In andere Threads paßt es wohl nicht so recht mehr rein ohne zu kapern. Ich habe den Frequenzgang und den Phasengang des TDA8551 gemessen. Was kann man aus einem Phasengang folgern, der quasi kontinuierlich steigend ist. Also von negativen Werten zu positiven steigt. Das ist ja ganz anders als bei den üblichen diskreten Schaltungen. Hat das was mit dem Eingangs-VCA zu tun?
Abdul K. schrieb: > Ich habe den Frequenzgang und den Phasengang des TDA8551 gemessen. Was > kann man aus einem Phasengang folgern, der quasi kontinuierlich steigend > ist. Warum zeigst du die Kurven nicht? Eigentlich müssten es auch 2 Frequenz- bzw. Phasengänge mit dem Eingangs-Teilerfaktor als Parameter sein, denn das Signal durchläuft bis zum out+ nur den Spannungsteiler am Eingang (wie ich das lese, ist es kein VCA, die max. 20dB Verstärkung machen die Verstärker hinter dem Teiler) und einen Verstärker (Master), aber bis zum out- zusätzlich noch einen Verstärker (Master+Slave).
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Hier die Kurven bei -20dB (also nach einem Einschalten) und dann noch mit +20dB (Bis zum Anschlag hochgetaktete Verstärkung). Vp=5,0V Rload=9,5 Ohm Vin=200mVss und adequat abgeblockt an Vp und SVR. Allerdings Steckbrett. Ist unabhängig von Last und Eingangspegel. Das Ausgangssignal ist differentiell gemessen. Der Slave hängt halt minimal hinterher.
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Ich sehe da nichts ungewöhnliches. Der Verstärker verhält sich bei hohen Frequenzen (etwa 100kHz) wie ein Tiefpass 1.Ordnung und die Phase steigt entsprechend gegen 90°. Bei vollem Durchgang des Eingangsteilers ist die obere Grenzfrequenz etwas höher. Der Phasensprung (3MHz) deutet auf eine Resonanz hin.
Der Phasensprung (3MHz) deutet auf eine Resonanz hin. Einfach mal 180 Grad dazu addieren. Da springt nichts.
(º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· schrieb im Beitrag #4922473: > Einfach mal 180 Grad dazu addieren. > Da springt nichts. Ja, möglich. Das Programm kann oben nicht weiter plotten und fängt einfach unten wieder an. Aber es war ja noch nicht ganz beim TOP-Wert von 180°. Hätte Abdul auch dazu schreiben können wie sich das verhält.
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ArnoR schrieb: > Ja, möglich. Das Programm kann oben nicht weiter plotten und fängt > einfach unten wieder an. Das liegt nicht nur am Programm. Es ist messtechnisch schlicht unmöglich, zwischen den Phasenverschiebungen φ und φ+360° zu unterscheiden. Das geht höchstens auf mathematischem Wege, wenn der Aufbau der Schaltung genau bekannt ist. > Aber es war ja noch nicht ganz beim TOP-Wert von 180°. Das liegt an den diskreten Messpunkten (40/Dekade). Der letzte Messwert vor dem scheinbaren Sprung ist +160° der nächste -180° bzw. +180°. Ich habe den Kurvenabschnitt nach dem Sprung mal grafisch um 360° nach oben verschoben und das fehlende Stück (mit eine roten Klammer markiert) linear interpoliert. So sieht man, dass der Phasenverlauf tatsächlich kontinuierlich ansteigt. Diese Verschiebung könnte prinzipiell auch die Software selber vornehmen, wenn sich zwei benachbarte Messpunkte um mehr als ±180° unterscheiden und im Amplitudenverlauf nichts auf eine Resonanz hindeutet. Die meisten Mess- und Simulationsprogramme (bspw. auch die ganzen Spice- Visualisierungmodule) tun dies aber nicht. Edit: Habe gerade gesehen, dass LTspice die Phase defaultmäßig kontinuierlich anzeigt. Man kann aber auch in den "springenden" Modus umschalten, wo die Werte auf ±180° normiert werden.
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Yalu X. schrieb: > Habe gerade gesehen, dass LTspice die Phase defaultmäßig kontinuierlich > anzeigt. So kenne ich das auch von PSpice und TINA. Die Darstellung oben (von Abdul) kannte ich nicht.
Yalu, deine Ideen und Visualisierungen sind immer sehr hilfreich! Mir war schon klar, daß es letztlich die Laufzeit durch das Target ist, was den Sprung verursacht. Aber warum die Phase ansteigt, muß ich später noch erforschen. Ich meine mich zu erinnern, daß alle von ArnoR als gut befundene Entwürfe von Verstärkern immer eine fallende Phase haben. Das verstehe ich momentan einfach nicht. Arno: Der Amplitudenverlauf entspricht doch aber deinen Vorstellungen, oder? Hat ja die 20dB/Dekade abfallend. Und dann wolltest du noch eine monotonen Phasenverlauf. Was ist sonst noch vorteilshaft? Der TDA8551 hat allerdings merkliche Übernahmeverzerrungen. Das wird dir nicht gefallen. Wenn du willst, kann ich dir ein oder zwei schicken. Falls du da Interesse hast. Die Darstellung ist die vom Digilent Analog Discovery. Bislang hatte ich keinerlei Einwände bei anderen untersuchten passiven Bauelementen. Das ist allerdings das erste aktive Bauelement.
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Phasen müssen immer fallen, sonst könnte man in die Zukunft schauen. Wenn man den Phasengang differenziert kommt man auf die Gruppenlaufzeit. Delta F/Delta Phi Bei ansteigender Phase würde diese negativ werden. Was möglich wäre wenn innerhalb einer abfallenden Phasenverlauf ein kleines Stück wieder ansteigt. Sie kann aber niemals negativ werden Ralph Berres
> der quasi kontinuierlich steigend ist.
Vermutlich Messgerät falsch angeschlossen (Eingang/Ausgang vertauscht).
Einfach einen 10kHz RC-Tiefpass zum Vergleich vermessen.
> Es ist messtechnisch schlicht > unmöglich, zwischen den Phasenverschiebungen φ und φ+360° zu > unterscheiden. Gruppenlaufzeitmesser koennen dieses Kunststueck :-). Ist auch nicht ganz einfach realisierbar.
Helmut S. schrieb: >> der quasi kontinuierlich steigend ist. > > Vermutlich Messgerät falsch angeschlossen (Eingang/Ausgang vertauscht). Wie soll das gehen bei einer aktiven Schaltung? > Einfach einen 10kHz RC-Tiefpass zum Vergleich vermessen. Ja, manchmal back to the basics ist gut, wenn man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sieht. Also gemacht: Phase steigt an, also induktives Verhalten, Zeitverzögerung, Zukunft da wo sie hingehört. Und warum fällt die Phase bei den z.B. ArnoR Transistorgrundschaltungen? Muß jetzt erstmal den WAF anheben gehen durch Schrankbauen...
> Also gemacht: Phase steigt an,
Dann ist der Fall ja klar. Die Software des Messgerätes hat einen Bug.
Abdul K. schrieb: > Also gemacht: Phase steigt an, also induktives > Verhalten, Zeitverzögerung wieso hat eine Induktivität steigende Phase? sie fällt genauso wie bei einer Kapazität. Es ist egal ob du ein Tiefpass oder Hochpass mit einen R und L oder einen R und C aufbaust. In allen Fällen fällt die Phase. Bei einen Tiefpass von 0° auf -90° bei einen Hochpass von 90 ° auf 0° simuliere einfach mit LTspice die vier Passarten. Ralph Berres
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Die Phase fällt egal wie viel Hochpässe und Tiefpässe man hintereinander schaltet.
Das Vorzeichen der Phase ist einfach verkehrt herum. Ansonsten sieht der Phasenverlauf unterhalb von 1,4MHz ja ganz gut aus und entspricht – wie auch der Amplitudenverlauf – in etwa dem eines Tiefpasses 1. Ordnung mit eine Grenzfrequenz von 140kHz. Rechts davon wird's aber sehr komisch: Der abfallende Amplitudenverlauf macht plötzlich einen Knick und verläuft danach horizontal. Analoge Schaltungen haben normalerweise keine Knicke im Frequenzgang. Die Phase geht ab 1,4Mhz immer steiler nach oben (bzw. nach unten, wenn man das Vorzeichen korrigiert), und zwar stärker, als es bei einer konstanten Totzeit der Fall wäre. Da eine Analogschaltung normalerweise keine Totzeit hat und in diesem Bereich anhand des Amplitudenverlaufs auch keine Resonanz erkennbar ist, kann also auch der Phasenverlauf nicht stimmen. Ich würde mal so frei weg behaupten: 1. Das falsche Vorzeichen der Phase ist ein Softwarefehler. 2. Das Messsystem stößt bei höheren Frequenzen und den damit verbundenen kleinen Ausgangsamplituden des Verstärker einfach an seine Grenzen. @Abdul: Weißt du, wie das Digilent-System diese Frequenzgänge ermittelt? Wird da ein Sinussignal mit zeitlich variabler Frequenz erzeugt und für jeden Frequenzpunkt nacheinander die Amplitude und die Phase gemessen? Oder wird ein Signal erzeugt, das alle interessierenden Frequenzen auf einmal enthält (also bspw. eine Sprungfunktion oder ein ausreichend niederfrequenter Sägezahn), und das gemessene Ausgangssignal des Verstärkers per Fourier-Tranformation ausgewertet? Der horizontale Amplitudenverlauf oberhalb von 1,4Mhz könnte ein Softwareproblem sein: Werte unterhalb des Diagrammsbereichs werden einfach durch den kleinsten darstellbaren Wert (in diesem Fall -40dB) ersetzt. Es könnte aber auch sein, dass die -40dB dem kleinstmöglichen von null verschiedenen Messwert (also 1 LSB) des ADC entsprechen. Der ADC hat laut Produktbeschreibung eine Auflösung von 14 Bit und damit einen Dynamikumfang von 84dB. Der aufgenommene Frequenzgang belegt nur einen Bereich von 20dB (-40db bis -20dB), weswegen der ADC eigentlich noch viel Reserve haben sollte. Aber vielleicht musst du – wie auch bei jedem gewöhnlichen Oszi – irgendwo eine passende analoge Eingangsverstärkung einstellen, damit der Dynamikumfang des ADC bestmöglich genutzt wird?
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Womit ist da eigentlich gemessen worden? Nur damit ich mir solchen Dr.ck nicht kaufe. Der Phasengang eines linearen Systems sollte unabhaengig von der Amplitude sein. Vermutlich befindet sich in dem Testaufbau aber schon einiges in der Saettigung und die beschraenkte Slew-Rate zaubert dann mit. Vielleicht solltest Du mal bei verschiedenen Amplituden den Phasengang des Messsystems kontrollieren. Also einfach mal den Ausgang des "TG", evtl ueber ein Daempfungsglied, mit dem Eingang verbinden.
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Hallo, hab mal L=5mH und C=43nF in Serie geschaltet. Der Ausgang ist der C. Anbei der Bodeplot vom Analog Discovery 2 Schaut meiner Meinung nach richtig aus. MfG egonotto
Der Dr*ck machte bislang auf mich einen sehr guten Eindruck. Ich möchte
das Teil eigentlich nicht mehr missen. Vor allem genial wenn man
Mixed-Mode Projekte hat, da man analoge Kanäle synchron zu digitalen
Signalen darstellen kann.
Die Messart ist irgendwo dokumentiert: Der interne FG stepped durch alle
Frequenzen mit der eingestellten Schrittweite. Bei jeder Frequenz wartet
die Software einige Zeit, damit sich das zu untersuchende Objekt
einschwingen kann. Dann machen die ADCs (Messung vor dem Target und
Messung nach dem Target) einen kleinen Samples-Speicher voll und danach
folgt ne FFT des Speichers. Die komplexe FFT liefert dann anscheinend
Amplitude und Phase und wirkt gleichzeitig als Trackingfilter. Danach
kommt der nächste Frequenzstep. Nebenher mißt es noch den THD beider
Analogkanäle und kann so entscheiden, ob die gewählte Amplitude passend
ist.
Das der Pegel paßt, habe ich natürlich kontrolliert. Oben schrieb ich ja
schon, daß die Kurve nicht sonderlich vom gewählten Pegel abhängt.
Bis 5MHz hat es einen Meßfehler von -0,5dB, bei 30MHz ist der -3dB
Punkt.
Bevor ich frage, habe ich immer schon diverse Fehlermöglichkeiten
abgecheckt. Könnt ihr mir glauben (oder auch nicht).
Ich werds später noch weiter untersuchen.
> Der Phasengang eines linearen Systems sollte unabhaengig
von der Amplitude sein.
Ist so falsch.
So, dann werde ich dank Helmut erstmal den Phasengang meines Hirns erden
gehen!
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So, Yalu hat mit dem Vorzeichen recht. Vielleicht wirds bei der nächsten Release besser.
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Hallo, @ Abdul: Welche Version benutzt Du? Hier nochmal L=5mH und C=43nF in Serie geschaltet. Der Ausgang ist der C. Diesmal mit Analog Discovery ( also nicht der 2) Gemacht mit WaveForms Version 2.7.5 und WaveForms 2015 Version 3.4.7 Mir scheint es so in Ordnung zu sein. MfG egonotto
egonotto schrieb: > Hier nochmal L=5mH und C=43nF in Serie geschaltet. wie am Ausgang gemessen? Liegt da noch ein R in Reihe an dem die Spannung gemessen wurde? Ich hätte eigentlich erwartet das der Phasengang von +90° auf -90° fällt und bei 0° die Resonanzfrequenz ist. Weil bei der Resonanzfrequenz heben sich die beiden imaginären Blindanteile auf, und es kann nur 0° rauskommen. Ralph Berres
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> Ich hätte eigentlich erwartet das der Phasengang von +90° auf -90° fällt
und bei 0° die Resonanzfrequenz ist.
Es wird nicht am Widerstand sondern am Kondensator gemessen. Deshalb
stimmt der Phasenverlauf von 0° nach -180° aus der Messung.
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In der Komponente Impedance Analyzer stimmt die Darstellung bis auf den Vorzeichenfehler. Mit dem kann ich leben. In der Komponente Network Analyzer ist kein Vorzeichenfehler. 3.4.7 hat den Impedance Analyzer nicht mehr bzw. noch nicht wieder drin. Ich habe keine Ahnung, wieso sie die Software auf Version 3 angehoben haben. Vielleicht wegen 64Bit Systemen. Vielleicht ist ihnen auch der vorherige Programmierer weggelaufen, denn die Darstellung im GUI war in der Version 2 deutlich schöner. @Helmut: Wenn du mit vertauschen meintest, den Referenzkanal mit dem Ausgang zu tauschen, habe ich probiert. Danach stimmt die Phase, dafür ist die Amplitude invers ;-) Die differentiellen Eingänge tauschen hatte ich schon vorher probiert. Das bringt in allen vier Möglichkeiten gar nichts. Naja, was solls. Alles geklärt. Danke!
Was ist dann eigentlich die höchste Phase die auftreten kann in einem linearen System? 180° für eine Invertierung?
Abdul K. schrieb: > Was ist dann eigentlich die höchste Phase die auftreten kann in einem > linearen System? 180° für eine Invertierung? ddie maximal mögliche Phasenänderung hängt von der Anzahl der im System vorhandenen Speicherglieder ab. Man kann grob sagen pro Speicherglied ( L oder C ) liegt das Maximum bei 90°. Wenn z.B. man ein Hochpass dritter Ordnung betrachtet dann kann die Phasenverschiebung bei maximal 270° beginen. Ralph Berres
Abdul K. schrieb: > Was ist dann eigentlich die höchste Phase die auftreten kann in einem > linearen System? 180° für eine Invertierung? Dei maximale Phasenvesrchiebung ist +/-n*90°. Bei einem Tiefpass 9. Grades sind das -810°. Natürlich kann man das nur messen, wenn man bei ganz tiefen Frequenzen beginnt und dann mit genügend vielen Messpunkten kontinuierlich in Richtung hohe Frequenzen misst. Hat man nur einen Messpunkt, dann kann man nur +/-180° messen da man die Verschiebung um ein Vielfaches von 360° nicht erkennen kann.
Ah ja, mehrfache Hochpässe, stimmt.
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