projektowanie dc servo

Cawe · 5 Grudnia 2013

Witam. Ostatnio mocno zainteresował mnie temat DC servo. Poczytałem trochę o tym, aczkolwiek nie mogę znaleźć jak to zaprojektować. Jak ma działać. Rozumiem, że sygnał musi być podłączony do wejścia odwracającego, wzmacniacz ma mieć duże wzmocnienie napięciowe, oraz filtr dolnoprzepustowy 2HZ, aczkolwiek nie rozumiem dzielnika, który znajduje się na wejściu każdego układu DC servo, oraz kondensatora włączonego w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego, a także rezystora, który znajduje się na wyjściu przedwzmacniacz i zbija DC do masy, bądź podaje na sprzężenie zwrotne poprzedniego stopnia, czy działa on jako ograniczenie prądowe ? Rozumiem, że kondensator równolegle połączony z rezystorem na wejściu nieodwracającym, które to są zrzucone do masy tworzą filtr dolnoprzepustowy, oraz dają punk odniesienia napięcia ustawiony ma masę.

Nie można by po prostu ustawić wzmocnia na 1 i ustawić wzmacniacz operacyjny jako inwerter, czyli podłączyć nogę + do masy, robiąc na niej filtr dolnoprzepustowy, oraz przed samym wejściem dodać filtr dolnoprzepustowy i wszystko wpiąć w ujemne sprzężenie zwrotne poprzedniego stopnia? Nie zrównoważy tak samo napięcia ?

Czy po prostu robiąc dzielnik, który bardzo mocno zmniejsza napięcie na wejściu DC servo tym samym zmniejszamy możliwe straty sygnału wyjściowego AC ? I korzystniejszym jest wtedy wzmocnić go proporcjonalnie o ilość ile zrzuciliśmy na dzielniku ?

Czy wzmocnienie stopnia poprzedzającego także trzeba brać wtedy pod uwagę podłączając wyjście DC servo do pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego ?

Pozdrawiam i oczekuję na odpowiedź.

adik82 · 5 Grudnia 2013

Tu Pkrecz zrobił:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

moltos · 5 Grudnia 2013

Witam. Ostatnio mocno zainteresował mnie temat DC servo. Poczytałem trochę o tym, aczkolwiek nie mogę znaleźć jak to zaprojektować. Jak ma działać. Rozumiem, że sygnał musi być podłączony do wejścia odwracającego, wzmacniacz ma mieć duże wzmocnienie napięciowe, oraz filtr dolnoprzepustowy 2HZ, aczkolwiek nie rozumiem dzielnika, który znajduje się na wejściu każdego układu DC servo, oraz kondensatora włączonego w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego, a także rezystora, który znajduje się na wyjściu przedwzmacniacz i zbija DC do masy, bądź podaje na sprzężenie zwrotne poprzedniego stopnia, czy działa on jako ograniczenie prądowe ? Rozumiem, że kondensator równolegle połączony z rezystorem na wejściu nieodwracającym, które to są zrzucone do masy tworzą filtr dolnoprzepustowy, oraz dają punk odniesienia napięcia ustawiony ma masę.

Nie można by po prostu ustawić wzmocnia na 1 i ustawić wzmacniacz operacyjny jako inwerter, czyli podłączyć nogę + do masy, robiąc na niej filtr dolnoprzepustowy, oraz przed samym wejściem dodać filtr dolnoprzepustowy i wszystko wpiąć w ujemne sprzężenie zwrotne poprzedniego stopnia? Nie zrównoważy tak samo napięcia ?

Pozdrawiam i oczekuję na odpowiedź.

W przystępnej formie opisano zasadę działania DC servo przy okazji artykułu "Stereofoniczny wzmacniacz mocy 2x60W"

w numerze 1/1988r miesięcznika HiFi AudioVideo. W załączeniu skan fragmentu artykułu. Nawiasem mówiąc mam zamiar zrobić ten wzmacniaczyk.

Pozdrawiam

MM

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Cawe · 5 Grudnia 2013

Dziękuję bardzo. Zaraz zabieram się do lektury. Czy projekt Pkrecz jest uniwersalny ? Po co zbija diodę do masy w kierunku przewodzącym, by za chwilę podnieść potencjał ustawiając diodę w kierunku odwrotnym ? Chodzi o usunięcie większej ilości sygnału zmiennego z wejścia dc servo ?

**Muzg** · 5 Grudnia 2013

Na początku należy się zastanowić gdzie chcemy wczepić nasze serwo. DC serwo to układ regulacji, zazwyczaj całkujący (stąd ten kondensator pomiędzy wejściem odwracającym, a wyjściem) - integrator. Sam integrator ma właściwości dolnoprzepustowe, ale zazwyczaj układ poprzedzony jest tez filtrem dolnoprzepustowym. Samo serwo może być w układzie odwracającym lub nieodwracającym - w zależności od potrzeb tak, aby nie stworzyć sobie dodatniego sprzężenia zwrotnego - generatora. Sam układ generuje wymuszenie, które jest proporcjonalne do czasu występowania różnicy napięć na wejściach wzmacniacza operacyjnego. Im większe wzmocnienie układu, tym układ jest szybszy i precyzyjniejszy, dlatego zazwyczaj wzmacniacz w serwie pracuje lokalnie z otwartą pętlą. Trzeba jednak pamiętać, że samo serwo także może generować offset na wyjściu układu, którego pilnuje, co zazwyczaj spowodowane jest złym dobraniem wzmacniacza do tej roli. Pasywne filtry na wejściu posiadają wysokie rezystancje wyjściowe rzędu 100k-1M i dobre w roli serwa będą wzmacniacze z bardzo małym prądem wejściowym. Wzmocnienia raczej nikt nie kalkuluje, byle układ był stabilny. Piszesz coś o jakimś dzielniku, może podasz przykład? Może to część pętli sprzężenia zwrotnego samego wzmacniacza?

Cawe · 5 Grudnia 2013

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) oto dc servo na którym na wejściu jest dzielnik. Dzięki Muzg trochę rozjaśniłeś. Czyli najlepiej stosować w nich wzmacniacze operacyjne z wejściami na Fetach ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

**Muzg** · 5 Grudnia 2013

Rozwiązanie które podałeś to nie podłączone DC serwo.

Zamiast R15 najpewniej powinien być kondensator, wtedy masz filtrowanie drugiego rzędu - najpierw RC, a następnie integrator z poprzedzającym go rezystorem. To co jest w gałęzi nieodwracającym za za zadanie dopasować impedancje widzianą przez wejścia wzmacniacza operacyjnego dla małego offsetu i zachowani jak najlepszych charakterystyk DC.

Tak, zazwyczaj stosuje się wzmacniacze z wejściem FET, ale mogą być też inne z małym prądem wejściowym. Moje ulubione to OPA227 i LT1057.

Cawe · 5 Grudnia 2013

W takim razie spróbuję chyba coś zbudować na OPA227. Przed chwilą sobie uświadomiłem, czemu potrzebuję wzmacniacza z małym prądem wejściowym. Im mniejszy prąd, tym mniejsze mam straty napięcia, zanim sygnał dojdzie do wzmacniacza, czyli analogicznie im mniejszy prąd tym lepsza kompensacja powinna zachodzić w układzie.

Stałą RC ustawia się tak by wyższe częstotliwości nie były brane pod uwagę? By układ był dla nich za wolny ?

Czy sygnał do układu dc servo powinno się pobierać z jak najdalszego stopnia (blisko wyjścia) , a wyjcie dc servo wrzucać na sprzężenie zwrotne pierwszego stopnia ?

**Muzg** · 5 Grudnia 2013

To miejsce, z którego pobierzesz sygnał dla serwa będzie "pilnowane". Wyjście serwa najczęściej podłącza się do wejścia wzmacniacza (warunek, faza całego sprzężenia musi zostać zachowana), ale niekoniecznie. Wejście jest dobre, bo nie ma tam zazwyczaj DC i serwo ma duży zapas napięcia do działania.

Prąd wejściowy musi być mały, bo rezystancja widziana od wejść wzmacniacza nigdy nie będzie idealnie równa. Duże wartości rezystancji oznaczają duże jej różnice (odchyłka zawsze proporcjonalna), a ta w połączeniu z prądem wejściowym da napięcie niezrównoważenia wysterowujące wzmacniacz. W praktyce objawi się to tym, że pomimo zastosowania serwa na wyjściu będzie offset.

Filtr stroi się nisko, ale bez przesady. Za niskie strojenie oznacza powolną reakcję na składową stałą. Ja zawsze stroję na 1-2Hz. Pamiętaj tylko, że układ jest 2 rzędu, więc charakterystyka nie koniecznie będzie idealna. Najlepiej układ sobie wcześniej przesymulować.

Cawe · 5 Grudnia 2013

Rozumiem, czyli podłączanie na samym wyjściu nie ma sensu, bo servo i tak sobie z tym nie poradzi. Najlepiej więc wybrać punkt gdzie amplituda DC nie jest jeszcze po wzmocnieniach na bardzo dużym poziomie. Przeglądam różne projekty i najczęściej servo, jeśli nie posiada inwertera dołączane jest do ujemnej pętli sprzężenia zwrotnego. Lepiej jest zastosować inwerter, bądź podłączyć samo servo jako inwerter i jego wyjście dać na wejście układu, czy do sprzężenia ? Rozumiem, że nie ma sensu pakować serwa w kilku miejscach w układzie ?

Najbliżej będę budował przedwzmacniacz gramofonowy. W jego przypadku podpiąć wyjście serva wprost w ujemne sprzężenie wzmacniacza do nogi - wzmacniacza gramofonowego, czy lepiej po prostu na wejście za rezystorem obciążenia wkładki i pojemnością obciążenia ?

Coś stoi na przeszkodzie by połączyć więcej filtrów dolnoprzepustowych w dc servo ? Czy jeśli to uczynię mogę przez zwiększenie szeregowej oporności oporników przed wejściem serva zmniejszyć prąd do takiego poziomu, że regulacja będzie nie zadowalająca ?

Jeszcze raz wielkie dzięki za pomoc.

**Muzg** · 5 Grudnia 2013

Sprzężenie to też wejście, tylko odwracające i w takim sensie użyłem tego słowa.

Wejście serwa podłączył bym do wyjścia, bo chyba tam chcesz mieć 0mVDC?

Jeżeli układ podłączony jest równolegle z NFB to musi być nieodwracający, żeby faza była zachowana. Może być to także wejście układu, ale zauważ, że DC serwo podaje sygnał do układu i wtedy może przez wejście trafiać na wyjście poprzedniego stopnia (chyba, że jest kondensator sprzęgający).

Zwiększanie rzędu nie wiem jakie będzie mieć negatywne skutki. Na pewno istnieje większe ryzyko oscylacji. To z tymi opornikami i regulacją nie rozumiem. O jaką regulacje Ci chodzi?

Cawe · 5 Grudnia 2013

Jeśli bym dał przed wejściem servo załóżmy trzy filtry dolnoprzepustowe zbudowane z opornika 1m i kondensatora 220n każdy, to szeregowo daje nam to już 3m. Czyli przy napięci góra 1v maksymalny prąd to już tylko 0.000001A czyli 0.001mA, co może być nie wystarczające dla wzmacniaczy operacyjnych bez wejścia zbudowanego na Fetach.

pdyn · 7 Grudnia 2013

dc servo raczej buduje się na wzm oper. z wejściem na JFetach i już. Pamiętajmy że większe rezystancje = większy szum (chyba powyżej 100k znacznie wzrasta dla metalizowanych) a kondensatory powinny być nie elektrolityczne ale raczej lepszej jakości np. polipropylenowe, poliestrowe.

1. Ja nie bardzo wiem jak się dobiera rezystor na wyjściu takiego DC Servo .

2. Oraz nie rozumiem dlaczego niektóre audiofilskie firmy unikają DC Servo jak ognia np. Pass Labs, Ayre, Balanced Audio Technology...

np. w BAT VK500 jest miejsce na DC Servo ale układ wywalili. Ale przecież to zawsze jest jakieś zabezpieczenie przed stałym napięciem na wyjściu. Czy aż tak degraduje dźwięk ?