[begemot]

Юбилею Николая Сухова посвящается...

Некто Иван П поделился своим концептом усилителя воспроизведения на одном из форумов.
И надо же такому случится, товарищ Сухов туда пришёл, увидел и ... нахамил автору концепта.
Ну а для того чтоб было понятно как не прав автор концепта Иван, товарищ Сухов не поленился
и сочинил забавное видео.

Я получил большое удовольствие когда его просматривал.
Тем более что афтор легко ориентируется в именах отцов основателей и по моему упомянул почти всех в обосновании
того почему ничего путного из концепта Ивана не получится. Попутно он объяснил для всех непонятливых, что такое
коэффициент передачи для сигнала и для шума. Да так, чтоб любой шахтёр его понял.

Шахтёр возможно понял, а мне стало любопытно как именно получились такие до смешного странные результаты
Вот тогда и выяснилось что в моделирование уважаемого "мастера" закрались 2 маленькие ошибочки. Которые принципиально меняют картину происходящего.

О чём ему и было указано в комментах.
1. При моделировании К передачи входным сигналом надо считать выход головки (т.е. её эквивалента), а не запрятанный внутрь эквивалента источник напряжения.
Потому что усилитель видит именно выход эквивалента а не источник напряжения. Т.е. надо учитывать выходное сопротивление головки. А в данном случае это всё ещё и усугубляется тем что головка включена в ОС.
2. При моделировании К передачи по сигналу и по шуму надо использовать свип АС разных источников. Соответственно, в данной схеме надо переключать свойство источника АС=ХХХ с 0 на входную амплитуду в зависимости от того, какой анализ производится. Это свойство практически любого SPICE3 симулятора и МС12 не исключение.
Т.е. недостаточно просто указать формулу для К, надо ещё переключить и то, какой источник используется для анализа. А аффтор видео опуса этого сделать не удосужился и выводит оба графика одновременно. МС конечно хорошая программа, но мозгов на угадывание мыслей что хочет "моделлянт" у неё увы не хватает.

И тут началось самое интересное. Чтоб было понятно, приведу комменты из ютуба.

Eugene Dvoskin
1 day ago
Николай, с юбилеем! С большим удовольствием посмотрел Ваш ролик, ценю Ваше чувство юмора, долго смеялся.
Но...есть одна проблемка.
Ваш анализ АЧХ некорректен.
Вы вполне адекватно ввели источник напряжения. Но анализировать АЧХ надо с точек 2-10, поскольку это является выходом головки.
При этом АЧХ получается не плоская, а с существенным подъёмом на НЧ. 77дБ@100Гц, 59дБ@1КГц, 56дБ@10КГц


Nick Twobiker
1 day ago (edited)
Евгений, Вы не правы. Выводы 2 и 10 действительно являются выводами головки, но её ЭДС соединена внутри головки последовательно с индуктивностью и омическим сопротивлением обмотки. Поэтому вариант с нодами 2-10 - это вариант "выворачивания наизнанку" того, чего ввернуть мы не можем - ЭДС физически (закон электромагнитной индукции Фарадея) наводится в витках обмотки, обвивающих магнитопровод головки, а не на внешних выводах головки. Т.е. "вынуть" ЭДС прямо на внешние выводы головки не получится. Если б это было так, как вы предположили, то головки бы не шумели и не заваливали бы электрическую АЧХ (ведь в вашем варианте и индуктивность, и омическое сопротивление оказываются закороченными нулевым внутренним сопротивлением ЭДС, которую Микрокап врубит между нодами 2 и 10). Ситуёвина примерно как и в динамиках, - если б было можно избавиться от их индуктивности и омического сопротивления, то динамики не искажали бы нелинейными искажениями и не заваливали бы АЧХ. Так же и в магнитных головках магнитофонов. Почитайте подробнее про эквивалентные схемы замещения головок вопроизведения - на самом деле там всё ещё сложнее из-за того, что у магнитопровода магнитная проницаемость зависит как от частоты, так и от уровня сигнала (снижается при увеличении как частоты, так и тока). Т.е. даже индуктивность головки и её омическое сопротивление зависят от частоты.


Eugene Dvoskin
1 day ago
@Nick Twobiker Головка конечно имеет значительно более сложную эквивалентную схему, частотно зависимые потери, и т.д. Но то что вы используете - на мой взгляд достаточно для базового анализа. Тем не менее, индуктивность и резистивные потери определяют её выходной импеданс а коэффициент передачи любого канала считается как отношение выхода к сигналу источника. Источник-выводы головки. И откуда там сигнал, Фарадей-не Фарадей-не важно. В схемах подобной этой - это ещё более важно так как головка включена в цепь ОС. Если Вы считаете что эквивалентная схема головки не отражает реального положения вещей-приведите эквивалентную схему которая более адекватна.
Кстати, схемы подобные этой применялись в профессиональных 6-ти канальных 75мм аппаратах записи-воспроизведения для мастеринга в кино. Где-то в 70-х, начале 80 годов. Я уже не помню деталей, сталкивался более 30 лет назад. Но там было что-то подобное. Я помню что ещё удивился когда это увидел в первый раз. Но оно работало достаточно адекватно. Есесьно без Т-образного делителя.


Eugene Dvoskin
1 day ago
Кстати, с шумовым усилением у Вас там ещё более странные результаты. Оно такое же как для сигнала на НЧ, а на ВЧ-существенно меньше чем у сигнала из-за того самого резонанса головки. Что как раз очень хорошо. Именно там где нужно шума будет меньше. По моему Вы что-то не правильно делаете в МС. Т.е. объясняете что такое шумовое усиление Вы всё правильно. И объясняете как его моделировать-то же. Только результат получаете некорректный.



Eugene Dvoskin
1 day ago
Каким образом МС у Вас определяет что для верхней формулы он должен использовать для свипа сигнал головки, а для шумового - сигнал генератора с плюсового входа ОУ? То что видно-это то что Вы измеряете отношение. А как переключается источник сигнала? Возможно МС это умеет, но где именно задаётся такое переключение?



Nick Twobiker
1 day ago (edited)
Евгений, Вы фактически 1:1 повторяете грубую методологически-схемотехническую ошибку Ивана П. Я уже писал Вам, что в эквивалентной схеме бошки НЕЛЬЗЯ вычленить ни одну из составляющих последовательной цепи "резистор-ЭДС-индуктивность", они распределены по каждому витку обмотки на магнитопроводе и соединены последовательно на физическом уровне. Вынуть отдельно ЭДС или отдельно индуктивность и нафантазировать, что вот этот элемент я могу подключить к наружным выводам бошки, а вот этот оставить внутри ее - грубая ошибка.


Nick Twobiker
1 day ago (edited)
MC определяет не "у меня", а делает всё в безукоризненном соответствии со всеми известными науке законами физики и математики. Это 12я версия этого симулятора, им 40 лет, и я, начиная с 1985 года и используя MC2 под ДОС 3.1 для симуляции десятков вариантов УВ, УЗ, УК, УМЗЧ ВВ, САДП, убедился в отсутствии каких-либо ошибок симулирования. Если какой-то из результатов анализа МС12 не соответствует Вашим ожиданиям, значит, это Вы чтото недопоняли или прохлопали, а НЕ _ОН_.


vll1976
1 day ago
Для анализа шума , источник эдс головы надо выключать (disable в меню) , иначе microcap делает sweep источника головки, и это выдаёт ошибочний результат. Если нужен анализ шума всей схемы, то делаем анализ по onoise, соответствннно задав источник шума в параметрах AC analysis.


Eugene Dvoskin
1 day ago
@Nick Twobiker Не сомневаюсь что МС делает всё в безукоризненном соответствии со всеми известными науке законами физики и математики. И к перечислению причин по которым результаты анализа МС12 не соответствует этой самой физике Вы забыли добавить не правильное его использование. Попробую пояснить ещё раз. Каким образом в любом SPICE симуляторе производится AC анализ? Очень просто, точно таким же образом как и при измерениях в железе. Есть генератор в котором задаётся амплитуда свипа. AC=... При измерении коэффициента передачи измеряется отношение напряжений возникающих в результате воздействия этого AC генератора. У Вас на схеме может быть сколько угодно генераторов напряжения. Но для вашего анализа АС амплитуда может быть или у одного или у другого. Для сигнального усиления - у V1. Для шумового усиления у V2. У другого источника при этом АС амплитуда должна быть 0. Поскольку Вы измеряете оба К передачи одновременно, объясните пожалуйста как МС12 может определить какую амплитуду АС включить у одного генератора и выключить у другого? Только пожалуйста без метафизики, упоминания ИИ и объяснений какой МС12 умный и как он угадывает Ваши мысли. Я думаю что учитывая длительный опыт использования МС для Вас это будет не сложно.


P.S.
Второй версией не пользовался, а вот 3 МС вспоминаю с удовольствием. По тем временам и для DOS он имел на удивление приличный интерфейс.


Вадим Авхимович
23 hours ago
@Nick Twobiker https://www.embedded.com/wp-content/uplo...axim04.png


Nick Twobiker
23 hours ago (edited)
@vll1976, ошибаетесь. Если сделать disable и выключить ЭДС головы, то MC просто выбросит этот источник, разорвав цепь. Странно, что Вы этого не знаете. Это секундное дело, чтобы убедиться.


Nick Twobiker
23 hours ago (edited)
@Вадим Авхимович, спасибо, очень правильная эквивалентная схема бошки. Из которой даже пьяный ёжик видит, что для внешнего мира ЭДС головки запрятана глубоко за реактивными и резистивными элементами, и до неё никогда и никто не сможет добраться, чтобы напрямую прикрутить к внешним выводам головки. Это очень хорошая иль-усрация для Евгения.


Nick Twobiker
23 hours ago (edited)
Евгений, Вы делаете лишние шаги. Просто возьмите и впишите для ЭДС бошки V1 нулевое напряжение, и убедитесь, что соотношения между коэффициентами шумового и сигнального коэффициентов усиления не изменятся (система-то линейная, ей пофигу, оба сигнала включены или только один). Шумовой по-прежнему будет сильно вверху, а сигнальный все равно останется глубоко внизу. Или Вы думаете, что коэффициенты передачи между разными входами или внутренними каскадами ОУ зависят от того, какие напряжения на его входах (без захода в ограничение по питанию, конечно)? ЗЫ. По третьему Микрокапу с Вами согласен, им было пользоваться намного удобнее, чем вторым, который еще не поддерживал мышки. ЗЗЫ. И почитайте внимательно инженерный RTM Микрокапа, там черным по белому написано, что "при вычислении коэффициента передачи между конкретными нодами, учитываются только источники, подключенные именно к ним, а источники сигналов (sin, noise, меандр и др.) на других нодах ОБНУЛЯЮТСЯ" (но это совсем НЕ disable, который предлагает vll1976) автоматом. МС ж не дурак. ЗЗЗЫ. То, что Вы пишете, справедливо не для вычисления коэффициентов передачи (AC Анализ), а для режима Transient , т.е. переходных процессов. Тогда действительно, все источники сигналов одновременно включены и МС вычисляет выходное напряжение, создаваемое ими всеми. Для AC анализа всё иначе, - и именно так, как я сказал выше.


Вадим Авхимович
22 hours ago
@Nick Twobiker это ужасно(


Nick Twobiker
22 hours ago
Вадим, согласен, что ужасно. Потому и процветают Даннинг с Крюгером, что современная публика не вникает в суть проблем и не читает инженерные описания программ, привыкли к "найти одну кнопку из трёх и кликнуть, чтоб заказать гамбургер на дом". такова селяви ;-((

Мы с Вадиком несколько раз пробовали ему объяснить где и почему он не правильно считает.
Но случилось странное. Вместо того чтобы признать свою ошибку и извинится перед Вадиком Иваном П, Николай Евгениевич включил режим "цирк уехал, клоуны остались"
и начал приводить пространные объяснения, не имеющие ничего общего с реальностью, выворачивая наизнанку всё что ему пытались по наивности объяснить. Я так и не понял почему
ему нравится выставлять себя тем самым типичным поциэнтом с синдромом Даннинга-Крюгера, над которым он пытается острить. Но он, собсно, живёт в "свободной стране"
и имеет право страдать теми синдромами какими пожелает. Кому интересно о чём это-посмотрите описание эффекта Даннинга-Крюгера в википедии.
Сопсно мне не интересна история болезни г-на Сухова, поэтому перейдём к техническим деталям предложенного концепта и результатам моделирования.

Итак, вот как это сделано в ролике Николая:
   
   
   

Почему так делать нельзя - было объяснено выше.

А вот что получается если моделировать адекватно. И это не важно каким симулятором пользоваться если делать это корректно. Результаты будут идентичны.
   
   

Красная кривая-коэффициент передачи по сигналу, синяя-шумовое усиление.

Кстати, обратите внимание на то что шумовое усиление сильно падает в районе резонанса головки.
Т.е. именно там где это будет сильно заметно на шумах.
Как Вы возможно уже поняли-это результат введения R3 С1. Если их убрать-шумовое усиление станет практически идентичным усилению сигнала.
Очень элегантное решение. И очень простое. Люблю красивые схемки. Вадик-поздравляю! Интересный концепт.

Ну так давайте посмеёмся вместе, товарищ Сухов.
Над тем кто научился снимать юморные видео для ютуба но за много лет так и не понял как работает ОС и не удосужился научится пользоваться Микро Капом.
Но готов этому же учить окружающих.