Gtlab Forum
Тематический => Негитарная электроника => Тема начата: new_man от Июля 03, 2012, 04:02:34 pm
-
Отличаются ли схемы УМ с искусственно созданным выходным сопротивлением (с помощью ООС по току) от схем УМ с естественно высоким выходным сопротивлением, которое приходится уменьшать с помощью ООС по напряжению?
Будут ли эти два типа схем вести себя одинаково, при изменении сопротивления нагрузки?
http://www.onlinedisk.ru/file/904691/
-
что? больше делать не чего? :) там всё верно описано. Не будут.
-
что? больше делать не чего? :) там всё верно описано. Не будут.
Мне ли этого не знать? Сам и писал. [smiley=grin.gif]
-
таки что-то в этом есть. а нельзя ли вывод формул подробнее?
-
выложите, пожалуйста, в пдф
-
выложите, пожалуйста, в пдф
Явный перебор. Я шо - типография?
-
Не думал, что это сложно. Открыть .doc, не пользуясь продукцией MS - куда более нетривиальная задача.
-
Не думал, что это сложно. Открыть .doc, не пользуясь продукцией MS - куда более нетривиальная задача.
Устыдился. [smiley=embarassed.gif] Вот пдф того листа.
http://www.onlinedisk.ru/file/905243/
Кстати, опен оффис прекрасно открывает доки.
-
Спасибо!
-
Не думал, что это сложно. Открыть .doc, не пользуясь продукцией MS - куда более нетривиальная задача.
Можно пользоваться Libre Office, и не зависеть от чужого альтруистского труда ;)
-
Не думал, что это сложно. Открыть .doc, не пользуясь продукцией MS - куда более нетривиальная задача.
Щас на любой оси открыть *.doc не может только ленивый. Если только это не DOS с NC на 286-ь процессоре с 10-ю мегагерцами... ;D ;D ;D
@ new_man
А не напутали ли Вы с определениями? Помоему на первой картинке ИТУН, т.к. нагрузка включена в цепь обратной связи..
А ведут они себя совершенно по разному...
-
Когда то слыхал, что при создании скажем так псевдо выходного сопротивления с помощью соответственного резистора последовательно динамику, якобы благоприятно сказывается на звучание. Если усилитель для дома, на снижение кпд в 50% можно закрыть глаза. Возможно стоит так же поставить индуктор, эквивалентный некой средней величине индуктивности вторички.
-
@ Jimmy Page
Индуктивность тут никаким боком!
Импеданс усилителя предпочтителен чисто активный.
Оптимальным является импеданс от 4 до 40 Ом, причём, он зависит от конкретного динамика, используемого в нагрузку усилителю.
Смысл повышенного выходного импеданса состоит в освобождении излучателя от избыточного демпфирования в СЧ-диапазоне - при правильном согласовании импеданса с сопротивлением динамика существенно - в два-три раза - снижаются нелинейные искажения динамика. И именно в этом и состоит позитивное действие повышенного импеданса.
Из негативного:
- в области НЧ повышенный импеданс может оказаться вредным - поскольку компрессионные динамики спроектированы в большинстве случаев в расчёте на низкий импеданс усилителя и без этого дополнительного торможения начинают бубнить (добротность основного резонанса повышается).
В связи с этим, компрессионные динамики необходимо демпфировать акустически - и обычного заполнения ящика ватой не хватает: только ПАС, размещённые как можно ближе к обратной стороне диффузора (заклеивание поглотителем окон в корзине, к примеру). И обязательность кропотливой настройки - в качестве следствия.
- повышенный импеданс значительно усиливает сосбственную неравномерность АЧХ говорителя. Поэтому увлекаться генераторами тока не следует - оптимальность здесь предпочтительней абсолютности.
Применение повышенного импеданса выгодно в би-ампинге - НЧ-звено работает с низким импедансом, а СЧ-с высоким.
В гитаростроении применение повышенного импеданса связано с тем, что классические гитарные динамики оптимизированы под типовой импеданс ламповых усилителей - вот его и следует воспроизводить в транзисторной конструкции. Генератор тока без параллельной ветви ООС тут неправилен - только при совместном действии этих фенек получается нужный результат.
ХИНТ: оптимальное значение импеданса очень сильно зависит от схемы соединения динамиков, если их несколько. Дело в том, что при параллельном соединении катушки начинают демпфировать друг друга!
Причём, в области СЧ резонансы головок (резонансы диффузоров) совпадают редко - потому АЧХ системы удачно выравнивается одновременно со снижением искажений. А вот в области НЧ основной акустический резонанс связан с воздухом и синфазен для однотипных головок - и потому резонанс наоборот усиливается (катушки не тормозят другу друга).
Потому выбор оптимального импеданса усилителя сильно усложняется...
-
А не напутали ли Вы с определениями?
Не напутал. Я о характеристиках самого усилителя, а не схемы включения.
Хочу объяснить, о чем месседж, чисто конкретно.
ИНУН - это твердотельные или рассыпушные оконцы с низким выходным сопротивлением (TDA2030-2050, 7294 и все иже с ними).
ИТУН - транзисторные или ламповые оконцы (с трансформаторным выходом и без) с высоким по отношению к нагрузке выходным сопротивлением.
Rн - ГД с ящиком, с присоединенной массой воздуха, с меняющимся в полосе частот импедансом.
ООСн, ООСт - схемотехнические приемы, позволяющие изменить выходное сопротивление УМ в схеме включения с тем, чтобы привести демпинг-фактор системы УМ-ГД к актуальному в гитарном применении значению, около единицы.
D - damping factor - коэффициент демпфирования, отношение сопротивления ГД Rн к выходному сопротивлению УМ Ri.
Так вот, при изменении Rн два типа схем, описанных выше ведут себя принципиально по-разному.
Допустим, имеем мы живьем два типа усилителей, №1 (для краткости) на каком-нибудь твердотеле TDA2030, №2 на пентоде с трансф. выходом.
С помощью внешних цепей ООС приводим их выходное сопротивление к одному значению, пусть 8 Ом, и нагружаем на резистор 8 Ом. D в обоих случаях будет одинаковым и равным единице.
Заменим теперь резистор на ГД с паспортным значением сопротивления 8 Ом и рассмотрим область какого-нибудь локального резонанса. Пусть в некой полосе частот сопротивление ГД подскочило до 16 Ом.
В схеме №1 Ri не меняется, те же 8 Ом. D=Rн/Ri=2, увеличился вдвое. Так же будет вести себя ИНУН с последовательным по выходу резистором, о чем упоминалось в пред-предыдущем посте.
В схеме №2 Ri, которое, согласно формуле, пропорционально квадрату Rн, увеличится до 32 Ом. Вполне возможно, что неучтенные грубой моделью факторы затормозят этот рост и знаение Ri будет меньшим, но оно попытается увеличиться. Демпинг D= 0.5, уменьшился вдвое.
Т.о. демпфирующие свойства двух типов схем оказываются прямо противоположными, когда в одной схеме демпфирование увеличивается, в другой происходит раздемпфирование нагрузки, и наоборот.
Я предлагаю комрадам самим домыслить, влияет ли описанная разница на звук,где тут просматривается связь с "ламповым" звуком, с "трансформаторным" звуком, и т.д.
-
С помощью внешних цепей ООС приводим их выходное сопротивление к одному значению, пусть 8 Ом, и нагружаем на резистор 8 Ом. D в обоих случаях будет одинаковым и равным единице.
На самом деле надо приводить к одинаковой сквозной АЧХ с разорванной ООС по напряжению - для первого случая включена только токовая ООС, а коэффициент усиления по напряжению (вообще без ООС) много больше 1 (т.е. ООС очень глубокая). Тогда результат будет одинаковый и потом, после накидывания ООС по напряжению.
-
С помощью внешних цепей ООС приводим их выходное сопротивление к одному значению, пусть 8 Ом, и нагружаем на резистор 8 Ом. D в обоих случаях будет одинаковым и равным единице.
Заменим теперь резистор на ГД с паспортным значением сопротивления 8 Ом и рассмотрим область какого-нибудь локального резонанса. Пусть в некой полосе частот сопротивление ГД подскочило до 16 Ом.
В схеме №1 Ri не меняется, те же 8 Ом. D=Rн/Ri=2, увеличился вдвое. Так же будет вести себя ИНУН с последовательным по выходу резистором, о чем упоминалось в пред-предыдущем посте.
В схеме №2 Ri, которое, согласно формуле, пропорционально квадрату Rн, увеличится до 32 Ом. Вполне возможно, что неучтенные грубой моделью факторы затормозят этот рост и знаение Ri будет меньшим, но оно попытается увеличиться. Демпинг D= 0.5, уменьшился вдвое.
Т.о. демпфирующие свойства двух типов схем оказываются прямо противоположными, когда в одной схеме демпфирование увеличивается, в другой происходит раздемпфирование нагрузки, и наоборот.
Я тоже так анализирую эти схемы.
-
А не напутали ли Вы с определениями?
ИНУН - это твердотельные или рассыпушные оконцы с низким выходным сопротивлением (TDA2030-2050, 7294 и все иже с ними).
ИТУН - транзисторные или ламповые оконцы (с трансформаторным выходом и без) с высоким по отношению к нагрузке выходным сопротивлением.
Rн - ГД с ящиком, с присоединенной массой воздуха, с меняющимся в полосе частот импедансом.
ООСн, ООСт - схемотехнические приемы, позволяющие изменить выходное сопротивление УМ в схеме включения с тем, чтобы привести демпинг-фактор системы УМ-ГД к актуальному в гитарном применении значению, около единицы.
D - damping factor - коэффициент демпфирования, отношение сопротивления ГД Rн к выходному сопротивлению УМ Ri.
Я тут подумал, может, ну, хотя бы для того, чтобы не запутаться, будем называть вещи своими именами.
ИТУН (источник ТОКА управляемый напряжением) это и есть первая схема.
ИНУН (источник НАПРЯЖЕНИЯ управляемый напряжением). Ну тут не всё так однозначно, потому, что вторая схема неоднозначна, но под это определение подходит больше.
ООСн (отрицательная обратная связь по напряжению). Это то, что на второй схеме.
ООСт (отрицвтельная обратная связь по току). А это то, что на первой, хотя и ООСн там присутствует.
-
ну поясни подробнее, что написал. жалко, что ли?
таки я всегда считал, что Rвых=rвых/(1+b*K) или для, например, второй схемы Rвых=rвых/(1+b*S*Rн) где rвых-сопротивление усилителя без ООС. если это ИТУН, то оно равно бесконечности.
как ты перешел к выражению для Ri ?
-
Ваай вай вай... [smiley=embarassed.gif] [smiley=embarassed.gif]
Джентльмены, я вынужден извиниться за то, что морочил вам мозги. Вполне добросовестно, впрочем.
Vilsi, благодарность за настойчивость. Это заставило меня в двадцатый раз пересмотреть выкладки и найти наконец в этой детской алгебре детскую ошибку. Но поскольку ни одно доброе дело нельзя оставлять безнаказанным, то получи в ответ: твоя формула Rвых=rвых/(1+b*S*Rн) еще более далека от истины, чем моя неправильная, ибо как бесконечность ни дели, она собою и останется. [smiley=tongue.gif]
Начнем сначала. Усиление схемы №2 без ООС K = S*Rн. (1)
Фактически можно было бы сразу написать не Rн, а Rн*Ri/(Rн+Ri) , но, поскольку Ri>>Rн, то используем (1)
То же с ООС Коос = S*Rн/ (1+b*S*Rн) < К (2)
Уменьшение усиления интерпретируем как уменьшение сопротивления нагрузки усилителя при неизменном S , а поскольку Rн не менялось, то как уменьшение его выходного сопротивления Ri из "бесконечности" до сравнимых величин.
Коос = S*Rн*Ri/(Rн+Ri) (3)
(Здесь стоило бы писать Ri(оос), но форумный движок превращает изящные записи во что-то неудобочитаемое. Равно как использование b вместо греческой беты съедает весь шарм формул.) [smiley=smiley.gif]
Осталось приравнять (2) и (3).
S*Rн/(1+b*S*Rн) = S*Rн*Ri/(Rн+Ri)
Делаем все, что нужно, получаем: Ri(оос) = 1 / b*S
Ну вот: сенсейшен не состоялась. Хоть всю тему сноси с досады... [smiley=angry.gif]
-
...получи в ответ: твоя формула Rвых=rвых/(1+b*S*Rн) еще более далека от истины, чем моя неправильная, ибо как бесконечность ни дели, она собою и останется
;D ну ладно, получил. хотя я и прицепился, собстно, из-за этого. диссипативный диссонанс, знаете ли...
ты случайно софистикой не занимался? а ежли мы представим идеальный случай ИТУНа: S-бесконечность? тогда Ri=0 при любой обратной связи...
-
а ежли мы представим идеальный случай ИТУНа: S-бесконечность? тогда Ri=0 при любой обратной связи...
S в бесонечность, b в ноль - и чито в результате?
[smiley=grin.gif] [smiley=grin.gif]
-
таки тогда все что угодно. на выбор
-
Вообще-то безумных S в реальной жизни не бывает. Также, как и бесконечных Ri. Даже у пентода оно вполне счетное, а уж после транса - тем более.
Сейчас вот посимил MOSFET-усилитель с выходными транзисторами по схеме ОИ, т. е. с высоким вроде выходным сотротивлением: в отсутствие ООС Ri=200 Ом.
Вообще я думаю правильнее считать Ri как параллельное соединение двух сопротивлений: одно математическое, которое меняется по формуле, другое физическое, т.е. реальное выходное сопротивление реального усилителя без ООС по сигналу (вот эти самые 200 Ом).
-
;D ага, ага. и два транса в параллель, как обычно: один математический, второй логический. а что касается мосфетов, так это же не источник тока вообще. это управляемое сопротивление.
-
так это же не источник тока вообще.
А что есть источник тока - это источник с внутренним сопротивление на много порядков больше (в идеале бесконечность) сопротивления нагрузки.
Мосфет не идеальный конечно, но внутреннее сопротивление порядка 30к
-
Сейчас вот посимил MOSFET-усилитель с выходными транзисторами по схеме ОИ, т. е. с высоким вроде выходным сотротивлением: в отсутствие ООС Ri=200 Ом
Это с трансом или без? Как "мерил"?
-
OlegFX
Схема примерно такая:
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1338132472/160
Я бодаюсь с этой структурой в симуляторе уже две недели, количество вариантов и подвариантов перевалило за десяток.Никак не получается схема, которая удовлетворила бы до конца. Но это ладно, это мои проблемы.
Вот один из вариантов этого и посмотрел на предмет.
При измерении сопротивления - это два МОПа в параллель. Ток стока 250-300 мА.
"Мерить можно по-разному. Привожу два варианта, оба опробованы и в общем равноценны. Спешу напомнить, что предварительно нужно убрать обратную связь по сигналу.
Вариант 1. Увеличить сопротивление нагрузки до неприличия (100 КОМ). Подобрать входное напряжение таким, чтобы размах выходного сигнала не превышал, скажем, четверти напряжения питания (понятно зачем, в линейной области). Зафиксировать значение выходного напряжения. Затем снижать сопротивление нагрузки до такого, при котором выходное напряжение составит половину от зафиксированного. Это значение нагрузки и будет равно Ri. Минус метода - трудоемкость.
Вариант 2. Подобрать парочку значений нагрузки R1 и R2 таких, чтобы вых. напряжения на них (U1 и U2 соответственно) заметно различались. Требования к уровню вых. сигнала такие же, как и в Вар.1. Зафиксировать упомянутые значения.. Вычислить Ri по формуле:
Ri = R1*R2*(U2 - U1) / (U1*R2 - U2*R1)
Минус этого метода в необходимости писать и считать. [smiley=grin.gif]
-
О-о, почти таблицы Брадиса! А что, этот LTSpice не поддерживает вычисления по заданному выражению? В Микрокапе это делается на раз: на выход (Out) цепляем последовательно маленький резистор (R1) и генератор на землю. Пишем задание на моделирование rms(V(out))/rms(I(R1)) и наблюдаем частотную зависимость Rвых. Иногда, например, в двухтактных схемах, полезно наблюдать изменение Rвых за период. Тогда берём генератор пилы или треугольника и в формулу подставляем не рмс, а амплитудное значение и "меряем" во временнОй области (транзиент анализ).
-
Да бог его знает, что на самом деле может LTspice. Просто есть пользователи продвинутые и не очень. Я из вторых.
-
таки опять непонятки. вопросы...
1. Вариант 1. Увеличить сопротивление нагрузки до неприличия (100 КОМ). Подобрать входное напряжение таким, чтобы размах выходного сигнала не превышал, скажем, четверти напряжения питания (понятно зачем, в линейной области). Зафиксировать значение выходного напряжения. Затем снижать сопротивление нагрузки до такого, при котором выходное напряжение составит половину от зафиксированного. Это значение нагрузки и будет равно Ri.
кто тебе рассказал такой метод?
дело в том, что выходной каскад является усилителем. и к-т усиления у него считается как К=S*Rn/(1+S*Rи). если в начальной точке S=3,5 А/В, Rи=1 Ом, Rn=8 Ом. то К=6,2.
ежли ты увеличишь Rn до 100 кОм, то соответственно увеличится и К. можешь посчитать. на самом деле в этом случае для одного плеча, допустим, верхнего, Rn - это параллельное соединение собстно 100 кОм и сопротивления нижнего полевика со стороны стока . и вот это-то сопротивление полевика может быть, ну, килоом 10. (ох ,не люблю я мосфеты!) если теперь снижать 100 кОм, то будет просто падать к-т усиления всего усилителя. естественно, можно подобрать такой резистор, что к-т усиления будет равен половине начального. но где тут Ri ?
кст , почему ты упорно используешь обозначение Ri ? это как бы принято для обозначения внутреннего сопротивления электронного прибора.
2.Усиление схемы №2 без ООС K = S*Rн. (1)
Фактически можно было бы сразу написать не Rн, а Rн*Ri/(Rн+Ri) , но, поскольку Ri>>Rн, то используем (1)
сразу-то оно сразу, но эта формула для параллельного соединения резисторов. а Ri и Rн включены последовательно. вот если бы ты переделывал источник тока в источник напряжения...
3. собстно, чего ты хочешь добиться от этого усилителя? судя по обсуждению в теме, это, наверно, хороший усилитель. только учти, что он обладает весьма существенными особенностями.
в нем 2 каскада усиления. к-т усиления выходного каскада мы уже посчитали. 6,2. к-т усиления входного каскада можно посчитать из следующих соображений. нагрузка первого транзистора - 2,2 кОм. в эмиттере - 470 Ом. сопротивление перехода база-эмиттер для обоих транзисторов составит 17 Ом.
для разомкнутой цепи ООС и закороченной на землю базе правого транзистора из дифкаскада эмиттерное сопротивление левого транзистора составит 2*470+17*2=974Ом.
к-т усиления первого транзистора составит 2200/974=2,25
тогда к-т усиления всего усилителя будет 2,25*6,2=14
а теперь основные особенности.
а) цепью ОООС к-т усиления всего усилителя заявлен равным 30. а без ООС - 14. понятно, что в данном случае цепь ОООС не работает, поэтому влияния на параметры, такие как выходное сопротивление, практически не происходит. (цепь ОООС в данном случае работает на стабилизацию режимов по постоянному току)
б) расчет усиления первого каскада производился в предположении нахождения его в линейной области. для биполяров это 26 мВ. как только входное напряжение переходит этот порог, начинаются искажения по входу. (на самом деле, конечно, больше, из-за ООС по эмиттеру) ОООС из-за своей малости эти искажения не отрабатывает.
в) искажения по выходу. выходные полевики хотя и считаются комплементарными, тем не менее довольно сильно различаются. напряжение на одном плече составляет 12В (вроде так по схеме). для верхнего транзистора выходные характеристики принимают линейный вид. начиная с 5 В по стоку. а до 5 В - нелинейность. иными словами, нелинейность по выходу начинается с 7 В размаха напряжения на нагрузке. причем для нижнего транзистора нелинейность слегка получше, т.е., тут будет еще и перекос полуволн. опять же ОООС это не выгребает.
г) и еще одно. на первый взгляд второй каскад с бОльшим усилением имеет более широкую полосу пропускания, чем первый. не знаю, как для этого усилителя, но в обычном можно нагрести такие неприятности...
в связи с вышесказанным, типа для проверки, вопросы: сможешь засимить к-т усиления с ОООС и без ОООС? и второе: сможешь засимить АЧХ усилителя в широком диапазоне частот?
-
Ваах, какой блок текста подогнали! Даже не пойму, с какого боку его грызть начинать. [smiley=smiley.gif]
2.new_man писал(а) 06.07.2012 :: 12:20:24:
Усиление схемы №2 без ООС K = S*Rн. (1)
Фактически можно было бы сразу написать не Rн, а Rн*Ri/(Rн+Ri) , но, поскольку Ri>>Rн, то используем (1)
сразу-то оно сразу, но эта формула для параллельного соединения резисторов. а Ri и Rн включены последовательно. вот если бы ты переделывал источник тока в источник напряжения...
Как раз наоборот. Если источник сигнала рассматривается (а это вопрос именно представления) как источник напряжения, то его внутреннее сопротивление Ri включается ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с "действующим началом" U. Тогда нагрузка Rн и Ri образуют последовательную цепь.
Если же рассматривать его как источник тока, то Ri (в более академическом представлении Gi) включено ПАРАЛЛЕЛЬНО ему. Понятно, что и нагрузка при этом включена тоже параллельно, иное просто не дано.
почему ты упорно используешь обозначение Ri ? это как бы принято для обозначения внутреннего сопротивления электронного прибора.
Если рассматривать усилитель в целом как электронный прибор - именно так и получается.
кто тебе рассказал такой метод?
Никто. Я его сам себе рассказал. [smiley=rolleyes.gif]
Ну ты же не нападаешь на второй метод! А между тем ноги у обоих растут из одной Ж., из представления в виде источника тока с параллельным соединением Ri и Rн. Подставь в формулу второго метода R2= бесконечность, как раз первый метод и получится.
Теперь про усилитель. Вообще эта тема выплыла преждевременно (сам виноват, конечно). Трудно обсуждать схему, которая еще не устаканилась. Но однако же...
Схема-то где появилась? В теме про Пирожок от АМТ. Тов. access там все маялся выбором, что собрать, а у меня как раз что-то начинало пузыриться в симе. Садистские наклонности (маешься выбором? - так вот тебе еще! [smiley=tongue.gif]) победили и я это выложил. Впрочем, я посчитал, что этот вариант ничуть не хуже тех из "Радиохобби", что он предлагал к обсуждению. (Журнал этот, кстати, кроме полезной информации, еще собирает и бред со всей Европы.)
Что я хочу от усилителя? Как и Пирожок, это должен быть гитарный усилитель, помощнее Пирожка, с более чистым голосом, с заметным выходным сопротивлением. Что в конце концов получится - увидим.
сможешь засимить к-т усиления с ОООС и без ОООС? и второе: сможешь засимить АЧХ усилителя в широком диапазоне частот?
Могу-то могу, но рано еще. У меня еще N вариантов в компе. Из того, что известный тебе сваян на макетке, вовсе не следует, что он будет окончательным.
-
ну ладно: ты - гений. про второй метод я пока еще не читал :-[. прочитаю - нападу. усилитель я не хвалю и не ругаю, просто мысли вслух, то, что можно "на пальцах" оценить. развлекаюсь. в общем, твои проблемы.
-
Что я хочу от усилителя? Как и Пирожок, это должен быть гитарный усилитель, помощнее Пирожка, с более чистым голосом, с заметным выходным сопротивлением.
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1340473130
-
Что я хочу от усилителя? Как и Пирожок, это должен быть гитарный усилитель, помощнее Пирожка, с более чистым голосом, с заметным выходным сопротивлением.
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1340473130
Типо: бросай свою хню и займись лучше делом. [smiley=grin.gif]
Благодарю. Я предпочитаю собирать по своим схемам. Хотя и не сомневаюсь, что предложенная полна достоинств.
-
Я предпочитаю собирать по своим схемам. Хотя и не сомневаюсь, что предложенная полна достоинств.
;D ;D ;D