ООС и искажения первого каскада - Версия для печати
+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Аналоговая обработка сигналов (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=10)
+--- Темы: ООС и искажения первого каскада (/showthread.php?tid=459)
+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Аналоговая обработка сигналов (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=10)
+--- Темы: ООС и искажения первого каскада (/showthread.php?tid=459)
RE: ООС и искажения первого каскада - Willy - 11-22-2016
bobby_ii Написал:К(х) - передаточная функция белого треугольничка. x-b*y - ее аргумент (сигнал на выходе сумматора/входе треугольничка)Нельзя, здесь коэффициент усиления К*(1+a*x^2+...)
К(х) можно представить в виде К*(х+а*х^2+...). Вот здесь К (не К(х) ) можно назвать коэф. усиления.
y=K*x - вот где K - коэффициент усиления. Я просто хотел подчеркнуть, что он зависит от мгновенного значения сигнала, т.е. от x-b*y в замкнутой системе.
bobby_ii Написал:Хорошо. Что это множитель делает в той формуле? И нужен он там при учете объяснения, что такое К(х)? И по-моему, эта формула относится к неинв. усилителю, а не к сумматору в общем виде.Формула относится к системе с замкнутой ООС.
Я не понимаю, чем она вас смущает. Абсолютно широкоизвестная в узких кругах формула для усилителя с ООС:
Kоос=Kбезоос/(1+b*Kбезоос),
а на x мы умножаем, чтобы получить выходной сигнал, не нравится - выкиньте его вообще, для дальнейших рассуждений он не нужен.
RE: ООС и искажения первого каскада - Nick - 11-22-2016
Teoretic Написал:В вашем примере как раз эдс приведённая ко входу меняется. В нём пстоянный КНИ (для разомкнутой ОС). Я уже устал это повторять. Я даже написал как посчитать эту эдс, чтобы вы могли это увидеть сами.Nick Написал:Но если будет одинаковый, то искажения не изменятся с углублением ОС.Ну я же показываю пример. Одна и та же модель, меняется только глубина ОС.
Искажения на выходе меняются. А приведенное напряжение искажений, по-вашему - не меняется.
В моём примере не меняется эдс.
RE: ООС и искажения первого каскада - Nick - 11-22-2016
Teoretic Написал:Прочитайте вот это внимательно http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=459&pid=23097#pid23097Nick Написал:Но если будет одинаковый, то искажения не изменятся с углублением ОС.Ну я же показываю пример. Одна и та же модель, меняется только глубина ОС.
Искажения на выходе меняются. А приведенное напряжение искажений, по-вашему - не меняется.
RE: ООС и искажения первого каскада - Willy - 11-22-2016
Так. Пока не успели накидать возражений по существу, продолжим.
Имеем две передаточные функции
K
и
К/(1+b*K)
для разомкнутой и замкнутой систем соответственно. То, что К зависит от входного сигнала, мы писать не будем, но запомним.
Как определить, какая линейнее? Можно, конечно, задать какую-нибудь типовую (или любимую) нелинейность, и для гармонического входного сигнала получить выходной в явном виде. Но мы же с вами герои, да непростые, а умные? А нормальные герои всегда идут в обход, умные при этом еще и гор избегают.
Так что мы просто примем как допущение, что K по каким-то неведомым законам просто отклонился от нормы и посмотрим, к чему это приведет, как это повлияет на передаточную функцию системы в целом.
Для разомкнутой можно даже и не смотреть, там и так все ясно.
Для замкнутой нам надо определить отношение изменения функции системы к изменению функции звена. Достаточно найти частную производную.
Получим так называемую абсолютную чувствительность:
1/(1+b*K)/(1+b*K)
Ну, или если это дело нормировать до относительных величин
1/(1+b*K)
Что это означает? А то, что относительные изменения модуля передаточной функции в системе с ООС в (1+b*K) раз меньше, чем без ООС. Соответственно, линейность выше. Насколько она выше в граммах - вопрос открытый, зависит от вида нелинейности. Хотя при больших b*K этим можно пренебречь.
Из последнего выражения следует еще один любопытный вывод. Ну нету там нигде порядкового номера. Так что первый это каскад или последний - в чистом виде эзотерика. Естественно, ООС никаких каскадов не линеаризует, как они были кривыми или прямыми, так и остались. А вот система в целом - картинка другая.
И что же мы видим на практике? А на практике мы видим, что исходную линейность входного каскада усилителя нужно всячески холить и лелеять, то есть повышать. И снижения искажений в 100500 раз при охвате ООС не происходит. Опровергли теорию? Я бы не спешил радоваться. Кроме искажений, обусловленных непостоянством коэффициента передачи, есть еще многое на свете... И вот там картина для ООС не такая радужная. Но! В полном соответствии с теорией.
RE: ООС и искажения первого каскада - bobby_ii - 11-22-2016
Willy Написал:Нельзя, здесь коэффициент усиления К*(1+a*x^2+...)Кто мешает представить его в виде функции К(х), а затем эту функцию разложить в ряд Тейлора и вынести основную часть (К) за скобки?
y=K*x - вот где K - коэффициент усиления. Я просто хотел подчеркнуть, что он зависит от мгновенного значения сигнала, т.е. от x-b*y в замкнутой системе.
Willy Написал:Я не понимаю, чем она вас смущает. Абсолютно широкоизвестная в узких кругах формула для усилителя с ООС:Зачем он там второй раз?
Kоос=Kбезоос/(1+b*Kбезоос),
а на x мы умножаем, чтобы получить выходной сигнал, не нравится - выкиньте его вообще, для дальнейших рассуждений он не нужен.
У нас есть уравнение: у=К(х-by) (выходной сигнал = усиленный функцией К(х) усилителя входной, получающийся после сумматора).
без ООС было бы просто у=К(х), с ООС мы заводим выходной сигнал на сумматор и подаем сумму на вход, что и отражает уравнение у=К(х-by) (на выходе - у, а на входе - х-by ).
При некотором упрощении (К(х)=К*х) получим вашу формулу для усиления.
Меня интересовала та самая разница входного и приведенного выходного сигналов (которая после сумматора, так вычитать не совсем корректно, но ..).
Так вот эта разница пропорциональна 1/К (в допущении, что К>>1)
384й пост вообще не понял. Только методику.
Надо на бумажке всё расписать, а то на тапанье все мыслительные ресурсы уходят.
RE: ООС и искажения первого каскада - bobby_ii - 11-22-2016
Теоретик, давай попробую я чуть другими словами:
Вот смотри - Амплитуда сигнала на входе ОУ (после сумматора) МЕНЬШЕ амплитуды выхода в К раз (привяжемся к постоянной амплитуде выхода)
Это как раз отражает тот факт, что ОУ не знает о том, есть ООС, нет ее и усиливает то, что на входе в К раз. Пусть К зависит от сигнала, пусть - сути не меняет. Чем БОЛЬШЕ К - тем МЕНЬШЕ сигнал на входе ОУ.
Меньше сигнал - меньше ЭДС искажений
Причем ЭДС искажений (за исключением некоторых примеров от Портоса) уменьшаются БЫСТРЕЕ чем сигнал т.к. они пропорциональны сигналу в квадрате, кубе, ... (растут тоже быстрее чем сигнал, когда сигнал растет)
Вот твой пример с транзистором. Было у него на входе 100мВ, на выходе - 10В, из них 1В - искажений (10%), привели искажения ко входу (какбы транзистор линейныйс Ку=100, а искажения формируются на входе и они получились 10мВ (10% от 100мВ). При другом уровне сигнала искажения (та самая ЭДС искажений) будут другими.
Вляпали после тр-ра идеальный ОУ с Ку=100. Теперь чтобы на выходе было 10В на тр-р надо подать 1мВ (в 100 раз меньше). А ЭДС искажений будет в 10 000 раз меньше (квадрат от 100 - это 2я гармоника, 3я - в 100 в кубе меньше, 4я - в четвертой, ...), т.е. 1мкВ = 1/1000я от сигнала или в %% в 100 раз меньше чем было.
RE: ООС и искажения первого каскада - shkal - 11-22-2016
Ещё раз, с картинками
Что утверждал Агеев?
"Важно понимать, что ООС не может снизить абсолютную величину приведенных к входу продуктов искажений и шумов по сравнению с ситуацией, когда петля ООС разомкнута, а уровни сигнала на выходе в обоих случаях одинаковы." http://www.radioradar.net/radiofan/miscellaneous/uoos.html
Итак, у нас есть усилитель. Подаём ему на вход некий Uin, получаем некий Uout. Представим этот Uout в виде линейной и нелинейной части. Про шумы, наводки, PSRR пока забываем.
Uout=Uin*K+Uerr
где Uerr - напряжение ошибки, вызванное нелинейными искажениями усилителя. Перенесём это напряжение на вход усилителя: V2=V4=Uerr\K
теперь смотрим внимательно на схему.
До охвата ООС:
Uin=1e-3, Uerr=1e-4 Кг=1e-3\1e-4 = 10%
После охвата ООС
Uin=1e-2 Uerr=1e-4 Кг=1e-2\1e-4 = 1%
Uerr не изменяется, поскольку напряжение на выходе усилителя и точке после сумматора одинаково в обеих случаях.
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
Willy Написал:исходную линейность входного каскада усилителя нужно всячески холить и лелеять, то есть повышатьВсегда им говорил. Дык, разве они слушают Голос Разума? Не. Он придумывают многопетлёвую ересь.
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
Teoretic Написал:Сказано: сударь - вы шулер!Такие слова можно говорить только когда всё докажешь, выводом. Возвращаю вам ваши слова: вы - шулер, причём - низкопробный и неоднократно битый канделябром.
Teoretic Написал:Вот модельЭто всего лишь подтверждение того, что вы - шулер. По ссылке - не модель, а какой-то рисунок. Модель - в студию. А то вы неоднократно были изловлены за изготовлением фейка, от стыда за который покраснел бы даже пьяный дядюшка Ляо в подвале на Малой Арнаутской посреди городу Инь-Зинь-Цинь.
Teoretic Написал:Я уже достаточно походил у вас на поводу.Иными словами: не могу объяснить, отстаньте со своими простыми моделями, я сделаю фейковый рисунок и забью им Мике баки.
Моделей вы не показывали уже дня четыре. Кризис жанра? Но вы же их рисовали для себя. Чо показывают? Чо показывает моя модель?
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
Teoretic Написал:Ну я же показываю пример.Херовый с вас пример. Вы сами заблуждаетесь вот уже несколько лет, да ещё и других хороводите вокруг трёх сосен.
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
mellowman Написал:КуООС - это Ку с ООС (клосед луп гейн, если так понятнее), в отличие от Ку хх (по твоему - опен луп гейн).Портос де ля Фер Написал:И как сам думаешь, с изменением КуООС от +20 до -20 дБ чо интересного с глубиной ООС происходит?Я не совсем понимаю вопрос, кто такой КуООС? :)
mellowman Написал:Уменьшаем общее усиление = увеличиваем глубину оос = увеличиваем петлевое, на одинаковое число дб....и Кг остаётся на месте, да? Немного неправильное поведение для Кг с точки зрения теории Теоретика. Всё-таки, ошибка в 40 дБ (100 раз) даже при начислении вам зарплаты достойна того, чтобы ею заинтересоваться, а уж тем более она интересна в электронике.
Не, конечно, после стольких лет чтения вздора в писанине Теоретика я приветствую снижение ему зарплаты на 40 дБ, и пусть не ходит в профком за объяснениями. Но в электронике будьте добры объясниться, отчего не растёт линейность на 40 дБ выигрыша в петлевом усилении.
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
Nick Написал:Главных ошибок всех споров с Теоретиком всего три:Teoretic Написал:Прочитайте вот это внимательно http://www.audio-perfection.com/forum/showthread.php?tid=459&pid=23097#pid23097Nick Написал:Но если будет одинаковый, то искажения не изменятся с углублением ОС.Ну я же показываю пример. Одна и та же модель, меняется только глубина ОС.
Искажения на выходе меняются. А приведенное напряжение искажений, по-вашему - не меняется.
все думают, что он будет читать их объяснения,
тестировать их модели
и понимать, что из этого следует в практическом смысле.
Из этого можно сделать интересные выводы в отношении перехода на личности оппонента.
Этот человек никогда не слушал чужих объяснений, полагая свои абсолютно правильными - то есть, он не взаимодействовал с окружающими для достижения какого-то результата, кроме схоластических экзерсисов. ИМХО, Теоретик - это оторванный от практики/производства препод-солипсист. Чо он втюхал бедным студеям за год, то они ему и должны рассказать на экзамене. И во всех собеседниках он видит студентов, даже покрикивает на них, чтоб предоставили ему те ли иные доказательства, а он рассмотрит их с той или иной степенью снисходительности.
Если бы он спаял хотя бы два транзистора и замерил, что получилось, и как оно совпадает с теорией, а пуще того - ему дали бы по маклаку директор/бригада/приёмщик, он бы совсем по другому относился к реальности. Но воры украли у него паяльник ещё лет 50 назад.
RE: ООС и искажения первого каскада - mellowman - 11-22-2016
Портос де ля Фер Написал:КуООС = -20 дб — это сложно назвать усилителем :) поэтом вопрос всё равно очень непонятен. Если имеется ввиду инв. и неинв. включение, то практически ничо и не происходит [с точки зрения ООС, синфазка уменьшается и куча хорошего — это отдельно].mellowman Написал:КуООС - это Ку с ООС, в отличие от Ку хх (по твоему - опен луп гейн).Портос де ля Фер Написал:И как сам думаешь, с изменением КуООС от +20 до -20 дБ чо интересного с глубиной ООС происходит?Я не совсем понимаю вопрос, кто такой КуООС? :)
Цитата:Так я ж и написал, что есть сомнения насчёт 40 дб усиления, при подробном рассмотрении опять поди 4-5 будет :)mellowman Написал:Уменьшаем общее усиление = увеличиваем глубину оос = увеличиваем петлевое, на одинаковое число дб....и Кг остаётся на месте, да? Немного неправильное поведение для Кг с точки зрения теории Теоретика. Всё-таки, ошибка в 40 дБ (100 раз) даже при начислении вам зарплаты достойна того, чтобы ею заинтересоваться, а уж тем более она интересна в электронике.
Что должно получиться по Теореме Теоретика я не знаю, оно динамически подстраивается под оппонента, аргументы и желаемый результат. Но по смыслу 40 дб должно хорошенько линеаризовать всё, что в них попадёт, как ещё?
Наглядно:
![[Изображение: negative_feedback_2_fig14.jpg]](http://m.eet.com/media/1196235/negative_feedback_2_fig14.jpg)
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
mellowman Написал:КуООС = -20 дб — это сложно назвать усилителем :)Надо стараться. Надо усилия над собой делать. Представить, например, суммирующий усилитель с несколькими входами для разных входных напряжений.
mellowman Написал:есть сомнения насчёт 40 дб усиления, при подробном рассмотрении опять поди 4-5 будет
Должен быть результат, коррелирующий с выигрышем в петлевом на те же 5 дБ. А, тем более, на 40. Мы ж не теоретики. Мы не можем всем всегда врать и постоянно изворачиваться, доводя окружающих до лютой благодарности за постоянную неуловимость.
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
Нам ещё не хватало, чтоб здесь зарегился целый Агеев и лично объяснил свои рисунки.
RE: ООС и искажения первого каскада - mellowman - 11-22-2016
Портос де ля Фер Написал:-20дб означает, что на выходе напряжение в 10 раз меньше, чем на входе? Ну это ослабитель какой-то.mellowman Написал:КуООС = -20 дб — это сложно назвать усилителем :)Надо стараться. Надо усилия над собой делать. Представить, например, суммирующий усилитель с несколькими входами для разных входных напряжений.
Цитата:Выше же привёл наглядную картинку, +5 дб лупгейна может не очень всё улучшить, вот 40 - это да, другое дело. В общем, чтобы предметно говорить о +40 дб, надо хотя бы на это петлевое посмотреть, и потом уже связывать с изменением КГ, а не так что "я увеличил резистор в тыщу раз, где ваши 0% THD?".mellowman Написал:есть сомнения насчёт 40 дб усиления, при подробном рассмотрении опять поди 4-5 будет
Должен быть результат, коррелирующий с выигрышем в петлевом на те же 5 дБ. А, тем более, на 40.
RE: ООС и искажения первого каскада - bobby_ii - 11-22-2016
Портос де ля Фер Написал:Всегда им говорил. Дык, разве они слушают Голос Разума? Не. Он придумывают многопетлёвую ересь.А ничего, что при углублении ООС и усугублении петлевого, сигнал на входе УМЕНЬШАЕТСЯ в К раз, а порождаемые им продукты искажений - минимум в К^2 раз, т.е. в К раз в %% соотношении?
А ограничивающий фактор в бездумном наращивании К путем составления "поездов" из ОУ в петле общей ООС - устойчивость?
По поводу нелинейностей, приводимых к 1му каскаду и следствия - а какой-же каскад вносит максимум в искажения???
Вроде как из формул следует, что чем дальше каскад - тем ниже влияние его ЭДС ошибки т.к. будучи приведенной ко входу, оно делится на Ку каскадов перед ним.
В формулах - ни одной ошибки ... если брать ЭДС ... саму по себе, без привязки к сигналу.
А если задаться вопросом: а какой величины ЭДС ошибки генерит этот каскад???? То выяснится, что сигнал от каскада к каскаду всё больше и больше, а нелинейные искажения растут БЫСТРЕЕ сигнала (кроме некоторых случаев) , как минимум - как квадрат сигнала (простое следствие из разложения ААХ каждого каскада в ряд Тейлора).
Дальше всё зависит от схемотехники, но такой радужной картины, как при рассмотрении ЭДС как ЭДС, уже не получается.
В абстрактном случае применения цепочки одинаковых каскадов, те, кто ДАЛЬШЕ, будут вносить БОЛЬШЕ тупо потому что амплитуда на них БОЛЬШЕ, а НИ растут БЫСТРЕЕ амплитуды.
Зы ... кто со мной против "учебников"???? (хотя мои выкладки "учебникам" не противоречат, просто ставят ЭДС ошибки в зависимость от сигнала)
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
mellowman Написал:+5 дб лупгейна может не очень всё улучшитьОчень - и не надо. Надо пропорционально. 30 - так 30. Но этого нету. И тут бы не оправдываться: "ну, не очень", а понимать: почему? а что делать, чтоб - очень?
Представь, что сзади стоит работодатель и спрашивает с тебя за каждый дБ нелинейности.
RE: ООС и искажения первого каскада - mellowman - 11-22-2016
Портос де ля Фер Написал:Так нету этих 30 же. Ну а по делу, если разложить нелинейности по полочкам, то всё что искажено _внутри_ этих +30 — будет пропорционально.mellowman Написал:+5 дб лупгейна может не очень всё улучшитьОчень - и не надо. Надо пропорционально. 30 - так 30. Но этого нету.
Цитата:И тут бы не оправдываться: "ну, не очень", а понимать: почему? а что делать, чтоб - очень?Что, что.. Брать пачку ОУ и строить из них композит со 120дб :)
Представь, что сзади стоит работодатель и спрашивает с тебя за каждый дБ нелинейности.
RE: ООС и искажения первого каскада - Портос де ля Фер - 11-22-2016
bobby_ii Написал:ограничивающий фактор в бездумном наращивании К путем составления "поездов" из ОУ в петле общей ООС - устойчивость?Отнюдь нет. Композит можно сделать устойчивей пирамиды Хеопса.
Ограничивающий фактор: все эти ОУ имеют однополюсную АЧХ и нифига не оптимизированы по глубине ООС на ВЧ. Самые лучшие ОУ на 20 кГц имеют 70, много - 80 дБ усиления, стандарт - 60 дБ. После коррекции и согласования делителями - в сумме меньше усиления. Например, в ZD-50 за счёт ликвидации делителя сигнала получаем 30 дБ выигрыша.
И тут есть шанс обойти монолит дискретным усилителем (усилителями), где свободный выбор способов коррекции за счёт бОльшей прямоугольности АЧХ из двух каскадов позволяет выжать столько, сколько не дадут 6 элементарных каскадов в составе ОУ.