Динамическая нагрузка в усилителе

[nopoison]

Доброго времини суток!
Хочу сделать миниатюрный транзисторный усилитель (чем меньше деталей, тем лучше) с коэффициетом усиления по напряжению 1000. Питаться будет от одного пуговичного элемнта питания (1,5 В). Нагрузка - капсюль, с сопротивлением постоянному току 300 Ом, на чачтоте 1 кГц - 1 кОм. Качество звучания не принципиально, допустим Кг 1%.

Изучив теорию, пришел к выводу, что для большего усиления вместо резистора в транзисторном каскаде можно использовать источник тока. Только вот как все это расчитывается?

Вот из одной статьи:

Транзисторы входного каскада включены по схеме с динамической нагрузкой. Коллекторной нагрузкой транзистора VT1 служит внутреннее сопротивление транзистора VT2, а коллекторной нагрузкой транзистора VT2 — внутреннее сопротивление транзистора VT1. Внутренние сопротивления этих транзисторов достаточно велики, так как транзисторы включены по схеме с ОЭ и охвачены местной ООС по току, создаваемой резисторами в цепи эмиттеров. В результате, несмотря на то что выходы каскадов на транзисторах VT1 и VT2 по переменному току включены параллельно и шунтируют друг друга, выходное сопротивление первого каскада достигает большой величины — около 0,5 МОм — и приращения коллекторных токов транзисторов VT1 и VT2, вызванные воздействием входного сигнала, практически полностью уходят в базовые цепи транзисторов VT3 и VT4 в зависимости от знака приращения.

В файле "Схема" - мое творение. Покритикуйте. И надо еще выходной каскад придумать, а то при подключении нагрузки напряжение проподает. Все пока симулировалось в MultiSIM 9.

[abwh]

Тем более при использовании п27 с его малой бетой.

Лучше ГТ328 или аналогичный. Тем более, у П27 еще и размеры корпуса немалые.

[fakel]

Не, при таком питании, даже от двух таких модулей нужного усиления не получить. Поэтому и нужна динамическая нагрузка.

Да лан, у меня на гитаре такой, сигнал со струн снимается.
А зачем дин нагрузка, если второй транзистор уже увеличивает нагрузку в бета раз? (300 Ом * 400 = 120к мало???)

[sia_2]

Господин sia_2, Вы со своими глазами дружите? Вы с какой ветки посты читали? Про слуховые аппараты, про АЦП? Зачем тогда сюда отвечаете?

В габариты 4 х 5 мм вмещается трехтранзисторный усилитель с Ку 500, а мне нужно увеличить это число в 2 раза, не более. Про микрофон в качестве источника сигнала я не говорил, потому что источником сигнала будет другое устройство и напряжение питания усилителя к нему никакого отношения вообще не имеет. Про АРУ я также не говорил, потому что она мне не нужна, так что, sia_2, не городите огород и не усложняйте мое техзадание.

Да, забыл, может мне еще господин sia_2 предложит воткнуть двухядерный процессор в платку 4 х 5 мм вместе с двумя гигами оперативы и жестким диском на 250 гигов или этого будет мало для обработки звукового сигнала?

А насчет Gennum или Siemens, я их куплю лучше.

Так что может кто-нибудь в тему что-нибудь напишет? Давайте сначала добьем схему с поста № 8, а уж потом я как-нибудь сам впихну ее на платку, а то порассуждать на тему бескорпусных микросхем и лицензионных отчислений особого ума не надо...

Не горячись. Тебе дело говорят, т.к. сделать надежно работающий от 1 В усилитель не так-то просто. Попробуешь запустить в серию - поймешь.

[Olegyurich]

Лучше ГТ328 или аналогичный. Тем более, у П27 еще и размеры корпуса немалые.

Вообше то ни тот ни другой, он должен быть в SOT-23 корпусе(см.выше габариты девайса).

Да лан, у меня на гитаре такой, сигнал со струн снимается.

От 1В питается? Я просто такой вариант давным давно рассматривал, не работает он в этих условиях. Вот Вольт от 4 - это да. От кроны - вообще зашибись. Да, откуда там 300 Ом в эмиттере? Вкупе с током покоя 1-2 мА это съест половину выходного дипазаона по напряжению.

[Alex Nikitin]

Вот схема навскидку, используя совершенно древнейшие идеи. Схема не оптимизирована - скорее концепция, но в симуляции вроде по параметрам проходит. Разумеется, в реальности надо смотреть на уходы при изменении температуры и частотную коррекцию, но работать вроде будет...

Алексей

[Alex]

но работать вроде будет...

Но врядли поместится на 4х5мм, даже с двух сторон....

[fakel]

От 1В питается? Я просто такой вариант давным давно рассматривал, не работает он в этих условиях. Вот Вольт от 4 - это да. От кроны - вообще зашибись.

Пробовал от 3 В, нормально, с германием не вижу препятствий и от 1.5

[Alex Nikitin]

Но врядли поместится на 4х5мм, даже с двух сторон....

Для такого размера надо, как минимум, избавиться от электролитов. Если подключить нагрузку прямо в коллектор выходного транзистора, то это становится почти возможно.

Алексей

[Olegyurich]

Алексей, а разве эта схема 1 мА хотя бы в нагрузку отдаст?

[Alex Nikitin]

разве эта схема 1 мА хотя бы в нагрузку отдаст?

Во второй схеме нагрузка - это R7, так что на ней можно получить полный размах питания. В первой схеме - отдаст, разумеется.

Алексей

[Olegyurich]

Во второй схеме нагрузка - это R7,

Там же вроде 300 омный капсюль. Поэтому я и спросил.

[Серый Мыш]

К схеме Никитина могу только добавить -
BC857S и BC847S - сдвоенные транзисторы в одном корпусе наш выбор

[Alex Nikitin]

Там же вроде 300 омный капсюль.

Значит надо поменять номинал на 300 Ом - это не повлияет на работу схемы.

Добавлено через 1 минуту

BC857S и BC847S - сдвоенные транзисторы в одном корпусе наш выбор

Да, я примерно эти и имел в виду.

Алексей

[abwh]

Альтернативный вариант усилителя. Значения R1,R7,C1 выбираются в зависимости от Ку. В любом случае значение R7 не должно превышать 330к, чтобы избежать ухода рабочей точки выходного каскада. К недостатку конструкции можно отнести низкое вх. сопротивление (решающее значение имеет вых. импеданс источника). Ситуацию можно исправить, добавив на выход еще один каскад усиления с ОЭ, использовав при этом инвертирующее включение диф. усилителя. Q3 можно заменить диодом, что на ход крейсера не сильно повлияет.

[nopoison]

Прошу прощение за отсутствие. Огромное спасибо тем, кто активно обсуждает тему.

Понравился вариант от Alex Nikitin (правда пока не могу добится от него нужного усиления, использую BC847 и BC857) и от abwh.
Вопросы к abwh:
1) Q1 и Q2 представляют дифференциальный усилитель, правильно?
2) в колекторе Q1 нет резистора - это правильно?
3) Q3 - токовое зеркало?
4) зачем R1, для увеличения входного сопротивления? Что будет без него?

Вариант от Olegyurich содержит слишком много элементов, пока не рассматриваю.

Еще раз большое спасибо!!!

[abwh]

Да, входной каскад - диф. усилитель. Резистор из цепи коллектора Q1 я исключил за ненадобностью. Q3 в данном случае источник опорного напряжения для создания смещения на базе Q2 вместе с падением напряжения на R6. Обычно в этих целях используют два последовательно соединенных диода, но в нашем случае приходится делать скидку на низкое Uп. R1 и R7 - резисторы обр. связи, Ку=R7/R1. Усилитель инвертирующий, поэтому вх. сопротивление равно R1. Идея включения нагрузки заимствована у Алексея Никитина (R8 на схеме). Вот более усложненный вариант усилка с еще одним каскадом и, соотв., большим Ку и вх. сопротивлением. В этом варианте ток коллектора Q1(Q2) около 6 мкА, что позволяет увеличить R7 до 3,3 МОм. Правда, не знаю, насколько хорошо будут работать транзисторы при таких токах (в смысле h21э и прочего). Транзисторы выбирал произвольно, судя по всему, речь пойдет о SMD-компонентах.

[Alex Nikitin]

правда пока не могу добится от него нужного усиления, использую BC847 и BC857

Какое выходное сопротивление у источника сигнала?

Алексей

[nopoison]

Какое выходное сопротивление у источника сигнала?

Источник сигнала - катушка индуктивности, состоящая из примерно 100 витков провода диаметром 0,03-0,05, сопротивление постоянному току около 20-50 Ом. Прошу это не обсуждать, это неизменяемо.

To abwh
Как я понимаю, Ваша схема по сути упрощенный ОУ? А как тогда эту схему включить по неинвертирующей схеме?

Использовать буду транзисторы BC847BS, BC847CDW и BC847BPN (все в корпусе SOT-363). Первые два - пара npn, третий - npn+pnp.

[abwh]

Да, схема достаточно тривиальна (ОУ, адаптированный для низковольтного питания). Неинвертирующая схема особых преимуществ не дает - добавляется только электролит С2. Однако в неинв. варианте можно повысить входное сопротивление, пропорционально увеличив R4 и R6 (думаю, на порядок). Ограничения для номинала R7 те же, емкость С2 расчитывается с учетом R1 и нижней граничной частоты усиления. Лучше R7 взять около 100кОм, R1 - 100 Ом, а С2 47-100мкФ (таких малогабаритных SMD-электролитов сейчас как грязи). Вторая схема переделывается аналогичным образом.

[Серый Мыш]

Если источник сигнала - катушка , то её прямо на базы диффкаскада и цеплять