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Phasenkompensation von Class-D Verstärkern
#61
Ein PID-Regler bleibt auch dann ein PID-Regler, wenn man dessen Koeffizienten "sonderbar" dimensioniert.

Markant ist der I-Term aus R1 und C1. Wenn an loop_in eine Gleichspannung steht, so steigt die Ausgangsspannung von U1 bis zum jüngsten Tag.

Der Rest ist eine Mischung P und D. Ab einer bestimmten unteren - durch C3 bestimmten - Frequenz dominiert das P-Glied aus R2 und R3.


Da wird auch nichts multipliziert. U1 ist ein invertierender Summationsverstärker.

--------------

Nicht, dass wir uns missverstehen. Ich seh die vorteilhafte Wirkung Deines Reglers. Das Teil beeindruckt mich. Mir geht es einzig und allein um die Begriffsrettung "PID".
 
#62
Du redest vom Pid-Regler, ich vom Typ3 Kompensator. Die Frequenzgänge der Pole und Nullstellen werden miteinander multipliziert, nicht addiert.
DasÜbertragungsverhalten unterscheidet sich grundsätzlich im Bereich mittlerer bis hoher Frequenzen erheblich. Und genau um diesen Bereich geht es hier. Im übrigen sehe ich beim Typ3 Kompensator keine Summation unterschiedlicher Terme.

...mit der Lizenz zum Löten!
 
#63
Das sind jetzt Wortklaubereien, Sturkopf ;baeh

Ich könnte einen PID-Regler sogar "Wizard" nennen und in einer Aluhaube vergießen. Trotzdem bleibt die Grundschaltung ein PID-Regler, dessen wesentlicher Bestandteil ein Summationsverstärker ist.
 
#64

Es geht hier um phasenvoreilende Entzerrerung die sich im interessanten mittleren bis hohen Frequenzbereich vom einfachen Differentiator erheblich unterscheidet.
Die Tatsache, dass Du einen Differenzverstärker siehst und daraus folgerst, dass sich ja alles summiert, zeigt mir, dass du das Wesentliche nicht verstanden hast.
Eine doppelte Nullstelle ist eine Nullstelle zweiter Ordnung.
Und die entsteht durch Multiplikation zweier Nullstellen erster Ordnung,also durch Hintereinanderschaltung, nicht Summation.
Dasselbe gilt natürlich für den doppelten Pol.


...mit der Lizenz zum Löten!
 
#65
Du redest von der mathematischen Herleitung (die ich wirklich nicht verstanden hab, aber ich bewundere Deine damit erzielte Wirkung).

Ich dagegen rede von dem schaltungstechnischen Ergebnis. U1 ist ein invertierender Summationsverstärker in PID-Topologie.
 
#66
Das einzige, was hier weiterhilft, ist das Papier von Dean Venable.
Schau Dir die darin gezeigten Frequenzgänge an und Du wirst verstehen was ich meine.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#67
Also das besagte Papier beschreibt definitiv einen PID (oder genauer PIDT1). Der einzige Unterschied zu der klassichen PID Schaltung ist ein zusätzlicher Kondensator über dem Feedback, der die Verstärkung bei hohen Frequenzen weiter reduzieren soll. Letzteres ist etwas, das man sowieso macht um das nichtideale Verhalten des Ausgangsfilters etwas zu reduzieren. Zumindest die 1. Generation von Coldamp z.B. hatte einen solchen Loop.
Was das Papier von den meisten Abhandlungen unterscheidet ist der Umstand, dass es relaitiv leicht verständlich auf die Dimensionierung eingeht.


Gruss

Charles
 
#68
Belassen wir es dabei.
Die folgende Tabellenkalkulation berechnet die Schaltung für Typ-3 sowohl im
OOO-Format filterhttps://stromrichter.org/d-amp/content/i...d_loop.ods
als auch als M$ https://stromrichter.org/d-amp/content/i...d_loop.xls
Als Beispiel habe ich eine Halbbrücke meines Class-D-Amp eingesetzt
Verstärkung = 10x
Ausgangsdrossel = 33uH
Ausgangskondensator = 1u0

...mit der Lizenz zum Löten!
 
#69
[Bild: 800_20120316.png]
Die zuvor berechneten Werte, eingesetzt in die Simulation
https://stromrichter.org/d-amp/content/i...d_loop.asc
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#70
Die erste Korrektur (Zeile13)
https://stromrichter.org/d-amp/content/i..._loop1.ods
https://stromrichter.org/d-amp/content/i..._loop1.xls
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#71
hmm...hab mal ne simu von nem simplen d-amp (ursprünglich ucd) mit 400kHz clock gemacht...mit den "neuen" erkenntnissen...
[Bild: 18_a-ucd-400khz.png]

gar nicht übel...klirr bei 0,01 % bei 5W / 8 ohm
Tongue
    Don't worry about getting older.  You're still gonna do dump stuff...only slower
 
#72
Und wie siehts ohne neue Erkenntnisse aus? misstrau
 
#73
langweilig! Tongue
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#74
[Bild: daluigibeforeafter.jpg]
 
#75
...was ich damit sagen will ist eigentlich, dass man nach Dimensionierung der neuen Erkenntnisse nun natürlich per Simulation versuchen muss, eventuelle Instabilitäten o.ä. herauszufinden. Zum Beispiel dadurch, dass man mit komplexen Lasten statt mit Widerständen arbeitet.

Oder dass man den Amp in die Übersteuerung treibt.

Oder, oder, oder.

 
#76
Zumindest in der Theorie lassen sich traumhafte Frequenzgänge zaubern, und das auch weitgehend lastunabhängig
[Bild: 800_201203162.png]
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#77

lachend Absoluter Wahnsinn.
 
#78
Der TPA3125 macht bekanntlich eine reine Pre-Filter-Gegenkopplung.
Die Resonanz des Ausgangsfilters kann also nur durch den LS bedämpft werden. Der hat aber bei 30-50kHz deutlich mehr als 8Ohm Impedanz. Dementsprechend sieht das Bode-Diagramm aus.
[Bild: 800_tpa3125bridgebode.png]
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#79
Nun ist bekannt, dass man mit einem kleinen Kondensator vom Post-Filter zum inv Eingang dieses weitgehend ausgleichen kann.
Allerdings hat der TPA3125 keine inv Eingänge.
Das ist bei der Vollbrücke allerdings kein Problem.
Hier werden diese Kondensatoren einfach über Kreuz gekoppelt, und voilà
[Bild: 800_tpa3125hbridgecomp.png]
Das sieht doch schon ganz manierlich aus.

BTW: Ich kriege z.Zt kein .step des Lastwiderstandes hin, weil ich den Ausgangskondensator nicht als globalen Paramater erklären kann:
Das Eingabefeld des Bauteilewertes nimmt keine geschweiften Klammern an misstrau
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#80
Rechte Maustaste direkt auf "33".