Men vrage zich af waar het onzinnige idee vandaan komt dat terugkoppeling slecht klinkt. Of het concept van "veel tegenkoppeling".
1. Waarom klinkt veel tegenkoppeling slecht?
Sommige vragen blijken verbijsterend eenvoudig te beantwoorden wanneer je ze herformuleert als volgt:
1a. Waarom gelooft men dat veel tegenkoppeling slecht klinkt?
In het tweede stukje leg ik uit dat het concept van "veel tegenkoppeling" niet correct begrepen wordt. Een bewering van de aard "veel tegenkoppeling" in deze context is niet eens intern consistent, dus hoeven we ze niet aan externe consistentie te toetsen.
Ik geloof best dat dit voor niet-filosofen wat kort door de bocht is dus geef ik een concreter argument. De oorzaak van dit geloof is historisch. In de jaren 80 is de markt overspoeld geworden door versterkers met ogenschijnlijk schitterende cijfers als "0.003% bij 1kHz, 1W". En bij 10W? En bij 10kHz? Als je zo'n kist namat, bleek de vervorming zowel bij lagere als bij hogere frequenties groter te worden, om maar te zwijgen over grotere uitsturing. De échte metingen waren dus helemaal niet goed. Daarnaast werd er tegen de sterren op gelogen. Hoeveel reviewers hadden een meettoestel waarmee ze lager dan 0.03% konden meten? Je kon ze alles wijsmaken. Zo heb je meteen een mythe: de goed metende maar slecht klinkende versterker.
De zogenaamd schitterende cijfers werden "verklaard" als het resultaat van "veel terugkoppeling". Zo had je meteen een tweede mythe. De versterker met veel terugkoppeling die slecht klinkt. Laten we wel wezen. Die versterkers maten slecht, hadden helemaal niet zoveel terugkoppeling (behalve bij DC) en ja, ze klonken voor geen meter.
Kortom, nu we weten waarom mensen geloven dat veel terugkoppeling slecht klinken, hebben we meteen het antwoord op de vraag of versterkers met veel tegenkoppeling slecht klinken. Antwoord: er is geen enkel bewijs van deze stelling. Dat er wat verkeerd zou zijn met tegenkoppeling, is dus écht een mythe. Gelukkig maar.
2. Wat is veel tegenkoppeling?
Even een paar definities.
*Geslotenluswinst, ACL. De winst van de versterker in normale werking, dus met de terugkoppellus gesloten.
*Openluswinst, AOL. De winst van de versterker zonder terugkoppeling. Deze grootheid is alleen maar bruikbaar bij beschouwing van een eerste-orde lus.
*Luswinst, AL. Het verschil (in dB) tussen AOL en ACL, dienteverstande dat AL ook gedefinieerd is bij hogere orde lussen. Als je wil weten hoeveel luswinst de versterker beschikbaar heeft, moet je in gedachten de keten daar openknippen, stroomafwaarts een signaal aanbieden en stroomopwaarts het resultaat bekijken. In de praktijk zet je een signaalbron in serie met de keten en meet in dB het niveauverschil tussen de signalen aan beide aansluitingen van de signaalbron.
*Overgangsfrequentie/Lusbandbreedte, ft: Frequentie waarbij de luswinst gelijk wordt aan 1. Normaal gesproken het kantelpunt van de gesloten lus.
Bij een normale (eerste orde) tegenkoppeling wordt de hoeveelheid luswinst (in de volksmond "de hoeveelheid tegenkoppeling" genoemd) beperkt enerzijds door de verhouding tussen de frequentie waarover we het hebben en de overgangsfrequentie van de lus en anderzijds door de DC luswinst. Een versterker met een lusbandbreedte van 100kHz zal bij 1kHz maximaal 40dB aan luswinst hebben, als de DC luswinst groter is, tenminste. Bij 10kHz heb je nog 20dB.
De lusbandbreedte wordt normaal gesproken bepaald door de eindtrap, en is dus een vast gegeven.
Wie in zo'n versterker "meer feedback" wil maken, kan maar één ding doen: hem sneller maken. Nou zie je dus al het eerste wat er fout gaat in de klassieke "teveel tegenkoppeling" bak. Ze voegen een extra versterking in, maar de lusbandbreedte blijft natuurlijk staan. Als ze niet weten hoe ze een hogere-orde lus moeten maken (en dat weten ze meestal niet), moeten ze in de compensatie al die extra winst weer netjes zien kwijt te raken. En zo blijft de luswinst bij 1kHz 40dB. Het enige wat vergroot is, is de DC luswinst. Nou, ik weet niet wie er gelukkiger wordt met een vervormingsreductie bij 10Hz als er bij 1kHz of hoger niets gebeurt.
Kortom, als mensen het hebben over "veel terugkoppeling" hebben ze het vrijwel zeker over de hoeveelheid terugkoppeling bij DC. Als de versterker wérkelijk enorm veel luswinst heeft bij 1kHz, gaat hij met zekerheid ook beter klinken.
Een methode om de zaak te verbeteren is lokale terugkoppeling rond de plaats waar de meeste vervorming ontstaat. Dit is een eerste vorm van een hogere orde lus. Als je de luswinst meet binnen een plaatselijke lus, vind je een hoger getal dan erbuiten. Binnen de locale lus heb je een winst die 40dB per decade daalt, buiten de locale lus is dat 20dB/decade. Als de locale lus b.v. een bandbreedte heeft van 300kHz (moet altijd een stuk hoger zijn dan de lusbandbreedte van de lus die je er vervolgens rond bouwt), heeft die in zijn eentje alleen al 50dB winst bij 1kHz. Normaal gesproken is de DC winst van een simpele plaatselijke lus niet zo indrukwekkend, dus hoger dan 40dB moet je niet verwachten. Dus beneden de 3kHz gaat de locale lus een constante luswinst hebben. Als je daar de globale lus van 100kHz rond sluit, heb je dus in zijn geheel bij 1kHz 80dB luswinst (tachtig deebee tegenkoppeling meneer), bij 10kHz is dat nog 50dB.
Grappig toch. Dan zijn het dus de versterkers met plaatselijke tegenkoppeling die verkocht worden alszijnde "low feedback". Jahaa
Nu kan je een dergelijke "genestelde" lus ook opbouwen met een rij integrators achter elkaar met de uitgangen bij elkaar opgeteld, en dat als sturing van een eindtrap zonder plaatselijke terugkoppeling. Boem. Eén globale lus met 80dB luswinst bij 1kHz. Nou willen de verkopers van locale lussen hebben dat zo'n globale lus inherent slechter is. Wat blijkt? De vervorming enz van de twee bouwvormen is identiek. Maar goed, hoeveel mensen hebben al eens de proef genomen? Laat staan geluisterd naar 2 identieke versterkers die enkel in de opbouw van hun luswinst verschillen?
3. Wat is de luswinst van de elektuur versterker?
De overgangsfrequentie van de plaatselijke lus rond de eindtrap is 4.8MHz. De DC luswinst heb ik niet zo becijferd, maar zal wel ongeveer 40dB zijn. 40dB tot 48kHz dus. De eindtrap staat in klasse A en vervormt dus al niet zo bijster veel. Het gevolg is dat de vervorming van de eindtrap verwaarloosbaar is ten opzichte van die van de stuurtrap. We meten vóór de eindtrap ongeveer even weinig vervorming als erna...
De overgangsfrequentie van de globale lus is 2MHz. Er zit echter een 2e orde compensatie (een spoel) onder de emitters van de ingangstorren die ongeveer 10dB luswinst cadeau doet. Bij 20kHz is er dus nog 50dB luswinst vanwege de globale lus, of 76dB bij 1kHz. De hoofdvervormingsoorzaak is de niet-lineaire collectorcapaciteit van de transistoren rond de compensatie-c's. Rond de eindtrap staat echter nog eens 40dB meer: 90dB bij 20kHz en 116dB bij 1kHz.
Dat is "veel tegenkoppeling", ja.
Zegt genoeg denk ik 
Nouja, ik was gelukkig niet de enige, krijg je met brakke docenten 
..
.. 
.. 
(kan helaas niet alles meer volgen.. duurt nog even)
