Анализ АЧХ и ФЧХ входных цепей Фортуны

OlegD

Админ
Команда форуму
Итак...
Пересчитал номиналы входного тракта на Фортуну ПРО. Проверил на модели.
Результаты приведу на скринах. Потом чуток распишу. Ну, и обсудим потом.
 

Вкладення

  • Схема.jpg
    Схема.jpg
    94.3 Кб · Перегляди: 10
  • Linear -исходный.jpg
    Linear -исходный.jpg
    441 Кб · Перегляди: 9
  • Linear-2-исходный.jpg
    Linear-2-исходный.jpg
    438.5 Кб · Перегляди: 6
  • Linear-16_1 КГц.jpg
    Linear-16_1 КГц.jpg
    444.7 Кб · Перегляди: 5
  • Linear-16_2 КГц.jpg
    Linear-16_2 КГц.jpg
    706.9 Кб · Перегляди: 4
  • без переходного конденсатора  между каскадами.jpg
    без переходного конденсатора между каскадами.jpg
    516 Кб · Перегляди: 8

OlegD

Админ
Команда форуму
Вообще то достаточно сложно анализировать эту ситуацию, когда не понятно как автор управляет фазо-сдвигающей цепочкой C4-R(DA2.1)
Выложенные графики соответствуют положению движка резистора 0%, то есть когда практически 5 нога DA1.2 посажена на среднюю аналоговую точку. Если снимать ещё графики в другом крайнем его положении, что я естественно проделывал, то можно увидеть, что немного двигается квазирезонансная частота фильтра, и прилично имеем сдвиг на квазирезонансе по фазе. Что позволяет регулировать или подстраивать фазу. Думаю, что именно для этого применена эта управляемая цепочка. С другой стороны. Мы видим, что сдвиг фазы входного и выходного напряжений лежит всецело в области отрицательных значений углов и никогда не бывает положительным. Вот тут и остаётся гадать - что как и зачем делал автор, применяя это. Моё мнение - главная цель была сделать вменяемый фильтр, а фазу потом корректировать программно. Плюс, введя подобную цепочку, её ещё можно корректировать и программно-аппаратно, регулируя величину сопротивления DA2.1 Возможно я и не прав. Не знаю.
Какие выводы можно сделать , проанализировав эту "простую" схемку?
1. Изначально фильтр посчитан на квазирезонансную частоту в 6 ККг с копейками...
2. Нижняя граничная частота полосы пропускания фильтра лежит в пределах 3.1КГц, а верхняя - в районе 15.6 КГц. Так что у кого катушки выше 15 КГц работать на ПРО-шке с исходными ( авторскими ) номиналами элементов будут плохо. Надеюсь понятно почему.
3. Пересчёт номиналов на частоту квазирезонанса фильтра в 15.9 КГц ( такая цифра взята просто потому, что более правильные номиналы получаются при расчётах цепей; грубо можно считать 16КГц, не суть. ) показывает что по АЧХ мы получим практически ничем не отличающиеся от авторской схемы характеристики системы. Однако по ФЧХ есть много вопросов. В том числе и в части регулирования или подстройки фазы DA2.1
4. Думаю, что при переделке по этим расчётам Фортуна ПРО должна работать нормально. В надежде, что всё-таки основная подстройка фазы происходит программно. Но нужно пробовать. Иначе - тогда ещё нужно долбаться серьёзно, чтобы достичь идентичности поведения ФЧХ в области часты и квазирезонанса и частот граничных.
 
Останнє редагування:

AleksandR

Модератор
Команда форуму
Олег, к Вам будет просьба - если не трудно, вкратце описать работу узлов на DA2, DA7. Для, так сказать, полного понимания.. Я думаю, народ поддержит. Спасибо.
 
Олег а на фортуну М2 М3 тот же узел на высокочастотні датчики как подогнать? В просторах интернета нашёл такой вариант
 

OlegD

Админ
Команда форуму
Олег а на фортуну М2 М3 тот же узел на высокочастотні датчики как подогнать? В просторах интернета нашёл такой вариант
думаю, что точно так же, как и ПРО
С точки зрения формирования полосы пропускания они мало чем отличаются. Частотозадающие цепи теже самые. Стало быть всё будет работать в этом смысле подобным образом.
Но по свободе времени можно будет глянуть на модели с теми номиналами, что дали Вы.
Думаю, что там номиналы рассчитывались наоборот, на более низкие частоты от исходных. @AleksandR в этом прав.
Но.., посмотрим конкретику. Чуть позже.
 

OlegD

Админ
Команда форуму
Олег, к Вам будет просьба - если не трудно, вкратце описать работу узлов на DA2, DA7. Для, так сказать, полного понимания.. Я думаю, народ поддержит. Спасибо.
Я так понимаю речь идёт о так называемых цифровых потенциометрах серии МСP42XXX ? Правильно?
 

Yuri_Arta

Участник
Олег а на фортуну М2 М3 тот же узел на высокочастотні датчики как подогнать? В просторах интернета нашёл такой вариант
Доброго Руслан!
Согласен с Олегом и немного дополню.
Условно что Фортуна, что Квазар смысл один...я пробовал на Квазаре (только наоборот на "нижние" частоты)
На рисунке слева примерная АЧХ (фортуна/квазар).
На рисунке справа то что Вы хотите.
То есть сужение "полосы"...скажем под 12-16 кгц.
Да можно реализовать как показано на схеме справа.
Но в существующих схемах, путем изменения номиналов "обвязки" это не сделать (во всяком случае на Квазаре точно).
Так как нужно менять обвязку полностью...с дополнениями.
Конечно же можно немного скорректировать (как я и сделал на Квазаре).
Что дало?
В большей степени "тишину/стабильность" (чего я собственно и хотел).
Чутья если и прибавило...то соооовсем чуток (и то на грани условно).
Поэтому если вы действительно хотите "заточить" под конкретные частоты...нужно рассчитывать/менять/дополнять всю обвязку.
 

Вкладення

  • ачх.jpg
    ачх.jpg
    12.8 Кб · Перегляди: 4

OlegD

Админ
Команда форуму
Доброго Руслан!
Согласен с Олегом и немного дополню.
Условно что Фортуна, что Квазар смысл один...я пробовал на Квазаре (только наоборот на "нижние" частоты)
На рисунке слева примерная АЧХ (фортуна/квазар).
На рисунке справа то что Вы хотите.
То есть сужение "полосы"...скажем под 12-16 кгц.
Да можно реализовать как показано на схеме справа.
Но в существующих схемах, путем изменения номиналов "обвязки" это не сделать (во всяком случае на Квазаре точно).
Так как нужно менять обвязку полностью...с дополнениями.
Конечно же можно немного скорректировать (как я и сделал на Квазаре).
Что дало?
В большей степени "тишину/стабильность" (чего я собственно и хотел).
Чутья если и прибавило...то соооовсем чуток (и то на грани условно).
Поэтому если вы действительно хотите "заточить" под конкретные частоты...нужно рассчитывать/менять/дополнять всю обвязку.
Юра, Вы не совсем правы.
АЧХ и Квазара и Фортуны и, в общем то, и выглядят так, как нарисовано на рис. справа у Вас.
Посмотрите вот этот пост Анализ АЧХ и ФЧХ входных цепей Фортуны и обратите внимание именно на вид АЧХ, приведенных на скринах.

Вопрос лишь в добротности фильтра. Я уже как-то писал об этом. По-моему, в том числе и Вам. Где добротность пониже - там мы имеем просто более пологую характеристику, с продолжительным и горизонтальным плато, а там, где она повыше - имеем остро выраженный квазирезонанс.
Но тут не всё так просто, я уже говорил. Чем больше Вы будете иметь добротность , а следовательно более узкую полосу пропускания фильтра ( типа лучше ж хотим сделать) , тем большую неравномерность ФЧХ получите в области пропускания. Вплоть до переворота фазы. Вопрос - оно нам надо?
И ещё одно. Крутизна спада АЧХ звеньев фильтров определяется в первую очередь их порядком. Чем выше порядок фильтра - тем круче спад АЧХ. Тем более предпочтителен он для устранения внеполосных шумов и разной дряни на входе.
Но с другой стороны - чем выше порядок фильтра, тем более он неустойчив. И очень часто такие фильтры склонны к самовозбуждению.
Второй вопрос - а оно нам надо?
Поэтому, как я уже Вам писал как-то, тут вопрос ну ооооочень больших компромисов. И так вот взять и лупануть фильтр с полосой пропускания шириной в 5 ...10 КГц ( как хотелось бы) ну никак не получится. Да в общем то, не особо то и нужно.
В этих делах в первую очередь мы должны очень хорошо, на все 100% понимать : от чего мы хотим уберечь себя, то есть от каких сигналов "отфильтроваться". И уже исходя из ответов на эти , в общем то почти самые важные, вопросы искать ответ в аппаратном обеспечении.
Примерно такой ответ.
С уважением.
 

Вкладення

  • 1.jpg
    1.jpg
    192.8 Кб · Перегляди: 1

Yuri_Arta

Участник
Дело просто в разрядности графика)
Под пиковой АЧХ (высокодобротной) я понимаю например такую (на примере Аси).
Да и так к слову...об это тоже кстати многие говорили...
Когда "теститься" (по честному естественно) тот или иной прибор, желательно на этом же тесте и Асю (с такой же катушкой)...вот тогда сразу понятно...Ху Из Ху ).
Эээ так же дополню, вроде уже говорил, и Вам это конечно же понятно (но может другие обратят на это внимание).
СОВМЕСТНО нужно смотреть на АЧХ (да и не только на это) - "железо" + "программная часть"
 

Вкладення

  • ачх гаррет.jpg
    ачх гаррет.jpg
    47.9 Кб · Перегляди: 2

OlegD

Админ
Команда форуму
Дело просто в разрядности графика)
Под пиковой АЧХ (высокодобротной) я понимаю например такую (на примере Аси).
Да и так к слову...об это тоже кстати многие говорили...
Когда "теститься" (по честному естественно) тот или иной прибор, желательно на этом же тесте и Асю (с такой же катушкой)...вот тогда сразу понятно...Ху Из Ху ).
Эээ так же дополню, вроде уже говорил, и Вам это конечно же понятно (но может другие обратят на это внимание).
СОВМЕСТНО нужно смотреть на АЧХ (да и не только на это) - "железо" + "программная часть"
Я правильно понимаю: Вы хотите Асю использовать в качестве некоего эталона?
 

OlegD

Админ
Команда форуму
Дело просто в разрядности графика)
Юра, дело не разрядности ( правильнее было бы сказать - масштабе ) графиков. Дело в конкретных цифрах добротности. Она никак не связана с масштабом графиков. Это просто алгебраическое отношение выраженное следующей зависимостью: Q = Fрез/(Fmax - Fmin)
Здесь никак масштабные коэффициенты не участвуют. Тот факт, что мы можем с помощью масштабирования графиков иметь разный их вид ( более острый или менее ) ничего не делает с точки зрения физических явлений, протекающих в фильтрах. А это самое важное. А не то, как Вы или я их видим на рисунках. Здесь подробнее можно прочесть. Лучше здесь , а также здесь
СОВМЕСТНО нужно смотреть на АЧХ (да и не только на это) - "железо" + "программная часть"
А вот с этим полностью согласен.
Как только мы переходим к цифровым или даже аналого-цифровым системам, то мы уже не вправе что-либо думать и решать в отрыве программной части прибора. На это можно сказать только одно - Аминь! :)
 
Останнє редагування:

Yuri_Arta

Участник
Это к слову выло).
Допустим есть, МД...условно "самый" "простой/доступный/понятный"...и т.д.
"100 лет в обед" проверенный и т.д.
И есть какой либо новый фирменный МД и или МД "фортуна/квазар/терминатор/кощей/кардинал/гроза и т.д."
То при тестах в грунте..."ради интереса", а что Ася покажет было бы крайне интересно.
Естественно при условиях объективности).
Но еще раз...это просто так к слову было)
Я про добротность АЧХ имел ввиду.
И именно таким образом как она реализована к примеру на Аси.
Хотя и на других одночастотниках есть аналогичное решение - пик, не "парабола".
 

OlegD

Админ
Команда форуму
Это к слову выло).
Допустим есть, МД...условно "самый" "простой/доступный/понятный"...и т.д.
"100 лет в обед" проверенный и т.д.
И есть какой либо новый фирменный МД и или МД "фортуна/квазар/терминатор/кощей/кардинал/гроза и т.д."
То при тестах в грунте..."ради интереса", а что Ася покажет было бы крайне интересно.
Естественно при условиях объективности).
Но еще раз...это просто так к слову было)
Я про добротность АЧХ имел ввиду.
И именно таким образом как она реализована к примеру на Аси.
Хотя и на других одночастотниках есть аналогичное решение - пик, не "парабола".
Теперь понял суть написанного выше.
Спорный, конечно, вопрос, но вполне можно согласиться и пробовать таким образом чего-то достигать, опираясь на уже известные вещи.
С другой стороны, если мы ( ну вдруг..., мы ж не знаем пока ) взяли за "эталон" или пусть даже не эталон, но за точку отсчёта систему, у которой у самой сплошные траблы ( я сейчас не о конкретных приборах, а вообще ), то мы получим заранее искажённые результаты своих изысканий. Нет? Посему, я бы всегда предпочёл голую физику и математику - как основу , на которую я могу опереться, нежели какое-то готовое решение. Да, потом, разумеется интересно было бы сравнить. Но это уже потом, когда я имею что-либо, что могу тестировать независимо. Хотя и такой подход, о котором говорите Вы, тоже вполне себе оправдан.

И ещё момент один хотел бы у Вас уяснить для себя. Чтоб говорить на одном, так сказать, языке.
Вы под пиком что понимаете то? Тот рисунок, который привели? Ну так там нет ни цифр, ничего такого, по которым мы с Вами сейчас могли бы определить добростность фильтра ( или что там приведено то? ). Надеюсь понимаете почему нельзя определить добротность, имея под рукой только тот рисунок, что Вами приведен? Я поясню.
Смотрите. На оси Y откладывается ( обычно ) усиление ( или коэффициент передачи звена ) . Полоса пропускания ( или те самые Fmax и Fmin ) беруться по уровню минус 3Дб. Такой закон. Это правило в электронике. Не будем вдаваться сейчас в подробности почему.
Это примерно 0.707 от максимального уровня сигнала. Но мы с Вами его не знаем. Стало быть мы с Вами не знаем ни Fmax, ни Fmin.
А знаем только Fрез. Стало быть посчитать добротность этого фильтра ( что Вы привели на рис в виде графика ) просто не можем.
Выглядит он, конечно, обалденно... Но представьте только себе, что этот пик находится на уровне 0 Дб, а Fmin и Fmax по уровню -0.707 от этого нуля раположены на частотах, которые дадут не такой уж и большой Q, когда Вы его посчитаете.
Но, повторюсь - лучше бы был под рукой реальный график АЧХ, с цифрами, более менее понятный, и лучше чуть в большем масштабе, чтобы это удобно было посчитать.
P.S> Если сильно постараться, то , как Вы понимаете, и те графики, что приводил я из моделей - вполне себе можно довести до вида, который изображён у Аси, как првели Вы. Но ещё раз - рисунки ни о чём ещё не говорят сами по себе. Говроят цифры на них.
А их пока я не вижу.
P.S> С Асей, к сожалению, дел никогда не имел. А может и к счастью. Не знаю.
С уважением.
🤝
 

Вкладення

  • для Юры.jpg
    для Юры.jpg
    174.5 Кб · Перегляди: 1
Останнє редагування:
Угорі