|
Линейная фаза выходного комплексного сопротивления стаба
|
|
| xaled | Дата: Воскресенье, 04.09.2016, 18:58 | Сообщение # 1 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 147
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Вечер добрый,
собрал на днях макет по схеме Валентина: http://www.tornadoacoustics.ru/forum/26-935-9
Для стабилизации напряжения на 5В использовал стандартную lm317. При брождении в интернете, в поисках не помню уже чего связанного с lm317, натолкнулся на дискуссию, а скорее монолог одного изобретателя на форуме diyaudio посвященного как раз линейности фазы выходного комплексного сопротивления стабилизатора напряжения http://www.diyaudio.com/forums....rs.html
Вкратце - изобретатель обладая большим набором измерительных приборов провел измерения стабилизатора напряжения на значения выходного комплексного сопротивления (Z Ohms) и фазы (Z Phase) выходного комплексного сопротивления в зависимости от частоты в аудио диапазоне. Измерения показали нелинейность данных параметров.
Изобретатель объяснят это, насколько я понял, так – стабилизатор дает постоянное напряжение, а потребности тока у нагрузки динамичны. Из за нелинейной фазы комплексного сопротивления ток на одних частотах попадает на нагрузку с запозданием на значение фазового сдвига по отношению к другим частотам. Вот отсюда как одна из причин и размытие стерео картины и нечеткость инструментов в пространстве. Если скрипка требует воспроизведения многих частот, а частоты из-за нелинейности комплексного сопротивления регулятора сдвигаются по фазе т.е. задерживаются во времени друг по отношению к другу, то любой звук скрипки превращается в кашу.
Даже без фазы само комплексное сопротивление гуляет у lm317 и об этом открыто пишет national semiconducters: https://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/898800.pdf
измерения изобретателем lm317 до линеаризации:
По ходу исследования изобретатель отказался от lm317 и перешел на lt1085
измерения изобретателем lt1085 после линеаризации:
На форуме diyaudio не все благосклонно восприняли исследования изобретателя и он от туда ушел. Вне форума работа была продолжена и этот изобретатель запатентовал схему линеаризации выхода стабилизатора напряжения. В патенте он развил схему линеаризации из форума и добился полной линейности выходного комплексного сопротивления и фазы:
http://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US8552814.pdf
Заинтересовавшись данным изобретением сегодня я обнаружил патент российского изобретателя Полякова решающего ту же проблему нелинейности с помощью, по его определению, фазового стабилизатора. Решение очень похоже на американское изобретение и на двенадцать лет раньше запатентовано но только в РФ:
http://www.findpatent.ru/patent/216/2168261.html
на diyaudio.ru есть люди понимающие данный вопрос (Romires):
"По аналоговому питанию необходимо обеспечить линейный импеданс и минимальный набег фазы как минимум в пределах 50Гц-5кГц (лучше если 20 Гц - 20 кГц что сделать сложнее). "
http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=3193.90
Сообщение отредактировал xaled - Воскресенье, 04.09.2016, 19:36 |
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Воскресенье, 04.09.2016, 20:35 | Сообщение # 2 |
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
И ????
Это важный параметр.
Но есть еще один - "отклик" или ПереходнойПроцесс. Его тоже надо смотреть. Возможно, сначала в симуляторе.
Все эти фазы/педансы - вторичны и являются следствием ПХ. А ПХ - следствием ОС :-). А у просто выпрямителя (без стаба) ПХ только от диодов и конденсаторов :-).
Посмотрите еще "стабилизатор Назара". Забавная схемка.
http://s-audio.systems/diy/nazar-regulator
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
|
|
|
|
|
| xaled | Дата: Воскресенье, 04.09.2016, 20:43 | Сообщение # 3 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 147
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Посмотрел стабилизатор Назара - одна симуляция, к тому же без фазы. Реальных измерений нет.
И? - как измерить ФЧХ не тратя ~1К$ на LCZ-meter?
|
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 06:29 | Сообщение # 4 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
Цитата xaled (  ) Реальных измерений нет.
Там нету. Народ измерял - почти соответствуют модели.
Цитата xaled ( ) как измерить ФЧХ не тратя ~1К$ на LCZ-meter?
Прицепить ему взад измерялку импеданса ("коробочку" на основе УМ) и мерить на соотв. токах :-)
Шунтирование конденсатором выхода 317й - тоже в какой-то степени - выравнивание импеданса :-).Добавлено (05.09.2016, 06:29)
---------------------------------------------
Импеданс и отклик желательно иметь схемотехнически, а не приделыванием к кривой схеме всяких "аммортизаторов", хотя и так тоже лучше чем просто кривая схема.
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
|
|
|
|
|
| VK | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 15:32 | Сообщение # 5 |
Группа: Модераторы
Сообщений: 9420
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Цитата Bobby_II ( ) Там нету. Народ измерял - почти соответствуют модели.
А где это было? Забыл сказать ... .
|
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 17:42 | Сообщение # 6 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
Я не только сказать забыл. Я вообще забыл, где видел. А искать не могу т.к. тормозит всё аццки.
Если наткнусь - дам ссылку.
Но в общем мыслей тут несколько ... :
1. Автор темы вполне справедливо заметил и обобщил опыт других, что импеданс стаба играет весьма важную роль в аудио.
2. Что если он кривой - его желательно выравнивать, это как аммортизаторы или балансирный вал в авто.
3. Но почему-то все уделяют внимание АФЧХ импеданса, НО НЕ УДЕЛЯЮТ ВНИМАНИЯ ЕГО ЛИНЕЙНОСТИ, т.е. линейной зависимости напряжения от тока потребления (моя мысль, которую я пытаюсь "протолкнуть", но мне постоянно "крутят пальцем"*)
4. (тоже сам придумал) АФЧХ - всего лишь следствие "отклика" стаба на импульс тока. Думаю, смотреть на "отклик" (переходной процесс) и корректировать отклик может быть даже более информативно и продуктивно, чем работать с АФЧХ.
*) Это понятно т.к. обычно стабы с ООС - там на ПТ ловить нечего, в параметрических выхсопр и соотв. изменение напр. тоже очень мало. Можно попробовать "смотреть", нагрузив меандром соотв. амплитуды.
То, что многие удифилы предпочитают интегральным стабам (они с ООС) параметрические, им - ЭФ (с большим падением_, а им - вообще нестабилизированное напряжение (или ЭФ с малым падением), вполне соответствует увеличению линейности импеданса и уменьшению отклика.
Т.е. нам надо стремиться пусть не к маленькому (для аудио всё равно - 0.00001 Ом или 0.0001, или 0.001 или 0.01 и даже к 0.1 или 1 думаю, отнесется лояльно - зависит от тока и ПСРР схемы :-) ), но к ровному во всех смыслах импедансу.
Гы ... я тут придумал схему с исключительно Омическим выхсопр. Но есть вопросы .... Позже выложу.
И сложная она. Но на что не пойдет удифил ради чистой нотки ??? :-).Добавлено (05.09.2016, 17:42)
---------------------------------------------
Стаб Назара предлагает довольно низкое выхсопр. с весьма ровной АФЧХ и маленькой ПХ.
317я там запользована в нескольких ипостасях:
1. как генератор опоры - там довольно много сделано для подавления просачивания помех со стороны транса.
2. Как ГСТ (он стабилизирует падение прим. 0.6В на баластном сопротивлении)
Основной механизм стабилизации - параллельный стаб (стаб Назара - ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ!!!).
Точнее, схема стара как мир - ГСТ + параллельник. Назар просто двояко использовал 317ю.
Можно использовать и другие интегральники с соотв. изменениями схемы.
НО 317й там достаточно т.к. она работает на постоянный ток, ток сигнала через нее не идет.
"пользовательские" качества стаба определяются параллельником, соотв с его схемой можно "поиграться" - будет разная АФЧХ, выхсопр, отклик, ... .
Есть всякие варианты (2-транзисторные, 3-транзисторные, ... ). Можно на ПТ, ....
Можно и не использовать 317ю и вообще не использовать интегральников. Схема стаба - ГСТ+опора+параллельник.
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
|
|
|
|
|
| xaled | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 18:15 | Сообщение # 7 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 147
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Цитата Bobby_II ( ) НО НЕ УДЕЛЯЮТ ВНИМАНИЯ ЕГО ЛИНЕЙНОСТИ
Как не уделяют, весь пост только о линейности и как ее достичь???
Смысла в схеме Назара не вижу. В патенте пара пассивных элементов для выравнивания фазы, а у Назара черте чего наворочено и ни каких измерений. К стати - LM317, по измерениям изобретателя, оказалась самым плохим регулятором по нелинейности и разбросу качества от разных производителей. Те кто ее используют показывают, что никаких измерений не проводили и с другими регуляторами не сравнивали.
Графиков измерений, а не симуляции комплексного сопротивления и тем более фазы комплексного сопротивления нет практически ни у кого. По причине сложности и/или дороговизны проведения данных измерений.
Вопрос как раз и заключается в том как упростить и удешевить данные измерения.
|
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 18:41 | Сообщение # 8 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
Цитата xaled ( ) Как не уделяют, весь пост только о линейности и как ее достичь???
Какая разница между линейной АФЧХ (о которой весь пост) и линейной ВАХ (линейностью, о которой говорю я)?
Цитата xaled ( ) у Назара черте чего наворочено
ГСТ-опора-параллельник - это чёрти что????
Цитата xaled ( ) LM317, по измерениям изобретателя, оказалась самым плохим регулятором по нелинейности
вроде как я 317ю "в голом виде" и не расхваливал? И принцип работы СН в пред. сообщении описан весьма подробно. Мне кажется, вы принципа работы не поняли. И видимо, не хотели понять.
Цитата xaled ( ) Вопрос как раз и заключается в том как упростить и удешевить данные измерения.
Я-же вроде написал: по принципу "коробочки" - "шевелить" ее током за выход, измерять девиацию напряжения (предусилитель потребуется). ЛИМП правда "заточен" под резистивный делитель. Но можно и через него "шевелить".
Трэба постоянку убрать - шовелить пару идентичных стабов "мостом". Правда, возможны всякие компенсационные эффекты.
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
Сообщение отредактировал Bobby_II - Понедельник, 05.09.2016, 18:44 |
|
|
|
|
| VK | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 18:43 | Сообщение # 9 |
|
Группа: Модераторы
Сообщений: 9420
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Начнём с простого вопроса куда подключалась ЛМ317 к какому источнику. По всей видимости к обычному БП с полным и обычным условием в пульсации. То что такой вариант стабилизации не работает известно из практики и то что желательно компенсировать потери в нагрузках из-за их рода активности (LCR) понятна тоже. Для этого что бы начать разговор давайте определимся что будет считаться условием возникновения фазового сдвига? И какой источник изначально будет без фазовых преобразований?
|
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 18:49 | Сообщение # 10 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
Цитата VK ( ) куда подключалась ЛМ317 к какому источнику.
Это не имеет большого значения т.к. ПСРР у нее весьма весьмовский :-)
Хотя токи через выпрямитель всё равно идут.
Получается, чтобы не мерить импеданс банок выпрямителя (и того, что до стаба), сам стаб должен быть подключен к почти идеальному БП. Ну, по крайней мере, для измерений :-).
Вопрос на это "навёл":
Цитата VK ( ) Для этого что бы начать разговор давайте определимся что будет считаться условием возникновения фазового сдвига? И какой источник изначально будет без фазовых преобразований?
Хотя ответ на собственно этот вопрос довольно прост: измеряем импеданс выхода (по аналогии с динамиками/колонками) - получаем ответ. Только величины на 3-4-5-6 порядков меньше :-)
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
Сообщение отредактировал Bobby_II - Понедельник, 05.09.2016, 18:52 |
|
|
|
|
| xaled | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 20:20 | Сообщение # 11 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 147
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Цитата Bobby_II ( ) Какая разница между линейной АФЧХ (о которой весь пост) и линейной ВАХ (линейностью, о которой говорю я)?
Пост о ФЧХ, давайте оставаться в теме, если хотите обсудить линейность ВАХ создайте новую тему, покажите графики измерений - с удовольствием обсудим.
Цитата Bobby_II ( ) ГСТ-опора-параллельник - это чёрти что????
Черти что с точки зрения реально измеренного влияния на фазу а не симуляции.
Цитата Bobby_II ( ) И принцип работы СН в пред. сообщении описан весьма подробно. Мне кажется, вы принципа работы не поняли. И видимо, не хотели понять.
Нет измерений, нет смысла разбираться. Измышлениями и симуляциями весь интернет завален.
Цитата Bobby_II ( ) Я-же вроде написал: по принципу "коробочки" - "шевелить" ее током за выход, измерять девиацию напряжения (предусилитель потребуется). ЛИМП правда "заточен" под резистивный делитель. Но можно и через него "шевелить".
Можно поподробнее как из этого получить график ФЧХ с парой сотен точек?
|
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Понедельник, 05.09.2016, 21:28 | Сообщение # 12 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
Цитата xaled ( ) Можно поподробнее как из этого получить график ФЧХ с парой сотен точек?
Аналогично графику ИФЧХ динамика. Только сигнал надо будет усилить раз в 1000, а то и бОльше. У динамиков импеданс порядка 10 Ом, а тут - сотые наверное.
У вас есть опыт общения с ЛИМП?
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
|
|
|
|
|
| Vladimir_T | Дата: Вторник, 06.09.2016, 02:21 | Сообщение # 13 |
Группа: Проверенные
Сообщений: 99
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Новосибирск
|
Я и сам все время думал об внесении задержек из-за контура управления (ОС) стабилизатора. Но я всегда считал, что это время регулирования ОС довольно стабильно и этот сдвиг следует отнести к системной ошибке! Но это оказывается не так! Только реальные измерения могут показать всю картину. Кое-каких деталюшек пока нет, но как их получу - поставлю эксперимент. Схема измерения будет простой на основе многоканального цифрового Agilenta, у которого масса встроенной математики! и генераторов (синусоидальный и импульсный)
|
|
|
|
|
| Bobby_II | Дата: Вторник, 06.09.2016, 10:25 | Сообщение # 14 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 5526
Статус: Offline
Страна: Российская Федерация
Город: Санкт-Петербург
|
Там усилитель напряжения примерно х1000 нужен будет - как бы в шумах не потеряться :-)
Если вашей Агилентой нельзя померить импеданс динамика, то и туда лезть наверное, не след.
И "дёргать" надо токами, близкими к рабочему для стаба - справятся генераторы? И работать с пост. смещением.
Фазу не только ОСъ дает :-). Но ОСъ еще и "отвечает" - а вот это только на хорошем осце с памятью смотреть :-)
я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять!!!
|
|
|
|
|
| xaled | Дата: Вторник, 06.09.2016, 11:14 | Сообщение # 15 |
|
Группа: Проверенные
Сообщений: 147
Статус: Offline
Страна: Германия
|
Владимир - посмотрите руководство Агилента по измерению комплексного сопротивления.
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5950-3000.pdf
Изобретатель с diyaudio по нему методом автобалансировочного моста (Auto-balancing bridge method) с помощью HP 4276A LCZ метра измерял.
Схема автобалансировочного моста HP 4276A LCZ метра из HP журнала за 1983 год http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1983-07.pdf
Для измерений понадобится четырехконтактный зонд Кельвина. Его можно сделать из четырех коаксиальных кабелей 1м длинной.
Уральский государственный университет в своем учебном пособии похоже просто частично перевел метод автобалансировочного моста из документации Агилента:
http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/1542/7/1334947_schoolbook.pdf
В общем измерения не из простых, поэтому в интернете одни симуляции да разговоры вокруг да около.
Что за Агилент у вас и по какой схеме вы планируете провести измерения?
|
|
|
|
|
