Modell av högtalarens impedans?

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
Rapid
 
Inlägg: 149
Blev medlem: 2004-05-14
Ort: Malmö

Modell av högtalarens impedans?

Inläggav Rapid » 2009-09-12 15:46

Hejsan!
Jag håller på och simulerar en förstärkare. Hur ska man modellera högtalarens impedans för att kolla om förstärkaren är stabil och vad är värsta fall man bör klara? Har man en resistiv last med kondensator i parallell får man väl en pol till slingförstärkningen, som kanske gör förstärkaren ostabil.

Användarvisningsbild
phon
Mr. Magneto
 
Inlägg: 13030
Blev medlem: 2004-11-12
Ort: þiudangardi

Inläggav phon » 2009-09-12 17:17

Så här ser konstlasten ut som används vid F/E-lyssning.
Det kanske går att ta nånting från det?

Bild
ⓘ De gustibus non est disputandum.

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2009-09-12 17:20

Självsvänger förstärkaren inte vid en last på 8ohm//2uF eller när man kopplar bort lasten helt så är du rätt säker.
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
faulhund
 
Inlägg: 326
Blev medlem: 2009-03-08
Ort: Stockholm

Inläggav faulhund » 2009-09-14 22:46

Ja, både konstlastens utseende och Naqrefs korta svar, tolkar jag så här: Alla elektrodynamiska element beter sig induktivt vid supersoniska frekvenser. Det gäller rimligen även med passiva delningsfilter, eftersom eventuella kapacitiva konjugatlänkar framför allt placeras i LP-delar ... tror jag. Det är nog den passive filterkonstruktören emot att skänka bort den gratis höjningen av filtrets ordning med 1, som han kan få p.g.a. diskantelementets lilla induktans, genom att sätta en konjugatlänk där. I varje fall bör den inte vara överdimensionerad, d.v.s totalt kapacitiv(Men jag delar bara aktivt numera, så där är jag ingen absolut auktoritet :wink: )
Så en kapacitiv last är worst case. Och vid låga frekvenser har man väl inga problem, eftersom transistorförstärkare är DC-kopplade.
Om det är någon här som jag inte har förolämpat i kväll, så ber jag denne om ursäkt. (J. Brahms)

Användarvisningsbild
Rapid
 
Inlägg: 149
Blev medlem: 2004-05-14
Ort: Malmö

Inläggav Rapid » 2009-09-16 11:45

Hej igen!
Tackar för svaren! Jo, jag kom att tänka på elektrostathögtalare... är de kapacitiva vid höga frekvenser?

Naqref: Varför används just 2uF?

Mvh Mattias

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2009-09-16 13:29

Rapid skrev:Hej igen!
Tackar för svaren! Jo, jag kom att tänka på elektrostathögtalare... är de kapacitiva vid höga frekvenser?

Naqref: Varför används just 2uF?

Mvh Mattias


2uF kan liknas vid en stooor elektrostat. Värre än så lär det inte bli. ;)
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2009-09-16 19:48

Vill bara göra några små tillägg till vad som sagts i tråden:

1. Det finns fall då en mindre kondensator än 2 uF kan vara en värre last.
Jag brukar använda både 100 nF (=0,1 uF) och 1 uF som last parallellt med
både 2, 4, 8 och 16 ohm.

2. Instabilitet visar sig inte alltid i vilotillståndet, utan kan behöva provoce-
ras fram. Bra testsignal är en mellanfrekvensig sinuston (1 kHz?) vars ampli-
tud man sakta ökar*, respektive en låg frekvenserigare fyrkantvåg (100 Hz)
vars amplitud man sakta ökar*. Håll ögonen på oscilloskopsskärmen och leta
efter små oscillationsskurar samt när det gäller fyrkantsignalen - titta på
flanken. Den skall hos en god förstärkare se likadan ut oavsett signalnivå.
Krusningar och små trappsteg är tydliga tecken på olinjär instabilitet, alltså
inte att förväxla med de ringningar som också kan vara intressanta att stu-
dera. Många blir säkert förvånade över att notera att ringningarna ibland är
värre i den snällare lasten 100 nF//16 ohm, än 1 uF//2 ohm.

(Öka sakta för att inte missa något - men håll inte den höga effekten så
länge att förstärkaren riskerar att skadas.)

3. Det finns exempel på högtalare som är helt resistiva upp till i varje fall
megahertz-området. Både Ino pi60 och pi60s kan t ex beställas i sådant
utförande. Att en dynamisk högtalare är resistiv och inte induktiv i ultra-
ljudsområdet, behöver inte betyda att det finns en RC-länk över diskanten,
som påverkar delningen, dock. Det går att åstadkomma konjugat till dess
egeninduktans på många sätt och ställen.

4. Senaste icke-Ino-högtalaren jag hade i labbet (eller som jag hade med
labbet till rättare sagt...) var en dynamisk högtalare med utpräglat kapa-
citiv last inte bara vid 20 kHz, utan över vid 40 kHz och däröver.

5. Rörförstärkare med sekundäråterkoppling är ibland lastkänsliga så till den
milda grad i basområdet, att de kan börja oscillera under vissa signal- och
last-betingelser. Denna speciella typ av aoscillation kallas motor-boating.
Den brukar uppkomma när man förlorar ömsinduktans i utgångstrafon till
följd av mättnad. De förstärkare som drabbas värst brukar ha för många ac-
kopplingssteg i signalvägen.

6. Ett prima sätt att säkerställa normala effektförstärkarens goda hälsa och
förmåga till välljud, är att efter dimensioneringen, dimensionera om dem för
med utimpedans om 0,1 ohm. :) Det kan ske exempelvis genom att, efter
återkopplingspunkten, addera en högklassig resistor med detta värde.

7. Det finns gott om exempel på elektrostathögtalare med en impedans i
högsta diskantregistret som närmar sig 1 ohm. Det motsvarar ungefär 8 uF.
Förvisso har själva elektrostathögtalaren en väsentlig längre intrinsisk kapa-
citans än så, men då har man glömt att det finns en transformator också,
som stegrar spänningen in till membranet. Kapacitensen stegras med kvad-
raten på spänningen, så är omsättningen 31,6 gånger så ökas membran-
kapacitasen med en faktor 1000 gånger på primärsidan, är omsättningen
100 gånger så transformeras senkundärkapacitensen upp 10 000 gånger...
Någonstans däremellan brukar de ligga transformatorerna. Det kan dock
nämnas att den där trafon även brukar bidra med serieföruster stora nog
att mildra effekterna av den kapacitiva lasten. Icke desto mindre är den
ofta i trakterna av 8 uF, men den snälla ESL63 ligger faktiskt runt 2 uF (vid
höga frekvenser). Det är dock en sällsynt snäll last för att vara från en elek-
trostathögtalare. Vid lägre frekvenser är kapacitansen dock högre, eftersom
större delar av membranet då är med i leken.

8. Simulering av förstärkare för att undersöka stabilitetens vara eller icke
vara, är inte väl använd tid. I varje fall inte om målet är att man skall veta
att den är stabil efteråt (men visst kan man undersöka att man har fas-
marginalerna på sin sida för den basala grundkonstruktionen). Huruvida den
verkliga förstärkare (där allting ingår, även layout och låda) är stabil, måste
man ändå undersöka i verkligheten. De simuleringsverktyg som finns idag är
alldeles för grova redskap för att vara till någon större hjälp för att hitta de
verkliga spurioserna. Det beror på att de till stor del styrs eller uppstår till
följd av de komponenter som man INTE med någon större noggrannhet får
med i simuleringen - layoutens samelsurium av kapacitanser, induktanser,
samt kapacitiva, induktiva och resistiva överhörningar.


Kort sagt: Bäst är att lära sig läxan på riktigt (så att man i sanning förstår
de beteenden som man ville simulera), sen tänka hårt, bygga prototyp och
undersöka resultatet! ;)


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
berma
 
Inlägg: 502
Blev medlem: 2003-08-26

Inläggav berma » 2009-09-16 22:34

Den här "Non-linear Component", vad är det för något ?


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 17 gäster