19.09.2005, 07:39 PM
Was ist los, Kim?
Erst machst Du uns den Mund wässerig mit "0,007%". Und nun kommt nix?
Erst machst Du uns den Mund wässerig mit "0,007%". Und nun kommt nix?
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Entwicklung: Stereo-SIMPLA mit BJTs oder MOS
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20.09.2005, 09:02 AM
SODFA und SIMPLA haben ein riesiges Problem: je nach zufälliger HF-Schwingungslage folgt der HF-Ausgang dem NF-Eingang sofort oder wird um bis zu 2 us verzögert.
Das liegt darin begründet, daß die NF und die HF in keiner Weise phasensynchronisiert sind. Falls wir 10kHz (100us)-Rechteck darstellen wollen, so bedeutet das einen Phasenjitter (= Rauschen) von 2%!!!!
In Spice können wir diesen Jitter nicht sehen, weil wir stets nur die erste Schwingung untersuchen - und bei der wurden HF und NF synchron gestartet.
Das liegt darin begründet, daß die NF und die HF in keiner Weise phasensynchronisiert sind. Falls wir 10kHz (100us)-Rechteck darstellen wollen, so bedeutet das einen Phasenjitter (= Rauschen) von 2%!!!!
In Spice können wir diesen Jitter nicht sehen, weil wir stets nur die erste Schwingung untersuchen - und bei der wurden HF und NF synchron gestartet.
20.09.2005, 09:12 AM
Ich stell mir mal folgenden Modulator vor: ein NF-Subtrahierer vergleicht Ein- mit Ausgangsspannung. Im festen Zeitraster wird das analoge Subtrahier-Ergebnis abgetastet und als Stellgröße an einen Pulsweitenmodulator übertragen.
Haben wir dadurch was gewonnen?
Nein! NF und Sampling haben immer noch nichts miteinander zu tun.
Wir müssen es schaffen, den NF-Subtrahiererausgang selbst als Ursache eines HF-Taktes zu verstehen.
Haben wir dadurch was gewonnen?
Nein! NF und Sampling haben immer noch nichts miteinander zu tun.
Wir müssen es schaffen, den NF-Subtrahiererausgang selbst als Ursache eines HF-Taktes zu verstehen.
20.09.2005, 09:16 AM
Man könnte das Subtrahiererergebnis über die Zeit in einen Analog-Speicher integrieren.
Sobald ein voriger HF-Zyklus abgearbeitet wurde, schnappt sich der Modulator das im Analog-Speicher gesammelte Rechenergebnis und treibt damit einen neuen HF-Zyklus an.
Führt diese Arbeitsweise zu einer phasenmäßigen Synchronisation der HF mit der NF?
Sobald ein voriger HF-Zyklus abgearbeitet wurde, schnappt sich der Modulator das im Analog-Speicher gesammelte Rechenergebnis und treibt damit einen neuen HF-Zyklus an.
Führt diese Arbeitsweise zu einer phasenmäßigen Synchronisation der HF mit der NF?
20.09.2005, 09:35 AM
Die Suche nach einem neuen Modulator:
Warum vergleichen wir nicht alle 150ns Ein- und Ausgangsspannung und geben je nach Ergebnis high oder low an den Ausgang? Ok... wir müßten noch als Nebenbedingung definieren, daß Ausgangsphasenwechsel nur einmal in 2000ns vorkommen dürfen.
Warum vergleichen wir nicht alle 150ns Ein- und Ausgangsspannung und geben je nach Ergebnis high oder low an den Ausgang? Ok... wir müßten noch als Nebenbedingung definieren, daß Ausgangsphasenwechsel nur einmal in 2000ns vorkommen dürfen.
20.09.2005, 10:40 AM
vergleich mit fester frequenz: natural sampling, zb mit dreieck --> der standard wandler...
habe schaltung mit clock+latch ("meine idee" vor ca 1 jahr) verworfen, da es verzerrungs-probleme gibt, wenn die ausgangsdrossel von dcm auf ccm wechselt, oder nahe clipping...hat manchmal (!) einen falschen impuls reingehobelt..naja, EVTL gelingts dir besser.
alfsch
habe schaltung mit clock+latch ("meine idee" vor ca 1 jahr) verworfen, da es verzerrungs-probleme gibt, wenn die ausgangsdrossel von dcm auf ccm wechselt, oder nahe clipping...hat manchmal (!) einen falschen impuls reingehobelt..naja, EVTL gelingts dir besser.
alfsch
20.09.2005, 10:58 AM
Du hast ganz recht! 
Der Standard-Wandler reagiert ja schon phasensynchron. Das ist möglicherweise ein guter Ansatz. Danke für den Tipp!
Der Standard-Wandler reagiert ja schon phasensynchron. Das ist möglicherweise ein guter Ansatz. Danke für den Tipp!
20.09.2005, 12:42 PM
Ne.. ich bin nicht glücklich. Auch die normale PWM-Schaltung mit Gegenkopplung hat keinerlei Synchronisation mit der NF. Ich hatte mich verdacht. Aber zumindest ist die Schaltung eine Alternative. Sie macht ebenso schnelle Impulse wie der SIMPLA, scheint beim Klirren und IM aber den beiden anderen Konzepten zu unterliegen, was aber noch abgesichert werden muß.
![[Bild: 1_pic92.jpg]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/1_pic92.jpg)
Und nun mal zu den Klirrfaktoren: wer ernsthaft glaubt, daß Spice bei "0,007%" richtig rechnet, der hat nen Schaden.
Man kann allein mit dem Timestep x-beliebige Klirrfaktoren zurechtbiegen.
Wenn Spice eine Flanke besonders genau begutachten muß, so dreht Spice den Timestep dynamisch runter. Das ist bei BJT-Transistoren naturgemäß der Fall. Je präziser eine Schaltung durchgerechnet wird, desto besser erscheinen die Klirrfaktoren.
Und nun mal zu den Klirrfaktoren: wer ernsthaft glaubt, daß Spice bei "0,007%" richtig rechnet, der hat nen Schaden.
Man kann allein mit dem Timestep x-beliebige Klirrfaktoren zurechtbiegen.
Wenn Spice eine Flanke besonders genau begutachten muß, so dreht Spice den Timestep dynamisch runter. Das ist bei BJT-Transistoren naturgemäß der Fall. Je präziser eine Schaltung durchgerechnet wird, desto besser erscheinen die Klirrfaktoren.
20.09.2005, 01:03 PM
Speziell für Kim:
Bei den "Harmonischen" bestimmen wir die ersten 10 Oberwellen eines eingespeisten Sinus. Wenn die in der Summe "0,007%" ergeben, so trägt jede einzelne Oberwelle "0,0007%" zum Gesamtergebnis bei.
Derartig feine Auflösungen geben zwei Einstellungen in Spice wirklich nicht her:
1. der "reltol"-Parameter ist auf "0,001%" gestellt. Spannungsunterschiede darunter werden als gleich betrachtet.
2. in der Zeitskala bedeutet "0,0007%" bezogen auf eine 1 kHz Welle eine benötigte Zeitauflösung von 7ns.
Man macht sich also was vor! Man schraubt an irgendeinem BJT rum und prompt zeigt Spice einen besseren Klirrfaktor an. Warum tut es das? Ganz einfach: durch die Änderung wird Spice zu einem feineren timestep gezwungen und errechnet allein daher bessere Klirrfaktoren.
Wenn Du also glaubhafte Klirrfaktoren in dieser Größenordnung sehen willst, so mußt Du den Timestep auf "1 ns" und "reltol" zehnfach feiner einstellen.
Bei den "Harmonischen" bestimmen wir die ersten 10 Oberwellen eines eingespeisten Sinus. Wenn die in der Summe "0,007%" ergeben, so trägt jede einzelne Oberwelle "0,0007%" zum Gesamtergebnis bei.
Derartig feine Auflösungen geben zwei Einstellungen in Spice wirklich nicht her:
1. der "reltol"-Parameter ist auf "0,001%" gestellt. Spannungsunterschiede darunter werden als gleich betrachtet.
2. in der Zeitskala bedeutet "0,0007%" bezogen auf eine 1 kHz Welle eine benötigte Zeitauflösung von 7ns.
Man macht sich also was vor! Man schraubt an irgendeinem BJT rum und prompt zeigt Spice einen besseren Klirrfaktor an. Warum tut es das? Ganz einfach: durch die Änderung wird Spice zu einem feineren timestep gezwungen und errechnet allein daher bessere Klirrfaktoren.
Wenn Du also glaubhafte Klirrfaktoren in dieser Größenordnung sehen willst, so mußt Du den Timestep auf "1 ns" und "reltol" zehnfach feiner einstellen.
20.09.2005, 01:07 PM
Oder anders ausgedrückt: Verstärkersimulationen mit Spice werden grundsätzlich besser, wenn man zu seinem Schaltbild nebenher nen 1 GHz Oszillator mitlaufen läßt 
20.09.2005, 01:22 PM
dein vergleich ist unfair.
beim dreieck-modulator fehlt die 1. op-integrator stufe.
dies ist der "noise shaper" 1.ordnung, dh zb bei 2khz klirr 10x kleiner.
obs besser klingt, is ne andere frage...siehe aes print von putzey:..more spectacular data..oder so.
beim dreieck-modulator fehlt die 1. op-integrator stufe.
dies ist der "noise shaper" 1.ordnung, dh zb bei 2khz klirr 10x kleiner.
obs besser klingt, is ne andere frage...siehe aes print von putzey:..more spectacular data..oder so.
Don't worry about getting older. You're still gonna do dump stuff...only slower
20.09.2005, 01:32 PM
Ich hatte zwischenzeitlich nen OP drin.
Dann kam mir aber die Einsicht, daß mein Komparator den OP ersetzt, sobald ich ihm ne winzige Dreiecksspannung anbiete. Wenn ich die Verstärkung zu hoch treibe, fängt das ganze an zu schwingen (wegen der 150ns-Verzögerung der Schaltstufe und wegen des Filters). Das ist kein unfairer Vergleich, sondern nur ne einfachere Darstellung.
Aber ich versteh so langsam, wieso Beobachter und wieso Putzeys zu ihren Analogschwingern kamen! Die haben sich das auch angeschaut, haben auch die Schwingungen im close-loop-PWM beobachtet. Beide haben sie dann aus der Not ne Tugend gemacht und die Schwingungen unterstützt. Der eine blieb beim post-filter-feed-back. Der andere hat gleich nen astabilen Multivibrator draus gebastelt.
Dann kam mir aber die Einsicht, daß mein Komparator den OP ersetzt, sobald ich ihm ne winzige Dreiecksspannung anbiete. Wenn ich die Verstärkung zu hoch treibe, fängt das ganze an zu schwingen (wegen der 150ns-Verzögerung der Schaltstufe und wegen des Filters). Das ist kein unfairer Vergleich, sondern nur ne einfachere Darstellung.
Aber ich versteh so langsam, wieso Beobachter und wieso Putzeys zu ihren Analogschwingern kamen! Die haben sich das auch angeschaut, haben auch die Schwingungen im close-loop-PWM beobachtet. Beide haben sie dann aus der Not ne Tugend gemacht und die Schwingungen unterstützt. Der eine blieb beim post-filter-feed-back. Der andere hat gleich nen astabilen Multivibrator draus gebastelt.
20.09.2005, 01:35 PM
....und ich versteh auch so langsam, wieso Spotnick die Weiterentwicklung am Prinzip beendet hat und sich DSPs zuwendet. Man hat wirklich bei den Analogschwingern immer so einen bitteren Nachgeschmack, daß man das Ideal noch lange nicht erreicht hat, was weniger an Feinheiten als vermutlich mehr am Prinzip liegt. Und das gilt auch für den SIMPLA.
20.09.2005, 01:55 PM
So! Ich hab jetzt mal alles mit 1ns durchsimuliert.
Es ergibt sich folgendes Klirrfaktor-Bild (total!):
SODFA: 0,0046% (<--- leider nur mit idealen HF-OPs erreichbar)
SIMPLA: 0,0119%
PWMC: 0,019%
Anders sieht die 1.Oberwelle aus:
SODFA: 0,0017%
SIMPLA: 0,004%
PWMC: 0,00085% (<--- oha!)
Dagegen verliert PWMC dramatisch bei der 2.Oberwelle:
SODFA: 0,0018%
SIMPLA: 0,003%
PWMC: 0,014% (<--- tztztz!)
Bei den Pulsen ist der SODFA der Verlierer.
Und nochmal ein Seitenhieb auf Kim (weil der sich nicht wehrt, macht mir das mittlerweile richtig Spaß ): "Was? Dein PWMA bringt nur 0,007% ? Da ist der SODFA aber doppelt so gut"
Ne! In Wirklichkeit denke ich, daß die SODFA-SIMPLA-PWMC-PMWA-Gurken allesamt Schrott sind
Vom Klirrfaktor, vom Rauschen und von den IMs sind sie jedem guten Analogen unterlegen.
Aber genau in diesem "Eigen-Sound" der Class-D-Gurken muß der Wohlklang begründet liegen.
Und das deckt sich mit Putzeys "spectacular paper specs". Gute Daten produzieren toten Sound. Dreckige Daten klingen audiophil und lebendig.
Jagen wir echt einem Phantom nach? Ist der SIMPLA genauso eine Augenwischerei wie der SODFA und die PWM-Derivate?
Es ergibt sich folgendes Klirrfaktor-Bild (total!):
SODFA: 0,0046% (<--- leider nur mit idealen HF-OPs erreichbar)
SIMPLA: 0,0119%
PWMC: 0,019%
Anders sieht die 1.Oberwelle aus:
SODFA: 0,0017%
SIMPLA: 0,004%
PWMC: 0,00085% (<--- oha!)
Dagegen verliert PWMC dramatisch bei der 2.Oberwelle:
SODFA: 0,0018%
SIMPLA: 0,003%
PWMC: 0,014% (<--- tztztz!)
Bei den Pulsen ist der SODFA der Verlierer.
Und nochmal ein Seitenhieb auf Kim (weil der sich nicht wehrt, macht mir das mittlerweile richtig Spaß
): "Was? Dein PWMA bringt nur 0,007% ? Da ist der SODFA aber doppelt so gut"Ne! In Wirklichkeit denke ich, daß die SODFA-SIMPLA-PWMC-PMWA-Gurken allesamt Schrott sind
Vom Klirrfaktor, vom Rauschen und von den IMs sind sie jedem guten Analogen unterlegen.Aber genau in diesem "Eigen-Sound" der Class-D-Gurken muß der Wohlklang begründet liegen.
Und das deckt sich mit Putzeys "spectacular paper specs". Gute Daten produzieren toten Sound. Dreckige Daten klingen audiophil und lebendig.
Jagen wir echt einem Phantom nach? Ist der SIMPLA genauso eine Augenwischerei wie der SODFA und die PWM-Derivate?
20.09.2005, 01:56 PM
jaja, irgendwie nur "nah dran"; deswegen habe ich ja auch mit dem ucd prinzip gespielt, ist einfach (und) elegant.
+ mit dsp haste zwei neue probleme, bei echtem dig-amp, d-in + d-out:
1. pssr -6db, dh jeder brumm wird hörbar...
2. timing: fixe clock, dh brauchbare pwm ergibt sich so ab 90mhz clock...
und das ist beides happig. nettes bsp dazu: wolfson wm8602 pcm-pwm-dac.
+ mit dsp haste zwei neue probleme, bei echtem dig-amp, d-in + d-out:
1. pssr -6db, dh jeder brumm wird hörbar...
2. timing: fixe clock, dh brauchbare pwm ergibt sich so ab 90mhz clock...
und das ist beides happig. nettes bsp dazu: wolfson wm8602 pcm-pwm-dac.
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20.09.2005, 02:10 PM
Wir brauchen nen ganz neuartigen Modulator, alfsch!
"90 MHz"? Hmmmm.....
Denken wir uns mal ein 1-Bit-sampling mit dieser Taktrate. Ich vergleiche also alle 10ns den Ausgang eines NF-Subtrahierers, der den Speakerausgang mit dem NF-Eingang vergleicht.
Und wenn der Vergleich dazu führte, daß ich meine Ausgangsspannung anheben muß, so beginnt ein "high-Zyklus".
Dieser high-Zyklus dauert 150ns. In dieser Zeit werden keine weiteren Samples gemacht.
Erst nach Ablauf der 150ns beginnen wieder neue Abfragen.
Wir arbeiten also mit 3MHz Grundfrequenz und haben eine jitterreduzierende Samplingrate von 100MHz.
Wäre das ein Modulator, der was taugen könnte?
"90 MHz"? Hmmmm.....
Denken wir uns mal ein 1-Bit-sampling mit dieser Taktrate. Ich vergleiche also alle 10ns den Ausgang eines NF-Subtrahierers, der den Speakerausgang mit dem NF-Eingang vergleicht.
Und wenn der Vergleich dazu führte, daß ich meine Ausgangsspannung anheben muß, so beginnt ein "high-Zyklus".
Dieser high-Zyklus dauert 150ns. In dieser Zeit werden keine weiteren Samples gemacht.
Erst nach Ablauf der 150ns beginnen wieder neue Abfragen.
Wir arbeiten also mit 3MHz Grundfrequenz und haben eine jitterreduzierende Samplingrate von 100MHz.
Wäre das ein Modulator, der was taugen könnte?
20.09.2005, 02:16 PM
also mal klar: deine "wohlklang durch verzerrung" meinung ist falsch.
den effekt haben manche röhren amps, durch viel k2, aber das ist geschmack...
d-amps mit seltsamen oberwellen klingen auch seltsam (sch.... sozusagen)
aber: bei wenig oberwellen, k<0,05% oder so, kommen ein paar andere vorzüge raus: kein crossover bereich, linearität bei kleinen signalen gut; das ist in etwa wie bei nem class-a, und da liegt imho der wohlklang (wenn überhaupt)
evtl hat der (unhörbare) träger auch noch einen effekt auf die lautsprecher, aber das ist nur speculativ. müsste man mal testen.
den effekt haben manche röhren amps, durch viel k2, aber das ist geschmack...
d-amps mit seltsamen oberwellen klingen auch seltsam (sch.... sozusagen)
aber: bei wenig oberwellen, k<0,05% oder so, kommen ein paar andere vorzüge raus: kein crossover bereich, linearität bei kleinen signalen gut; das ist in etwa wie bei nem class-a, und da liegt imho der wohlklang (wenn überhaupt)
evtl hat der (unhörbare) träger auch noch einen effekt auf die lautsprecher, aber das ist nur speculativ. müsste man mal testen.
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20.09.2005, 02:22 PM
sieh dir mal den wm typ an.
der hohe takt wird einfach wegen der auflösung notwendig.
denke, wir sollten mal 1 oder 2 versch. d-amps real bauen.
zeigen sich die realen probleme...(mein letzter war vor 15 jahren, da war das echt neu; typ nach heutiger def: ucd mit noise-shaper , haha, hätte ich wohl patentieren sollen um putzey zu ärgern)
der hohe takt wird einfach wegen der auflösung notwendig.
denke, wir sollten mal 1 oder 2 versch. d-amps real bauen.
zeigen sich die realen probleme...(mein letzter war vor 15 jahren, da war das echt neu; typ nach heutiger def: ucd mit noise-shaper , haha, hätte ich wohl patentieren sollen um putzey zu ärgern)
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20.09.2005, 02:26 PM
Zitat:Und nun mal zu den Klirrfaktoren: wer ernsthaft glaubt, daß Spice bei "0,007%" richtig rechnet, der hat nen Schaden.Genau darauf habe ich gewartet!
Wer selbst keinen stich macht, kann ja wenigstens aus blankem neid und purem unwissen per provokativem seitenhieb andere in miskredit bringen, nicht wahr!
Es ist immer dasselbe.
Zitat:Man kann allein mit dem Timestep x-beliebige Klirrfaktoren zurechtbiegen.
Du hast das wesen der fourieranalyse in ltspice nicht verstanden, das ist alles.
Es gibt weder eine "getrennte" .four und fft, noch stimmt die aussage über den timestep, wichtig sind genau fünf schritte in der spiceeinstellung, um zu synchronen korrekten ergebnissen zwischen errror log und der fft zu kommen. Alles andere gerede ist quatsch.
Damit simuliere ich ohne irgendwelche zurechtbiegereien in einem zug bei gleichen aussteuer- und lastverhältnissen mit einem immer gleichen timestep 0.3% thd beim "simpla", 0.03% beim "sodfa", 0.007% beim "pwma" oder meinetwegen 0.0008% bei einer ausgezeichneten analogverstärkerschaltung und exakt das theoretsche verhältnis einer mischung zweier sinuskurven.
Glaubst du etwa, spice "betrachtet sich" die flanke ausgerechnet beim pwma besonders genau?
Fakt ist: deine spice einstellungen sind falsch.
(über den angeblichen "sodfa-jitter" sage ich lieber nichts!)
Übrigens: warum zögere ich wohl, meine schaltung hier einzustellen? Oder in knapper freizeit (irgend ein dummer muss ja steuern zahlen?!) erarbeitete Erkenntnisse mit spice? Damit ich mich hinterher immer und immer wieder beleidigen lassen darf?
Warum gehst du nicht nach hause, fernehen gucken, rumgucker, falscher "bonze" und märchenonkel?
Fachlich und moralisch verkörperst du DIE nullinstanz in einer person, den typen, der den "schaden" weg hat, völlig klar. Daher ist auch niemand übriggeblieben, der sich ernsthaft ins zeug legen könnte und wollte (keine beleidigung, sondern meine unumgehbare, persönliche meinung)
Aber eins stimmt schon: alle diese schaltungen sind irgendwie nicht das wahre (wundert uns das?!), die 0.007% sind nämlich auch wie bei anderen analogschwingern makulatur, wenn man sich kleine und kleinste signale vornimmt. Und ein amp, der nur bei nahezu vollaussteuerung gute werte erbringt, ist doch sehr fragwürdig im sinne von ganz normalem musikhören an der hifi-anlage
kim
20.09.2005, 02:34 PM
Ich hatte mal das Problem mit dem threshold des Ohres angeführt.
Unsere Nerven kennen einen "threshold". Hätten wir den nicht, würden wir uns den ganzen Tag vor Schmerzen krümmen. Amateurfunker sprechen von "squelch".. alle Signale unter einer bestimmten Schwelle werden ignoriert.
Ein geringes Grund-Rauschen ist eine absolute Größe. In hinreichender Entfernung vom Speaker ist sie nicht mehr wahrnehmbar. Dennoch ist der Schalldruck natürlich weiterhin vorhanden.
Wenn jetzt zu diesem (hochfrequenten) Rauschen ein wenig NF hinzu kommt, so können sich beide Signale addieren und so die Wahrnehmbarkeitsschwelle des Ohres überwinden.
Tatsächlich meldet Ampericher "Feinheiten", die er ohne SODFA nicht hören konnte.
Praxisversuch?
Warum mischen wir nicht mal einer NF schnell mal etwas HF (20kHz) aus dem Signalgenerator hinzu? AB-Verzerrungen verschwinden dadurch (!!!) und physiologische-Ohr-Thresholds werden auch sicher überwinden. Wenn sich der Sound nach dem Einschalten besser anhört, haben wir endlich mal was in der Hand.
Aber bitte, bitte, bitte: laßt mich diesmal damit nicht allein. Ich hatte letztes Mal den Rauschspannungsversuch gemacht. Jetzt ist mal ein anderer dran.
Unsere Nerven kennen einen "threshold". Hätten wir den nicht, würden wir uns den ganzen Tag vor Schmerzen krümmen. Amateurfunker sprechen von "squelch".. alle Signale unter einer bestimmten Schwelle werden ignoriert.
Ein geringes Grund-Rauschen ist eine absolute Größe. In hinreichender Entfernung vom Speaker ist sie nicht mehr wahrnehmbar. Dennoch ist der Schalldruck natürlich weiterhin vorhanden.
Wenn jetzt zu diesem (hochfrequenten) Rauschen ein wenig NF hinzu kommt, so können sich beide Signale addieren und so die Wahrnehmbarkeitsschwelle des Ohres überwinden.
Tatsächlich meldet Ampericher "Feinheiten", die er ohne SODFA nicht hören konnte.
Praxisversuch?
Warum mischen wir nicht mal einer NF schnell mal etwas HF (20kHz) aus dem Signalgenerator hinzu? AB-Verzerrungen verschwinden dadurch (!!!) und physiologische-Ohr-Thresholds werden auch sicher überwinden. Wenn sich der Sound nach dem Einschalten besser anhört, haben wir endlich mal was in der Hand.
Aber bitte, bitte, bitte: laßt mich diesmal damit nicht allein. Ich hatte letztes Mal den Rauschspannungsversuch gemacht. Jetzt ist mal ein anderer dran.