Und, sieht der Impuls in die andere Richtung anders aus?
"Das entspricht einem SR-Abstand von -72dB."
Mit Rauschen hat das überhaupt nichts zu tun. Es tritt regelmäßig, also periodisch und gleich groß auf. Auch gleich groß in beide Richtungen, vorausgesetzt, du baust nicht nach deinem Vorschlag um.
Erst Unterschiede in diesen Flächen machen ein Rauschen, und Unterschiede zwischen oben und unten bzw. zwischen den Kanälen machen eine Nichtlinearität. Ich sage ja nicht, dass der Diffamp total ideal ist. Er rechnet nicht zu jedem Zeitpunkt richtig. Aber er muss es auch nicht. Er muss bloß während einer Integrationsperiode des Modulators durchschnittlich richtig rechnen. Und das tut er offensichtlich.
Der Gleichtakteffekt ist natürlich gut zum Demonstrieren geeignet, tritt aber so natürlich nicht auf. Tatsächlich gibt es maximal einen zeitlichen Versatz der gegenphasigen Flanken, und der macht wiederum ziemlich gleiche Flächen in beide Richtungen.
Als "Rauschen" bezeichne ich auch Subtraktionsfehler, denn sie verfälschen das Rechenergebnis.
Du kannst leicht Verbesserung schaffen:
C1 = C2 = 15pF (davon geht das Layout noch ab!!!)
Parallel zu jedem Eingangswiderstand je 1.1pf (verdrillte Doppelleitung).
Bringt mehr als 6dB Verbesserung, also -80dB.
Die restlichen Fehler (es fehlen noch 10dB) scheinen allein vom Speed des ICs zu kommen. Er ist einfach zu langsam, um Rechteckimpulse richtig rechnen zu können.
Abhilfe: wir speisen den Subtrahierer nicht direkt von den Ausgängen sondern hängen uns an die sowieso vorhandenen 10 Ohm/2*220pF RC-Glieder der beiden Schaltausgänge.
Das vermindert die Flankensteilheit und vermindert Rechenfehler. Ich simuliers gleich.
Wenn wir die zuvor beschriebenen Punkte als Eingang für den Subtrahierer verwenden, so können die 1.1pF Kondensatoren wieder weg!
Und trotzdem bleiben wir genauso gut.
Also:
1. Quer- und lead-Kapazität: jeweils 15pF abzgl. Schaltkapazitäten
2. Anzapfung am HF-RC-Glied (10R, 2*220pF) des TDA.
Bringt -81dB Subtraktionsrechenfehler bei t_pulse = 1us. Und -90dB bringt der Chip Rauschen.
So weit, so gut.......
Aber
Bei Vollaussteuerung (t_pulse = 150ns) ergeben sich -66dB Rechenfehler.
Also:
500kHz kann der LT1818 noch subtrahieren. Vollaussteuerung (6,5 MHz) aber keinesfalls. Dabei steigt der Klirrfaktor hörbar (?) an.
Damit erscheint mir der LT1818-Subtrahierer gestorben, sorry.
Mir gefällt diese ganze HF-Mauschelei von Tag zu Tag weniger. Der Vorteil des class-D gegenüber Analogen, daß wir den Regelkreis auf HF arbeiten lassen, ist gleichzeitig auch sein großer Nachteil.
Ob es uns stattdessen weiterbringen würde, wenn wir wirklich nur auf NF einen Soll/Ist-Vergleich (per Komparator) durchführen und dann mit dessen integrierten Ausgang einen HF-Oszillator nachstellen?
"2. Anzapfung am HF-RC-Glied (10R, 2*220pF) des TDA"
Damit der Amp linear verstärkt, ist es wichtig, dass der Integrator des Modulators genau das gleiche Signal sieht, wie der integrierende Ausgangsfilter. Und der hängt direkt an den TDA-Ausgängen.
Du läst den Differenzverstärker damit besser rechnen, aber gleich mit verfälschten Signalen. Und zwar deutlich stärker, als durch deine befürchteten Schaltkapazitäten. Das ist nur Kosmetik. Dann lieber ein bisschen falsch rechnen.
Du kannst nicht einfach die Fläche des Rechenfehlers bei Gleichtaktansteuerung hernehmen, und ihr Verhältnis zur Sollfläche als Maß für die Nichtlinearität benutzen. Für das Rauschen schon gar nicht. Was bei einem Impuls durch den Trapetzanstieg an der Vorderflanke fehlt. Wird an der Hinterflanke wieder angehängt.
Der prinzipbedingte Rechenfehler gleicht sich dadurch tatsächlich aus. Nur die Abweichung des Rechenfehlers zwischen den einzelnen Impulsen, das Rauschen eben, bleibt natürlich. Und das hat ?90dB.
Und jetzt fang nicht wieder mit post-filter.feedback an. Das ist eine andere Entwicklung. Wie sind hier im Thema "SODFA_DIY".
Wenn Du in Deiner Simulation die beiden Pulsgeneratoren mit einem leichten Spannungs-Offset, leichter Phasendifferenz, leicht unterschiedlichen Anstiegsflanken und leicht unterschiedlicher Amplitude betreibst, so wirst auch Du das sehen, was ich schon kenne.
Vergiß es, Tillg. Subtraktion auf HF-Seite hat keinen Sinn. Das SODFA-Prinzip mag gerade noch für Halbbrücken taugen. Aber bei der Vollbrücke ist Schluß mit SODFA.
Insofern klink ich mich hier nun tatsächlich aus dem Thread aus.
Um sinnvoll weiterzukommen, hab ich im alternativen class-D-Bereich des Forums einen neuen Thread eröffnet, in dem ich das Gelernte berücksichtige. Es bedarf m.E. nur einer winzigen Umstellung am Modulator, um die Regelung auf NF-Pegel zu erledigen.
Das würde die Vorteile des SODFAs erhalten (Regelung mit irrwitziger Verstärkung, bei der jeder analoge Amp ins Schwingen käme), hätte allerdings den unverzichtbaren Vorteil des Soll-/Ist-Vergleichs zwischen NF-Eingang und NF-Ausgang.
Sobald der Thread Ergebnisse bringt, bin ich fest davon überzeugt, daß man das neue Konzept auch vor den TDA hängen kann. Den SODFA kann man jedenfalls nicht vor den TDA hängen, das ist mir klar geworden.
Was sagt Beobachter uber dein befindungen? Ich glaub das er doch veile brucke SODFA amps gebaut und entworfen hattest? Gibts es dan mit alle die selbste probleime, oder ist das nur die TDA. Und es fehlt mich noch ein deutliche hinaussetzung von das probleim, veillicht konnst du mir ein PB schicken?
Sander Sassen
Hardware Analysis
@Ssassen
Beobachter sagt gar nichts. Er hatte mal erfolgreich eine Kleinleistungs-Halbbrücke mit BD139/140 gebastelt. Ob sein großer Vollbrücken-Verstärker was taugt, wissen wir nicht.
Ampericher berichtet von einem leisen Rauschen bei Vollaussteuerung. Ob seine Vollbrücke auch ohne Aussteuerung rauscht, wissen wir nicht. Er antwortet zur Zeit sehr schleppend auf derartige Fragen.
Wie hoch der Klirrfaktor bei Aussteuerung ist, wissen wir erst recht nicht. Er müßte leicht nachweisbar sein.
Dem "audiophilen Klang" muß das alles nicht schaden. Ich vermute fest, daß allein das leise Hintergrundrauschen für den physiologischen Effekt der gesteigerten Klangtransparenz verantwortlich ist.
Ampericher meint aber, daß auch seine analogen Verstärker rauschen und trotzdem nicht audiophil sind. Da kann ich allerdings glauben, daß das mit den Übernahmeverzerrungen eines analogen zusammenhängt. Die Klang-Details verschwinden sozusagen in der (dyn.) Kennlinie eines Analogen. Das deckt sich mit einer Aussage von Beobachter.
Ach so....@SSassen
Ich schmeiße "Rauschen", "Klirren" und all diese verschieden Worte kunterbunt zusammen. Tillg regt sich immer gerne darüber auf. Bitte stör Du Dich aber nicht dran.
Für mich sind das nur verschiedene Worte für ein und dieselbe Sache: Klangfehler.
Der UcD ist keine Lösung. Auch er regelt auf HF-Ebene. Denn ohne HF-Reste auf der postfilter-Seite könnte er nicht mal schwingen.
Nein SSassen. Ich will das gute vom SODFA retten! Aber ich will nicht das Schlechte des SODFAs mitnehmen. Das Gute ist der Komparator. Das schlechte ist der HF-Integrator. (Tillg sieht das ganz anders).
Der Komparator muß NF-Sollspannung mit NF-Istspannung (Speaker) vergleichen. Und dann soll der Komparator uns ein digitales Ausgangssignal geben, ob die Istspannung hoch oder runtergestellt werden muß. Ein reiner 1-Bit-Datenstrom. Den integrieren wir dann und verstellen damit einem PWM-Modulator.
Damit haben wir alle Vorteile ohne einen einzigen Nachteil mitzunehmen. Der Verstärker bleibt kalt, wir können seine Frequenzen stabil festlegen, die HF hat nichts mit der Regelung zu tun. Allein der NF-Komparator ist qualitätsentscheidend. Für NF gibt es nun mal wesentlich bessere Komparatoren zu kaufen, als wenn das arme Teilchen im Megahertz-Bereich arbeiten muß, womöglich noch mit einem vorgeschalteten Subtrahierer.
Die SODFA-Vollbrücke braucht (bei Vollaussteuerung):
1. 6,5 MHz Subtrahierer ohne NF-Rauschen und ohne Klirren
2. 6,5 MHz Integrierer ohne NF-Rauschen und ohne Klirren
3. 6,5 MHz Komparator ohne NF-Rauschen und ohne Klirren
4. 6,5 MHz Endstufe
Das kann man weder DIY bauen noch bezahlen!
Also weg von der HF-Regelung! Mein (gerade reifendes Konzept) beinhaltet:
1. 20kHz Subtrahierer ohne NF-Rauschen und ohne Klirren
2. 20kHz Komparator ohne NF-Rauschen und ohne Klirren
3. 20kHz RC-Glied
4. 6,5 MHz PWM-Oszillator
5. 6,5 MHz Endstufe
Ein derartiges alternatives Konzept halte ich für realisierbar.
OK, Rumgucker. Dann zeig mal, was du kannst.
Wir machen erst mal einen SODFA mit TDA. Vielleicht ist der ja so gut, dass er ?leichte Phasendifferenz, leicht unterschiedliche Anstiegsflanken und leicht unterschiedliche Amplitude" nicht kennt, wenn er bei Philips schon für einen open-loop-amp taugen soll. Über ?leichten Offset" mache ich mir keine Sorgen.
@ Sander:
UcD ist nichts für DIY. Das klappt erst nach 10 Versuchen.
Ich halte vom UcD überhaupt nichts. Ich hab schon mal begründet, dass er prinzipbedingt nichtlinear ist und seine Schwingfrequenz Lastimpedanzabhängig ist. Er ist schwer in den Griff zu bekommen. Ich würde ihm auch ein größeres Rauschen prophezeien.
Der SODFA ist klar und berechenbar und stellt viel geringere Anforderungen an das Layout.
"Zeigen, was ich kann"?
Offensichtlich kann ich nichts. Denn in einem 1Bit-20kHz-Datenstrom am Ausgang des Komparators KANN nicht genügend Information stecken!
Aber vielleicht denke ich auch noch zu binär. Ich denke in "samples". Das sollte ich mir in diesem Zusammenhang mal langsam abgewöhnen.
Zu SSassens UcD:
Prinzipiell gefällt mir Deine Schaltung sehr gut. Sehr "tricky"! Ich versteh nur nicht die Potentiale. "Vssd" soll doch negativstes Potential sein, sagte Putzeys. Bei Dir liegt es aber zwischen "Vss" und "Vcc". Oder haben wir Putzeys mißverstanden?
Rumgucky,
Nach etwas langweiler uberdenken glaub ich das was er noch fehlt von ihnen ist ein theoretisch gute unterstutsung zu geben warum das nicht gut funktionieren wil. Es rauscht, aber das machen ja allen D-amps mehr oder weiniger. Du hast ja recht das es probleime gibst, aber ich glaube das wir sie veillicht auflosen konnen, die frage ist ob du dabei mithelfen wollte, oder lieber diene eigene schaltung bastelt?
GruB,
Sander Sassen
Hardware Analysis
Hast Du 20% davon verstanden?