これはどのようなフィルタですか。

これはコモンモードチョークがどのように機能するかに非常に似ていますが、トランジスタを使用してこれを実装できますか?

増幅しようとしている信号があるとしましょう。この信号をいくつかの線形増幅器a1、a2、a3に送ります。これらのアンプは実用的で理想的ではないため、出力信号にノイズが追加されます。これらは実際的な条件であるが、この概念のために、出力信号に位相シフトがなく、したがって出力信号がs1、s2、およびs3がすべて同相であると仮定する。

今考えはs1、s2、s3からのノイズをいくつかのコモンモードアンプに通すことによってそれらをフィルタリングすることです。同相モード増幅器は、3つのs1、s2およびs3すべてに見られる信号の部分のみを増幅し、これらのうちの1つにのみ見いだされる信号、すなわち雑音を排除する。発生するノイズは各アンプに固有のものとなるため、これは除去されます。 これはどのようなフィルタですか。

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技術的には、それは良い考えではないと思います。数学的に正確で、ノイズパワーの計算をする。
追加された 著者 Marcus Müller,
それはフィルタではありません、私の答えを見てください。
追加された 著者 Marcus Müller,
それはフィルタではないからです。そのような単純な。目的がAからBに移動することであっても、なぜラクダを車と呼んでいないのですか?それが物事の命名法ではないからです。
追加された 著者 Marcus Müller,
また、ここでもまた、数学を実行してください。
追加された 著者 Marcus Müller,
@DirkBruereはその用語を聞いたことがない、 "ノイズ除去剤"はもっと身近に聞こえる
追加された 著者 Marcus Müller,
私はこれがどんな種類のrfフィルタであるかを尋ねていますか?
追加された 著者 Dean Povey,
全体的なアイデアがアンプから来るノイズをフィルタリングすることであるのになぜあなたはそれをフィルタと呼ばないのですか?
追加された 著者 Dean Povey,
うまくいったらそれはノイズフィルタと呼ばれるでしょう
追加された 著者 Alex Howansky,
シリアルまたはパラレルアンプについて話していますか。パラレルと思います。
追加された 著者 Tmdean,

4 答え

それはフィルタではありません。あなたのモデル化されたアンプは周波数依存性がない(それは「位相シフトなし」になる)ので、フィルタリングは行われません。また、名前はありません。私はそれを3つの同じアンプによって供給される加算アンプと呼んでいます。他に何もない。

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追加された
あなたの質問の下で私の最初のコメントを読んでください。
追加された 著者 Marcus Müller,
しかし、加算アンプは差動利得がゼロではないため、いずれかの入力に存在するノイズが出力に追加されます。これは私のモデルではそうではありません。
追加された 著者 Dean Povey,

あなたが描写することはあなたが保ちたい信号を増幅するでしょう。しかし、それはノイズを根絶することはありません。どんな種類の信号でも完全に根絶するには、その信号の逆数が必要です。これは、説明したとおりには起こりません。

簡単なテストは、「欲しい」信号を生成し、次に2つのランダムな信号を作り、3つすべてを追加するためにexcelを使うことです。 2つのランダム信号は位相に関係せず、相殺されないので、考えているようには機能しません。これら2つのノイズ信号からの実効RMS電圧は(それぞれ同じ大きさであると仮定)あなたがそれらを引こうとするならば、あなたは同じ結果を得ます - ノイズの3 dB増加。

SNRを改善するためにもっと複雑なこと(信号相関など)を行うことはできますが、ノイズを完全に取り除くことはできません。

ただし、2つの同一の信号を追加しても6 dBのゲインが得られますが、2つの異なるノイズソースを追加しても3 dBしかノイズが増加しないため、提案どおりにすると利点があります。

さらなる情報は、ディザリングと呼ばれる技術を読むことによって見つけることができます。

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追加された
これは80年代にコイルフォノプリアンプを動かすのに流行していませんでしたか? ElektorとETIの出版デザインを覚えているようです。おわかりのように、ノイズの減少は\ $ \ sqrt n \ $に比例していました。ここで、\ $ n \ $は並列ステージの数です。
追加された 著者 Transistor,
@transistorは、サンプリングや間引きと同じ基本原則で、ディザリングなどにも関係します。
追加された 著者 user20218,

この答えは大抵他の人が答えたことを反映していますが、私はそれがうまくいくように設計されていると私が信じる方法を説明するために時間をかけました。

あなたはこのようなことを説明します:

schematic

simulate this circuit – Schematic created using CircuitLab

各アンプは、信号を復元するブラックボックスによって分析される独自の不純物を追加します。

このアイデアには多くの問題があります。

コモンモードアンプは、3つのs1、s2、およびs3のすべてに含まれる信号の一部のみを増幅し、これらのうちの1つにのみ含まれる信号はすべて拒否します。

ブラックボックスは、信号のどの部分が「全部」の出力にあり、どれが1つの出力にしかないかを知る方法がありません。それらのすべては追加されたノイズのために異なるでしょう。根本的な信号を拾う方法は?

典型的な入力信号(少なくともオーディオ用)はややランダムに見えます。この例を見てください。

enter image description here

ブラックボックスには、互いに異なる3つの信号が表示されます。各増幅器が一様にランダムな雑音を加えるだけであると仮定すると、これを除去する最適な方法は平均化によるものである。これは平均してノイズの一部を打ち消しますが、それでも元の信号はありません。あなたのブラックボックスは、もちろん平均化の後、これにノイズを加えるでしょう。

アンプが同じコンポーネントを使用して同じ原理を使用して設計されている場合、それらは非常によく似た方法で信号を歪ませるでしょう。あなたのブラックボックスはそれについて何もすることができないでしょう。

いいえ、ノイズと歪みを「信号」から分離することはできません。ヘビーメタルの曲の歪んだギターがすでにアンプの前で歪んでいるのか、アンプによって歪んでいるのかを判断することはできません。ノイズと同じこと。時には私は noise という音楽のジャンルを聴くことさえあります。

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追加された

同相ノイズVcm(f)を含むV1(f)、V2(f)、V3(f)

そして - (V1(f)+ V2(f)+ V3(f))Vcm(f)をどのように分離できますか

できません。

コモンモード(CM)ノイズ除去は2つの方法のどちらかまたは両方で行われます。

  • 信号とリターンの経路とインピーダンスの両方をバランスさせると、差動モードインピーダンスのアンバランスが問題のノイズスペクトル全体でゼロとなり、リターンがグランドの場合はこの性能が低下します。

  • CMインピーダンスZcm(f)を少なくとも2桁上げ、同時に信号の不均衡がCMのインピーダンスに比べて小さくなるため、不平衡差動信号はより平衡になります。グランドまたは差動信号)

60dBのノイズ除去は0.1%の不均衡を意味するので、これはCMチョーク、別名BALUNで達成するのが簡単です。

In both cases the induced Vcm is reduced to the Vcm*{Zs(f)/(Zs(f) + Zcm(f))} for each line and if balanced or Zcm >> Zs and/or ground then attenuation of common mode is far greater e.g. >>40 dB

このバランスをとるために、CMチョークは各巻線で非常に厳しい公差でバランスが取られています。そして相互インダクタンスは同じ差動インピーダンスを保持します。

これは、アースのないSMPSの近くの電話、イーサネット、データラインそしてエレクトレットマイクのような長いラインでもノイズが問題となるところで使われています。

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追加された
多分あなたは歌がCMで、楽器がDMであるオーディオ音声キャンセル方法を考えています、そして2チャンネルでそれは可能ですが、3いいえ?
追加された 著者 user17574,