Как измерить скорость нарастания выходного напряжения усилителя

Тема: Измерение скорости нарастания УНЧ?

Опции темы

Измерение скорости нарастания УНЧ?

Всем известно, что такой параметр как Скорость нарастания усилителя является достаточно веским в оценке параметров УНЧ, так вот как его собственно можно измерить? Хотелось бы увидеть схемы, методики.

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

Это вражеская пропаганда. Как и 90% прочих параметров, массово внедрённых маркетингом в романтические мозги меломанов.

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

Да какие тут «схемы и методики», методика очень простая:
1) отключить входной ФНЧ (еслион есть),
2) подать на вход хороший меандр,
3) измерить на выходе скорость нарастания.
4) сделать выводы.

5) заодно посмотреть «звон» на фронтах — куда интереснее скорости нарастания.

На самом деле — все зависит от топологии УНЧ. Для безООСного УНЧ — скорость нарастания это тоже самое, что полоса частот при макс. мощности, и делать ее выше большого смысла нет.
Для ООСного усилителя — от скорости нарастания схемы зависит устойчивость и правильность передачи импульса.

Последний раз редактировалось Alex; 09.05.2008 в 23:34 . Причина: Добавлено сообщение

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

Да какие тут «схемы и методики», методика очень простая:
1) отключить входной ФНЧ (еслион есть),
2) подать на вход хороший меандр,
3) измерить на выходе скорость нарастания.
4) сделать выводы.

5) заодно посмотреть «звон» на фронтах — куда интереснее скорости нарастания.

На самом деле — все зависит от топологии УНЧ. Для безООСного УНЧ — скорость нарастания это тоже самое, что полоса частот при макс. мощности, и делать ее выше большого смысла нет.
Для ООСного усилителя — от скорости нарастания схемы зависит устойчивость и правильность передачи импульса.

А заоодно при низкой скорости наростания придется крутить ВЧ тембра .чтобы при прослушивании не казалось недостатка ВЧ

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

Не, не придется

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

На соременной элементарной базе нужно обладать особым редкосным талантом смехотехника чтобы нехватило скорости нарастания в звуковом диапазоне.

Re: Измерение скорости нарастания УНЧ?

ПХ УМЗЧ, снятая на еговом выходе, редкостно хороша! А вот ПХ, снятая

на входе каскада, нагруженного на цепь, задающую первый полюс АЧХ с разомкнутой ООС,

куда как показательна. Потому что по СУТИ действия ООС она старается исправить ВСЯКУЮ, в т.ч. и ВРЕМЕННУЮ разницу между входным и выходным сигналами КАК? Единственным доступным ей способом: повышением УПРАВЛЯЮЩЕГО напряжения непослушного каскада. А вносимые за счёт БОЛЬШЕГО изменения параметров управляющего участка — в ПТ, лампе или БТ — искажения не поддаются исправлению средствами ООС, т.к. она ЗАПАЗДЫВАЕТ по определению. Они уже НЕОБРАТИМЫ. И, поглядев на ПХ

на входе каскада, нагруженного на цепь, задающую первый полюс АЧХ с разомкнутой ООС,

проварьировав элементами коррекции на запаздывание, мы можем понять, что

чем выше скорость нарастания УМЗЧ, тем меньше амплитуда выброса, тем в меньших пределах изменяются параметры упр. участка активного элемента при отработке реальных ВЧ-сигналов помех/искажений и

поэтому звучание глубокоООСных УМЗЧ с большей скоростью нарастания предпочтительнее звучания . с меньшей.

Последний раз редактировалось Sagittarius; 13.05.2008 в 05:30 .

Источник

Тема: АЧХ, ФЧХ и скорость нарастания.

Опции темы

АЧХ, ФЧХ и скорость нарастания.

Всем доброго здравия!
Начитался я всякого на тему скорости нарастания выходного сигнала усилителя.
И что должна она быть якобы не менее 10В/мкс, а лучше 30, а ещё лучше 100, ну а совсем идеально 1000.
А ещё про линейную и нелинейную скорость нарастания и так далее и тому подобное.

В общем решил проверить свой усь на этот параметр.
Усилитель 4х канальный, работает на СЧ+ВЧ поканально. Максимальный размах на выходе 14.5В амплитудных (29В pk-pk).
Измерял при размахе 11В (22в pk-pk) на нагрузке 3Ом.
(синий — входной сигнал усилителя, желтый — выходной)

Получается порядка 6.8В/мкс. При этом скорость нарастания практически не имеет нелинейных участков (загибов при выходе сигнала на полочку).
Результат оказался неоднозначным по «общепринятым» меркам. И я решил снять АЧХ и ФЧХ, чтобы понять возможности усилка:
(синий — входной сигнал усилителя, желтый — выходной)

Читайте также:  Замена трехфазного счетчика под напряжением с трансформаторами тока

Видно, что явная нелинейность выходного сигнала появляется на частотах выще 96кГц.
По этим измерениям построил АЧХ и ФЧХ:

Т.е. с одной стороны АЧХ и ФЧХ простираются по частотному диапазону с достаточным запасом,
но скорость нарастания выходного сигнала не блещет.

Собственно вопрос: насколько такие параметры достаточны для высококачественного воспроизведения ВЧ+СЧ диапазона?
Имеет ли смысл бороться за большие значения скорости нарастания?

— — — Добавлено 24.04.2020 — — —
Ответ на свой вопрос о достаточности скорости нарастания усилителя нашёл в зависимости искажений от частоты:

Подробности в сообщениях #307 и #308.

Последний раз редактировалось vasvi; 24.04.2020 в 19:52 .

Re: АЧХ, ФЧХ и скорость нарастания.

Скорость нарастания нужна чтобы ОООС не рвалась при отработке искажений высокого порядка

Источник

О чём говорит скорость нарастания выходного напряжения УМЗЧ

Казалось бы , название говорит само за себя, но есть и другая сторона медали, которая имеет практическое значение в схемотехнике УМЗЧ(усилителей мощности звуковой частоты).Для лучшего понимания и что бы не быть голословным — немного математики. В случае усиления синусоидального сигнала напряжение на выходе УМЗЧ будет описываться выражением u= A Sin (wt). А-амплитуда отклонения Вольт, w-угловая скорость радиан в секунду. Чтобы найти максимальную скорость изменения- продифференцируем . Получим v=Aw Cos(wt). Максимум будет когда Cos(wt) будет единица. Например в момент времени t=0. Это самое начало синусоиды. Можно показать, что w=2пf? где п- 3,14. , f- частота синусоиды. Окончательно получим-v=A2пf. Из формулы видно, чем больше частота, тем больше скорость нарастания выходного напряжения (СНВН). Но на частоте выше частоты среза АЧХ УМЗЧ падает амплитуда и СНВН перестаёт расти. О чём это говорит? Это значит что СНВН говорит о широкополосности УМЗЧ. Это значительно облегчает определение параметра СНВН, достаточно измерить верхнюю частоту среза АЧХ. Если в формулу подставлять значение частоты в мегагерцах — получим привычный масштаб — Вольт в микросекунду. Радиолюбители практически не обсуждают СНВН, а зря. Так автор очень популярного УМЗЧ » ОМ 3 » поставил на входе интегрирующую ценочку с очень большой частотой среза , не учитывания широкополосности, СНВН УМЗЧ. Она может пропускать на вход сигналы с уровнем СНВН болше чем у УМЗЧ, что может приводит к динамическим искажениям. Также это нужно знать о процессах в УМЗЧ приводящих к необходимости применения коррекций по запаздыванию и опережению и выборе их номиналов. Об этом я планирую тоже написать статью с вопросами схемотехники. Это моя первая статья, так что пишите свои замечания и мнения.

Источник

Как измерить скорость нарастания выходного напряжения усилителя

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Последний раз редактировалось HariusHek Ср фев 25, 2015 16:21:19, всего редактировалось 1 раз.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Опытный кот

Карма: 15
Рейтинг сообщений: 135
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07
Сообщений: 800
Рейтинг сообщения: 0

Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Читайте также:  Удвоитель анодного напряжения схема
Друг Кота

Карма: 92
Рейтинг сообщений: 1351
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34
Сообщений: 3461
Рейтинг сообщения: 1
Медали: 1

_________________
Like the eyes of a cat in the black and blue.

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Опытный кот

Карма: 15
Рейтинг сообщений: 135
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07
Сообщений: 800
Рейтинг сообщения: 0

!! вот, процесс пошел. можно заняться усилительной математикой.
1. предположим усилитель абсолютно устойчивый. тогда его выходной сигнал в реакции на перепад по входу будет определяться как
U(t)=Uo*(1-exp(-t/to).
здесь Uo — напряжение выхода в установившемся режиме. измерять будем в вольтах
t — текущее время, измерять его будем в мкс
to — некоторая константа, определяется некой RC цепью внутри усилителя. ее размерность установим в мкс
сама формула — это из устойчивости.
2. скорость нарастания — это первая производная по времени. это просто
V(t)=Uo*exp(-t/to)/to
как видим, имеет размерность В/мкс
в данном случае сомножитель Uo в скорости слегка напрягает. получается, что скорость зависит от амплитуды сигнала?
3. для расчетов примем to=2 мкс. в общем-то, это значение соответствует полосе пропускания нашего усилителя порядка 80 кГц. ну так и строим уже картинки. для начала принимаем напряжение в установившемся режиме равным 1 В.

на всякий случай отмечу, что время установления сигнала по уровню 95% равно что-то около 6 мкс. а максимальная скорость нарастания в точке t=0 равна 0,5 В/мкс.
4. а теперь тот же расчет, но для выходной амплитуды 10 В.

время установления не изменилось, те же 6 мкс. а вот скорость нарастания стала равна 5 В/мкс.

вот теперь вопрос: какую скорость нарастания будем брать за эталон? 0,5 В/мкс или 5 В/мкс? понятно, приятнее 5, а как быть с 0,5?

Друг Кота

Карма: 92
Рейтинг сообщений: 1351
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34
Сообщений: 3461
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

_________________
Like the eyes of a cat in the black and blue.

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

Вообще-то речь идёт о свойствах и возможностях усилителей , а не о свойствах сигнала.

Оставим в стороне математику, прежде чем подсчитывать, надо определиться с тем, что мы выясняем путём этих вычислений.

Мы испытываем усилитель. Испытываем его на то, с какой скоростью изменяется сигнал на его выходе.
Скорость — производная двух величин, грубо говоря, пройденного пути и времени .
Уменьшая амплитуду сигнала, Вы тем самым искусственно ограничиваете возможности испытуемого.

Тут подход такой как на автогонках в Ле-Мане : там каждому экипажу даётся строго 24 часа, а победителем является тот, кто за сутки проедет большее расстояние. (Лучшие автомобили проходят за время гонки значительно больше 5000 км. )
Так и тут : усилителю даётся 1 мкс а мы смотрим, на какую дельту U он способен изменить напряжение на выходе за это время.
Если усь скоростной, то даём ему 0,1 мкс, а полученный результат смело умножаем на 10.

Естественно, что генератор меандра должен быть высокого качества, но с генератором проще — амплитуда на порядок меньше, а импеданс нагрузки на три порядка выше.

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Опытный кот

Карма: 15
Рейтинг сообщений: 135
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07
Сообщений: 800
Рейтинг сообщения: 0

самое интересное, что усилитель подчиняется тем же законам

вообще-то мы и говорим об усилителях. любой сигнал, прошедший через усилитель, приобретает его окраску. что он вносит в сигнал можно определить только с помощью соответствующего инструментария, в данном случае это математика.
а вот о том, что мы вычисляем, а затем и смотрим, я как раз и пытаюсь спорить.

вы будете смеяться, но я склонен утверждать, что время не меняется, а вот дельта может меняться раз в 100.

ну и как известно практика — лучший судья. вот там выше есть пара усилителей. если уважаемый HariusHek проведет с ними исследования в этом направлении, с помощью СИМа, надеюсь, появится дальнейшая информация для обсуждения.
на всякий случай предупреждаю, что у этих усилителей переходной процесс скорее всего двухэкспонентный, со скоростной первой экспонентой, поэтому к измерениям надо подходить очень аккуратно.

Читайте также:  Кми 22510 напряжение катушки
Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

Да не смеяться я буду, я скоро заплАчу.
Как только собрать в одном месте людей с математическим складом мышления и усилитель, как начинаются одни и те же заморочки.

Это не » время не меняется .» Это Вы пытаетесь изменить начальные условия .

Позволю продолжить аналогию с авто. Вам предложили определить фактическую максимальную скорость конкретного автомобиля.
Машина в Ваших руках, Вы выбираете методику измерений, (подчёркиваю, измерений , а не вычислений):
1. Вы отгоняете автомобиль на трек (аэродром, высохшее соляное озеро. ), отмеряете дистанцию, ставите приборы (помощника с секундомером) и жмёте педаль газа до упора.
2. По утру. пользуясь случаем, Вы грузите в автомобиль газовую плиту, матрасы, посуду, старый телевизор, аквариум с рыбками, клетку с попугаем, усаживаете жену, детей, внучку, Жучку. кошку, мышку, тёщу, и отвозите всё на дачу, а заодно просите засечь время. Расстояние до дачи Вам известно.

Так и в случае с усилителем: Вы определите максимальную скорость нарастания сигнала внутри его схемы , а потом уж будете вольны подавать на его вход сигнал амплитудой 1/10, 1/100, 1/1000 от максимально допустимого уровня.

Можете потом вообще никакого сигнала на вход не подавать, а заявить, что с точки зрения математики такое вполне допустимо: на самом деле сигнал-то есть, но его амплитуда равна нулю!

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Друг Кота

Карма: 92
Рейтинг сообщений: 1351
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34
Сообщений: 3461
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

Медленный усилитель для быстрого входного сигнала — вполне себе интегратор.

Вот результаты моделирования реакции на фронты (1 нс) меандра амплитудой 150 мВ и частотой 1кГц одного из двух усилителей по схеме выше. Хотя усилитель ведет себя неплохо, особенно на положительном фронте, тем не менее, ошибки слежения ООС довольно хорошо видно.

_________________
Like the eyes of a cat in the black and blue.

Опытный кот

Карма: 15
Рейтинг сообщений: 135
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07
Сообщений: 800
Рейтинг сообщения: 0

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

Вообще-то эта схема была в первом варианте представлена, как «для кемпинга», чтоб можно было запараллелить несколько динамиков на полянке среди палаток и т.п. Но при моделировании I варианта на нагрузку 1 Ом результаты были неудовлетворительны. Если в ВК (во II варианте) добавить «ещё парочку», то справляется с нагрузкой 5 Вт).
Для такой цели, думаю, сгодится.

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Друг Кота

Карма: 92
Рейтинг сообщений: 1351
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34
Сообщений: 3461
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

3В искажения на частоте 1 КГц

_________________
Like the eyes of a cat in the black and blue.

Модератор

Карма: 149
Рейтинг сообщений: 3411
Зарегистрирован: Пт янв 23, 2009 19:20:05
Сообщений: 37256
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

Друг Кота

Карма: 105
Рейтинг сообщений: 237
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Сообщений: 54238
Откуда: Урал, терраКОТА
Рейтинг сообщения: 0

_________________
» Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение » (С)
«Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах.» (М.Булгаков)

Друг Кота

Карма: 92
Рейтинг сообщений: 1351
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34
Сообщений: 3461
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

_________________
Like the eyes of a cat in the black and blue.

Страница 16 из 17 [ Сообщений: 321 ] На страницу Пред. 1 . 13 , 14 , 15 , 16 , 17 След.

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 20

Источник

Оцените статью
Adblock
detector