Andra Linjäriseringstekniker än feedback

[icko]

Jag undrar om någon har provat att bygga en förstärkare med andra linjäriseringsprinciper än feedback. Det finns ju ett gäng att välja på om man går utifrån radio-kretsar, exempelvis outphasing, feedforward eller Polära. Detta slog mig då Klass D förstärkare som innan använts mest i radiosammanhang verkar ha nått nån form av popularitet.

[ollenorell]

Jo, jag tror det finns något som kallas "error correction"
Jag vet inte alls vad det innebär men det finns såklart lite att läsa på faktiskt

Faktiskt-tråd

I nummer 4 av Elektor (Allt om Elektronik) började en intressant artikelserie om slutsteget paX. Den här designen som är gjord av Jan Didden använder sig av Hawksfords felkorrigering isället för negativ feedback.

Förutom felkorrektionen består steget bla av 2 par Sanken STD03 och lämnar 100W i 8 ohm.

Andra och sista delen kommer i nästa nummer om en månad. Vi får se vad den kostar.

Sten R

Det verkar ju lite coolt

[ollenorell]

Det nämns också längst ner i denna tråd

[Svante]

Feedback eller feedforward är väl det man har att välja på när det gäller linjärisering.

Signalen som når prylen som ska linjäriseras måste på något sätt gå genom en olinjäritet som tar ut prylens olinjäritet. Det kan man göra genom att man vet precis hur den ser ut (feedforward) eller så kan man mäta hur det blev kontinuerligt och justera anti-olinjäriteten hela tiden (feedback).

Feedback har den stora fördelen att om prylens olinjäritet ändras, så behöver inte loopen ändras, det sker av sig själv.

-En skillnad mellan radioteknik och audio är frekvensområdet. 20-20000 är en faktor 1000. P2 som sänder på 96.2 KHz i Stockholm tar upp en bandbredd i storleksordningen 100 kHz. 96,1 till 96,3 MHz är en faktor 1,002. Det är svårare att linjärisera ett stort frekvensområde.

[n3mmr]

Feedback eller feedforward är väl det man har att välja på när det gäller linjärisering.

Signalen som når prylen som ska linjäriseras måste på något sätt gå genom en olinjäritet som tar ut prylens olinjäritet. Det kan man göra genom att man vet precis hur den ser ut (feedforward) eller så kan man mäta hur det blev kontinuerligt och justera anti-olinjäriteten hela tiden (feedback).

Feedback har den stora fördelen att om prylens olinjäritet ändras, så behöver inte loopen ändras, det sker av sig själv.

-En skillnad mellan radioteknik och audio är frekvensområdet. 20-20000 är en faktor 1000. P2 som sänder på 96.2 KHz i Stockholm tar upp en bandbredd i storleksordningen 100 kHz. 96,1 till 96,3 MHz är en faktor 1,002. Det är svårare att linjärisera ett stort frekvensområde.

Feedforward kan ha fördelen att den fungerar (lika dåligt) även när slingans förstärkning blir väldigt liten.

FF kan alltså t ex i teorin användas för att kompensera bort extrem övergångsdist. Nu är det väl inte så många konstruktioner av den sorten som i verkligheten visar sig vara så väldigt bra.

FF medför antingen ett högt precisionskrav på felemuleringen, över hela det olinjära området, eller en kontinuerlig felavkänning, som då får återkopplingsliknande egenskaper.

Det kan kombineras: med FF får man ner disten till hanterliga nivåer, samtidigt som man håller slingans förstärkning hyggligt hög. Man får dock då möjligen besvärliga stabilitetsproblem, p g a direktkanalens och FF-kanalens ev olika fasegenskaper.

Hur är det? Kan Klass G ses som ett slags FF+FB-system?
Jag har för mig det. Men min hjärna är lite dimmig i dag; körde familjen till Norrtäljebussen kl 7 i morse...

[icko]

Jo, jag tror det finns något som kallas "error correction"
Jag vet inte alls vad det innebär men det finns såklart lite att läsa på faktiskt

Faktiskt-tråd

I nummer 4 av Elektor (Allt om Elektronik) började en intressant artikelserie om slutsteget paX. Den här designen som är gjord av Jan Didden använder sig av Hawksfords felkorrigering isället för negativ feedback.

Förutom felkorrektionen består steget bla av 2 par Sanken STD03 och lämnar 100W i 8 ohm.

Andra och sista delen kommer i nästa nummer om en månad. Vi får se vad den kostar.

Sten R

Det verkar ju lite coolt

Tack.

Jag tror jag faktiskt höll i blaskan och tittade på den där men tyckte att distorsionsdatat inte var så spännande. Så här i efterhand borde jag ju köpt den :)

[icko]

Feedback eller feedforward är väl det man har att välja på när det gäller linjärisering.

Signalen som når prylen som ska linjäriseras måste på något sätt gå genom en olinjäritet som tar ut prylens olinjäritet. Det kan man göra genom att man vet precis hur den ser ut (feedforward) eller så kan man mäta hur det blev kontinuerligt och justera anti-olinjäriteten hela tiden (feedback).

Feedback har den stora fördelen att om prylens olinjäritet ändras, så behöver inte loopen ändras, det sker av sig själv.

-En skillnad mellan radioteknik och audio är frekvensområdet. 20-20000 är en faktor 1000. P2 som sänder på 96.2 KHz i Stockholm tar upp en bandbredd i storleksordningen 100 kHz. 96,1 till 96,3 MHz är en faktor 1,002. Det är svårare att linjärisera ett stort frekvensområde.

Jag tror outphasing borde ju också kunna användas, och vore åtminstonde ett intressant experiment. Det kanske dock är en ordentlig "no no" i audiokretsar att förstöra signalen endast för att rekonstruera den igen.

[Svante]

Jag tror outphasing borde ju också kunna användas, och vore åtminstonde ett intressant experiment. Det kanske dock är en ordentlig "no no" i audiokretsar att förstöra signalen endast för att rekonstruera den igen.

Kan du beskriva vad outphasing är?

[-Martin-]

Pre-distorsion är ju också ganska coolt. Man tjuvtittar på utsignalen och jämför med insignalen och inverterar och förstärker differenssignalen som man sedan adderar till utsignalen för att undertrycka olinjäriteter.

Det senaste är Digital Pre-distorsion. Används i senaste versionerna av MCPA (Multi Carrier Power Ampifier) inom RF.

[Svante]

Pre-distorsion är ju också ganska coolt. Man tjuvtittar på utsignalen och jämför med insignalen och inverterar och förstärker differenssignalen som man sedan adderar till utsignalen för att undertrycka olinjäriteter.

Det låter ju som klassisk motkoppling ju.

[icko]

predistortion går ut på att hitta inversfunktionen till distorsionen i systemet så att man kan distortera (kan man skriva så ? ) innan man skickar in den i effektförstärkaren och därmed få "rätt" signal ut.

Outphasing eller LINC är att man tar original signalen S(t) och hittar två vektorer S1(t) och S2(t) med konstant envelopp.

S(t) = Amplitud(t)*cos(wt + theta(t)) = S1(t) + S2(t) =
= cos(wt + theta(t) - phi(t)) + cos(wt +theta(t) + phi(t))

där phi bestäms av amplituden av S(t).

så att man kan använda 2 switchande förstärkare att förstärka S1,S2 separat. Man återskapar S(t) genom S1, S2 adderas ihop med en transformator eller dylikt.

Att använda outphasing kräver att man kan beskriva insignalen S(t) = Amplitud(t)*cos(wt + theta(t)), det kanske inte är lämpligt för ljud?

[Svante]

predistortion går ut på att hitta inversfunktionen till distorsionen i systemet så att man kan distortera (kan man skriva så ? ) innan man skickar in den i effektförstärkaren och därmed få "rätt" signal ut.

Man kan distordera en signal, ja. Du beskrev att man mäter det som kommer ut och låter det bestämma inversen. Om man gör det hela tiden, så är det vanlig återkoppling. Om man gör det "en gång för alla" och använder kunskapen för att göra "predist", så är det framkoppling.

Men även vanlig motkoppling genererar alltså en distad signal på ingången till (den omotkopplade) förstärkaren. En sorts automatisk predist, liksom.

Outphasing eller LINC är att man tar original signalen S(t) och hittar två vektorer S1(t) och S2(t) med konstant envelopp.

S(t) = Amplitud(t)*cos(wt + theta(t)) = S1(t) + S2(t) =
= cos(wt + theta(t) - phi(t)) + cos(wt +theta(t) + phi(t))

där phi bestäms av amplituden av S(t).

så att man kan använda 2 switchande förstärkare att förstärka S1,S2 separat. Man återskapar S(t) genom S1, S2 adderas ihop med en transformator eller dylikt.

Att använda outphasing kräver att man kan beskriva insignalen S(t) = Amplitud(t)*cos(wt + theta(t)), det kanske inte är lämpligt för ljud?

Det där låter som att det bygger på en väsentligt sinusformad signal, såsomn det brukar vara med RF. Utan att ha grävt ner mig i det så skulle jag gissa att det kollapsar om man försöker spela fler än en frekvens, tex Diana Krall.

[DQ-20]

Det intressanta borde väl vara om det i praktiska konstruktioner kan ge bättre resultat med FF än med FB (i audiobandet.)

Mitt intryck (som dilettant) är att det till stor del verkar var en lek med ord och att det i slutändan är FB som lurar i vassen. Fast det är kanske en tolkningsfråga...

/D

[icko]

predistortion går ut på att hitta inversfunktionen till distorsionen i systemet så att man kan distortera (kan man skriva så ? ) innan man skickar in den i effektförstärkaren och därmed få "rätt" signal ut.

Man kan distordera en signal, ja. Du beskrev att man mäter det som kommer ut och låter det bestämma inversen. Om man gör det hela tiden, så är det vanlig återkoppling. Om man gör det "en gång för alla" och använder kunskapen för att göra "predist", så är det framkoppling.

Men även vanlig motkoppling genererar alltså en distad signal på ingången till (den omotkopplade) förstärkaren. En sorts automatisk predist, liksom.

Outphasing eller LINC är att man tar original signalen S(t) och hittar två vektorer S1(t) och S2(t) med konstant envelopp.

S(t) = Amplitud(t)*cos(wt + theta(t)) = S1(t) + S2(t) =
= cos(wt + theta(t) - phi(t)) + cos(wt +theta(t) + phi(t))

där phi bestäms av amplituden av S(t).

så att man kan använda 2 switchande förstärkare att förstärka S1,S2 separat. Man återskapar S(t) genom S1, S2 adderas ihop med en transformator eller dylikt.

Att använda outphasing kräver att man kan beskriva insignalen S(t) = Amplitud(t)*cos(wt + theta(t)), det kanske inte är lämpligt för ljud?

Det där låter som att det bygger på en väsentligt sinusformad signal, såsomn det brukar vara med RF. Utan att ha grävt ner mig i det så skulle jag gissa att det kollapsar om man försöker s
pela fler än en frekvens, tex Diana Krall.

tack. Det kan ju förklara varför feedback verkar dominera. Och jag har kanske fått svar på min fråga.

[Piotr]

predistortion går ut på att hitta inversfunktionen till distorsionen i systemet så att man kan distortera (kan man skriva så ? ) innan man skickar in den i effektförstärkaren och därmed få "rätt" signal ut.

Saxat från en annan tråd;

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... c&start=60

Nelson Pass förespråkar ju osymmetrisk distortion pga att det är mer "naturligt" dvs. det är så luften distorterar (jaa, att manipulera och förändra en ton från dess original måste ju anses vara att tortera den stackars tonen, därav distortera i stället för det kanske korrekta distordera.. ) signalen.

Javisst kan man skriva så!!


/Peter

[Svante]

Det intressanta borde väl vara om det i praktiska konstruktioner kan ge bättre resultat med FF än med FB (i audiobandet.)

Mitt intryck (som dilettant) är att det till stor del verkar var en lek med ord och att det i slutändan är FB som lurar i vassen. Fast det är kanske en tolkningsfråga...

/D

Alltså, helt ren framkoppling finns väl aldrig. Man behöver ju kunskap om utsignalen för att bygga kompensatorn. Det är klart att man kan gissa hur utsignalen distorderas och utifrån det bygga en kompensator, men frågan är om inte även det är en återkoppling via tidigare kunskap. Om man mäter en specifik pryl och sedan bygger kompensatorn efter varje pryl, så tajtas ju loopen till litegrann, men det finns fortfarande en fördröjning i den i form av människan.

Sen kan man mäta och direkt låta mätningen påverka insignalen och där drar jag gränsen till att det ska kallas återkoppling. När det liksom finns en återkopplingsväg i själva apparaten. Då slipper man dels bygga en krånglig invers, dels kompenserar man för åldring, drift etc med automagik.

[Morello]

Brukar inte komma fram något nytt i sådana här trådar. Den här tråden är dock nedlusad med så mycket svengelska att jag undviker att kommentera sakfrågan.

[Svante]

Brukar inte komma fram något nytt i sådana här trådar. Den här tråden är dock nedlusad med så mycket svengelska att jag undviker att kommentera sakfrågan.

Ah, vilken tur då att jag ändrade mitt senaste inlägg strax efter att jag gjorde det. Jag bytte "feedback" mot "återkoppling" och "feedforward" mot "framkoppling". Det känns bra .

[i]

En annan sak man kan göra är att se till att man har kablarna så rakt ("linjärt") som möjligt.
Jag har spännt 30 meter elkabel tvärs över tomten så rakt som möjligt och låter signalen från förstärkaren gå den vägen innan högtalaren.
Har aldrigt hört ett mer linjärt ljud någon annanstans !!

(Har tidigare av misstag låtit högtalarkabeln ligga i en "rulle" - det var hemskt, spydde som en TVshop-värdinna innan jag lyckades stänga av.)

[Svante]

Jag har spännt 30 meter elkabel tvärs över tomten

Men vad händer på julafton då, när han ska dela ut paket?

[icko]

error correction som ollebolle hittade beskrivs här: http://linearaudio.nl/Documents/hawksf%20ec.pdf
intressant även om jag måste medge att jag inte helt med.

[i]

Jag har spännt 30 meter elkabel tvärs över tomten

Men vad händer på julafton då, när han ska dela ut paket?

Vet inte, men det blir spännande att se.