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Nicht nur das Ohr filtert.
Die Membrane des Lautsprechers kann die hohen Frequenzen auch nicht widergeben.
Ggf. wirkt sogar die Luft als Tiefpass.
Ich denke daran, dass man einen D-Klasse Verstärker ohne untere Grenzfrequenz auch perfekt als Universalverstärker verwenden kann.
Mit 0bis 20kHz kann man einiges anfangen.
So wäre es z.B. relativ einfach ein Labornetzteil mit einem hohen Spannungsbereich zu realisieren da die Verlustleistung nicht so groß wird.
Problem wäre nur, dass ich mir momentan nicht zutraue eine solche Regelung zu realisieren. Zweites Problem wäre, dass ich dabei dann gerne einen kleineren Ausgangsrippel hätte, was die Regelung natürlich noch schwerer macht.
Insgesammt denke ich, dass eine stabile Regelung für einen Tiefpass 2ter Ordnung nicht so schwer zu realisieren ist. Sobald die Regelung anfängt zu schwingen muss man die Regelung einfach langsamer machen dass ist aber nicht Ziel der Sache. Ich möchte wissen, wie das geht, dass ich nicht kann.
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Gut, damit kann ich was anfangen.
Vorab: Ein Class-D-Verstärker unterscheidet sich prinzipiell nicht von
einem (synchron-) Abwärtsregler. Das sollte man sich einfach mal klar machen.
Ansonsten: Ja, man kann einen LC-Ausgangsfilter in die Regelschleife
einbeziehen, d.h. ausregeln. Diese Technik wird bei
Abwärtsschaltreglern schon lange praktiziert.
Dazu braucht es schon etwas an Theorie (Verstärkungs-/Phasengang,Bode-Diagramm), einfach langsamer machen wenn es schwingt ist eher
die Holzhammer-Methode, aber nicht völlig falsch.
Mehr als einen LC-Tiefpass würde ich allerdings nicht versuchen
auszuregeln, das wird ansonsten schon recht schwierig.
Die zugehörige Theorie hatte ich in letzter Zeit mal beackert,
ich denke am WE kann ich was dazu liefern.
Im übrigen wundert es mich, dass scheinbar noch keiner
drauf gekommen ist, die von Abwärtsreglern lange bekannten
Frequenzgang-Kompensationstechniken mal 1:1 auf D-Amps anzuwenden.
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Ich hatte mal einen class-d Amp gebaut, bei dem war am Ausgangssignal nicht zu erkennen, dass es von einen Schaltverstärker stammt. Er hatte eine Trägerunterdrückung von ca 83 dB. Dies wurde mit einem Cauer Filter als Ausgangstiefpass bewerkstelligt. Das Schema befindet sich auch irgendwo auf diesem Forum. Die Schaltung als Ganzes ist ein Bisschen überholt. Der Frequenzgang war übrigens DC bis 45 kHz. Es handelte sich tatsächlich um einen Verstärker für Laboranwendungen. Wegen der Anforderung, bis DC zu funktionieren hatte die Speisung übrigens eine Supply Pumping Kompensation.
Feedback war vor dem Filter. Heute würde ich mir eventuell sogar zutrauen Post-Filter- oder Mixed- Feedback mit einem solchen Filter zu realisieren.
Gruss
Charles
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Bin schwer beeindruckt
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also einfach stelle ich mir das nicht vor mit deiner linearisierung da... aber wenn du an eine aktivbox denkst, wo du wirklich nur 1 chassis dran hast wo du den impedanzverlauf usw kennst müsste das doch mit ner digitalen rückkopplung gehen wo du schieben und machen kannst wie du willst. allerdings würde dies dann entsprechende delays vorraussetzen im rest der kette damit des alles noch passt. man hat ja doch so einige probleme sonst. aber keine ahnung ob das nun realistisch ist oder nicht...
grüße
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Nu mal langsam. Wer sagt, dass die Kompensation durch Digital-delays bewerkstelligt wird? Ein analoges LC-Filter macht eine gewissen Phasengang,
dem kann man aber keine feste Durchlaufzeit in sek zuordnen.
Folglich kann man das auch nicht mit digitaler Verzögerung einfach kompensieren.
Das geht mit rein analoger Filtertechnik, nix digital.
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All diese digitalen Kompensationen von Gruppenlaufzeit etc sind pseudo-nichtkausal (d.h. sie verhalten sich wie die Kombination von einem konstanten Delay und und einem nichtkausalen System).
Kausal ist ein System dann, wenn die Ursache vor der Wirkung stattfindet. In unserer realen Welt sind effektiv nichtkausale Systeme gar nicht möglich. D.h. man kann etwas, das noch gar nicht passiert ist auch nicht kompensieren oder sonstwie beeinflussen. Also DSP im Feedback Pfad würde schon mal gar nichts bringen bezüglich Phasenkompensation.
Wenn man die sogenannte Gruppenlaufzeit eines minimalphasigen Filters betrachtet, dann sieht man, dass diese gegen höhere Frequenzen zu abnimmt. Dies kommt daher, dass die Phasenverschiebung nicht immer weiter zunimmt bei ansteigender Frequenz, sonmdern einem Endwert zustrebt. Oder anders ausgedrückt: selbst bei einem Tiefpassfilter werden die höherfrequenten Signalanteile weniger stark verzögert als die tieffrequenten. Dieser Zusammenhang macht es überhaupt erst möglich, dass Feedback nach dem Filter abgenommen werden kann - oder dass komplexe Systeme überhaupt einigermassen schnell geregelt werden können (z.B. Stabilisation bei Flugzeugen).
Gruss
Charles
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Mal nen Bodediagramm wo man sieht, dass die Gruppenlaufzeit bei hohen Frequenzen abnimmt.