01-26-2019, 05:27 PM
Tek sada nadjoh vremena da se pozabavim temom...
@Gosha:
Dobro si uočio, ona "Kurzschluss" veza s masom je greška. U šemi oscilatora koju sam ranije okačio sve je bilo u redu, a onda sam odlučio da je vizuelno malo poboljšam. KiCad je pohlepan (verovatno i drugi programi te vrste), pa kada žicu dovedeš u blizinu neke tačke, ona se automatski "zalemi".
@Branko:
Koncept s povratnom spregom je takodje moguć, ali ne u varijanti sa skice. Pri dinamičkom opsegu sistema od 80dB potreban je drukčiji pristup, što ću objasniti u daljem tekstu.
Razmišljao sam ranije o varijanti sa povratnom spregom zasnovanoj na integratoru greške, ali sam je odbacio zbog osobina integratora izvedenih sa klasičnim opampom.
Problem je dinamički opseg regulacije generatora trouglova: za pokrivanje četiri dekade frekvencije, on iznosi 80dB. Drugim rečima, ako je integrator podešen za amplitudu od 2,5V na 20Hz, njegov izlazni napon na 200kHz je 0,25mV. S druge strane, opamp integratori su u praksi upotrebljivi u manje od dve dekade frekvencije - tu im je linearni deo, a posle se prenosna funkcija deformiše. Da dodam još i to da linearni deo prenosne funkcije ne počinje na kolenu: ako je potreban integrator od, recimo, 20 do 200Hz, koleno mora da leži niže od 10Hz.
Ovo gore znači da je za pokrivanje četiri dekade potrebno preklapanje unutar integratora, a to nisam hteo da radim. Doduše, to su bila razmišljanja pre nego što sam se uopznao sa mogućnostima OTA, koji preklapanje frekventnog opsega svode na regulaciu predstruje (bias), što bitno olakšava stvari.
Drugi deo problema je karakter signala greške. U konkretnom slučaju, nije potrebno porediti četvrtku i trougao jer je koncept da generatori četvrtke i trougla imaju istu amplitudu od 2,5V, pa je dovoljno porediti amplitudu trougla sa konstantnim naponom od 2,5V. Taj signal je pri jednostranom ispravljanju unipolarno trouglast i bez žestokog filtriranja neupotrebljiv za regulaciju. Prema tome, rešenje sa ispravljačem, odn. diodama ne ide, pa makar se koristila i neka od verzija "precision rectifier"-a. Ne pomažu ni integrisani "RMS to DC" konvertori jer i oni traže preklapanje, a o ceni da ne pričamo.
Izlaz je detektor vršne vrednosti - ima raznih, a najjednostavnija varijanta je implementirana u aktuelnoj šemi.
Dakle, neophodan je regulator koji će u opsegu od četiri dekade omogućiti varijaciju predstruje OTA od 80dB, što u slučaju LM13700 znači izmedju 1,5uA i 1,5mA. Regulacija bi morala da deluje na integrator, a ne na ulazni stepen.
Verzija sa povratnom spregom bi po broju aktivnih komponenata sigurno bila jednostavnija od "feedforward" varijante koju sam predstavio, ali bi morala da se napravi i testira. Obzirom na potreban dinamički opseg, nisam siguran da li bi prošlo bez preklapanja, uz ogradu da ovo pišem bez ikakvih prethodnih proračuna.
Передумать надо
Pozdrav
@Gosha:
Dobro si uočio, ona "Kurzschluss" veza s masom je greška. U šemi oscilatora koju sam ranije okačio sve je bilo u redu, a onda sam odlučio da je vizuelno malo poboljšam. KiCad je pohlepan (verovatno i drugi programi te vrste), pa kada žicu dovedeš u blizinu neke tačke, ona se automatski "zalemi".
@Branko:
Koncept s povratnom spregom je takodje moguć, ali ne u varijanti sa skice. Pri dinamičkom opsegu sistema od 80dB potreban je drukčiji pristup, što ću objasniti u daljem tekstu.
Razmišljao sam ranije o varijanti sa povratnom spregom zasnovanoj na integratoru greške, ali sam je odbacio zbog osobina integratora izvedenih sa klasičnim opampom.
Problem je dinamički opseg regulacije generatora trouglova: za pokrivanje četiri dekade frekvencije, on iznosi 80dB. Drugim rečima, ako je integrator podešen za amplitudu od 2,5V na 20Hz, njegov izlazni napon na 200kHz je 0,25mV. S druge strane, opamp integratori su u praksi upotrebljivi u manje od dve dekade frekvencije - tu im je linearni deo, a posle se prenosna funkcija deformiše. Da dodam još i to da linearni deo prenosne funkcije ne počinje na kolenu: ako je potreban integrator od, recimo, 20 do 200Hz, koleno mora da leži niže od 10Hz.
Ovo gore znači da je za pokrivanje četiri dekade potrebno preklapanje unutar integratora, a to nisam hteo da radim. Doduše, to su bila razmišljanja pre nego što sam se uopznao sa mogućnostima OTA, koji preklapanje frekventnog opsega svode na regulaciu predstruje (bias), što bitno olakšava stvari.
Drugi deo problema je karakter signala greške. U konkretnom slučaju, nije potrebno porediti četvrtku i trougao jer je koncept da generatori četvrtke i trougla imaju istu amplitudu od 2,5V, pa je dovoljno porediti amplitudu trougla sa konstantnim naponom od 2,5V. Taj signal je pri jednostranom ispravljanju unipolarno trouglast i bez žestokog filtriranja neupotrebljiv za regulaciju. Prema tome, rešenje sa ispravljačem, odn. diodama ne ide, pa makar se koristila i neka od verzija "precision rectifier"-a. Ne pomažu ni integrisani "RMS to DC" konvertori jer i oni traže preklapanje, a o ceni da ne pričamo.
Izlaz je detektor vršne vrednosti - ima raznih, a najjednostavnija varijanta je implementirana u aktuelnoj šemi.
Dakle, neophodan je regulator koji će u opsegu od četiri dekade omogućiti varijaciju predstruje OTA od 80dB, što u slučaju LM13700 znači izmedju 1,5uA i 1,5mA. Regulacija bi morala da deluje na integrator, a ne na ulazni stepen.
Verzija sa povratnom spregom bi po broju aktivnih komponenata sigurno bila jednostavnija od "feedforward" varijante koju sam predstavio, ali bi morala da se napravi i testira. Obzirom na potreban dinamički opseg, nisam siguran da li bi prošlo bez preklapanja, uz ogradu da ovo pišem bez ikakvih prethodnih proračuna.
Передумать надо
Pozdrav