Clip лиммитеры в усилителях мощности

[Igor]

Ну и вариант токового лиммитера, что фиксирует перегрузку по току на выходе и детекция по выходному напряжению, но более сложная реализация.
Взято от лаба ФП 10000
Это кусок схемы, так как в лабе есть и детектор по нелинейным искажениям и детектор по выходному току точно также, как в 7 посте и детектор по входу, как в 10 посте - второй детектор настроен на разные пороги сработки, и зовется он у лабов - MLS Switch. Это стандартный, программный лиммитер по напряжению.
Тем не менее - выход по перегрузкам по току фиксируется трансформатором тока у усилителем. Ну и далее идет на обработку МК - в зависимости от настройки глушит на лиммитер, или от более сильных пиков можно заставить отрубать усилитель.
Ну и по напруге - если БП немного в усилителе дает завышенное напряжение - моща будет выше. Можно попалить динамики от излишней мощности, чтобы этого не случилось - есть детектор по перенапряжению на выходе, что дает сработку на клип первоначально.

Схема детекторов лаба, как по мне усложнена.
Ведь по перенапряжению и перегрузкам по тому можно просто стандартную, токовыю защиту настроить на на нужный диапазон, а детектор по нелинейным искажениям настроить не на сработку от 1% THD, а ниже - 0.1% например.
Ну и трансформатор тока тут хорошо будет работать от 1 кГц и выше. Перегруз на 50 гц он просто не увидит, так как и материал не тот, и габариты не те.

[ВаСыль]

Считаю правильным снимать информацию о состоянии усилителя с ООС. Там объективная инфа о клипе при любых условиях. И привязывать к нему лиммитер. Все в разы упрощается, и работает правильно

[Igor]

Насчет съема сигнала об разногласии ООС - съем всегда точный. Но насчет, что это схемотехнически проще - не согласен.

А если детектор нелинейности для дифкаскада - 1 или 2 транзистора на съем. Он схема Ямахи Р серии и лаба ФП 6400 - это показывают.

По схеме QSC со светодиодом - ну одна полуволна. Но просто (и схемотехника с ОУ без смещений). Тем не мене только одну полуволну считывает.

А по ООС - он EV Q ревизии схемы в помощь. Немного тяжелее. Но тем не менее 2 ОУ могут точно дать сигнал разгласования по двум полуволнам, с точностью до сотни милливольт. Но туда надо классическое включение самого усилителя.

А возьмите ВП - с инверсным входом, или я такие сейчас начал пилить(так как качественные показатели лучше).
Как там тогда в средней точке цепи ООС и входного сигнал снимать? Второй вход усилителя (плюсовой) на корпус уся наголо или через резистор подключен?
Для того и надо детектор нелинейности, а лучше, что видит насыщение УНов.

Схема с двумя ОУ, как в ЕВ уже автоматически отпадает, но хоть и на 100% точная.
Но в принципе, если делать детектор нелинейности для дифкаскада из схемы Ямахи - там он может заблаговременно подать сигнал клипа, до реального насыщения УНа, при любой нелинейности, как по напряжению, или по току, и даже по падению усиления с ростом частоты.

[ВаСыль]

Как там тогда в средней точке цепи ООС и входного сигнал снимать? Второй вход усилителя (плюсовой) на корпус уся наголо или через резистор подключен?



Так-же. Ризницы нет. По такому принцепу (съем с ООС) мы имеем точную инфу о состоянии уся (повторюсь). Можно обвесить конечно еще чем нибудь в довесок, усложнить, но на практике все просто, и работает отлично.

[Igor]

Я имею ввиду схему подключения, как во вложении.
Ну и допустим. На выходе 1% клиппинга, а на точке входа (красная стелка) разногласие 12 мВ по амплитуде?

Легко?? Тут TL-ка и NE5532 не потянут. Игорь их не одобрил, и тут те шумы будут сбои давать, а придавка этих же самих шумов - тупизну отработки клипа на 10 кГц и выше.
Я то знаю, что легко и точно. Но еще проще, и дешевле и не менее точно уже на самой, более высоковольтной части это разногласие ловить. И не на уровне 1%, а даже 0.1%, если нужно))

Так что разница есть.
А если стандартное включение уся: съем между не инверсным и инверсными входами, то 150 мВ разницы намного проще даже не дорогим ОУ снять, и такое разногласие - это не более 0.2% нелинейных искажений.

[Igor]

Итак, продолжая тему, так как это касается все лиммитеров немного добавлю.
Любой УНЧ, любого класса, нормальный (не экзотика А класса и еще на лампах) имеет ООС.
Мы можем подавать сигнал как на положительный выход, так и на отрицательный.
При положительном усилении мы фазу сигнала на выходе относительно входного не двигаем.
При отрицательном - разворачиваем на 180 градусов.

Но усилитель с положительным усиление имеет в цепи ООС в разрыве с резистором, что коннектится с землей кондер (на фото 3 и 5 - в разрыв резистора R5)!
Он дает возможность иметь КУ по постоянке - 1, и какой мы рассчитываем номиналами резисторов ООС - по переменке.
Чем он хорош? - ну усилитель у нас не УПТ, как как бы только с переменным напряжением работает. В итоге и излишнее, постоянное напряжение ниже, и при коммутации уся к источника хлопки минимальны.
Чем он плох? - если номинал маленький - плохо демпфиует динамик на низких частотах, а если используется электролит с высоким ЕSR на высоких частотах - то и еще и срач на самих верхах.
Можно заменить пленокой, но она габаритная и дорогая и фазу все же немного двигает.
При наличии этого кондера в цепи оос зачастую входного на положительный вывод можно не ставить. Но практика заставляет ставить, так как плавает тогда постоянная составляющая, и в некоторых схемах очень сильно.
В итоге имеем на пути тракта звукового сигнала 2 кондера, которые звук в целом не улучшают, особенно на ВЧ, или даже на НЧ.

Варианты? - можно замкнуть перемычкой кондер в цепи ООС (убрать вовсе) Все проще, но проблема с плаванием постоянки точно также появляется, как и для варианта входа не инверсного.

Поэтому было придумано усилители включать в инверте, а динамик или по фазе разворачивать, или сигнал такой подавать.
А что? Плюс у нас не занят и на нем нет кондера. Остается только один, в цепи ООС для предыдущего варианта. Он же и усилитель заставляет работать только по переменке и уже на полосу пропускания самого усилителя как бы влияет только снизу (полосовой фильтр 1-го порядка). На коэффициент демпфирования влияет намного меньше, так как вторая обкладка этого кондера (вход) все равно имеет связь с корпусом и тем более может принимать противоположную полярность, что намного лучше в плане напряжений и в итоге для условий демпфирования, чем для варианта без инверсии.

Тут и кондер нужен зачастую не на сотню микрофарад, а на десятки, или даже единицы. Можно поставить пленку, так как кондер один и причем нигде режимы плыть не будут, так как этот же кондер не позволяет усилителю усиливать постоянную составляющую.

А все дело к тому, что действительно, как Василий начал, есть детекторы, что следят за ООС и прямым сигналом. Или за самой ООС. Но вот теперь по делу:

Второе и 2 фото - стандартное включение, клипинг 2 фото - график по средине слева. то есть до 0.5%. Разница по амплитудам ООС и входном (3 фото) - 30 мВ. Балансным ОУ усилить до 1 вольта вполне реально без излишних шумов (схема буде позже).
Но это был вариант для не инверсного входа.

Для инверсного у нас только по факту одно место съема разницы, так как + усилителя соединили с корпусом и отстроили по постоянной составляющей.
4 фото - тот же график - 1.5% искажений, а на 5 фото, разница амплитуд в интересующей для нас
точке 0.3 мВ по одну и другу полуволну отдельно. Это могут быть уровни шумов для большинства ОУ. И это уже 1.5% THD на выходе, что очень много, Если до 0.5% приблизиться, то эта амплитуда в раза 2-3 еще меньше будет.

Вот это я и имел ввиду, кратко описывая в предыдущих постах.

[ВаСыль]

Ну, как-бы, все красиво описано. Я давно (типа) так делаю. Очень доволен результатом.

[Igor]

Я бы тоже так делал, по варианту без инверсии. Но увы

Захотелось поиграться с инверсным включением.
Обработка баса по интереснее, даже на слабых усилителях.
И ВЧ идеальные, так как пленка по входу.
Ну и -один крупногабаритный кондер - экономия места на плате.
Парки он тоже в усилителях по мощнее, коль ремонтировали, тоже могли увидеть, что в инверте сигнал на модуль подают. По началу было не совсем привычно. А теперь дошло Пока не послушал один и тот же усь при подаче сигнала на прямой вход, и потом на инверсный.
Интересно. Но индивидуально.

А детекторы для съема как по цепи оос для входа не инверта, так и по съему разногласия дифкаскада и некоторые другие добавлю позже. Хочется не вырезать кусками, особенно со схемы электрвойса. Где все и так очень плотно на одном чертеже.

Разница не сильная по звуку. Но экономия места для меня показалось не маловажным, а еще более важным - демпфирование динамика на низких частотах. Инверт тут конечно дает фору. Хотя если обычный по схеме УПТ - то тоже все отлично. Главное, чтобы с прогревом постоянка не появлялась до 100 мВ

[ВаСыль]

Я не делал сравнений между прямым и инвертным входами, не скажу.
А если схема сама инвертирует сигнал? Или это не то?

[Igor]

Ну то вариант второй - подача на инверсию, это как раз сам усилитель перекручивает фазу. Как бы то.

Поэтому я описал: или динамик противоположно на выход подключать, или допустим сумматор в инверте включать.

Ведь по общим правилам усилитель от входа до выхода не должен менять фазы
В итоге при инверсной подаче сигнала на сам усилитель оконченный - имеет переворот фазы на 180 град аж 2 раза: если брать усилитель по цепи от входа до выхода.