Как кроссовер BJT гасит искажения с помощью отрицательной резистивной обратной связи в аналоговом усилителе звука?

На самом деле вы не получаете (почти) никаких искажений на выходе, потому что они подавляются петлевым усилением . Вы видите искажение (фактически предварительное искажение) на выходе операционного усилителя. Операционный усилитель компенсирует искажения выходного каскада.

Неясно, насколько велик коэффициент усиления вашего операционного усилителя (модели), но я предполагаю, что он очень высок (> 1000), что приводит к высокому коэффициенту усиления контура и, следовательно, к сильному подавлению искажений.

Поэтому уменьшите усиление операционного усилителя до 10 или 100 и посмотрите, что произойдет.

Совет для профессионалов: не используйте треугольную волну в качестве входного сигнала, а используйте синусоиду, а затем постройте спектр (используйте функцию БПФ) сигналов. Таким образом, вы можете получить более точные / проницательные цифры для искажения, а также «увидеть» более низкие значения искажения. Например, 1% THD невозможно увидеть на временной диаграмме, но она отображается на спектральной диаграмме в виде пиков до -40 дБн.

Классический аудиоусилитель с большой мертвой зоной, использующий два биполярных транзистора полярности NPN и PNP со связанными между собой базами и выходом сервоусилителя (усилителя с отрицательной обратной связью), демонстрирует 2 * Veb = 2 * 0,7 вольт или 2 * 0,8. мертвая зона вольт. Стандартный операционный усилитель UA741 имеет скорость нарастания 0,5 В/мкс; чтобы уничтожить эти базы в мертвой зоне 1,6 В, требуется более 3 микросекунд.

Это время нарастания, когда операционный усилитель только ПОВОРАЧИВАЕТСЯ и не может реагировать на какие-либо ошибки ввода-вывода, является продолжительностью импульсной функции, показанной на вашей диаграмме, вводимой на выходе.

Как предлагает bimpelrekkie, измените входной сигнал. Я предлагаю вам использовать синусоиду 20 000 Гц с амплитудой 20 вольт пик-пик. С периодом 50 мкс и мертвой зоной 3 мкс и 2 мертвыми зонами за цикл вы сможете визуально заметить искажение.

Ваш вопрос касается того, как транзисторы «гасят» искажения. По правде говоря, петля выполняет свою работу, петля отрицательной обратной связи выполняет свою работу.

Увеличьте частоту до 50 000 Гц или 100 000 Гц.

И добавьте немного интересной «музыки», такой как массивные скрипки, когда все эти струны настраиваются ушами музыкантов. Введите 1000 Гц, 1010 Гц и 1020 Гц одновременно и проверьте БПФ. Соберите 500-миллисекундные сэмплы, что обеспечивает бинирование по частоте 2 Гц, так что вы четко увидите интермодуляцию.

Раздражение мертвой зоны во время перекрестных событий происходит из-за широкополосного характера функции ИМПУЛЬС (очень узкой во времени) модели кроссовера. Ухо слышит всплески в музыке, всплески, которых нет в оригинальном программном материале, всплески, которые зависят от того, когда различные синусоиды взаимодействуют, создавая пересечение нуля.

Почему THD не фиксирует это явление? Потому что использование однотонального теста приводит к всплескам ошибки перехода, возникающим только при пересечении нуля, и вся энергия гармонически связана с однотональным сигналом.

Многотональные тесты выявляют негармонически связанные хэш-всплески (произвольно синхронизированные).