Förstärkaregenskaper...

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-03 10:06

Hej!
Är det nån som har lust att reda ut lite begrepp som har mad förstärkare att göra, och vad dessa har för praktisk betydelse för ljudet? Jag har fått muntliga förklaringar, men minns inte hälften.

Stigtid? Motkoppling? Statisk och dynamisk dämpfaktor? Samband mellan dessa?
//Patrik

av **Pabo** » 2004-08-03 19:35

Hej!

Stigtiden bestäms för det mesta av laddströmmen för den dominanta polen. Ifall förstärkaren är symmetriskt uppbyggd så är slewraten också symmetrisk. Det är alltså fel att tro att slewraten bestäms av bandbredden.

Motkoppling ar ett sätt att mha hög råförstärkning korrigera för fel som uppstår i de olika förstärkarstegen. Motståndare mot motkoppling menar att det är fel att bygga en olinjär förstärkare med hög förstärkning och sedan använda förstärkningen för att korrigera för olinjäriteten när man kan bygga en linjär förstärkare ifrån början utan motkoppling. Detta är dock fel då linjäriteten dividerat med förstärkningen hos en icke motkopplad transistor är bättre än en motkopplad dito. Detta bevisas också ständigt då motkopplade förstärkare alltid har lägre förvrängning. En myt om motkoppling är också att man måste se till att open loop bandbredden är stor eftersom man annars kan råka i s.k. slewlimiting med interna bottningar som följd. Detta är också fel eftersom det är fasmarginalen vid 20kHz som är det viktiga. Om man kan tillåta 30dB motkoppling vid 20kHz och bibehåller 90 graders fasmarginal så finns det inget som hindrar att man fortsätter öka gain med 20dB/dekad neråt i frekvens vilket resulterar i 90dB motkoppling vid 20Hz.

Statisk dämpfaktor är den som man erhåller vid DC och den bestäms av motkopplingsfaktorn samt open loop utimpedansen vid DC. Om man har ett s.k. Zobel-filter på utgången så kommer det vara denna drossel som sätter dämpfaktorn vid DC. Dämpfaktorn är alltså lastimpedansen dividerat med utimpedansen och det är absolut inte omöjligt att ha 20000 dämpfaktor vid DC. Den dynamiska dämpfaktorn är olika vid alla frekvenser och i en motkopplad förstärkare ökar utimpedansen dels med 20dB/dekad pga att motkopplingsfaktorn sjunker. Dessutom ökar utimpedansen pga Zobel-induktorn.

Hoppas att det hjälpte lite i alla fall.

av **Svante** » 2004-08-03 20:11

Jo, det är bra det Pabo skriver, kanske kan jag tillägga lite till:

Stigtid: Egentligen maximal spänningsderivata (eng. slew rate) talar om hur snabbt spänningen på utgången kan ändras, och mäts i volt per mikrosekund.

Motkoppling: Du kanske vet hur ett servo fungerar? Man "mäter" utsignalen och tar skillnaden mellan den och insignalen. Denna skillnad matas in på förstärkarens ingång. Är förstärkarens råförstärkning hög kommer utsignalen att bli "rätt". Är den inte fullt så stor kan det bli lite fel. Detta fel yttrar sig som distorsion. Hög råförstärkning ger hög motkoppling. Det finns en del knepigheter här, speciellt om förstärkaren består av flera steg, och något är slew-rate-begränsat.

Dämpfaktor: Ett dumt sätt att ange en förstärkarens utimpedans. För det första måste man veta vad lastimpedansen är (och det vet man ju inte), för det andra så är den vilseledande. Det är lätt att tro att en dämpfaktor på 1000 är mycket bättre än 100. Översatt till utimpedans blir det 0.008 respektive 0.08 ohm om dämpfaktorn var specificerad för 8 ohms last. Båda dessa utimpedanser är tillräckligt låga och det är närmast larvigt att försöka nå lägre.

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-03 20:25

Tackar för svaren!

av **AndersJ** » 2004-08-03 20:29

Är motkoppling alltså samma sak som det reglertekniken kallar återkoppling?

/Anders

av **Morello** » 2004-08-03 20:30

Svante skrev:Jo, det är bra det Pabo skriver, kanske kan jag tillägga lite till:

Stigtid: Egentligen maximal spänningsderivata (eng. slew rate) talar om hur snabbt spänningen på utgången kan ändras, och mäts i volt per mikrosekund.

Stigtid är stigtid (och sammfaller med falltid för en symmetrisk konstruktion) och ska inte förväxlas med slewrate. För ett första ordningens system är stigtiden 2.2 dividerat med övre gränsfrekvens uttryckt i rad/s. Slewrate är en storsignalaparameter och stigtiden är oberoende av nivå, förutsatt ett rimligt linjärt system

av **Morello** » 2004-08-03 20:31

AndersJ skrev:Är motkoppling alltså samma sak som det reglertekniken kallar återkoppling?

/Anders

Exakt så är det

av **Morello** » 2004-08-03 20:34

Pabo,

Underbart med en korrekt redogörelse för återkoppling. Rätt fantastiskt att folk år 2004 går och tror att liten OL-bandbredden resulterar i liten slewrate.

av **Svante** » 2004-08-03 20:36

Morello skrev:
Svante skrev:Jo, det är bra det Pabo skriver, kanske kan jag tillägga lite till:

Stigtid: Egentligen maximal spänningsderivata (eng. slew rate) talar om hur snabbt spänningen på utgången kan ändras, och mäts i volt per mikrosekund.

Stigtid är stigtid (och sammfaller med falltid för en symmetrisk konstruktion) och ska inte förväxlas med slewrate. För ett första ordningens system är stigtiden 2.2 dividerat med övre gränsfrekvens uttryckt i rad/s. Slewrate är en storsignalaparameter och stigtiden är oberoende av nivå, förutsatt ett rimligt linjärt system

Ja, förstås. Det var bara min enkelspåriga hjärna som antog att det var det patrik menade. Nu är iallafall båda förklarade.

av **Svante** » 2004-08-03 20:40

AndersJ skrev:Är motkoppling alltså samma sak som det reglertekniken kallar återkoppling?

/Anders

Motkoppling är återkoppling, men återkoppling behöver inte vara motkoppling. Rundgång är ett exempel på återkoppling som inte är motkoppling. Alltså, motkoppling är negativ återkoppling.

av **Pabo** » 2004-08-04 09:53

Morello

Du har helt rätt apropå slew rate och stigtid. Ibland går det för fort.

av **Morello** » 2004-08-04 14:00

Pabo skrev:Morello

Ibland går det för fort.

10000 V/us? :wink:

av **Pabo** » 2004-08-05 08:13

Pabo skrev:
Morello

Ibland går det för fort.

10000 V/us?

Ja, precis. Men det upptäckte du på 100ns :wink: