ドンランカスターの魔法の正弦波


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数年前から、ドンランカスターは魔法の正弦波を宣伝しています。これらは、デジタルスイッチ(MOSFET / IGBP)を駆動するために使用されると、非常にきれいな正弦波(非常に高い高調波のみが残る)をもたらす2進数(完全な正弦サイクルの420ビットなど)の文字列です。詳細については、リンクされた記事または彼がその件について書いたその他の記事を読んでください。

誰かが実際にこれらを何かに使用したことがありますか?アイデアは非常に役立つようですが、これらに関する情報は見つかりません(ランカスター自身からのものではありません)。


私はそれらが理想的なスイッチを想定していると思います(これは、数kHzのMOSFETとIGBTに当てはまるはずです)。これは共振コンバーターとは関係がないことに注意してください。
jpc '22

私には詐欺のように聞こえます。自費で出版し、作者の作品に多数の広告を掲載している技術論文は信用しません。それは非常にうまくいくかもしれませんが、信号処理の人が自分でそれを理解できない理由はありません。
Kellenjb 2011年

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@Kellenjb、ドンランカスターは、有名で評判の高いEE、デザイナー、テクニカルライター(1969〜1996年の枯れ木の本と雑誌のコラム)として長い歴史を持っています。アップル社、HP社、モトローラ社、アドビ社、ウエスタンデジタル社などに雇用または請負業者を雇用しています。彼奇妙かもしれませんが、彼は賢い奇妙です。
mctylr

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これに本当の答えがまだないので立ち寄って、物語は続きます!
boomhauer、2012年

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そして今、2016!..
ブームハウアー

回答:


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Magic Sinewavesは、本質的にはパワーエレクトロニクスでよく知られている「選択的高調波除去」と同じだと思います。

この論文では、理論といくつかの実験結果について説明します。


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オーディオの世界では、これを「ノイズシェーピング」と呼びます。

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アレハンドロ、素晴らしい発見、私が決定できることから同じように見えます。これらがどのように一般的に実装されているか、私はまだ興味がありますか?
boomhauer

2019 ...不思議なことに、ここにはほとんど情報がありません。
22:41の65

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はい、これでうまくいきます。彼ははるかに高い周波数で切り替えてから必要に応じて、0秒になっている時間の割合を1秒に切り替える割合をゆっくりと変化させています。これは、信号の平均がゆっくりとシフトすることを意味します。彼のレートを正弦波のレート変化と一致させることにより、彼はこれを非常にうまく行うことができます。

問題はおそらくローパスフィルターであり、理想的でないコンポーネントは奇数次の高調波を許容しますが、省電力LCフィルターは必要な周波数に対してバンドパスすることでトリックを実行できます。

これは、DACとタイプDのアンプで簡単に行うことができます。彼は、コストを節約できるDACの必要性を排除しています。


理論に誤りは見られませんが、実際に機能するかどうか本当に知りたいです。特に、ドンが最初にこれを書いてからまだ数年が経っていますが、まだ誰も使用していません。
jpc

@ jpc、LCローパスを介してより高い周波数を実行する際に問題が実際に見られました。今も作りたいです。
Kortuk、2011年

実際には間違っている-彼は通常のPWM出力に使用されるよりも低い周波数でスイッチングしているが、高周波数のクロックを使用して、状態のエッジを非常に正確にタイミング調整して、長さを微調整している各パルスの高調波を殺すために。
boomhauer

これは、周波数とオン/オフ状態の両方を変化させるTripathクラスD設計(クラスTと呼ばれる)によく似ています。彼らはそれがよりきれいな信号を生成すると主張します。
Noel Grandin、2011

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リンクされたPDFを読み込めませんが、あなたの説明から、それはクラスDアンプの特定のインスタンスのように聞こえます。


PDFについて:彼は自分のPostScriptコードを書いて記事をレイアウトし、それをPDFに変換しているため、読者のバグを引き起こしている可能性があります。
jpc '22

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問題は「誰かが実際にこれらを何かに使用したことはあるのか?」でした。これは、デジタル出力がアナログ出力を生成するためにスイッチを駆動することを意味します。答えは「はい」です。D級アンプはオーディオアンプで広く使用されています。
ベンジャクソン

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@ jpc、@ BenJacksonをここでサポートします。D級アンプは省電力化の新たな波であり、多くの携帯電話がそれらを使用し始めています。スイッチングレギュレータは、クラスDレギュレータとほぼ同じですが、緩やかに変化する電圧ではなく、設定された目標電圧を持っています。
Kortuk、2011年

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@Kortuk同じ文で「build」と「matlab」を使用したのは本当に面白いと思います。:)
jpc '22

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@ベン$ \ Delta \ Sigma $変調器がスイッチ数を最適化しているとは思いません(実際には逆です)。
jpc '22

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ドンの記事を雑誌などで20年以上読んでいますが、彼は常に優れた情報を持ち、自分の話を知っているようです。しかし、私は長年にわたってMagic Sinewavesについて何度も彼と連絡を取り合っており、誰かがそれらを使用しているかどうか、実際の実装、効率の数値などに関して、彼から直接的な回答を得ることはありません。研究では、実際の実装も見出されていません。

言うまでもなく、これらは固定周波数出力またはおそらく一定範囲の固定出力周波数でうまく機能するはずですが、クラスDアンプの状態との比較のような複雑な出力でうまく機能するかどうかはわかりません。

したがって、ブラシレスモーター制御のようなものは、通常のPWM出力のようなものと比較して必要なスイッチング「イベント」の数を減らすことができるという点で、それらから利益を得る可能性があると思います。これには、非常に正確なスイッチングタイミングが必要になります。

モーター駆動システムに5%の効率を追加すれば、電気自動車の駆動システムや、バッテリー電源を使用する他の同様のAEシステムの効率を上げるようなものに価値があると私は見ることができます。メリットが実装の追加費用を上回るかどうかを紙で判断するのは難しいです。


私は何年も似たようなことをしてきましたが、「魔法の正弦波」という言葉を聞いたのはこれが初めてです。私がやったことは、FPGAに「First Order Delta-Sigma DAC」を実装することです。これは単純なRCフィルターに給電し、出力は0〜3.3vの基本的な電圧です。正弦波データを生成し、それをDACにフィードすることも簡単です(これも私が行いました)。スイッチング周波数が非常に高く、スイッチング損失が厄介であるため、PWMよりも効率が良くない場合がありますが、他のアプリケーションでは非常にうまく機能します。

@David、私はそれらを発明したり、元の質問をしたりせず、単に入力を追加しようとしました。元の質問のリンクから、ドンランカスターの元の作品をご覧ください。
boomhauer
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