Low TIM原則????

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版主: Jeff, Korping_Chang

Low TIM原則????

文章wensan 發表於 週日 1月 04, 2004 4:27 pm

二十年前「音響技術雜誌」裡,常有作者提到一種所謂「Low TIM原則」,
用來評斷各種放大器是不是「Low TIM」!
聽說是出自當時日本某位「音響名人」對TIM「深入研究」之後所做的結論,
認為要降低TIM失真,負回授放大器的回授量以12db最佳。
這裡所謂的「回授量」指的是:開環路增益-閉環路增益=回授量。

然而,不曉得各位清不清楚12db是幾倍?
以12db的「回授量」帶入負回授放大器計算閉環路增益的公式裡,
是會發生像WenSan-A15電晶體版的狀況,
明明回授分壓電阻是想將閉環路增益設在20db,
但實際的閉環路增益就是會少了兩個db!

當然,無回授放大器也有很多人喜歡,12db的回授量夠不夠用,是見仁見智!
所以根本也不需要去討論12db的回授量夠不夠用。
我們來談談什麼是TIM失真?

之前,我在「我的耳機世界」討論區裡開了一個『「高速」不等於「Low TIM」!!!』的主題,
為的就是要點出什麼是「TIM失真」!
幸好有人悟性頗高,問了「TIM形成的原因」,不然我還真不知道該如何講下去。
我對於「TIM形成的原因」所做的解釋如下:
=================================================================================
TIM的成因是因為負回授放大器所放大的訊號是輸入訊號與回授訊號相減的誤差訊號。

當瞬間有高速訊號(瞬間變化很大的訊號)輸入負回授放大器時,
從輸入訊號開始變化到放大器輸出反映到正確振幅之間有一段延遲時間,
因此回授訊號一樣會延遲一段時間。

所以在輸入訊號開始快速變化的瞬間,輸入訊號與回授訊號相減的誤差訊號就會非常大!
此時,
如果放大器的放大路徑中有任何一級的輸入動態範圍比誤差放大訊號小而發生過荷的話,
則輸入這一級的誤差放大訊號雖然還在變化,
但這一級的輸出卻呈現過荷的固定輸出..........
(輸出電流過荷時輸出固定電流,輸出電壓過荷時輸出固定電壓),
誤差放大訊號卡在過荷的這一級過不去,
因而發生失真!
但是當回授訊號抵達時,輸入訊號與回授訊號相減的誤差訊號又會變小,
過荷也會消失,
因此這種失真只發生在輸入訊號開始快速變化的那一瞬間。

這就是TIM的形成的原因。
=================================================================================

所以說,TIM是負回授所引起的沒錯!
但負回授一定會產生TIM嗎?
非也!非也!
如果放大器的放大路徑中「沒有」任何一級的輸入動態範圍比誤差放大訊號小而發生過荷的話,
負回授放大器是不會產生TIM失真的!
所以要根本解決負回授放大器的TIM問題,
就是要增加放大器的放大路徑中的「瓶頸」的輸入動態範圍!
一般提高輸入動態範圍的方法就是提高電晶體射極電阻的阻值,
而副作用就是那一級的電壓增益會下降!

因此,如果針對某一種放大電路,採用某些元件,在一些特定的條件限制下,
的確會有負回授放大器的回授量以12db為最佳的狀況。
但是每一種放大器的電路架構不一樣,採用的元件不一樣,頻寬-增益積不一樣,..........
種種條件不一樣的狀況下,
不能以12db的回授量當成一個標準來評斷放大器是不是「Low TIM」!



二十年前,我在「音響技術雜誌」裡發表的文章,對於「Low TIM原則」百般調侃!
我知道「信奉」「Low TIM原則」的作者當時應該都還是在學生,
能在「音響技術雜誌」發表文章誠屬不易!
而我或許因為發表了「你的放大器有多少迴轉率?」一文,
可能被誤以為是「博士論文」?
而認為我是在「以大欺小」!
所以「音響技術雜誌」那個「比梁老大還大的梁老大」才會化名「退伍兵仔」出來點名批判?
然而我當時也只是五專三、四年級的學生,
也不會比那些「信奉」「Low TIM原則」的作者年長,
應該不算「以大欺小」!
如果說因為我從國小六年級就開始DIY,
算起來「資歷」比他們深!
那我謹向諸位「信奉」「Low TIM原則」的作者們道歉!
我只是希望TIM的問題不要「道聽塗說」、「人云亦云」,如此而已!

後來,那個「比梁老大還大的梁老大」在發表了一些心灰意冷的話之後,
「音響技術雜誌」就停刊改版了!
遺憾的是,「Low TIM原則」的問題從頭到尾都沒有人出來講清楚!
時間過了二十年,
音響DIY在另一個舞台萌芽、成長,
但TIM的問題卻仍舊在「道聽塗說」、「人云亦云」!
所以我才會出來把TIM的問題說清楚。
如有誤謬,還望各位指正。

我平常喜歡畫畫電路圖,當作消遣,談不上「設計」,難登大雅之堂。
關於我在討論區所發表的電路圖,就當做是送給大家的禮物!
各位想仿就仿、想改就改,不論是商業用途、非商業用途,都沒關係。

唯一的條件就是:

..........效果好的話,是我電路畫得好。..........
..........效果不好的話,是你們沒搞好。..........






再見!
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文章TJJ 發表於 週日 1月 04, 2004 5:34 pm

12db是4倍!
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文章skychu 發表於 週二 1月 06, 2004 10:31 am

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文章oldhan 發表於 週二 1月 06, 2004 11:06 am

增加差動級的射級電阻降低了增益剛好符合 Kevin's Rules:
3. Ultra high open loop gain: REAL, REAL BAD
We are dreamming in the MATRIX
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文章wensan 發表於 週二 1月 06, 2004 1:15 pm

在設計電路時,
如果電路架構、使用元件已經確定,
那麼這個電路性能(例如「頻寬–增益積」)的極限大致已經確定,
這時候開環路增益要大還是小,
是看你希望電路的哪一種特性較好的「取捨」的問題!

如果不同的電路架構、使用不同的元件,
那就不能以回授量的大小來比較其性能表現!
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文章Korping_Chang 發表於 週三 1月 07, 2004 1:28 am

每一位規劃電路的師傅們心中都有一套取捨的標準
只是現在玩音響DIY的朋友大多在意的是好聽不好聽居多吧 :P

其實小弟個人也是比較傾向加強每一級的本級迴授,線路整體的負迴授少一些的設計,或許也是受了音技這些前輩們的影響吧 :ho:
就是那個光~就是那個光~就是那個光~明頂~ :o
http://www.keces.com.tw/ 歡迎參觀唷~ :bow:
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