[Turgenev 1]

Стало интересно замоделить в САПР для ВЧ моделирования (CST/AWR) фильтр на звуковые частоты. Не вдаваясь в подробности самого фильтра, в моделировании важно определить источник и нагрузку. Если нагрузка- это сопротивление динамика (понятно что на определенной частоте и не сопротивление, а импеданс, имеющий активную и реактивную состовляющие), которое в основном известно, то что задать в качестве источника?

В радиотехнике понятно, что есть стандарты (например 50 Ом, 75 Ом) и импедансы источника и нагрузки равны принятым в этом стандарте, причем источник является источником мощности. Как описать в САПРе источник, имитирующий, например, выход телефона для наушников? Как источник напряжения?

Изменено 13 марта, 2023 пользователем Turgenev

[V_G 8]

Если это не источник питания с высоким КПД, вопросы согласования на НЧ почти не рассматриваются. Как правило, генераторы (источники сигналов) имеют в идеале нулевое (или очень малое) выходное сопротивление. Во всяком случае, много меньше сопротивления нагрузки. В УНЧ, работающем на динамики,  к этому стремятся особенно сильно: источник должен шунтировать (демпфировать) собственные резонансы нагрузки.

[Turgenev 1]

46 минут назад, V_G сказал:

В УНЧ, работающем на динамики,  к этому стремятся особенно сильно: источник должен шунтировать (демпфировать) собственные резонансы нагрузки.

А если перейти к конкретике: в наших телефонах импеданс разъема для наушников милиомы?

[V_G 8]

25 минут назад, Turgenev сказал:

А если перейти к конкретике: в наших телефонах импеданс разъема для наушников милиомы?

Эти данные напрямую в даташитах не фигурируют. Но, к примеру, для LM4811 дается выходная мощность для нагрузки 32 Ом 70 мВт, для 16 Ом - 105 мВт. Из этого можно попробовать посчитать выходное сопротивление, но достоверность не гарантирована.

Если порыться, для подобных ИС можно найти spice-модель. И для моделирования там используют пакеты, работающие со spice-моделями или чем-то подобным.

P.S. TI дает pspice модель для этой ИС по отдельному запросу.

[Turgenev 1]

49 минут назад, V_G сказал:

P.S. TI дает pspice модель для этой ИС по отдельному запросу.

Это не поможет мне в модели)) а из опыта, какой порядок выходного сопротивления таких УНЧ? Омы или милиомы или еще меньше?

[Plain 168]

Источник напряжения, сопротивление в рабочей полосе — практический ноль.

[byRAM 24]

1 час назад, Plain сказал:

Источник напряжения, сопротивление в рабочей полосе — практический ноль.

Если бы так!

[V_G 8]

9 часов назад, Turgenev сказал:

а из опыта, какой порядок выходного сопротивления таких УНЧ?

Нет такого опыта. Есть опыт изготовления мощных любительских УНЧ (20+ Вт) и обсуждений в журналах "Радио" в 80-х годах прошлого века. Осталось ощущение, что миллиомы, но это именно ощущения: конкретно на этом параметре никто внимания не заострял. Как в Роллс-Ройсе - по поводу мощности двигателя в спецификациях писали: достаточная.

[byRAM 24]

Кстати, для моделирования звуковых трактов весьма недурственно подходит Tina-TI, там и SPICE-моделей усилителей различного назначения довольно много.

Правда этот симулятор заструган только на продукцию Texas Instruments, но если учесть, что их  Burr-Brownовской линейке до сих пор нет равных, то этот недостаток не очень печалит.

[Turgenev 1]

Полез в онлайн калькуляторы, чтобы было с чем сравнивать, рассчитал:

Спойлер

Замоделил эти фильтры в CST (источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением и нагрузка имеющая 34 Ома на 1кГц):

Спойлер

Сошлось. Но судя по S-параметрам и АЧХ по току (уровни -50 дБ) никто не заморачивается согласованием источника и нагрузки через фильтр, я правильно понимаю?

[тау 22]

4 часа назад, Turgenev сказал:

никто не заморачивается согласованием источника и нагрузки через фильтр, я правильно понимаю?

это были бы нездоровые люди, с точки зрения тех, кому КПД, нагрев микросхемы и экономия батарейки важнее какого-то там сферического в вакууме согласования выхода с фильтром. Высокий КПД несовместим с "хорошим согласованием".

Изменено 14 марта, 2023 пользователем тау

[Plain 168]

59 минут назад, Turgenev сказал:

никто не заморачивается согласованием источника и нагрузки через фильтр

Нагрузка RL, сигнал может быть и напряжением, и током, без разницы.

[Turgenev 1]

15 часов назад, Plain сказал:

Нагрузка RL, сигнал может быть и напряжением, и током, без разницы.

Не пойму логику, а если емкость добавить (теоритически) сигнал уже не сможет быть током или напряжением? Что здесь имеется в виду?

 

Еще интересно. Вот собрал я фильтр, нагрузил его на интересующий меня динамик (имеющий не просто 34 Ома, а частотно-зависимые Омы и реактивной составляющей и все это не известно) и подал сигнал с телефона. А как АЧХ получившейся цепи посмотреть? В интернете полно статей как измеряют через измерительнывй микрофон, тут куча "но" и искажающих факторов. Нашел статью где есть интересующие меня графики, но это, похоже, моделирование:

Спойлер

https://pandia.ru/text/78/430/17970.php

 

Хотелось бы измерить внутри тракта, без передачи воздействия при помощи динамика через среду и преобразования затем в сигнал. Это вообще возможно, этим загоняются или все измеряют через микрофон?

 

[byRAM 24]

1 час назад, Turgenev сказал:

Не пойму логику, а если емкость добавить (теоритически) сигнал уже не сможет быть током или напряжением? Что здесь имеется в виду?

  Скрыть контент

 

 

Возбуждаться будет не так лихо, как мощный электромагнит с низкоомной обмоткой. Ну и электромагнит током управляется.

[Plain 168]

2 часа назад, Turgenev сказал:

если емкость добавить (теоритически) сигнал уже не сможет быть током или напряжением? Что здесь имеется в виду?

УМЗЧ делают и по топологии ИНУН, и ИТУН.

Вот как раз до сих пор не понятно, что имеете ввиду Вы под "согласованием". Потери на активном сопротивлении — вынужденные на данный момент, потому что человечество пока не обзавелось бытовыми сверхпроводниками.