Хорошо, ознакомлю, но завтра,Sagittarius написал(а):
т. к. это требует с моей стороны аккуратного подбора схем и текста.
УМ со следящим смещением в ВК
- Автор темы wakh
- Дата начала
т. к. это требует с моей стороны аккуратного подбора схем и текста.
Вот, стандартная ситуация, моделируем известный более десятилетия УМЗЧ Зуева.wakh написал(а):
Смотрим вносимые каскадами искажения:
На входе УН, в точке сравнения - 0,67%. В первом приближении, это искажения всего усилителя.
На выходе УН, перед ВК Кг=0,1%. Примерно, это искажения собственно ВК. Точнее, ориентировочно:
КгВК = Кг2 - Кг3.
Искажений УН КгУН = Кг2 - Кг1. Где-то 0,57%.
Итак, видим: искажения, вносимые УН - 0,56%, на 16 дБ больше искажений ВК - 0,1%. Кг ВК 0,1%: никаких проблем подавление этих искажений не представляет даже при глубине ООС@20к убогих 50 дБ.
Зачем несчастные западные коллеги, видя многократно бОльший Кг УН, чем ВК, мучаются с безобидным, относительно линейным ВК, уму непостижимо.
Допускаю, что, не понимая сути войны, они херачат тупо по площадям: авось, кто-то под снаряды да подвернётся.
Тогда как вражеская ДРГ усилителя напряжения орудует у них в тылу, лишая возможности вкусить радость победы над ВК.
Итак начнём с начала.
Одной из тем, открытых Элве на форуме диуаудио.ком была тема сравнения усилителей с VFB (вольтаже фолд бек - ООС по напряжению) с CFB (каррант фолд бек - ООС по току). Чтобы много не распространяться по этой теме скажу коротко, что они там пришли к следующим выводам:
Ус. с CFB более быстродействующий и хорошо работает на ВЧ, выше звукового диапазона.
Ус. с VFB лучше работает на НЧ, а также имеет меньше искажений.
В качестве примера там дана схема MaxiB04 (2 фото), которая сопровождается следующим текстом: (перевод гугл)
"Чтобы закрыть тему, вот окончательный пример, показывающий, как могут вводить вводящие в заблуждение предубеждения.
Этот выходной каскад имеет характеристики, которые большинство поклонников будут считать типичными для CFB: линейность суб-ppm, выходной импеданс в диапазоне микрофонов и т. д.
Тем не менее, это чистый VFB, но более того, он является абсолютным экстремистом в своем роде: обратная связь 100% и режим чистого напряжения, а вход по контрасту почти в текущем режиме (сорт). Фактически, полная противоположность CFB.
Думаю об этом..."
Кому интересно об этом больше, смотрите здесь:http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/218689-cfb-topology-superior-22.html#post3222496
Дальше идём к теме идеального уся, как они его понимают.
Одной из тем, открытых Элве на форуме диуаудио.ком была тема сравнения усилителей с VFB (вольтаже фолд бек - ООС по напряжению) с CFB (каррант фолд бек - ООС по току). Чтобы много не распространяться по этой теме скажу коротко, что они там пришли к следующим выводам:
Ус. с CFB более быстродействующий и хорошо работает на ВЧ, выше звукового диапазона.
Ус. с VFB лучше работает на НЧ, а также имеет меньше искажений.
В качестве примера там дана схема MaxiB04 (2 фото), которая сопровождается следующим текстом: (перевод гугл)
"Чтобы закрыть тему, вот окончательный пример, показывающий, как могут вводить вводящие в заблуждение предубеждения.
Этот выходной каскад имеет характеристики, которые большинство поклонников будут считать типичными для CFB: линейность суб-ppm, выходной импеданс в диапазоне микрофонов и т. д.
Тем не менее, это чистый VFB, но более того, он является абсолютным экстремистом в своем роде: обратная связь 100% и режим чистого напряжения, а вход по контрасту почти в текущем режиме (сорт). Фактически, полная противоположность CFB.
Думаю об этом..."
Кому интересно об этом больше, смотрите здесь:http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/218689-cfb-topology-superior-22.html#post3222496
Дальше идём к теме идеального уся, как они его понимают.
Вложения
Смотри, что вижу я.
1. Сигнал подан от источника с низким выходным сопротивлением.
Вообще-то, получение источника с таким выходным сопротивлением - само по себе большая и противоречивая проблема, не решаемая без глубокой ООС. Даже если сделать такой источник, он будет бояться ёмкости кабеля и будиться при работе на неё. Поэтому все источники отгорожены от Скаб резисторами по 1 кОму.
2. Инвертирующий вход - базы Т8, Т10, затем - базы Т11, Т12. Это ну никак не токовая ООС. Это обычная ООСН.
3. ВК выбран с включением транзисторов на выходе потрижды клятой схеме с ОЭ. Несмотря на 100% ООС: весь сигнал приложен к и-входу, искажений аж 0,000.084%.
Почему "аж", ведь искажений немного? Потому, что с ослаблением ООС на 26 дБ для получения собственного Ку усилителя они вырастут до вполне ничего себе величины: 0,001,68%.
4. ВК, могущий работать в отсечке и ограничении, да ещё и на каскадах с ОЭ с большим фазовым сдвигом, охвачен 100%-й ООС. Петли ООС очень не любят, когда их рвут и снова связывают по 20.000 раз в секунду. Непонятно, какова будет устойчивость в этих режимах.
1. Сигнал подан от источника с низким выходным сопротивлением.
Вообще-то, получение источника с таким выходным сопротивлением - само по себе большая и противоречивая проблема, не решаемая без глубокой ООС. Даже если сделать такой источник, он будет бояться ёмкости кабеля и будиться при работе на неё. Поэтому все источники отгорожены от Скаб резисторами по 1 кОму.
2. Инвертирующий вход - базы Т8, Т10, затем - базы Т11, Т12. Это ну никак не токовая ООС. Это обычная ООСН.
3. ВК выбран с включением транзисторов на выходе по
Почему "аж", ведь искажений немного? Потому, что с ослаблением ООС на 26 дБ для получения собственного Ку усилителя они вырастут до вполне ничего себе величины: 0,001,68%.
4. ВК, могущий работать в отсечке и ограничении, да ещё и на каскадах с ОЭ с большим фазовым сдвигом, охвачен 100%-й ООС. Петли ООС очень не любят, когда их рвут и снова связывают по 20.000 раз в секунду. Непонятно, какова будет устойчивость в этих режимах.
Sagittarius ты читаешь не достаточно внимательно.
Элве сам сказал о том, что ты говоришь:
"Этот выходной каскад имеет характеристики, которые большинство поклонников будут считать типичными для CFB: линейность суб-ppm, выходной импеданс в диапазоне микрофонов и т. д.
Тем не менее, это чистый VFB, но более того, он является абсолютным экстремистом в своем роде: обратная связь 100% и режим чистого напряжения"
Элве сам сказал о том, что ты говоришь:
"Этот выходной каскад имеет характеристики, которые большинство поклонников будут считать типичными для CFB: линейность суб-ppm, выходной импеданс в диапазоне микрофонов и т. д.
Тем не менее, это чистый VFB, но более того, он является абсолютным экстремистом в своем роде: обратная связь 100% и режим чистого напряжения"
Итак, в следующей теме они подбирают идеальный буферный каскад с усилением=1, чтобы на него подать сигнал с лампового каскада ус. напряжения с вых. сопротивлением=60 Ом (см. asc файл VacBufECC82).
По ходу идут объяснения работы буфера (4 фото - a, b, c, d).
"Каскодирование является необходимостью, оно требует двух дополнительных транзисторов, но оно также приносит дополнительные преимущества: транзисторы входного каскада подвергаются малым и аналогичным перенапряжениям, они намного более линейны, а их остаточная нелинейность компенсируется в некоторых мерах: это приводит к дальнейшему снижению уровня THD.
Пришло время рационализировать компенсацию и еще больше увеличить скорость.
Для этого нам нужно установить связи между положительной и отрицательной сторонами схемы: это позволяет одной стороне помогать другой, когда она оказывается неспособной генерировать переходные токи, необходимые для быстрых переходов.
Это делается путем соединения основных узлов с помощью конденсаторов или схем RC.
Конденсатор между базой двух OP больше обычного: в этом случае это необходимо из-за плохой взаимодополняемости между 3055 и 2955: он помогает уравнять различия между двумя полярностями и сдерживает порядок нелинейности. С лучшими транзисторами он может иметь более нормальное значение.
На первом рисунке показан результат улучшения линейности: теперь он лучше 0,05ppm для выхода 10V (~ 40ppb).
Второй снимок - это небольшая полоса пропускания сигнала: он достигает ~ 30 МГц, но это довольно анекдотично: важна скорость нарастания (положительная или отрицательная):
третий рисунок: теперь он комфортно превышает 500 В / мкс, что составляет максимум, который можно извлечь из дрянной пары MJ2955 / 3055, не прибегая к действительно экзотическим методам или черной магии.
Не позволяйте себя обманывать фигурами: их нужно взять с щепоткой соли, как любой результат sim. Это особенно верно для THD: вполне возможно иметь ценности, которые в действительности в десять раз хуже.
Но даже в этом случае, THD останется на уровне 1 ppm только для этапа OP. Включая его в несколько контуров обратной связи вместе с подобным образом умным усилителем напряжения, уровни THD под ppb находятся в пределах досягаемости.
Возможно, больше об этом позже ....
PS:
С модами статическое смещение составляет 87μV (очевидно, в sim), а входное сопротивление @ 1 кГц составляет ~ 40 Megohm, см. последний pиc:"
Да уж, с этим переводом можно все мозги сломать!
Первоисточник см. здесь:
http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/223762-alternative-buffer-topologies.html
По ходу идут объяснения работы буфера (4 фото - a, b, c, d).
"Каскодирование является необходимостью, оно требует двух дополнительных транзисторов, но оно также приносит дополнительные преимущества: транзисторы входного каскада подвергаются малым и аналогичным перенапряжениям, они намного более линейны, а их остаточная нелинейность компенсируется в некоторых мерах: это приводит к дальнейшему снижению уровня THD.
Пришло время рационализировать компенсацию и еще больше увеличить скорость.
Для этого нам нужно установить связи между положительной и отрицательной сторонами схемы: это позволяет одной стороне помогать другой, когда она оказывается неспособной генерировать переходные токи, необходимые для быстрых переходов.
Это делается путем соединения основных узлов с помощью конденсаторов или схем RC.
Конденсатор между базой двух OP больше обычного: в этом случае это необходимо из-за плохой взаимодополняемости между 3055 и 2955: он помогает уравнять различия между двумя полярностями и сдерживает порядок нелинейности. С лучшими транзисторами он может иметь более нормальное значение.
На первом рисунке показан результат улучшения линейности: теперь он лучше 0,05ppm для выхода 10V (~ 40ppb).
Второй снимок - это небольшая полоса пропускания сигнала: он достигает ~ 30 МГц, но это довольно анекдотично: важна скорость нарастания (положительная или отрицательная):
третий рисунок: теперь он комфортно превышает 500 В / мкс, что составляет максимум, который можно извлечь из дрянной пары MJ2955 / 3055, не прибегая к действительно экзотическим методам или черной магии.
Не позволяйте себя обманывать фигурами: их нужно взять с щепоткой соли, как любой результат sim. Это особенно верно для THD: вполне возможно иметь ценности, которые в действительности в десять раз хуже.
Но даже в этом случае, THD останется на уровне 1 ppm только для этапа OP. Включая его в несколько контуров обратной связи вместе с подобным образом умным усилителем напряжения, уровни THD под ppb находятся в пределах досягаемости.
Возможно, больше об этом позже ....
PS:
С модами статическое смещение составляет 87μV (очевидно, в sim), а входное сопротивление @ 1 кГц составляет ~ 40 Megohm, см. последний pиc:"
Да уж, с этим переводом можно все мозги сломать!
Первоисточник см. здесь:
http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/223762-alternative-buffer-topologies.html
Вложения
Для дальнейшего улучшения схемы буфера Елвис предлагает использовать ВК класса АС, фактически рассмотренная нами схема с диодами.
"Можно объединить этот буфер с классом AC.
Это позволяет работать с чистым классом А до 4 ~ 5 Вт и бесшовный и без искажений переход к более высоким уровням, в отличие от класса AB, где увеличенная ширина операции класса A требует более высокого искажения в переходной зоне (по сравнению с оптимально смещенным классом AB).
Конечный результат - еще лучшая линейность в диапазоне 10ppb.
Это касается только выходного каскада. Если он включен в цикл GNFB* (что вполне возможно благодаря низкому фазовому сдвигу и широкой полосе пропускания) с соответствующим VAS, можно достичь еще от 20 до 40 дБ, в результате чего общий THD достигнет совершенно низких уровней."
GNFB* - главная ООС (дженерал негатив фолд бек).
http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/223762-alternative-buffer-topologies-4.html
И, наконец, далее будут рекомендации и построение схемы буфера с ВК на МОС транзисторах.
"Можно объединить этот буфер с классом AC.
Это позволяет работать с чистым классом А до 4 ~ 5 Вт и бесшовный и без искажений переход к более высоким уровням, в отличие от класса AB, где увеличенная ширина операции класса A требует более высокого искажения в переходной зоне (по сравнению с оптимально смещенным классом AB).
Конечный результат - еще лучшая линейность в диапазоне 10ppb.
Это касается только выходного каскада. Если он включен в цикл GNFB* (что вполне возможно благодаря низкому фазовому сдвигу и широкой полосе пропускания) с соответствующим VAS, можно достичь еще от 20 до 40 дБ, в результате чего общий THD достигнет совершенно низких уровней."
GNFB* - главная ООС (дженерал негатив фолд бек).
http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/223762-alternative-buffer-topologies-4.html
И, наконец, далее будут рекомендации и построение схемы буфера с ВК на МОС транзисторах.
Вложения
"Один инженер" меряет Кг на частоте 1кГц при уровне сигнала 10В. И получает соответствующий результат.wakh написал(а):
Кого он при этом дурит? Себя? Окружающих?
Если же попробовать задать более жесткие условия - 20кГц и 35В, то картина меняется.
Я ж выкладывал минибас6 с более жесткими настройками и с несколькими шагами по амплитуде.
Там все прекрасно видно. Смотрите SPICE Error Log (Ctrl-A). Там есть Кг на выходе и на входе ВК для нескольких уровней входного сигнала.
Более того, в схеме минибас6 ток покоя одного транзистора ВК равен 2А! С учетом того, что при таком питании нужно будет ставить по 2 транзистора в плечо, получаем 320Вт (!!!) рассеиваемой мощности на холостом ходу.
Не слишком ли высока плата за 30дБ линейности для и без того достаточно линейного узла?
Всю эту линейность сожрет выходной каскад УН, тот самый, который должен из 2В входного сигнала сделать 40В выходного.
Вот проблемы которые Rootz хотел решить для МОС варианта буфера:
- термическая стабильность;
- защита от перенапряжения по входу;
- защита от коротких замыканий выходных клемм;
- соединение с (ламповым УН) VAS или другим источником;
Ответы на эти вопросы:
Там нет трудностей: вам просто нужно термически связать Q2 с OP-устройствами; довольно стандартный материал.
Если есть другой источник, все может быть другим, но я не вижу, какое приложение вы могли бы использовать, поскольку это просто буфер без усиления напряжения.
Более реалистичным подходом была бы схема защиты от блокировки: когда превышено некоторое пороговое напряжение на резисторах источника, он запускает схему типа SCR, которая отключает все CCS и должна быть сброшена вручную.
Таким образом, вы избежали бы фронтальной конфронтации с проблемами SOA и стабильности цикла".
- термическая стабильность;
- защита от перенапряжения по входу;
- защита от коротких замыканий выходных клемм;
- соединение с (ламповым УН) VAS или другим источником;
Ответы на эти вопросы:
Там нет трудностей: вам просто нужно термически связать Q2 с OP-устройствами; довольно стандартный материал.
Если вы имеете в виду защиту входа, защитные диоды к рельсам питания в сочетании с входным резистором будут выполнять эту работу.
Не проблема: для приложения, которое вы имеете в виду, сопротивление источника будет низким или даже очень низким, и поскольку этот буфер имеет приличный входной импеданс, все должно идти гладко.
Если есть другой источник, все может быть другим, но я не вижу, какое приложение вы могли бы использовать, поскольку это просто буфер без усиления напряжения.
Это гораздо сложнее: разработка защиты, которая в то же время на 100% эффективна, полностью прозрачна и стабильна при любых обстоятельствах, будет невероятно сложной.
Более реалистичным подходом была бы схема защиты от блокировки: когда превышено некоторое пороговое напряжение на резисторах источника, он запускает схему типа SCR, которая отключает все CCS и должна быть сброшена вручную.
Таким образом, вы избежали бы фронтальной конфронтации с проблемами SOA и стабильности цикла".
Вложения
Re:
Уважаемый Rus2000, мне было бы намного более интересно, если б вы провели экспертную оценку наших схем УМ со следящим смещением в ВК, на которые были получены АС с 82 г. по 90 г. Таковых имеется 6 шт. (Одно из них 86 г. вы уже видели). Возможно эти схемы подадут вам хорошую пищу для размышлений.
Если же вам это не интересно и вы считаете что достигли в ВК своего идеала, то тогда надо закрывать эту тему и больше об этом не вспоминать.
Могу показать АС входного дифф. усилителя - может здесь вы что-то для себя найдете?
Да, и хочу вам сказать, что АС (в той области где много предрассудков) получить не просто.
Rus2000 написал(а):
Уважаемый Rus2000, мне было бы намного более интересно, если б вы провели экспертную оценку наших схем УМ со следящим смещением в ВК, на которые были получены АС с 82 г. по 90 г. Таковых имеется 6 шт. (Одно из них 86 г. вы уже видели). Возможно эти схемы подадут вам хорошую пищу для размышлений.
Если же вам это не интересно и вы считаете что достигли в ВК своего идеала, то тогда надо закрывать эту тему и больше об этом не вспоминать.
Могу показать АС входного дифф. усилителя - может здесь вы что-то для себя найдете?
Да, и хочу вам сказать, что АС (в той области где много предрассудков) получить не просто.
Смотри на каскад Т9Т11 и Т8Т10. Это - дифкаскад с последовательным питанием, такой же, как первый транзисторный каскад в ВВ/СЛ. Входной сигнал подаётся на базы Т10, Т11, а ООС приложена через схемы смещения уровня Т5Т6 и Т12Т13 на базы Т8, Т9. Нагрузка дифкаскада - ГСТ И1, И2.wakh написал(а):Итак, в следующей теме они подбирают идеальный буферный каскад с усилением=1
С1, С2 частотной коррекции задают вместе с сопротивлениями прилегающих каскадов частоту первого полюса АЧХ, а с источниками тока И1, И2 - скорость нарастания.
Противоречия не видно на данном уровне отображения схемы. Как повторитель, схема - на твёрдую тройку...четвёрку. Почему не на пятёрку: можно было поставить нормальные, гнутые, дифкаскады, всё было бы гораздо проще: ГСТ И3, И5 переместились в эмиттеры дифкаскадов, гнутые дифкаскады более линейны.
Но если ввести сюда УН, необходимый для получения полноценного УМ, то в составе общей петли ООС этот повторитель с длинной персональной ООС создал бы нам крупные проблемы с возбудом, как это всегда бывает в структурах с многопетлевой ООС.
Реально анекдотично: он не знает, что полоса пропускания ограничивает достижимую глубину ООС. А вот скорость нарастания не суть важна, т.к. меандр мы усиливаем только на сборочном столе и параметр выше 100...200 В/мкс годится только для телепенисокомпарации.wakh написал(а):
wakh написал(а):
Не знаю что на что влияло, и что первично, что вторично, но:
Сергей Откидач такую схему придумал лет с пять назад. Это - сверхлинейный буфер.
Я так просуммировал увиденное: повторитель со 100%-й ООС сделать можно. Вот попробуй к нему, с его петлёй ООС, приживить УН и охватить их ещё одной петлёй ООС. Там ожидаю *блю с плясом свиста с плясом.
Перспективно было бы на этой основе сделать раздельно: УН с петлёй - ВК со своей.
Перспективно - это не в смысле досужего теоретического рассуждения, а вот если бы ты это разработал и реализовал, думаю, народ повторил бы.
Перспективно было бы на этой основе сделать раздельно: УН с петлёй - ВК со своей.
Перспективно - это не в смысле досужего теоретического рассуждения, а вот если бы ты это разработал и реализовал, думаю, народ повторил бы.