифры,
но затраты на их достижение не оправдали себя в экономическом плане, это не могло быть хорошо.

Отчеты об измерениях усиоителей стали излишними,
открывая шлюзы для голословных заявлений альтернативно осведомлённых личностей
о звуковом превосходстве откровенно неудачных усилителей,
но эти заявления вообще не имели никакой поддержки в физике.

Вся высококлассная торговля была
стандартизирована на производстве усилителей с низким коэффициентом усиления контура ООС
и, следовательно, значительными искажениями.

Конечно, все эти усилители имеют свой собственный “характер”,
добавляя еще один слой к релятивизму,
делая любой усилитель, который звучит иначе, чем другие,
достойным рассмотрения.
Некоторые дизайнеры стали всемирно известными,
потому что им это удалось, скорее путем проб и ошибок.

Более ошибка, чем предусмотрительность, помогла слелать усилители,
которые, имея мало или вообще не имея контроля ООСного ошибок и уровней
искажений в диапазоне 0,1% - 1%, не окрашивали звук чрезмерно.
Кропотливая лепка спектра искажений усилителя
путем смешивания и сопоставления различных марок активных устройств и условий нагрузки
стала Дзен-подобной деятельностью, которая гарантировалась гуростью (намёк на Пасса).

Кроме того, в усилителях с низким или нулевым коэффициентом усиления контура ООС
усилилось влияние пульсаций источника питания:
стало признаком высокой компетентности перепроектировать источник питания,
даже регулируя его, и смешивать и сочетать эзотерические конденсаторы питания,
чтобы смягчить воздействие помех по питанию на звук.

Для некоторых недостаточно бороться с теми искажениями,
которые на самом деле находятся на пути сигнала.
Дизайнеры, которые должны знать лучше,
на словах говорят об идеале быстрых усилителей с умеренной обратной связью
или “только локальной обратной связью”.

Избегание обратной связи, в частности, петель глобальной обратной связи,
также означало, что более длинные сигнальные цепочки безООСных усилителей
быстро накапливали продукты искажений.
Последовало безжалостное стремление к минималистичному дизайну.
Если добавление искажабщих безООСных усилителей к сигнальному тракту
даёт плохие результаты в звуке,
пусть наименьшее количество компонентов и усилителей будут вносить те же искажения!
Так родилось треболвание короткого тракта.

Это привело к нелепой ситуации,
когда были сделаны фантастические звуковые записи с сигнальными цепочками,
насчитывающими до сотни усилительных каскадов,
и воспроизведены на аудиофильных системах,
где даже прозрачный буфер оказался невозможным.

Hi-Fi обзоры находятся в полной разрухе. Те немногие журналы,
которые действительно измеряют усилители,
способны перепечатать самые пугающие спектры искажений от усилителей
и фактически назвать их хорошими.

"Объективность” была понижена
с “независимой от того, кто делает наблюдение”
до
“не благоприятствующей определенным брендам”.

Лично для меня дело дошло до самого дна,
когда в 2009 году два рецензента, один голландский, другой британский :),
независимо друг от друга отметили один и тот же усилитель
(продукт по разумной цене с образцовой линейностью),
что он звучит удивительно музыкально для усилителя с такими низкими искажениями.

В 21-м веке инженеры century audio создают оборудование,
активно избегая двух самых мощных инструментов,
доступных для всей науки и техники: измерений и контроля ошибок с помощью ООС!

Ущерб, нанесенный аудиоиндустрии и ее репутации в более широком инженерном мире,
будет оставаться неизмеримым до тех пор,
пока мы не решим взять все под свой контроль.

"Почему не бывает слишком глубокой обратной отрицательной связи " - Бруно Путцейс
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Когда вам скучно, первое средство для обретения былого веселия - начертить пару схем.

1621355716625.png

Пара схем. Чисто для разнообразия одна получилась с простой ООСью, другая - с Т-образной.
Так вышло. Длинная история.

Снимаем с них АЧХ усиления:

1621355853397.png

АЧХ идентитчны.

1621355827460.png

Но не совсем: таки 0,27 дБ разницы есть. Нетщательный подбор резисторов в ООС.
Всё же, примем их идентичными, потому, что обещано так.

1621356049930.png

Вот с 10,5к в ООС нормально:

1621356078828.png

И снимем с них петлевое теперь, а то чем чорт не шутить, когда Кришна спить:

1621356206293.png

И две точки запомним: 72 дБ/20 Гц и 0 дБ/100к.

1621356308977.png

И две точки вспомним: 72 дБ/20 Гц и 0 дБ/100к.

Правда ж, нету отличия на 3 дБ?
Нету.
А почему?
Потому, дети, что наученные злым Кирх, нашим всем, гофом цепи ООС стали умными, и теперь они легко приводятся к самому простому виду в один резистор, даже если исходно нарисовать не цепь Т-ООС, а римский акведук дедушки Аппия длиной в сто римских километров.

Сверхсложные файлы для самостоятельного изгнания Аппия прилагаю.
Первооткрыватель деятельности Кирх, значит, гофа вечно ваш Сагиттариус.
 

Вложения

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,135
6,656
Плюк
А потому, что "Неуч .Васильев" боролся с перекосом УН при старте уся.
Поэтому у него соотношение резисторов в ООС различное, если смотреть со стороны входа или со стороны выхода.

Кста, он сейчас должен поинтересоваться там, на вегаляпе, почему ты пишешь этот текст тут для нас, а не там для него. :)
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
он сейчас должен поинтересоваться там, на вегаляпе, почему ты пишешь этот текст тут для нас, а не там для него
Это, типа, было пояснение, куда пропали 3 децибела?
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Правда ж, нету отличия на 3 дБ?
Нету.
А почему?
А потому, что "Неуч .Васильев" боролся с перекосом УН при старте уся.
Ах, вон оно што. Это у вас щас называется "ликтроника"? Неуч боролся и 3 дБ петлевого исчезло.
Считаешь, чуть сильнее поднажать, и 60 исчезнуть может?
Ну, охренеть теперь.
А какие ты знаешь усилители, кои при старте не перекашивает принципиально?
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Исчезновения трёх с чем-то децибел петлевого можно добиться только выбором совершенно дурацких сопротивлений, прилегающих ко входу ОУ: 1621370079699.png
В целом R5R7 представляют собой аналог R3 нижнего резистора делителя ООС, и, если сделать их омными, это приведёт к снижению петлевого без роста КуООС.

Сова-то хоть глобус не измазала?

1621370339270.png
Глубина ООС в случае простой цепи ООС

1621370397357.png
С Т-ООС при неграмотном выборе сопротивлений резисторов делителя.
Правило: при введении Т-ООС к инвертирующему входу прилегают только высокоомные резисторы R5 - сопротивлением >> входного R3, к выходу усилителя - низкоомный делитель R6R7, сопротивления определяются нагрузочной способностью усилителя.

А то нахреновертили.
 

Sagittarius

Витя "Интегратор". Подлец, сквернослов, плагиатор.
1 Мар 2017
28,741
5,578
Гейропы
Ну, если он из потенциальных 180 оставил аж 69, то может исчезнуть и больше, чем 60...
Надо смотреть, как, куда и сколько исчезло по какой причине. Могильный или Неуч могут и не знать, какими дикими колдунствами работают их усилители. Спрос с них мал: главное, чтобы плату красиво китайцы протравили, а могильный - вымыл. Но мы-то эти колдунства знать обязаны.
 

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