Как работает ООС

[СМЕРШ]

Времена нынче тяжёлые. Конец Кали-Юги. Даже в работе простой ООС мало кто понимает:

8я тантра = это строго обоснованный расчет того предела, после которого сторонникам петлевых удавок приходится для предотвращения клиппирования прикручивать в компараторные усилители мягкие ограничители на єкпоненциальных полупроводниковых диодах или иных плавных искажалках.

При типовом выходном напряжении 40 В (в самом жестком виде - меандр) типовый клир ВК без ООС 0,1% = это напряжение искажений 40:1000 = 0.04 В или 40 мВ (тоже меандр). Типовые 80 дБ петлевого = это коэффициент усиления 10000 между выходом усилка через резисторный делитель общей ООС на вход входного каскада и далее через УН и драйверы до базы транзисторов ВК. Т.е. 40 мВ искажений 80 дБеловой петлей к базе ВК (до того, как оно скомпенисируется ВКом) преобразуется в 0,04 х 10000 = 400 В. Которых ни у одной транзистрной сверхлинейки в УНе нет, - есть в лучшем случае вольт 60...80. Ы?

Неужели не дошло? Токо не надо мне петь песни о синусоиде 20 кГц, а не меандре и о том, что ни то, ни другое никто не слышит.

ЗЫ. 8я тантра формулируется так: произведение клира ВК на петлевое не должно быть больше 1. В описанном примере клир 1\1000 умножить на петлевое 10000 = 10 > 1 , поэтому и создана потенциальная возможность клипа. Что не ясно? Где ваша "пурга" или моя "шутка" ?
(с)

Вот такое плетёт Сухов, что теперь без высоковольтных резиновых ботов страшно к усилителю подходить. В самом деле: в усилителе на 40 кГц может быть 80 дБ петлевого, а вот ниже - все 120. Тогда и напряжение он разовьёт не 400 В, а все 40.000 В, 40 кВ, практически, как у ЛЭП.

Попробуем тогда разобраться мы, как последняя линия защиты человечества от наползающей тупости.



Усилитель состоит из двух неискажающих каскадов: на Е1 с Ку=1000 и на Е2, с Ку=1е6=миллион.

Перед каскадами вставлены источники искажений В2: 1 В, 3 кГц и В3: 1 В, 1 кГц.

Частота разнесены для лучшего различения и понимания.

Полезного сигнала усилитель не усиливает, и охвачен петлёй ООС R7 R1.

Начнём с выхода уся:



10 В искажений.

Каких?



3 кГц - это искажения генератора В2 на входе. Но почему 10 В?



Потому, что 10 В выходного напряжения должны поделиться на 10:

(R7+R1)/R1 = 10

и приложиться к левому выводу генератора В2 в синфазе с напряжением на его правом выводе,

тогда входное напряжение усилителя равно 1 мВ:



Зачем 1 мВ? Что это за напряжение, какого генератора?



Этот сигнал состоит из милливольта В3, генератора на входе второго каскада, и совсем мизер искажений первого каскада: -160 дБ.

Почему так?

Всё просто. От сигнала искажений В2 3 кГц осталось ровно столько, чтобы, будучи усиленным в КуЕ1=1000 раз и КуЕ2=1.000.000, получить на выходе 10 В, которые мы уже видели.

А вот 1 мВ 1 кГц там ровно для того, чтобы, будучи усиленным в КуЕ1=1000, получить на левом выводе генератора В3 компенсирующий сигнал противоискажений 1 В:





Тогда на входе второго каскада Е2 будет сигнал 10 мкВ:





Почему?

10 мкВ сигнала 3 кГц должны быть усилены в КуЕ2 миллион раз, и получены те 10 В на выходе усилителя, которые мы уже видели.

А почему тут так мал сигнал 1 кГц: -160 дБ?

Он должен

усилиться в КуЕ2=1.000.000=120 дБ,

прийти на выход с уровнем -40 дБ,

поделиться в 10 раз = 20 дБ делителем ООС, до -60 дБ,

умножиться в КуЕ1=1000 раз=60 дБ: 60 дБ + (-60 дБ) = 0 дБ=1 В.

То есть, из него должен получиться сигнал 1 В для компенсации сигнала В3=1 В.

Правда, компенсация искажений никогда не будет абсолютной, до нуля, так как должна остаться некая малая часть, которую нужно умножить в Ку раз всех каскадов перед точкой возникновения:

помех, искажений, пульсаций, наводок.

Итого, что мы видим?

По итогу, искажение В1=1 В не подавляется ООС, так как перед ним нет каскадов с усилением напряжения,

и усиливается к выходу усилителя в КуООС раз, тут - 10 раз.
Любые аддитивные напряжения и шумы входного каскада усиливаются в КуООС раз.
Это - база.

А вот искажение В3 подавлено до -40 дБ. Эти -40 дБ образовались, как результат вычитания из КуЕ1=60 дБ коэффициента деления делителя ООС 20 дБ. Полезно было бы в реальном усилителе иметь КуЕ1 побольше, КуЕ2 побольше, всего усиления побольше - тогда искажения давятся эффективнее.
А вот наводок на вход желательно иметь поменьше, они ООС не подавляются, ещё и усиливаются.

Жаль, суховских 40.000 В нигде не встретилось. Может, в другой раз.

В общем, логика ООС инверсна, по отношению к суховской: там где Коля мыслит терминами умножения напряжений искажений в Ку.петли, эта петля искажения делит. По сути, 40 мВ искажений, видимых перед ВК это и есть результат работы ООС. Колина пантра даёт системную ошибку не менее миллиона раз,

и с такими познаниями /погрешностями вычислений допускать его к разработке усилителей возможным не представляется