¿Cómo un BJT de cruce amortigua la distorsión con la ayuda de retroalimentación resistiva negativa en un amplificador de audio analógico?

4

Encontré una expresión que explica cómo un circuito con op-amp responde a una distorsión:

$$ y = \ frac {1} {\ beta} x + \ frac {\ delta} {A \ beta} $$

Ahora considera el circuito:

En este caso, las ondas verde, azul y roja representan la entrada, el op-amp out out voltaje y la salida de voltaje respectivamente.

Lo sé, los transistores cruzados introducen distorsión, equivalente a la \ $ \ delta \ $ en mi expresión. Espero obtener un voltaje máximo de alrededor de 5.7 voltios en la salida (nodo N1), pero observo el voltaje máximo de exactamente 5 voltios. Así que no hay distorsión en la salida en absoluto. Y no puedo explicarlo. Me refiero a que el voltaje en N1 es equivalente al voltaje y en mi circuito inicial, e incluye la distorsión, sin embargo, ese no es el caso en el segundo circuito.

    
pregunta Sam Farjamirad

2 respuestas

7

De hecho, no obtienes (casi) distorsión en la salida porque está suprimido por loopgain . Verá distorsión (en realidad, distorsión previa) en la salida del opamp. El opamp compensa la distorsión de la etapa de salida.

No está claro qué tan grande es la ganancia de su opamp (modelo), pero supongo que es muy alta (> 1000) lo que resulta en un alto reparto y, por lo tanto, una alta supresión de la distorsión.

Entonces, disminuya la ganancia del opamp a 10 o 100 y vea qué sucede.

Consejo profesional: No use una onda triangular como señal de entrada, sino una onda sinusoidal y luego trace el espectro (use la función FFT) de las señales. De esa manera, puede obtener números más precisos / profundos para la distorsión y también "ver" valores de distorsión más bajos. Por ejemplo, es imposible ver el 1% de THD en una gráfica de tiempo, pero se muestra en una gráfica espectral como picos de hasta -40 dBc.

    
respondido por el Bimpelrekkie
2

El clásico amplificador de audio de gran zona muerta, que utiliza dos bipolares de polaridad NPN y PNP con las bases unidas entre sí y con la salida del servoamplificador (amplificador de retroalimentación negativa), exhibe un 2 * Veb = 2 * 0.7 voltios o 2 * 0,8 voltios de zona muerta. El opamp UA741 predeterminado tiene una velocidad de giro de 0.5 voltios / microsegundos; para mover esas bases sobre la zona muerta de 1,6 voltios se requieren más de 3 microsegundos.

Este tiempo de giro, cuando el indicador óptico solo es DORMITORIO y no puede responder a ningún error de entrada-salida, es la duración de la función de impulso que su diagrama muestra inyectada en la salida.

Como sugiere bimpelrekkie, cambie la señal de entrada. Le sugiero que use una sinusoide de 20,000 Hertz de amplitud 20 voltios pico-pico. Con un período de 50 uSeg, y 3uSec zona muerta y 2 zonas muertas por ciclo, debería poder notar visualmente la distorsión.

Su pregunta se refiere a cómo los transistores "amortiguan" el distorton. En verdad, el bucle está haciendo su trabajo, el bucle de retroalimentación negativa está haciendo su trabajo.

Aumente la frecuencia a 50,000 Hz o 100,000Hz.

E inyecte un poco de "música" interesante, como violines masivos, con todas esas cuerdas afinadas por los oídos de los jugadores. Inyecte 1,000 Hz y 1,010 Hz y 1,020 Hz al mismo tiempo, y examine la FFT. Reúna un muestreo de 500 milisegundos, que proporciona un intervalo de frecuencia de 2 Hertz, para que pueda ver claramente la intermodulación.

La irritación de la zona muerta durante los eventos de cruce proviene de la naturaleza de banda ancha del modelo IMPULSO (muy estrecho en el tiempo) del modelo de cruce. El oído oye picos en la música, picos que no están en el material del programa original, picos que dependen de cuándo interactúan varias sinusoides para generar un cruce por cero.

¿Por qué THD no captura este fenómeno? Debido a que el uso de una prueba de tono único produce los picos de error de cruce que se producen solo en los cruces por cero, y toda la energía está relacionada armónicamente con el tono único.

Las pruebas multitono ponen de manifiesto los picos de hash (temporizados aleatoriamente) no relacionados con la armonía.

    
respondido por el analogsystemsrf

Lea otras preguntas en las etiquetas