Alan1 e la controreazione

[carlochiarelli]

Qualcuno mi spiega cosa centra la saturazione, che dipende molto dalla tecnologia utilizzata e riguarda i grandi segnali come lo SR, con la controreazione, che per definizione riguarda i piccoli segnali?
Ops, la risposta la ha già data Mario due post sopra....
Comunque la "buona" distorsione pari crea una forte intermodulazione "cattiva" a meno che uno ascolti solo una sinusoide alla volta...

[carlochiarelli]

In conclusione tutti i problemi che vengono imputati alla controreazione sono stati analizzati 50 anni fa e risolti negli anni successivi. Il mondo dal '70 ha continuato a girare escluso nell'audio. I circuiti , ormai il firmware, per il recupero della saturazione e i limitatori firmware per la limitazione dello SR si usano da quando esiste il TMS320....

[MarioBon]

Qualcuno mi spiega cosa centra la saturazione, che dipende molto dalla tecnologia utilizzata e riguarda i grandi segnali come lo SR, con la controreazione, che per definizione riguarda i piccoli segnali?
Ops, la risposta la ha già data Mario due post sopra....
Comunque la "buona" distorsione pari crea una forte intermodulazione "cattiva" a meno che uno ascolti solo una sinusoide alla volta...

Per chiarire: il segnale attraversa l'amplificatore che ha una banda passante ad anello aperto limitata e arriva all'uscita attenuato alle alte frequenze. La controreazione ricava il segnale differenza che è molto ricco di alte frequenze (con un fattore di cresta elevato). Il segnale differenza provoca la sarurazione dell'ingresso (anche per ampiezze non grandi). Se satura l'ingresso satura anche l'uscita. Quindi a causa di una banda passante ad anello aperto limitata la saturazione può avvenire anche "ai piccoli segnali".
Non esiste distorsione "buona" perchè anche la sola seconda armonica genera intermodulazione (specie negli amplificatori che processano tutta la banda audio).

[carlochiarelli]

Ok, ma devi convincere quelli che ascoltano con amplificatori con il 5% di seconda armonica!
Ricordo un monotriodo da 3w con un megadiffusore ad altissima efficenza ; non so chi dei due distorceva di più ma non ho mai sentito un clarinetto peggio di così.
Per chiarire, io suonavo il clarinetto e quindi l'orecchio per lo strumento ce lo ho. Poi il clarinetto é uno strumento che ha prevalenza di armoniche dispari e ha una forma d'onda "triangolare".
Se sommate le asimmetriche dei monotriodi e delle trombe esponenziali antiche , quelle ad "espansione lenta" il gioco é fatto.

[Interference]

Grazie Mario! Finalmente una spiegazione "utile" dell'annosa questione dei bistrattati "ampli giapponesi". Esiste un test/misura che si può fare a banco per verificare se l'ampli è soggetto a questo problema? Insomma, esiste un segnale di prova che è particolarmente atto a innescare questa condizione?

[MarioBon]

Dato che la cosa avviene con i segnali musicali non è facile vederla con i segnali artificiali. Si può usare un segnale multitono pseudocasuale che assomigli un po' alla musica. Per stimare la larghezza della banda passante ad anello aperto si può misurare l'impedenza di uscita in funzione della frequenza. Sarebbe opportuno disporre dello schema elettrico per verificare la presenza di reti di zobel in parallelo all'uscita (nel caso vanno tolte). Si può anche misurare direttamente il segnale differenza all'ingresso dell'ampli con il solito sweep in ingresso (e vedere se il segnale differenza aumenta verso le alte frequenze).
Comunque dall'analisi dello schema elettrico quando si vede uno stadio di ingresso con un guadgno molto alto (per esempio transistor di ingresso senza resistenza di degenerazione in emettitore) e la presenza di una compensazione a polo dominante nello stadio intermedio di guadagno in tensione si possono avere dei forti sospetti.

[carlochiarelli]

Già con un segnale seno+quadra in ingresso a banda larga ( magari con prefiltratura variabile a 100khz, 30khz ecc) si vedono fenomeni di saturaziine interstadio. Ovvio che se si possono misurare i singoli stadi si fa prima. Bisogna anche valutare come l'amplificatore esce dalla saturazione. Certo é che fare amplificatori che soffrono da saturazione da slew rate nel 2020 bisogna essere dei cani! Nel '70 invece era questione di gran manico e di avere accesso a transistor "giapponesi" con GBW da sogno...

[MarioBon]

e infatti la gestione della saturazione (o clipping) è una delle maggiori differenze tra ampli a stato solido molto retroazionati e ampli a valvole senza retroazione (o con retroazioni minime). Tuttavia, avendo a diposizione amplificatori a valvole e a stato solido (anche se ibridi) la mia molto personale preferenza va ai secondi.

[Coltr@ne]

...Puoi raccontarci meglio? ...

c'è un rapporto preciso tra controreazione, banda passante ad anello aperto e accettazione dell'ingresso invertente.
Per accettazione si intende la massima ampiezza di segnale che l'ingresso invertente (quello dove arriva il segnale di controreazione) può ricevere senza saturare.
Partiamo con il solito amplificatore che ha un guadagno altissimo ma una banda passante limitata (in rosso nella figura che segue). La risposta è dominata da un polo (6 dB/ottava). Applichiamo una bella controreazione e otteniamo una banda passante bella estesa (in blu). Questa è la banda passante ai piccoli segnali.
Dato che la risposta ad anello aperto ha un polo dominante l'amplificatore è stabile.

Se andimo a vedere la risposta in frequenza del segnale riportato all'ingresso dalla controreazione ci accorgiamo che è fatta così:

come si vede in corrispondenza del ginocchio della risposta ad anello aperto la risposta (segnale di retroazione) comincia a salire (6dB/ott) fino alla frequenza di ginocchio della risposta al anello chiuso. Questo produce un effetto pernicioso: il fattore di cresta del segnale di controreazione può diventare molto alto provocare la saturazione l'ingresso invertente. Questa saturazione può durare per diversi millisecondi.
Quando questo succede l'amplificatore diventa cieco: qualsiasi cosa succeda all'ingresso non produce variazioni all'uscita perchè questa o è clippata o sta producendo una rampa (limitazione da slew rate: in genere una banda passante ristretta corrisponde ad uno slew rate basso).
Ne segue che l'amplificatore, benchè dotato di banda passante estesa e distorsione molto bassa suona male a causa della "intermodulazione dinamica" ovvero della saturazione dell'ingresso invertente.
In questo ampli la distorsione cresce con la frequenza (perchè il margine di guadagno diminuisce con la frequenza) ed il fattore di smorzamento aumenta con la frequenza. Lo slew rate potrebbe anche non essere basso (dipende dalla corrente disponibile per caricare le varie capacità presenti sul percorso di segnale). La banda passante ai grandi segnali dipende dallo slew rate.Di solito però lo slew rate è basso.
Questo è il tipico amplificatore che va bene alle misure classiche ma suona male nelle effettive condizioni d'uso.
Chi ha progettato un ampli del genere? lascio ad altri la risposta.
Ne segue che
- quando la distorsione è incredibilmente bassa
- il fattore di smorzamento cresce con la frequenza (in banda audio)
si può avere il dubbio che l'amplificatore non suoni tanto bene. Attenzione perchè una rete di zobel posta in parallelo all'uscita può far sembrare il fattore di smorzamento meno variabile di quello che è.
le figure sono prese da qui:
http://www.mariobon.com/a/Articoli_nuov ... azione.htm

Chiedo venia se pesco un vecchio thread.
Lo stesso motivo è valido per i classe D? Molti rispecchiano i due punti evidenziati, valgono le stesse considerazioni?

[MarioBon]

Quello che ho descritto è il comportamento di un amplificatore con compensazione a polo dominante retroazionto in tensione.
Non so, perchè non ho mai indagato, se un ampli in classe D può avere una compensazione a polo dominante.