Усиление есть линейность.

[Хуан Пабло]

Спойлер

Посмотреть вложение 185416
Посмотреть вложение 185417

Не обманывайтесь, у вас усиление в местную ООС завернуто, поэтому несмотря на кажущуюся малость петлевого получены низкие искажения. Петлевое внутренней петли вы не видите, но работу ее никто не отменял. Ну а в общем, продолжайте работу.

 

[NEULO]

Не обманывайтесь, у вас усиление в местную ООС завернуто, поэтому несмотря на кажущуюся малость петлевого получены низкие искажения. Петлевое внутренней петли вы не видите, но работу ее никто не отменял. Ну а в общем, продолжайте работу.

двухпетлёвый получился усилок. в общем неплохо работает. Но вот ОУ конечно... Столько транзисторов и ещё и на такой ОУ деньги выбрасывать.

 

[Алекс2]

Не обманывайтесь, у вас усиление в местную ООС завернуто, поэтому несмотря на кажущуюся малость петлевого получены низкие искажения. Петлевое внутренней петли вы не видите, но работу ее никто не отменял. Ну а в общем, продолжайте работу.

там все равно 105 дб
а искажения супернизкие

двухпетлёвый получился усилок. в общем неплохо работает. Но вот ОУ конечно... Столько транзисторов и ещё и на такой ОУ деньги выбрасывать.

Усилитель ОУ КР140УД26Б (Квазар-ИС), цена 9.36 ₴: купить на Prom.ua | Украина

Заказать Усилитель ОУ КР140УД26Б (Квазар-ИС) в Украине на маркетплейсе Prom.ua. Цена: 9.36 ₴. Продавец: Квазар-Мікро. Компоненти і системи. Фото, характеристики и отзывы

prom.ua

20 руб

и он только из-за низкого смешения чтобы гемора поменьше

 

[Drone R2D2]

Не обманывайтесь, у вас усиление в местную ООС завернуто, поэтому несмотря на кажущуюся малость петлевого получены низкие искажения. Петлевое внутренней петли вы не видите, но работу ее никто не отменял. Ну а в общем, продолжайте работу.

Усиление транзистора не пропадает, оно преобразуется в линейность при уменьшении усиления каскада.

Распределение всего усиления всех каскадов и глубины ОС может быть не только в одном месте.
Если у нас бывают несколько каскадов усиления, то могут быть и несколько петель ОС. Это ж логично?
Вопрос скорости.
Местная ОС, обычно самая быстрая (глубина ОС более широкополосная) и беспроблемная (т.к. частота должна быть выше, чем у выходного каскада) .
В одном случае сверх-глубокая ОС правит максимально искаженный сигнал.
В другом , ОС исправляет на свою меньшую глубину менее искаженный сигнал.

Либо квадратные колеса и сверх-управление подвеской.
Либо овальные колеса и управления достаточно обычного
--

kean9_vbic.zip

Спасибо!
Я в текстовый файлик модели определил. Для МС12 удобно будет использовать.

 

[NEULO]

В этот раз Алексу второму можно поставить плюсик что он модели выложил, я их подцепил в симулятор и теперь его модели наконец работают. но вот с проработкой не очень. вот у нас такой ацкий клип получился:

нехороший.
меандр тоже не алё:

но это без вх фильтра. с фильтром меандр приходит в норму.

 

[alexsan]

Хороший опер 140УД26 - широкополосный прецизионный усилитель со сверхнизким значением входногонапряжения шума и высоким коэффициентом усиления напряжения. Внутренняячастотная коррекция отсутствует. Предназначен для построения малошумящихширокополосных схем с большим коэффициентом усиления.

 

[Алекс2]

В этот раз Алексу второму можно поставить плюсик что он модели выложил, я их подцепил в симулятор и теперь его модели наконец работают. но вот с проработкой не очень. вот у нас такой ацкий клип получился:
Посмотреть вложение 185458
нехороший.
меандр тоже не алё:
Посмотреть вложение 185459
но это без вх фильтра. с фильтром меандр приходит в норму.

так там линейность явно избыточна
есть куда корректировать
там надо без захода фазы за 180, потому что я не придумал как ограничивать

 

[NEULO]

Хороший опер 140УД26 - широкополосный прецизионный усилитель со сверхнизким значением входногонапряжения шума и высоким коэффициентом усиления напряжения. Внутренняячастотная коррекция отсутствует. Предназначен для построения малошумящихширокополосных схем с большим коэффициентом усиления.

ты его купи ещё. хороший этот операционный усилитель.

так там линейность явно избыточна
есть куда корректировать

да. всегда есть куда.

 

[Алекс2]

Усиление транзистора не пропадает, оно преобразуется в линейность при уменьшении усиления каскада.

Распределение всего усиления всех каскадов и глубины ОС может быть не только в одном месте.
Если у нас бывают несколько каскадов усиления, то могут быть и несколько петель ОС. Это ж логично?
Вопрос скорости.
Местная ОС, обычно самая быстрая (глубина ОС более широкополосная) и беспроблемная (т.к. частота должна быть выше, чем у выходного каскада) .
В одном случае сверх-глубокая ОС правит максимально искаженный сигнал.
В другом , ОС исправляет на свою меньшую глубину менее искаженный сигнал.

Либо квадратные колеса и сверх-управление подвеской.
Либо овальные колеса и управления достаточно обычного
--

Спасибо!
Я в текстовый файлик модели определил. Для МС12 удобно будет использовать.

кстати, искал mextram модели, но не нашел

 

[alexsan]

ты его купи ещё. хороший этот операционный усилитель.

Пока кр544 ведерко есть.

 

[NEULO]

там надо без захода фазы за 180, потому что я не придумал как ограничивать

попробуй С3 увеличить, а С1 убрать. Сразу полегшает.

 

[Drone R2D2]

кстати, искал mextram модели, но не нашел

Да, с Microcap моделями есть определенные проблемы.
Много моделей level=1, а вот уже level=4+ - не понимает.
--
Вот над такой схемой задумался, с высоким первым полюсом.
Серая линия - значение наклона спада АЧХ (дб/декада)
Какие подводные могут быть?

 

[Хуан Пабло]

Усиление транзистора не пропадает, оно преобразуется в линейность при уменьшении усиления каскада.

Распределение всего усиления всех каскадов и глубины ОС может быть не только в одном месте.
Если у нас бывают несколько каскадов усиления, то могут быть и несколько петель ОС. Это ж логично?
Вопрос скорости.
Местная ОС, обычно самая быстрая (глубина ОС более широкополосная) и беспроблемная (т.к. частота должна быть выше, чем у выходного каскада) .
В одном случае сверх-глубокая ОС правит максимально искаженный сигнал.
В другом , ОС исправляет на свою меньшую глубину менее искаженный сигнал.

Это должно было стать контраргументом? Не стало.

Вот над такой схемой задумался, с высоким первым полюсом.

Какие подводные могут быть?

Любые, потому что вся схема под водой.
Вы бы шкалы нормально "разлинеили" - самому бы было читать удобнее.
Для примера, я шкалу амплитуд с шагом 10дБ делаю для максимальной видимости точек пересечения, а фазу с шагом 45. Автомасштаб это удобно только при первом запуске.

 

[NEULO]

задумался над несуществующей схемой, по всему судя. полюс то не особо высокий, кстати, высокий это килогерц 30. но там такие проблемы рождаются что ну его нафиг.

 

[Drone R2D2]

Это должно было стать контраргументом? Не стало.

Это скорее был аргумент к позиции, что можно пробовать и без большого петлевого.

Любые, потому что вся схема под водой.

Тут схема - ее как бы и нет, это "рыба" для эксперимента с коррекцией.
Диф.каскад, УН, повторитель.

Цель всего мероприятия - взять самый распространенный шаблон усилителя и опробовать на нем "универсальную матрицу коррекции", получить на 20кГц ниже, чем 0.001% , и чтобы без особых мытарств можно было настроить. Схема аскетична, но тем не менее можно получить 100 дб глубины ОС для линейности. Важен баланс. Приоритет - простота и надежность.

Вы бы шкалы нормально "разлинеили" - самому бы было читать удобнее.
Для примера, я шкалу амплитуд с шагом 10дБ делаю для максимальной видимости точек пересечения, а фазу с шагом 45.

Ок, так и сделал.
Схему прикрепляю, ставьте свои модели транзисторов, может с ними будет не так.

 

[Хуан Пабло]

Токи транзисторов, которые вы смотрели в транзиент-анализе, вам уже как бы намекают, что не все там в порядке. Внутренняя петля с коррекцией высокого порядка нестабильна и весь этот картонный домик держится только за счет внешней петли.
Колебательный процесс на верхушке как бы намекает, несмотря на видимый приличный фазовый запас в главной петле. И это с включенным входным фильтром, без него там все вообще во всей красе.

В том и коварство использования вложенных петель - они могут быть нестабильны и портить жизнь исподтишка.

 

[NEULO]

Здесь ежели не ставить эмиттерные резисторы в ДК то имеет смысл схему перевести в инвертирующее включение. Раз использован простейший ДК то решатся сразу проблемы с его линейностью.
Ну и по мелочи. С6 и С10 такие здоровенные не нужны. По 1мкФ за глаза. Резистор R12 тоже слишком велик.
И одну из цепей выкинуть, или С7 R10 или С8 R9.

 

[Drone R2D2]

Внутренняя петля с коррекцией высокого порядка нестабильна и весь этот картонный домик держится только за счет внешней петли.

Я надеялся, что получится баланс.
Внутренняя петля по идее должна быть более быстрой для стабильной работы (как местная ОС).

Здесь ежели не ставить эмиттерные резисторы в ДК то имеет смысл схему перевести в инвертирующее включение. Раз использован простейший ДК то решатся сразу проблемы с его линейностью.

Наверно можно и инвертом включить, но я так не делал еще (пугает малое входное сего включения), если использовать с предом - не вижу проблем.
В схеме я убрал резисторы специально, дабы выжать до капли, что возможно, не добавляя элементов. И потом пытаясь скорректировать получившееся пришел к такой матрице коррекции.
С резисторами даже в 20-30 Ом все гораздо проще корректируется.

Резистор R12 тоже слишком велик.

Пока это можно игнорировать, с данным номиналом минимальные выбросы в клипе. Этот резистор надо уточнять в железе, ибо модели транзисторов взяты из LTS и я адаптировал их с помощью ИИ под Microcap. Могут быть легкие разночтения. По хорошему, УН надо немного изменить. Но не суть, от него сейчас все, что надо - большое входное и максимальное усиление. Клип потом.

И одну из цепей выкинуть, или С7 R10 или С8 R9.

Можно. С8 R9 - формально коррекция, но они помогают не столько набрать запас по фазе, сколько участвуют в формировании АЧХ без спада в ВЧ области до 100-200кГц + соотв. ФЧХ выравнивается на 20кГц.
Это все последствия применения полевых транзисторов, вернее моделей их. Они нелинейны как раз с этих частот. Кстати ИИ шибко ругался на них, говорит емкости увеличены:

Спойлер: подробнее от ИИ

Проверка параметров​

LEVEL	1	1	✅ поддерживается
KP	20u	20u	✅ норма
VTO	-66.415m	56.1959m	✅ норма
L	2u	2u	✅ норма
W	76.38m	49.90m	✅ норма
TOX	0	0	⚠️ должно быть >0 (толщина оксида)
CGDO	196.388p	400.770p	⚠️ очень большие значения
CGSO	7.659n	11.622n	⚠️ очень большие значения
CBD	285p	280p	⚠️ очень большие (диодные ёмкости)
RDS	16K	1MEG	✅ норма
LAMBDA	3.44617m	16.6941m	✅ норма

Основные проблемы:

1. TOX=0 — толщина оксида не может быть нулевой. Это может вызвать ошибку или неправильный расчёт ёмкостей.
2. Огромные CGDO/CGSO — значения в нанофарадах и пикофарадах для MOSFET выглядят завышенными. Обычно эти параметры в фарадах на метр (F/m), а здесь, похоже, уже посчитанные абсолютные значения. При L=2u, W=76m пересчитаем:

text
CopyDownload
CGDO (норм) = 196.388p / W = 196.388p / 0.07638 ≈ 2.57 nF/m (приемлемо)
CGSO (норм) = 7.659n / W = 7.659n / 0.07638 ≈ 100.3 nF/m (великовато)

1. CBD — ёмкость диода сток-подложка 280pF для мощного транзистора возможна.

​

Оставлять базы диф.каскад без С7 R10 - нельзя. Транзисторы довольно высокочастотные, для повышения усиления, ток задан 1.5 - 1.7мА, а там и частотные свойства их улучшаются. Надо гнобить ненужное усиление на ВЧ.

 

[Алекс2]

Да, с Microcap моделями есть определенные проблемы.
Много моделей level=1, а вот уже level=4+ - не понимает.
--
Вот над такой схемой задумался, с высоким первым полюсом.
Серая линия - значение наклона спада АЧХ (дб/декада)
Какие подводные могут быть?

Посмотреть вложение 185464

в случае захода за 180 обязательно нужен ограничитель, лимитер.
Я не придумал, как в этой схеме его сделать нормально, так как тут идет зависимость от тока оу

 

[Алекс2]

попробуй С3 увеличить, а С1 убрать. Сразу полегшает.

С3 это вообще эмуляция паразитной емкости
Тут идеологическая цель не увеличивать искажения УН, поэтому надо минимизировать ток УН, и нельзя тут кондер на землю ставить

 

[NEULO]

С3 это вообще эмуляция паразитной емкости
Тут идеологическая цель не увеличивать искажения УН, поэтому надо минимизировать ток УН, и нельзя тут кондер на землю ставить

не ну ты конечно попробуй без него что нибудь вытянуть, но я чёт сомневаюсь.

 

[White Raven]

Пока это можно игнорировать, с данным номиналом минимальные выбросы в клипе.

Вам не кажется, что из-за возникающей увеличенной Миллеровской емкости этого транзистора в нагрузке дифкаскада, появляется ещё один полюс?

 

[Алекс2]

да. всегда есть куда.

уровень плотности шума -то есть уровень полки для самого тихого оу опа1612 -152 дб
а там искажения под -170
для оп37 -148дб шумовая полка в этой схеме

 

[Динозавр]

Схема аскетична, но тем не менее можно получить 100 дб глубины ОС для линейности.

Добавить EF1 для уменьшения влияния нелинейных входных ёмкостей мосфет на УН.

 

[Drone R2D2]

Добавить EF1 для уменьшения влияния нелинейных входных ёмкостей мосфет на УН.

Да, оно просится.
Но, опять же - схема расползется на еще 2 транзистора, как минимум. Их всегда можно добавить.
Я склоняюсь к мысли, что сами модели выходников в схеме не корректные.
Точность симуляции зависит от качества моделей.

Спойлер: Коменты по моделям выходников

Комментарий по ёмкостям ECF10N16_AI / ECF10P16_AI​

Параметры ёмкостей​

CGSO	7.659 nF	11.622 nF	Ёмкость перекрытия затвор-исток
CGDO	196.388 pF	400.77 pF	Ёмкость перекрытия затвор-сток
CBD	285 pF	280 pF	Ёмкость обеднённого слоя сток-подложка

​

​

---

​

Анализ значений​

1. CGSO (затвор-исток) — 7.7 / 11.6 nF​

Это очень большие значения для MOSFET.​

• Типичные значения для маломощных MOSFET: 10-100 pF
• Типичные значения для силовых MOSFET: 500 pF - 3 nF
• Ваши значения ближе к верхней границе силовых транзисторов

​

Возможная причина: CGSO может включать не только перекрытие, но и ёмкость оксида всей площади затвор-исток, что характерно для VERY large area транзисторов (десятки ампер).​

---

​

2. CGDO (затвор-сток) — 196 / 401 pF​

• NMOS: 196 pF — выше среднего, но допустимо
• PMOS: 401 pF — очень высокое значение

​

Обратите внимание: У PMOS CGDO в 2 раза выше, чем у NMOS, хотя обычно PMOS имеет меньшие ёмкости из-за меньшей подвижности дырок.​

Возможная причина: Разная геометрия транзисторов (W=76mm у NMOS vs W=50mm у PMOS) и разная площадь перекрытия.​

---

​

3. CBD (сток-подложка) — 285 / 280 pF​

• Оба транзистора имеют почти одинаковую ёмкость сток-подложка
• 280 pF — очень высокое значение для дискретного MOSFET

​

Сравнение:​

• Маломощный MOSFET (2N7000): CBD ≈ 10-20 pF
• Силовой MOSFET (IRF640): CBD ≈ 200-400 pF
• Ваш транзистор: CBD ≈ 280 pF (силовой уровень)

​

---

​

Выводы​

CGSO	Завышена	Возможно, включает полную Ciss?
CGDO	Высокая	PMOS в 2 раза выше NMOS
CBD	Реалистична	Для силового транзистора OK

​

​

---

​

Рекомендации​

1. Проверьте в симуляции — если схема работает корректно, значения можно оставить
2. Если ёмкости слишком велики (схема "тормозит"), можно уменьшить их в 2-3 раза:

​

spice​

CopyDownload​

.MODEL ECF10N16_AI NMOS (CGSO=2.5E-9 CGDO=65E-12 CBD=100E-12 ...)​

1. Типичное соотношение для силовых MOSFET: CGSO > CGDO > CBD

​

У вас: CGSO > CGDO ≈ CBD — это нормально​

1. Ciss (входная ёмкость) ≈ CGSO + CGDO ≈ 7.8-12 nF — это уровень очень мощных транзисторов (30-50A)

​

​

 

[slami]

У вас: CGSO > CGDO ≈ CBD — это нормально

1. Ciss (входная ёмкость) ≈ CGSO + CGDO ≈ 7.8-12 nF — это уровень очень мощных транзисторов (30-50A)

​

​

По даташиту Ciss=500 pF (N), 700 pF (P)

 

[Drone R2D2]

По даташиту Ciss=500 pF (N), 700 pF (P)

Да, в этих емкостях несоответствие.

В других моделях, похоже на правду:

Основные параметры
Параметр 2SK1058_AI (N-Channel) 2SJ162_AI (P-Channel)
VDSmax 160V 160V
IDmax 7A 7A
RDS(on) ~0.171 Ом ~0.171 Ом
VTO 0.5V -0.5V
CGS 410 pF 760 pF
CGD 128 pF 467 pF
RG 21.4 Ом 17.4 Ом
LS 7.5 nH 7.5 nH
LD 4 nH 4 nH
BV тела 160V 160V

Спойлер: Сами модели

.SUBCKT 2SJ162_AI 10 20 40
* TERMINALS: D G S
* Hitachi/Renesas 160V 7A 0.171 Ohm P-Channel Lateral MOSFET
M1 1 2 3 3 DMOS L=1U W=1U
RD 100 1 110.4M
RS 30 3 25.28M
RG 20 2 17.4
CGS 2 3 760P
EGD 12 0 1 2 1
VFB 14 0 0
FFB 1 2 VFB 1
CGD 13 14 467P
R1 13 0 1
D1 12 13 DLIM
DDG 15 14 DCGD
R2 12 15 1
D2 15 0 DLIM
DSD 100 3 DSUB
LS 30 40 7.5N
LD 10 100 4N
.MODEL DMOS PMOS (LEVEL=3 THETA=90M VMAX=183K ETA=6.5M VTO=-0.5 KP=1.109)
.MODEL DCGD D (CJO=467P VJ=0.6 M=0.68)
.MODEL DSUB D (IS=29N N=1.5 RS=61.4M BV=160 CJO=900P VJ=0.8 M=0.42 TT=252N)
.MODEL DLIM D (IS=100U)
.ENDS



.SUBCKT 2SK1058_AI 10 20 40
* TERMINALS: D G S
* Hitachi/Renesas 160V 7A 0.171 Ohm N-Channel Lateral MOSFET
M1 1 2 3 3 DMOS L=1U W=1U
RD 100 1 80.4M
RS 30 3 5.28M
RG 20 2 21.4
CGS 2 3 410P
EGD 12 0 2 1 1
VFB 14 0 0
FFB 2 1 VFB 1
CGD 13 14 128P
R1 13 0 1
D1 12 13 DLIM
DDG 15 14 DCGD
R2 12 15 1
D2 15 0 DLIM
DSD 3 100 DSUB
LS 30 40 7.5N
LD 10 100 4N
.MODEL DMOS NMOS (LEVEL=3 THETA=85M VMAX=163K ETA=2.2M VTO=0.5 KP=0.999)
.MODEL DCGD D (CJO=128P VJ=0.6 M=0.68)
.MODEL DSUB D (IS=29N N=1.5 RS=61.4M BV=160 CJO=802P VJ=0.8 M=0.42 TT=252N)
.MODEL DLIM D (IS=100U)
.ENDS

 

[slami]

Eсть модели 10N16-20 / 10P16-20 и 20N16-20 / 20P16-20, только они с расширением .LBR, но MicroCap12 их принял