Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

Dzyabenko · 13.11.2010 14:19:27

На данном Форуме уже обсуждались дополнительные обратные связи, впервые в Союзе введенные в УМВВ Н.Е.Суховым. Доказана их несомненная польза. В Радио, 1997, №3, стр.12 напечатана статья О.Русси об использовании обратной связи по вычитанию искажений ОСВИ и рецензия на нее А.Сырицо. Если кратко, то суть такова. Если на входы операционника подать два сигнала, то на его выходе получаем разность этих сигналов. Для УМ это означает, что, подав на один вход входной сигнал, а на другой- выходной, поделенный точно в Ку раз, то на выходе этого операционника получаем выделенные искажения, которые можно влить в ООС и тем самым скомпенсировать искажения. Можно это оформить в виде отдельной платки на входе усилителя, установив там две микросхемы, одна из которых выделяет искажения, а вторая корректирует входной сигнал, тем самым снижая ошибку усиления всего усилителя. Так что практически испытать- очень легко. Что это дает? Данная обратная связь воспринимает, как ошибку любое отличие выходного сигнала от входного, в том числе и фазовую ошибку. В зависимости от соотношения сигналов на входах сравнения, ОСВИ может быть как положительной, так и отрицательной.
Это означает не что иное, как возможность исправления ЛЮБОЙ ошибки усиления, как то:
-коррекция смещения нуля ( скажу сразу, что я не имею в виду какой либо конкретный УМ, в ЛЮБОМ)
-коррекция тепловых искажений (зачем транзисторы Термал Трак?)
-искажения в проводах
-фазовые искажения
На последнем пункте следует остановиться особо. Если корректор искажений фазоволинейный во всем звуковом диапазоне, то он будет исправлять фазу прямо с момента начала нарастания сигнала. Это означает, что ОСВИ будет активно бороться с возбуждениями и подвозбуждениями. Не нужна RL-цепь. Второе, та же ОСВИ будет играть роль ЭМОС, динамически демпфируя акустические системы. О полезности данного свойства можно спорить. Ясно, что бубнежка АС исчезнет. А как это отразится на низах- надо пробовать. Возможно, придется корректировать Линквицем, посчитанным под данные условия.
Из недостатков я пока вижу два. Первый-это неопределенность работы в режиме клипа УМ. Думаю, аудиолимитер станет обязательным. Второе. При обрыве провода с выхода ПОС "задавит" ООС и усилитель останется без обратной связи с последствиями...
Прошу откликнуться и обсудить этот вопрос.
С уважением Александр Дзябенко.
PS. А вот на входе ОСВИ без RL не обойтись, а может еще и надо провода экранировать.

Отредактировано Dzyabenko (13.11.2010 14:49:27)

IVS · 14.11.2010 04:44:43

Да откликнуться-то мона. Боюсь тока, шо сам уважаемый Александр Дзябенко не откликнется... sad

Dzyabenko · 15.11.2010 00:33:35

Почему? Зима начинается...Мое время для паятельства.

Dzyabenko · 15.11.2010 10:11:25

Все думают..............А что тут думать? Это тот же Суховский компенсатор проводов, но сравнение производится не относительно нуля, а относительно входного сигнала /плавающий ноль/. За счет этого и появляются дополнительные возможности. Компенсатор проводов может
работать только как ПОС. Для этого он и создавался. А ОСВИ подключается не к холодному выходу, а к горячему и, благодаря этому, может чистить ВСЕ искажения, т.к. эта обратная связь уже может работать и как ПОС, и как ООС, в зависимости от соотношения сигналов на входах сравнения в данный момент времени. ОСВИ никак не отрицает ООС, а только дополняет ее. В любом, даже таком высококлассном усилителе, как УМВВ, есть что дочищать. Ну хотя бы те же тепловые искажения. До сих пор полностью не решен вопрос больших искажений
акустики. Уже создавались конструкции с электромеханической обратной связью ЭМОС, с датчиками тока и другие конструкции. ОСВИ должна решать и этот вопрос. Хотя это ее свойство может быть принято неоднозначно. Тута начинаются вопросы религии. Акустика может
звучать верно, но непривычно. В конце концов звукооператоры записывают с использованием традиционной акустики...
Короче, надо просто пробовать. Начинаю делать платку-приставку к Гумеле. На простом и не сильно качественном усилителе эффект будет заметнее.

Отредактировано Dzyabenko (15.11.2010 10:58:46)

vzv · 16.11.2010 02:31:05

Имхо, Гумеля - наихудший выбор для подобного рода экспериментов.
Кто-то даже террористом его назвал, прикинув количество попаленных выходников радиолюбителями СССР. smile

prostoRoman · 16.11.2010 14:04:52

Теоретически - великолепная идея. Чем-то напоминает теорию струн.
Практически - полный бред. Чтобы вычислить искажения надо а) оригинальный сигнал и б) прошедший сквозь "искажающий" усилитель. И если с первым проблем меньше, то со вторым она есть. Одна. Время... Время вносить поправки в уже искаженный и ушедший с усилителя в нагрузку сигнал уже ушло. И если всёже ввести эту коррекцию - количество искажений только увеличится.
Большая беда рассматривать любую динамическую систему как статическую.
Кстати сказать существуют такие пред'исказители, которые искажают сигнал до усилителя (например, в обещем до любого нелинейного элемента) таким образом, что выходной сигнал (искаженный уже второй раз) имеет те характеристики, к которым мы стремились изначально.
Таким образом уменьшают, например, количкство гармоник на выходе УМ БС сотовых сетей. Но там своя специфика.

Отредактировано prostoRoman (16.11.2010 14:07:20)

Dzyabenko · 16.11.2010 20:07:52

Знаете, сегодня я промоделировал эту идею в Мультисиме, благо эта программа позволяет видеть результаты вращения подстроечного резистора в реальном времени. Теперь могу сказать следующее. В качестве модели усилителя мощности использован операционный усилитель в неинвертирующем включении и ООС, как в УМВВ ( 33к и 1к). С выхода этого усилителя сигнал делится резисторами 33к и
подстроечным 2к. С делителя- на инвертирующий вход схемы сравнения, а на неинвертирующий вход схемы сравнения-входной сигнал.
А с выхода схемы сравнения через резистор 33к-на инв.вход основного усилителя.
Мои выводы:
1. Из-за высокого коэфф. усиления операционника схемы сравнения получился компаратор. Все мы знаем, как резко переключается
компаратор и на его выходе при малейшем изменении входного напряжения выходное напряжение увеличивается практически до
напряжения питания. Но есть и начальный участок, где на самом деле и происходит сравнение. Но чтобы точно настроить в режим
мне пришлось в программе включить шаг перестройки переменного резистора 0,1%. Я представляю себе настройку реального
усилителя, и мне становится не по себе. А вдруг детали постарели и ушла настройка, на считанные доли процента. Вместо
компенсации получаем помеху или даже возбуждения.
2. Далее. Фаза сигнала компенсации сильно не совпадает с фазой входного сигнала и это даст некорректный результат. И это еще на
вход схемы сравнения подается сигнал не с реального многокаскадного усилителя, а сигнал, прошедший только через один опера-
ционник. Чнобы нормально реализовать идею придется сильно поморочиться, чтобы совместить фазы сигналов. Это то, о чем говорит
Просто Роман.
Окончательные выводы.
Идея рабочая, но очень трудно выполнимая. Считаю, что, если для сравнения применить не операционник, а что-либо с малым
коэффициентом усиления ( сразу теоретический вопрос, с каким усилением?), и если совместить фазы, то идею можно воплотить в
жизнь. А вот здесь уже надо приложить голову, обладающую знаниями. А знаний-то у меня и мало. Не то образование. Может кто из
спецов займется?
А хорошая игра ума получилась. Но это хорошо. На этом все радиолюбители учатся. Не все же инженеры- радиоэлектронщики...
P.S. А фазу очень точно совмещать и не обязательно, достаточно+-10 градусов, потому что cos0=1, a cos10 градусов=0,99
Совмещать надо фазы компенсатора и ООС. В конце концов, работает же компенсатор проводов в УМВВ, а там взаимный сдвиг фаз
примерно 40 градусов на ВЧ.
Интересно, а можно ли сделать единичные усиления по обоим входам операционника ОДНОВРЕМЕННО???
Как размещать картинки-вложения? Я пробовал сделать вложение, но картинка не появляется. Ну так неудобно. Это же радиолю-
бительский сайт...

Отредактировано Dzyabenko (16.11.2010 20:43:59)

Dzyabenko · 16.11.2010 20:54:49

prostoRoman пишет:

Теоретически - великолепная идея. Чем-то напоминает теорию струн.
Практически - полный бред. Чтобы вычислить искажения надо а) оригинальный сигнал и б) прошедший сквозь "искажающий" усилитель. И если с первым проблем меньше, то со вторым она есть. Одна. Время... Время вносить поправки в уже искаженный и ушедший с усилителя в нагрузку сигнал уже ушло. И если всёже ввести эту коррекцию - количество искажений только увеличится.
Большая беда рассматривать любую динамическую систему как статическую.
Кстати сказать существуют такие пред'исказители, которые искажают сигнал до усилителя (например, в обещем до любого нелинейного элемента) таким образом, что выходной сигнал (искаженный уже второй раз) имеет те характеристики, к которым мы стремились изначально.
Таким образом уменьшают, например, количкство гармоник на выходе УМ БС сотовых сетей. Но там своя специфика.

В любом усилителе обратные связи работают вдогонку. Так что же, не делать усилители?. Кстати, в технических характеристиках УМВВ написано, что в звуковом диапазоне отличие ФЧХ от линейной составляет +- 5 градусов, правда не сказано на каком градусе находится эта
прямая. Сам моделировал отдельно ООС и там сдвиг фазы составляет всего 9 градусов. В любом случае легче фазировать. Согласен, что думать здесь надо крепко.Но хорошо, что Сухов везде наставил ускоряющие цепочки, в том числе и в ООС.

Отредактировано Dzyabenko (16.11.2010 21:18:07)

Dzyabenko · 18.11.2010 00:19:32

А ведь дело сказал Просто Роман. Фазировать лучше всего исходный ( входной) сигнал. Но результат будет тем же: задержка самого УМ остается и измерять выходной сигнал мы будем уже и не вовремя, соответствено и воздействовать на вход уже будем с опозданием. Но ведь допускаем мы такую задержку в ООС. Если будем работать синхронно с ООС, то уже достаточно. Ну а ежели компенсатор искажений будет шустрее, чем ООС, то даже и лучше, однако сильно затруднится борьба с радиопомехой, потому что частоту среза ФНЧ на входе компенсатора придется сильно повысить. Может, меня неправильно понимают? Речь не идет о гармониках и интермодуляции. С этим прекрасно справляется глубокая ООС. Речь идет о тепловых искажениях (которые низкочастотные), компенсации потерь в проводах, компенсации динамического смещения нуля (оно также низкочастотно). А еще хотелось бы узнать, как будут демпфироваться колонки и как
это отразится на звуке. Не понравится- легко выбросить.
Конечно, самым идеальным решением было бы компенсировать искажения покаскадно. И где-то я об этом уже читал.
А все таки. Ау, спецы!!! Чем можно точно сравнить два сигнала, но по обоим входам должно быть единичное усиление при достаточном
быстродействии?

Отредактировано Dzyabenko (18.11.2010 00:28:23)

IVS · 18.11.2010 01:15:45

Dzyabenko пишет:

Чем можно точно сравнить два сигнала, но по обоим входам должно быть единичное усиление при достаточном быстродействии?

Скорострельный ОУ с коррекцией на К=2 с симметричным входом при R1=R2=R3=R4. Вы это имеете ввиду?

Radiohobby Forum

Объявление

#1 13.11.2010 14:19:27

Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#2 14.11.2010 04:44:43

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#3 15.11.2010 00:33:35

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#4 15.11.2010 10:11:25

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#5 16.11.2010 02:31:05

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#6 16.11.2010 14:04:52

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#7 16.11.2010 20:07:52

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#8 16.11.2010 20:54:49

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#9 18.11.2010 00:19:32

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

#10 18.11.2010 01:15:45

Re: Обратная связь по вычитанию искажений ОСВИ. Давайте обсудим.

Подвал форума