05.07.2013, 04:22 PM
Das deckt sich aber so nicht mit der klassischen Regelungstechnik. Muss ich mir mal ansehen.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
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Beobachters SODFA
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05.07.2013, 04:36 PM
Wie verhält sich aber so ein Regler deutlich unter der Polfrequenz (Resonanz) des Filters ? Wir wollen ja schliesslich nicht einen Verstärker, welcher nur nicht klingelt im Ultraschallbereich, sondern einen, der deutlich darunter anständig fest gegengekoppelt ist.
Gruss
Chrles
Gruss
Chrles
05.07.2013, 04:39 PM
Hoffentlich so, dass er ohne Überschwinger schnell einregelt 
Ich habe sowas leider noch nie für dynamische Signale verwendet, möchte aber nochmals auf Lab.Gruppen FP (Schaltung) verweisen.
Die Problematik hat der Beobachter durch seine kombinierte Gegen-&Mitkopplung geschickt gelöst - innerhalb einer Periode stimmt alles.
Ich habe sowas leider noch nie für dynamische Signale verwendet, möchte aber nochmals auf Lab.Gruppen FP (Schaltung) verweisen.
Die Problematik hat der Beobachter durch seine kombinierte Gegen-&Mitkopplung geschickt gelöst - innerhalb einer Periode stimmt alles.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
05.07.2013, 05:45 PM
Zitat:Original geschrieben von woodyDas ist klassische Regelungstechnik!
Das deckt sich aber so nicht mit der klassischen Regelungstechnik. Muss ich mir mal ansehen.
...mit der Lizenz zum Löten!
06.07.2013, 06:51 PM
Naja die sagt aber eher: Null zu Pol 
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
06.07.2013, 06:54 PM
Zitat:Original geschrieben von woody
Ich kann mich nur wiederholen: bitte sieh ins HiFi-Forum. Die Quintessenz aus Beobachters Aussagen war für mich: "der Sodfa muss ohne postfilter-Feedback laufen, sonst macht man sich alle Vorteille, die z.B. die Mittkopplung bringt, zunichte."
So. Du brauchst nicht ins HF - hier findet man alles:
http://include.php?path=forum/showthread...hreadid=48
Zitat:also ein SODFA mit zusätzlichem post-filter-feedback, was sich meiner Meinung nach auf jeden Fall negativ auf den Klang auswirkt. Bis ich das praktisch bewiesen habe, darf man hier natürlich auch anderer Meinung sein.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
06.07.2013, 07:48 PM
Ein reines PreFilter-feedback überläßt den LC-Ausgangskreis sich selbst und damit ist, bei extrem niederohmiger Einspeistung vom Amp einerseits, und vernachlässigbarer reeller Last am Filterausgang, dem Resoanzklingeln Tur und Tor geöffnet.
Um es nochmal zu wiederholen: Auch wenn alle Entwicklungsingenieure von TI ihre Class-D-Amps mit reeller 8 Ohm Last spezifizieren ändert das nichts daran, dass kein Lautsprecher dieser Welt bei 30-40Khz auch nur annähernd eine reelle 8 Ohm Last darstellt - ein offener Kreis wäre da realistischer.
Die klassische Vorgehensweise (n. Dean Venable) bei einem Festfrequenz-Stepdown-Wandler wäre:
Man lege die Transitfrequenz Fc der Regelung fest auf 1/5 der PWM-Taktfrequenz.
Der Typ3-Kompensator hat dann eine doppelte Nullstelle Fzz unterhalb und einen doppelten Pol Fpp oberhalb der Transitfrequenz Fc.
Fc liegt in der geometrischen Mitte zwischen Fzz und Fpp,
also Fc/Fzz = Fpp/Fc = k-faktor
Je weiter Fzz und Fpp auseinander gezogen werden, desto höher ist der "Phasengewinn", sprich die Stabilität.
Erkauft wird dies aber mit sinkender Schleifenverstärkung im gesamten unteren Frequenzbereich.
Bei bei einem Class-D-Verstärker mit 500kHz-PWM Takt käme man auf eine Transitfrequenz der Regelung von 100kHz.
Also bestenfalls eine 100-fache Gegenkopplung bei 1kHz.
Das ist natürlich alles andere als eine üppige Gegenkopplung
Immerhin ist die Transitfrequenz höher als die Resonanzfrequenz des LC-Ausgangsfilters, und so kann dessen Klingeln dank post filter feedback ausgeregelt werden. Das funktioniert unabhängig von der Last, also auch im Leerlauf.
Fazit: Wer wirklich eine stramme Gegenkopplung durch den Filter hindurch haben will, kommt imho am UCD nicht vorbei.
Um es nochmal zu wiederholen: Auch wenn alle Entwicklungsingenieure von TI ihre Class-D-Amps mit reeller 8 Ohm Last spezifizieren ändert das nichts daran, dass kein Lautsprecher dieser Welt bei 30-40Khz auch nur annähernd eine reelle 8 Ohm Last darstellt - ein offener Kreis wäre da realistischer.
Die klassische Vorgehensweise (n. Dean Venable) bei einem Festfrequenz-Stepdown-Wandler wäre:
Man lege die Transitfrequenz Fc der Regelung fest auf 1/5 der PWM-Taktfrequenz.
Der Typ3-Kompensator hat dann eine doppelte Nullstelle Fzz unterhalb und einen doppelten Pol Fpp oberhalb der Transitfrequenz Fc.
Fc liegt in der geometrischen Mitte zwischen Fzz und Fpp,
also Fc/Fzz = Fpp/Fc = k-faktor
Je weiter Fzz und Fpp auseinander gezogen werden, desto höher ist der "Phasengewinn", sprich die Stabilität.
Erkauft wird dies aber mit sinkender Schleifenverstärkung im gesamten unteren Frequenzbereich.
Bei bei einem Class-D-Verstärker mit 500kHz-PWM Takt käme man auf eine Transitfrequenz der Regelung von 100kHz.
Also bestenfalls eine 100-fache Gegenkopplung bei 1kHz.
Das ist natürlich alles andere als eine üppige Gegenkopplung
Immerhin ist die Transitfrequenz höher als die Resonanzfrequenz des LC-Ausgangsfilters, und so kann dessen Klingeln dank post filter feedback ausgeregelt werden. Das funktioniert unabhängig von der Last, also auch im Leerlauf.
Fazit: Wer wirklich eine stramme Gegenkopplung durch den Filter hindurch haben will, kommt imho am UCD nicht vorbei.
...mit der Lizenz zum Löten!
06.07.2013, 07:54 PM
![[Bild: 800_1373133209_damptype3ac.png]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/800_1373133209_damptype3ac.png)
AC-Analyse eine typ3-kompensierten Class-D-Amps
Fzz=30kHz
Ft=90kHz
Fpp=270kHz
...mit der Lizenz zum Löten!
06.07.2013, 07:57 PM
https://stromrichter.org/d-amp/content/i...2_t3ac.asc
Simu dazu zum Rumspielen
Simu dazu zum Rumspielen
...mit der Lizenz zum Löten!
06.07.2013, 07:59 PM
![[Bild: 800_1373133501_t3sqr.png]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/800_1373133501_t3sqr.png)
Dieselbe Schaltung, 1kHz-Rechteck Übertragungsverhalten https://stromrichter.org/d-amp/content/i...8_t3ta.asc
...mit der Lizenz zum Löten!
06.07.2013, 08:26 PM
Ich staune! 
07.07.2013, 07:28 PM
Erstmal: 
Sicher, die Impedanz den LS haut ab. damit der Amp dennoch etwas reelles sieht gibts ja das klassische RC-Glied. Vermutlich lässt sich so eine pre-Filter-Geschichte am besten für eine Aktivbox verwenden, da kann man alles genau auf den LS auslegen.
Sicher, die Impedanz den LS haut ab. damit der Amp dennoch etwas reelles sieht gibts ja das klassische RC-Glied. Vermutlich lässt sich so eine pre-Filter-Geschichte am besten für eine Aktivbox verwenden, da kann man alles genau auf den LS auslegen.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
07.07.2013, 07:34 PM
In der Aktivbox kann man evtl ohne LC-Filter arbeiten, was das Ganze natürlich vereinfacht.
...mit der Lizenz zum Löten!
07.07.2013, 07:40 PM
Wenn stimmt auch wieder, es sind ja keine Antennen im Spiel.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
08.07.2013, 08:48 AM
08.07.2013, 09:14 AM
Das Prinzip ist einfach:
Der ursprüngliche Gegenkopplungswiderstand ist RF. Dieser wird nun ersetzt durch die zwei Widerstände RP ud RS, welche den gleichen Wert haben wie RF.
Mit CS und RS wird ein Hochpass 1. Ordnung gebildet, dessen Grenzfrequenz auf die Polfrequenz des Filters gelegt wird. Wie schon erwähnt, wird durch die Anordnung eine Weiche 1. Ordnung gebildet, deren Ausgangssignale wieder summiert werden.
Der Tiefpass 1. Ordnung wird durch RP und CP zusammen mit dem Ausgangstiefpass gebildet. Der Wert von CS und CP ist gleich gross.
Etwas hatte ich damals nicht bedacht: Mit CP differenziert man unter Umständen "Dreck" von der Schaltstufe, welcher es durch durch das Ausgangsfilter hindurch schafft (wegen dessen nicht idealem Verhalten bei hohen Frequenzen). Deshalb könnte ein kleiner Widerstand in Serie mit CP angebracht sein.
Die Schaltung ist kein echtes Post-filter Feedback und die Ausgansspannung ist nicht in gleichem Masse lastunabhängig wie bei einem echten Post-Filter Feedback. Dafür kann sie auf Toplogien angewendet werden, wo man in den Loop nicht eingreifen kann ausser auf das Aendern vom Gegenkopplungswiderstand RF.
Man kann auch einen Widerstand RF belassen mit einem höheren Wert als der Ursprüngliche und die anderen Bauteilewerte entsprechend anpassen. Dann hat man eine Mischform aus dem ursprünglichen Pre-filter Feedback und dieser Topologie hier.
Gruss
Charles
Der ursprüngliche Gegenkopplungswiderstand ist RF. Dieser wird nun ersetzt durch die zwei Widerstände RP ud RS, welche den gleichen Wert haben wie RF.
Mit CS und RS wird ein Hochpass 1. Ordnung gebildet, dessen Grenzfrequenz auf die Polfrequenz des Filters gelegt wird. Wie schon erwähnt, wird durch die Anordnung eine Weiche 1. Ordnung gebildet, deren Ausgangssignale wieder summiert werden.
Der Tiefpass 1. Ordnung wird durch RP und CP zusammen mit dem Ausgangstiefpass gebildet. Der Wert von CS und CP ist gleich gross.
Etwas hatte ich damals nicht bedacht: Mit CP differenziert man unter Umständen "Dreck" von der Schaltstufe, welcher es durch durch das Ausgangsfilter hindurch schafft (wegen dessen nicht idealem Verhalten bei hohen Frequenzen). Deshalb könnte ein kleiner Widerstand in Serie mit CP angebracht sein.
Die Schaltung ist kein echtes Post-filter Feedback und die Ausgansspannung ist nicht in gleichem Masse lastunabhängig wie bei einem echten Post-Filter Feedback. Dafür kann sie auf Toplogien angewendet werden, wo man in den Loop nicht eingreifen kann ausser auf das Aendern vom Gegenkopplungswiderstand RF.
Man kann auch einen Widerstand RF belassen mit einem höheren Wert als der Ursprüngliche und die anderen Bauteilewerte entsprechend anpassen. Dann hat man eine Mischform aus dem ursprünglichen Pre-filter Feedback und dieser Topologie hier.
Gruss
Charles
08.07.2013, 09:39 AM
Grundsätzlich halte ich eine Kombination von post- und pre-Filter-FB für sinnvoll, insbesondere bei Festfrequenz-Modulatoren.
MPS macht so etwas in der Art mit einem differentierenden Kondensator vom Filterausgang zum KomparatorEingang. Wobei es sich um selbstschwingende Verstärker handelt.
Aber selbst die Pre-Filter-Kompensation muß auf eine Transitfrequenz fsample/5 eingestellt werden. Und damit kommen wir auf eine Schleifenverstärkung, die vom uA741 um eine Größenordnung überboten wird.
MPS macht so etwas in der Art mit einem differentierenden Kondensator vom Filterausgang zum KomparatorEingang. Wobei es sich um selbstschwingende Verstärker handelt.
Aber selbst die Pre-Filter-Kompensation muß auf eine Transitfrequenz fsample/5 eingestellt werden. Und damit kommen wir auf eine Schleifenverstärkung, die vom uA741 um eine Größenordnung überboten wird.
...mit der Lizenz zum Löten!
08.07.2013, 10:58 AM
Was ist eigentlich mit Strömling? Hat er angesichts der Bilderuploader-Hürde resigniert? 
08.07.2013, 11:09 AM
Bei einem "natural sampling" (d.h. mit Dreieck und Komparator) Amp findet man häufig als Regel zur Dimensionierung (fS = Schaltfrequenz):
fT < fS/Pi
Selbst mit dieser Einschränkung ist es immer noch möglich, exorbitante Gegenkopplungsfaktoren zu erreichen wenn man auf Loops höherer Ordnung zurückgreift (ähnlich der Loops von SD Modulatoren).
Das Problem ist nur, dass dies bezüglich nichtlinearer Verzerrungen nicht viel bringt, da die Gegenkopplung eine neue Art der Verzerrungen (aliasing Verzerrungen) einfügt, welche es ohne Gegenkopplung erst gar nicht geben würde. Deshalb gibt es eine Obergrenze der Klirrunterdrückung mittels Gegenkopplung.
Dieses Thema wäre alleine schon Abendfüllend. Aber das Fehlen dieses Verzerrungsmechnismus ist einer der Vorteile von selbstschwingenden PWM Amps.
Gruss
Charles
fT < fS/Pi
Selbst mit dieser Einschränkung ist es immer noch möglich, exorbitante Gegenkopplungsfaktoren zu erreichen wenn man auf Loops höherer Ordnung zurückgreift (ähnlich der Loops von SD Modulatoren).
Das Problem ist nur, dass dies bezüglich nichtlinearer Verzerrungen nicht viel bringt, da die Gegenkopplung eine neue Art der Verzerrungen (aliasing Verzerrungen) einfügt, welche es ohne Gegenkopplung erst gar nicht geben würde. Deshalb gibt es eine Obergrenze der Klirrunterdrückung mittels Gegenkopplung.
Dieses Thema wäre alleine schon Abendfüllend. Aber das Fehlen dieses Verzerrungsmechnismus ist einer der Vorteile von selbstschwingenden PWM Amps.
Gruss
Charles