Questions tagged «distortion»

失真是表示对象，图像，声音或波形的信号的原始形状（或其他特征）的变化。

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运算放大器振荡器输出奇怪
我正在尝试使用运算放大器构建一个正弦波振荡器，但输出却很奇怪。需要帮助获得纯正弦波输出。 电路原理图： 电路说明： 该电路类似于常规的3级缓冲RC相移振荡器（从此处启发）。运算放大器 U2B，以使U1A放大器电阻（R1，R2和R3）的电阻值以千欧为单位（而不是Kohm为100）。在U2B引脚7（OUT）处观察到振荡器输出。如图所示，两个独立的电源连接得到+ 15V / 0V / -15V。 R3用于改变放大器增益。R4和R5用于改变振荡器频率。目标输出频率为400Hz。 问题： 顶部波形：IC U2B引脚5（同相输入），带GND 底部波形：IC U2B引脚7（输出）wrt GND U2B引脚7（输出）（底波形）处的正弦波的负周期失真。这种失真是某种形式的纹波/电压振荡。是什么原因造成的？＆我如何摆脱它？ 到目前为止，我已经尝试过： 我的第一个猜测是-15V电源存在问题。因此，我更换了电源，但失真仍然保持在负周期内。（我希望如果电源出现问题，则在更换电源后失真应该在正周期内） 更改了IC U2（LM358双运算放大器）。还是完全一样的失真。 更改了IC U1（LM358双运算放大器）。还是完全一样的失真。 如下所示添加了IC U3。U3A引脚1（输出）上的输出是纯正弦波，如Top Waveform（在示波器中）。因此，我从U2B上删除了放大器连接（R1）并将其连接到U3A。然后，U3A的输出也像底部波形（在示波器中）一样失真，并且U2B的波形变成纯正弦波。 如下所示使用了IC U3B。再次，U3A引脚1的输出（输出）失真。 从上面的示意图中，我删除了U3B，仅在U3A引脚1（输出）处增加了1 Kohm负载，再次使输出失真，但这一次失真较低。 问题有点长，但是我想提供尽可能多的细节。我已经为此努力了两天。请帮忙。TIA。 编辑： 正如Bimpelrekkie在评论中所建议的那样，我在每个IC（双运放）附近添加了一个100nF电容器，还在+ 15V / 0v和-15V / 0V之间添加了两个1uF电容器。这对失真没有影响。我还在R2和R3两端添加了22pf电容器。如下所示，这减少了失真，但并未消除它： 正周期：无失真 消极周期：减少但仍然存在-失真 但这不是我要执行的操作，因为它会影响正弦波频率。 还有我之前没有提到的东西，我以为可变电阻器（预设）可能会引起问题，所以将它们短路，但没有成功。 编辑2 ：（已解决问题） 阅读您的评论和答案后，我尝试了以下操作： （实验7）奥林·拉斯罗普（Olin Lathrop）和模拟系统（Analogsystemsrf）的回答（问题在于稳定性/相位裕度，但U2B的输出不接近电源轨（+ 15V或-15V），它是2V至3V的峰峰值集中于峰值0V）的答案提示我要了解稳定性和边距（教程）。因此，我尝试了如下所示的电路： 输出在振荡（因此失真是许多人所表示的振荡），并且它不是稳定的DC输出。因此，我将R13从-15V断开，并连接到+ …
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放大器和扬声器的阻抗不匹配会使声音失真吗？
我要买一副耳机和一个带内置放大器的音频接口。规格说该放大器的阻抗为“ <30欧姆”。 我想购买的耳机是Beyerdynamic DT 990，其阻抗版本不同。 我只具有电子学方面的资格，足以知道耳机阻抗越高，获得相同功率所需的“放大率”（缺少更好的用词）就越大。 但是，我担心阻抗明显不同会导致声音失真。我并不是在谈论饱和度，而是转移特性的轻微变化，这显然不是我想要解决的问题。 对此主题的任何见解都将受到高度赞赏。
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低噪声，低失真模拟多路复用
我正在尝试设计一种用于多路复用模拟（音频）信号的低噪声，低失真，低成本运算放大器电路。经验，研究和一些试验已经使我了解到以下组件以及适当的低噪声电源的组合： NE / SA5532A双路低噪声运算放大器（数据表） HEF4053B模拟CMOS开关（数据表） 这个问题本质上是关于集成交换机的。我确实知道继电器是CMOS开关的替代产品，但是其成本大约是其5到10倍，因此在本设计中并不是真正的选择。 已经有罚款的问题与有关使用（可切换）可变增益，如运算放大器电路明智的答案在这里。顾名思义，这个问题与这个问题无关。但是请允许我，让我对其进行详细介绍。 考虑具有可变增益的该电路： 开关在该电路中的位置是完美的。它们处于地平面，因此没有偏移会影响开关电阻。结果，在该位置，开关不会产生调制失真。 在信号路径中，开关也远离敏感的运算放大器输入引脚。Rin，Rf，Rg1和Rg2都可以非常靠近输入引脚放置。如果开关位于运算放大器的输入端，则将不可能。 现在到我的问题的真正核心。这里有4种不同的输入多路复用可能配置，它们都没有接近可变增益解决方案上面的理想配置。 U3周围的电路是完整的，但这是最不明智的。 在U2和U4周围的电路中，开关看到可变的电压电平，这将导致调制失真。 U1周围的电路将开关置于虚拟地，但是它们的位置也在反相输入引脚上。过去我已经实现了这一点，根据经验，这种布局会导致很高的噪声敏感性。我不是在谈论电路的固有噪声，而是来自周围电子设备的噪声。 我的问题是，是否有人有可以做出最佳折衷的经验，或者可以提出可以规避此处总结的缺点的任何技巧，或者可以提出可以实现同一目标的巧妙，不同的示意图。 编辑 在回答和评论中，涉及了主要问题的几个方面。从本质上讲，我是在询问最佳拓扑，它已朝着开关特性（导通电阻，线性，关断电容）和混合配置的副作用（节点充电导致开关时产生弯曲），串扰等方面漂移。 .. 我对所有这些问题都非常清楚，我可能已经过分简化了这个问题，以求清晰和集中。 Andy aka提出了宝贵的考虑，我将继续进行下去，但是建议的解决方案与我过去所做的完全一样，但成功的程度比我期望的要差。 τεκ提出了一个简单但有趣的替代方法，我也会研究。 我的中间结论是，我将尽力掌握《道格拉斯·塞尔夫》有声读物。我将深入研究开关和FET的属性，并尝试模拟它们在不同拓扑中的影响。这可能会带来新的见解，我将进行报告。最后，我将最终确定不同解决方案的原型。因此，可能需要一些时间，但是我将提供新的见解并进行报告。
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另一个失败的差分放大器
这是我制作的电路-设计，计算，构建： 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 Q1和Q2的集电极电流为5mA，而Q3的集电极电流为1mA。输入端的正弦波在1kHz时具有1Vpp。负反馈应该起作用，因为在Q1的底端和Q2的​​底端之间有360度的偏移。首先确定Rf2为10k，然后用电位计代替。 该电路没有按我预期的那样工作。我希望，如果在正弦波内会发生一些失真，那么可以通过负反馈或/和差分晶体管对对其进行校正，并且要校正的失真量将由Rf2控制（增益较小-失真较小）。 我通过在Q3的基极上添加另一个正弦波（1Vpp，3kHz）来使失真。实际结果无法与所需结果进行比较，因为它们甚至与所需结果还差得很远。 结果，Q3的集电极的输出失真的方式与Q3的基极处的信号相同-Q3的集电极上是否应存在纯正弦？但是随后我将信号的范围定为Q2的集电极，并且只有预期在放大器的输出端出现的正弦波（在这种情况下，Q2的基极短路到C1，否则旋转电位器Rf2则信号会迅速接近失真的对象）。 Q2的集电极上的正弦波与Q3的基极处的失真信号相对（不在同一电压范围内）。 我认为我对差分放大器的理解还存在一些差距，因为我为此苦苦挣扎了一段时间，而且还没有制造出包括差分在内的有用电路。放大器
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用合成的ROM内核模拟一个简单的测试台
我对FPGA领域是一个全新的领域，并认为我将从一个非常简单的项目开始：一个4位7段解码器。我纯粹用VHDL编写的第一个版本（基本上是单个组合select，不需要时钟），并且似乎可以使用，但我也想尝试使用Xilinx ISE中的“ IP内核”功能。 因此，现在我正在使用“ ISE Project Explorer” GUI，并使用ROM内核创建了一个新项目。生成的VHDL代码为： LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.ALL; -- synthesis translate_off LIBRARY XilinxCoreLib; -- synthesis translate_on ENTITY SSROM IS PORT ( clka : IN STD_LOGIC; addra : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); douta : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ); END SSROM; ARCHITECTURE SSROM_a OF SSROM IS -- …
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低功率推挽放大器中的未知失真
我试图制造一个小型耳机放大器，但开始时很简单：我使用LM358运算放大器通过一对BD晶体管驱动推挽级。 我首先尝试一个通道（仅在耳机的一侧），以便检查它，然后将其加倍到另一个通道。 这是我构建的电路图： 负载阻抗（我的耳机扬声器）为32欧姆。 在输入中，我增加了一个1K电阻到地（在电容器之前），以提供一些相关的输入阻抗，因为耳机输出需要一些阻抗。 该电路将每个直流点保持在应有的位置：运算放大器输出中的电压为VCC / 2，推挽输出中的电压（在电容器之前）也是VCC / 2，并且在输出两端有一个恒定的0.2V电压。发射极电阻（静态电流为10mA）。 但是，有一个奇怪的失真。当我以很小的音量播放任何声音时，声音都是完美的。如果我调高音量，突然会突然开始严重失真，特别是在低频到中频时；如果我继续调高音量，失真会变弱，声音似乎会再次变好（但仍会失真）。 当然，如果我把它调大一点，它将再次失真，因为输出电压摆幅将达到最大峰值并开始削波，这只是经典的过驱动。 如果我在其上播放（安静的）正弦波，然后开始调高音量，那么我得到的印象是，在某个点上，相同频率的方波突然“混入”了声音，但是随着继续调高音量，方波不会以与正弦波相同的速度变大，因此，相比之下，失真的感知性降低。 这听起来不像是交叉失真（我的意思是，它在实际声音中与之相似，但场景并未指出这一点），晶体管偏置良好，即使太大，0.2V对于输出电阻两端的电压。如果是这样，则在较小的音量下也会遇到麻烦，但是声音是完美的。 也许输出级从lm358输出需要太多电流？ 但是如果是这样，为什么这种失真不会越来越严重？ 我无法弄清楚这一点，并且模拟也无济于事，它们只是在输出幅度达到+ -2.4V之后显示削波，但是在这个幅度下，我应该在耳机扬声器中得到接近80mW RMS的信号，这应该相当响亮。 这听起来像是我在超速驱动之前进入高音量的幅度，所以我猜想我得到的这种失真根本不会出现在仿真中。 有任何想法吗？ 谢谢！ 附注：如果有人在上一篇文章中看到lm358遇到了我的麻烦，请忽略它，这是一个模拟器缺陷，在现实中效果很好。当我说模拟中起作用时，是因为我同时使用741运算放大器和理想运算放大器对其进行了模拟，并且结果是相同的，所以不会出现失真。 在仿真中使用741代替此LM358，并使用具有100Hz载波和1Hz调制的AM电压源（只是在输入中具有增加的正弦电压），我绘制了输出电压，您可以看到剪辑时，除了过载之外，没有失真： 在低音量范围内绘制，水平标度为20ms / Div，垂直标度为100mV / Div： 在同一时间窗口中绘制，但现在使用1V / Div垂直刻度： 使用与以前相同的垂直比例尺，但时间更远的图（当交流电源的电压增加并达到超速时） 如您所见，在过载模式下不会出现失真 这是在第一张图的相同时间窗口内，垂直刻度为200mV / Div的R5上的图差分电压： 如在此可见，在该时间窗口中，PNP晶体管达到完全截止，但这不会对实际推挽输出造成失真，如第一幅图所示。
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在LM324 / LM358中添加电阻以减少交叉失真
我正在观看传说中的鲍勃·皮斯（Bob Pease）的视频，其中他说普通的LM324 / LM358不是低失真放大器，但是，如果在运放的输出端和负电源轨之间增加一个10K电阻，那么，失真大大降低。 看起来在视频中他们使用的是双极电源，所以我的问题是：如果我使用的是单电源LM324 / LM358（例如9V和地），那么从输出到地的电阻会降低失真吗？我必须添加一点，即在运算放大器的输入端添加4.5V偏压，以便输出端处于4.5V空闲状态。以下示意图显示了我在做什么 模拟此电路 –使用创建的原理图 CircuitLab 视频链接如下：失真东西到底是什么？
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平行扬声器听起来很糟糕，但是串行设备还不错
我做了一个简单的扬声器电路。听起来（至少对我来说）出奇的好（尽管发烧友可能会大声尖叫并逃跑）。我目前遇到了一个问题。 为了增加音量并提高音频质量（使扬声器分担负担），我为四个扬声器尝试了不同的配置，将所有扬声器并行化，串行化，并通过两个并行化两个串行化。串行添加扬声器只会对音频质量产生良好的影响，但是，当我并行使用任何一个扬声器时，音频质量就会明显变得更嘈杂/失真。我真的不明白为什么。到底是怎么回事？我希望能够并联扬声器，因为将它们串行化对于音频质量有好处，但是确实会减小音量，这是个问题，尤其是在要使用更多扬声器的情况下。 “简单”的解决方法是增加电源，以便我可以用更高的电压驱动它们，但我有点担心：P，这还会给所涉及的组件带来更大的压力。使用轨到轨运算放大器也许可以稍微改善这种情况，但是在推挽式BJT上仍然会有电压损耗（我想），而且我没有任何合适的轨到轨运算放大器-可用。 令人讨厌的是它几乎起作用了。我不需要最佳的声音质量或音量，而只需要一些可以接受的声音。 链接到我的电路的模拟有些不准确 附加信息： 扬声器是两种不同的类型，但是即使我仅并联两个扬声器，也会出现噪声/失真问题（并使其他两个未连接）。 这可能无关紧要，但是我的双电源包含两个5 V壁式疣。 我使用的运算放大器是四通道运算放大器LM324AN。这不是轨到轨。 在右运算放大器的即时输出和地之间有一个100欧姆（约220欧姆）的电阻可降低所有配置中的噪声。我不知道为什么；当我错误地连接电缆时，我偶然发现了这个问题：p 顺便说一句：我不认为噪声/失真问题是由于并联扬声器吸收的电流过多而引起的，因为音量对其没有影响或影响很小。这是一个当前的供应问题，然后（我认为）更大的数量会使情况更加恶化。 第一个运算放大器的目的是将0 V至5 V输入以GND为中心，即第一运算放大器的输出为-2.5 V至+2.5V。 两个运放均由+5 V -5 V供电。不幸的是，原理图中没有显示出来。 更多研究 好。因此，我确实使示波器起作用，并在扬声器之前（推挽之后）探测了电压。 这是一个扬声器的样子（是的，有很多> 20 kHz的噪声）： 这是在其他情况相同的情况下，两个相同的扬声器并行显示的样子。电压实际上并没有降低，但是底部有一个奇怪的东西，一定是我听到的噪音： 在下图中，它更加引人注目！： 顺便说一句，第二条痕迹只是一个标记。它没有显示接地，并且接地大约在波形的中间。 哦! 非常遗憾，原理图在一个关键点上是错误的。推挽后确实有反馈！像这样： ================================ 更多研究和解决方案 ================================ 首先，根据要求在迹线1上绘制音频信号图像，在迹线2上绘制GND图像。它似乎不是非常直流偏置的： 但是，看看音频嘈杂时导轨的外观仍然很有趣。这是正极和GND的图片。它看起来很嘈杂，但随着音量的增大它会变得更糟： 负轨的音量相同，并且至少在我看来比正轨差（我的慢镜头模糊！）： 我尝试做的第一件事是在运算放大器的输出和地面之间添加一个1 µF的电容器，当听到噪声消失时，我感到非常惊讶！ 这是在相同体积但添加了1 µF电容器的情况下负电源轨的样子： 因此，一个简单的1 µF电容器解决了我的问题！多亏了每个人，如果没有您的帮助，我要花更长的时间来解决这个问题：) 这就是添加电容器后的正弦波外观。嗯，我可以整天凝视着……： 更新2016-03-09 我用一个1uF交流耦合薄膜电容器和一个10k欧姆的GND电阻代替了运算放大器电平转换器。我没有真正注意到声音质量有任何改善，但我确实注意到用电容器而不是运算放大器电平转换器进行偏置更加安全。如果运算放大器电平转换器由于某种原因而将信号设置得太高或太低，则推挽输出级的NPN或PNP部分将不得不承受较重的负载，从而导致发热（不好！ ）。因此，我将保留交流耦合电容器。 我还添加了一个电感来滤除PWM频率（〜0.3mF），这极大地改善了正弦曲线的外观。 但是，即使进行了这两项改进，如果我删除了运算放大器输出引脚和GND之间的0.22uF电容，仍然会出现原始问题。下图显示了带有和不带有0.22uF电容的440Hz正弦波。
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二极管和电容器如何减少交叉失真？
我发现以下有关AB类放大器和降低交叉失真的图表： http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html 这个用于变压器或无变压器放大器电路的预偏置电压具有将放大器的Q点移至原始截止点以上的效果，因此允许每个晶体管在其有源区域内工作超过其一半或180°。每个半周期。换句话说180°+偏差。通过串联添加额外的二极管，可以以倍数增加存在于晶体管基极上的二极管偏置电压。然后，这产生了通常称为AB类放大器的放大器电路，其偏置布置如下。 我不理解二极管和电容器如何减少交叉失真的解释。每个晶体管（npn和pnp）应覆盖180度正弦波，为什么180 +偏压不能完全消除失真，电容器和二极管对此有何作用？我读到有关二极管补偿两倍于2×0.6V的晶体管压降的信息，这如何工作？电容器如何使信号平滑？
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