[Rumgucker]

Wenn ich dei Powerstage schneller mach und gleichzetig mit dem lead-Netzwerk die Frequenz wieder nach unten korrigiere, habe ich definitiv keine Veränderung des Klirrens.

Also hab ich das mit der Schleifenverstärkung ganz klar nicht verstanden.

[Rumgucker]

Wenn es uns gelänge, einen 1MHz-UcD zu basteln (Verzögerungszeit: 100ns), würden wir wahrscheinlich den Klirrfaktor von allen anderen Konzepten überflügeln können

Total Harmonic Distortion: 0.009424%

Allerdings würden auch die anderen Topologien von einer 100ns-Stufe profitieren.

[Rumgucker]

Mit 100ns Schaltstufen kann ich die drei Topologien (SODFA, PWMA und UcD) nicht mehr auseinanderhalten.

Compare8

Allerdings hängt der UcD von der Phasentreue seine beiden Test-Teilnehmer locker ab.



Allerdings müßte ich den SODFA noch an die neue 100ns-Schaltstufe anpassen. Da ist noch was rauszuholen.

[Rumgucker]

Wie entfesselt!

Obwohl auch der PWMA von einer schnellen Schaltstufe deutlich profitiert, kann der UcD mit einer 100ns-Schaltstufe zeigen, was er auf 1MHz bringt.

Den PWMA hab ich auch optimiert. Er ist genauso schnell wie der UcD.

Klick mich (compare9) (versehentlich auf Stepweite 10ns gestellt)

Wenn Ihr mit "1ns" simuliert, ergibt sich folgendes Bild:

SODFA: Total Harmonic Distortion: 0.010835%
PWMA: Total Harmonic Distortion: 0.005259%
UcD: Total Harmonic Distortion: 0.006270%

Also ist der UcD dem PWMA ebenbürtig, wenn man bei einer 200ns-Schaltstufe die 500kHz und bei einer 100ns-Schaltstufe die 1MHz nicht überschreitet.

[Rumgucker]

[red]Nun zu Alfsch's Beiträgen, die mich regelrecht beflügelt haben![/red]


ein standard d-amp = pwm-a/d-wandler besteht aus nem komparator, der das nf-in mit einem dreieck -der trägerfrequenz- vergleicht. erstmal gibts keine gegenkopplung usw.

[red]Ok[/red]

ein ucd (nennen wir das teil mal so, ala putzey) ist im prinzip bei nf ein linearer amp mit gegenkopplung vom lspr.out auf -in.
aber: bei hoher frequenz bewirkt durchlauf-delay und ausgangsfilter weitere phasendrehung, sodass irgenwo 180° erreicht wird und das teil instabil wird, dh auf dieser freq schwingt er von selbst.

[red]Nicht "irgendwo", sondern exakt berechenbar![/red]

anders gesehen: wir möchten gern ein dreieck auf dem komparator in , woher bekommen? jetzt kommt putzeys genialer trick: die powerstage liefert ein rechteck, das vom lc-filter 2x intergriert wird. durch die lead-compensation (differentiation) ergibt sich in einem bereich der übertragung jetzt eine 1x intergation des rechtecks, unser gesuchtes dreieck. und das fast gratis, da die bauteile alle sowieso nötig sind, nur das lead rc-glied kommt dazu. und bei nf bekommen wir noch die übliche gegenkopplung von den selben bauteilen. (fast) perfekt.

[red]Nein! Wir haben ne Sinusspannung zurückgeführt. Das sagt Putzeys, das sagt auch Tillg und ich habs zuvor simuliert. Wieso wird 2x integriert?[/red]

der bereich der -180° ist durch delay + lc-filter weitgehend vorbestimmt, mit dem lead rc kann ein wenig "gezogen" werden.

[red]Ja. Sogar ganz erheblich.[/red]

[Rumgucker]

bei grosser aussteuerung ergibt sich für den komparator als schnitt zwischen input und rück-gegen-kopplung (hier ja echt beides) leider eine zunehmende abweichung (hat glaube ich till schon mal schön erklärt, mit diagramm (falls du es findest, stells doch hier dazu).

[red]Der rückgeführte Sinus ist eben nicht ein Dreieck... also unlineare Modulation[/red]

daraus folgt ein gewisser klirr, haupts. k3, prinzip bedingt. netterweise aber abhängig von der aussteuerung, daher "musikalisch" ok: bei kleinem level wenig k3, kurz vor clipping viel k3, haben auch gute röhrenamps so.

[red]Es ist die Aufgabe der Gegenkoppllung, das zu beseitigen. Und das kann sie besser als der SODFA.[/red]

jetzt kommts (mein mist, ganz anders als putzey, kann aber nur einer von uns recht haben):
kann der klirr bzw gegenkopplung /open loop bei nf berechnet werden?
grübel...
fakt:
1. bei nf ist der input wie ein op.
2. der out wird immer zum rechteck wg powerstage
3. rechteck (fourier) hat 1/3 k3, 1/5 k5 usw.
denk:
geben wir dem komparator (ohne rückführung) zb 1v 1khz sinus, kommt zb 100vss rechteck 1khz raus. klar. hat quasi 33% k3 usw.

[red]Ok. Bis hierher hab ichs verstanden[/red]

wo liegt die openloop gain? na der komparator kann so etwa aus 1mv input 20vss out, die powerstage macht daraus 100vss. also rund 110db gain.

[red]Das deckt sich mit Putzeys "Adc"-Berechnung.[/red]

bei 10x also 20db closedloop bleiben rund 90db gegenkopplung.
bei 33% k3 ...-90db --> 0,001% k3 bei kleinem signal, ohne die add. der magnet. spule, totzeit effekte.
kommt bei der simulation auch in etwa so raus.
daraus folgt: für die low-level verzerrung ist die leerlauf verstärkung des komarators wichtig.

[red]Ein Komparator mit Hysteris: was hat der für eine "Leerlaufverstärkung"?[/red]

für rauschen gilt das gleiche, ist ja auch nf. dazu kommt leider noch das rauschen, 2x nf bandbreite, um die trägerfrequenz, die ja als modulator wie bei nem am-sender gesehen werden kann. etwaige emi-störtöne im trägerbereich werden natürlich auch kreuzmoduliert, erscheinen also als pfeifton in der nf. oder neudeutsch whispering.
fragen? (puh)

[red]Rauschen acker ich morgen durch[/red]

[Rumgucker]

Ich muß es nochmal betonen: weder SODFA, noch PWMA noch UcD reagieren irgendwie böswillig auf (realistische) Komparator-Hysteresen!

Und irgendwie steckt ja in diesem Wert die Verstärkung eines Komparators drin. Je größer die Hysteresis, desto geringer ist doch eigentlich die Verstärkung würde ich beim Komparator sagen. Oder bin ich da ganz schief gewickelt?

[alfsch]

nee, schief gewickelt biste nicht. aber richtig liegst du auch nicht.
stell dir den komparator als serienschaltung von nichtlinear-schwelle und linearem amp vor, die schaltschwelle =0 --> linear, verstärkung kann zb mit sehr kleinem input getestet werden (standard komp. lm319 liegt so bei 100000 x fach), wenn jetzt die schwelle dazukommt, ändert sich an der verstärkung nichts, aber am gesamt-verhalten natürlich einiges. die volle verstärkung tritt jetzt an den umschaltschwellen auf, dazwischen keine reaktion, dh quasi keine verstärkung. wenn du dafür ne sinnvolle berechnung findest..

[alfsch]

ucd feedback , mit lead-rc...gibt dreieck, keinen sinus.
anbei bild dazu: grün die ausgangsspg., rot der spulenstrom und blau der komparator feedback = dreieck, etwas verrundet, klar, lead wirkt ja nur in einem teil der übertragungsfunktion, wie schon gesagt.
dazu fft: die blaue fällt im bereich 200khz...4mhz wie das "richtige" dreieck vom strom. habe ja auch nicht behauptet, dass ein perfektes breitband dreieck entsteht. ;up

https://stromrichter.org/d-amp/content/i...cd-tri.jpg

[alfsch]

zum ucd noch ein wenig simu-ergebnisse:
bei 300w 8ohm:


und klirr bei 10khz 0,5w 8 ohm 310khz-träger:

[Rumgucker]

Der Spulenstrom ist ganz klar dreiecksförmig.

Aber dieser Strom wird per Filterkapazität nochmal integriert. Vermutlich meintest Du das mit "2.Integrator". Dadurch ergibt sich ein Zwischending zwischen Dreieck und Sinus. Je brutaler ich integrieren würde, desto alleinstehender würde die rein sinusförmige Grundwelle verbleiben.

Aber Du hast recht. Es ist keinesfalls ein reiner Sinus, der da am Filter entsteht. Es ist aber auch kein Dreieck. Es ist ein Sinus mit Oberwellen. Und diese Oberwellen werden jetzt per lead-Netzwerk besonders hervorgehoben. Wodurch der Amp auf den Oberwellen schwingt und nicht auf der lead-freien Grundfrequenz.

Hab ich Deine Gedanken so richtig wiedergegeben, alfsch?

[alfsch]

ja ja, versuch dich nicht rauszuwinden,
sinus mit oberwellen, nennt sich dreieck oder rechteck oder..., je nach anteil !
hier eben ein partiell angenähertes dreieck. boing.
nb.: haste systemtheorie vergessen? 2x intergrieren, 1x differenzieren gibt 1x integrieren.
aus rechteck wird dreieck.

aber sonst sind wir uns soweit einig...

[Rumgucker]

Ich wollt mich nicht rausreden. Ich wollte Dir nur eine Brücke bauen.

Eine Brücke, die (wahrscheinlich) direkt in den Abgrund führt......

Warum? Wenn Deine Darstellung mit der lead-Wirkungsweise richtig wäre, so müßte der UcD nur auf bestimmten Oberwellen einrasten können.

Wenn dagegen Putzeys Phasen-Darstellung richtig ist, so müßte ich den UcD auf jeder beliebigen Frequenz schwingen lassen können.

Springst Du freiwillig oder bestehst Du auf den ultimativen Schubs einer diesbezüglichen Simulation?

---

Während Du Dich noch windest, grüble ich schon die ganze Zeit über den Komparator nach. Einer muß ja hier was Vernünftiges auf die Reihe kriegen....

[alfsch]

ich plädiere auf "richtig, dreieck", also bestehe auf den schubs...

glaube, wir reden aneinander vorbei:
die rückführung vom ausgang hat nichts mit "einrasten..." zu tun, egal ob mit oder ohne lead-rc,
wo das teil schwingt, bestimmt der -180° bereich, mit dem lead kann der eben gezogen werden
+ nebenbei wird der feedback unser angenähertes dreieck
+ bei ungünstiger auslegung bekommt man 2 bereiche mit -180 phase, dann schwingt das teil nach zb.
clipping plötzlich auf der anderen frequenz...ganz lustig.

[alfsch]

was noch fehlte: my ucd frequenzgang an 8 ohm:

[Rumgucker]

Das sieht genauso aus wie bei Putzeys