УМ в классе A - надо паять!

[anli]

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Путеводитель по ветке

- есть ли полу-ООС? - https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=177

- ещё один вариант: https://forum.vegalab.ru/showthread....3601#post53601
Пока хуже по исажениям, но гораздо более управляемый в смысле устойчивости

- успешно боремся с тепловыми искажениями (заодно и спектр ухнул вниз):
https://forum.vegalab.ru/showthread....0666#post70666

- первый вариант печатки:
https://forum.vegalab.ru/showthread....7264#post77264

- Слушаем!:
https://forum.vegalab.ru/showthread....&postcount=639

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

История. Много лет назад, когда мы почти все ходили пешком под стол (или не ходили совсем), Жан Хирага (Jean Hiraga) придумал схему, которая представлена, в частности, здесь:

http://member.newsguy.com/~stigerik/...asse_a_20w.htm

Эта схема инспирировала Павла Мацуру (Pavel Macura) на вот такой повторитель:

http://www.pha.inecnet.cz/macura/next.htm

Схема Мацуры инспирировала Сергея (PSV) на такой вариант повторителя:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=720

А я рисовал много вариаций на тему повторителя Сергея и нарисовал то, что хочу спаять

Итак. Схема балансная. Раскачиваться будет этим УН:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1637

При включении каких-либо щелчков-всплесков на входе УМ не будет - это проверено в железе (в частности, благодаря симетричному включению БП для УН: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=934).

Согласно ТЗ для УН, на выходе плеча УМ максимальное требуемое напряжение +/-7.5V (размах).

Схема: http://gaydenko.com/um/schematics.png
Спектр на выходе плеча в симуляторе (LTspice): http://gaydenko.com/um/FFT.png

Чтобы долго не вглядываться в спектрограмму, вот числа для гармоник:

2 -111db (0.00028%)
4 -143db
6 -166db

3 -117db (0.00014%)
5 -140db
7 -160db

Предполагается параллельно входу УМ вот такой ограничитель напряжения:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1072

Но ограничитель ещё не макетировал.

О недостатках.
Думаю, лимитера маловато будет для надёжности: выходные мосфеты могут открываться быстрее, чем закрываться. Но топологию менять очень не хочется.

Жду Ваших отзывов, особенно - критики с предложениями, как недостатки устранить.

[SMD-n]

Off:

Цитата: Сообщение от SMD-n
Дык , ждем результатов !

УН тоже оформить надо было в законченный блок - время и ушло. А для УМ никак защита от КЗ не придумывается

- Может и чушь , но попробуй на выход поставить 0,5 Ом , а на вход повторителя постоянку в 10-15В , будет видно , где "снять" , а где "подкрутить"
Будет очень наглядно .

[WP]

Андрей, я ввел эту схему в Протель. На острых фронтах без клипирования все как ты и написал. Но при клиппировании сквозные токи достигают 12А и длительностью 1мкс. Проверил на синусе. То же самое. При выходе из клиппирования имульсы 1.5мкс и 7-10А.

Что, непонятно откуда импульсы свозного тока беруться? У вас транзисторы Q3 Q4 согласно этой схемы http://gaydenko.com/um/schematics8.png приклиппировании насыщаются, а при выходе из клиппирования неспешно восстанавливаются. Последствия понятны или как?

[ADDED=WP]1115882118[/ADDED]
Q5 Q6 тоже насыщаются, за компанию.

[ADDED=WP]1115882169[/ADDED]
За компанию, чтобы Q3 Q4 скучно не было.

[Костя Мусатов]

Что, непонятно откуда импульсы свозного тока беруться?

Извини, просто мы не все обсуждаем на форуме, много по мылу. Причина понятна, и ты ее указал верно. Эти сквозные токи побеждены. Пока остается вопрос легкого возбуда плеча после выхода из отсечки. Понятно, что полоса на малых токах плохая и при выходе из отсечки происходит перерегулирование, вспышка генерации и успокоение. Под эту схему ни как не удается подобрать либо способ не закрывания плеча совсем либо плавного выхода из отсечки.

[WP]

Причина возбуда плеч - внимательно проанализируйте схему, каждое плечо это двухкаскадный усилитель с выходным повторителем и 100% ООС и притом с очень близкими граничными частотами транзисторов, нужно глушить граничную частоту Q3 Q4 для подавления самовозбуждения, на мой взляд наиболее рационально катушками индуктивности в эмиттерах.

[anli]

нужно глушить граничную частоту Q3 Q4 для подавления самовозбуждения, на мой взляд наиболее рационально катушками индуктивности в эмиттерах.

А, разве, корректирующие конденсаторы это не делают? Я пробовал индуктивности, кстати. Начинает заводиться с нескольких десятков наногенри

притом с очень близкими граничными частотами транзисторов

Симулятор показывает, что предвыходной каскад имеет частоту значительно ниже, нежели Q3/Q4. Точные числа уже не помню. Но это, мне кажется, и так видно: предвыходной каскад, имея значительно более тормозные транзисторы (коллекторные ёмкости на порядок больше), нагружен и на большее сопротивление, нежели Q3/Q4. Если бы такой разницы не было, то, если я правильно понимаю, корректирующие ёмкости можно было бы сделать меньше.

______________________

Владимир, а что можете посоветовать относительно триггерной защиты (на дискретных элементах) от КЗ для этой схемы? У Вас, как я понял, очень большой опыт по созданию мощных и "непрошибаемых" усилителей

[Костя Мусатов]

наиболее рационально катушками индуктивности в эмиттерах

Пробовал я индуктивную коррекцию в нескольких вариантах. Когда удавалось добиться результата, то полоса оказывалась настолько задавленной, что терялся всякий смысл в самой схеме.
Пробовал смешанную емкостно-индуктивную корррекцию, так же неповезло. Все же хочется придумать подпорку, защищающую от полного закрывания.
Вообще, от традиционных схем, где повторители охвачены общей ООС и работают в паре, здесь ООС идет раздельно по плечам, что и порождает такие специфичные проблемы. Тому еще способствует то, что глубина этой ООС достигает 80дБ.

[WP]

Владимир, а что можете посоветовать относительно триггерной защиты (на дискретных элементах) от КЗ для этой схемы? У Вас, как я понял, очень большой опыт по созданию мощных и "непрошибаемых" усилителей

Триггерная защита - это крайне неудобная вещь, самая главная проблема требование вмешательства пользователя после срабатывания защиты для восстановления работоспособности аппарата. Защиту необходимо делать по традиционной схеме с ограничением мощности согласно ОБР, а для исключения подрабатывания и внесения искажений в выходной сигнал необходимо ввести дополнительные цепи гарантировано запирающие коммутирующие диоды.

[anli]

самая главная проблема требование вмешательства пользователя после срабатывания защиты для восстановления работоспособности аппарата

Мне бы как раз и хотелось, чтобы намертво всё запиралось, и надо было выключить усилитель.

[anli]

Устав бороться со всякими импульсами, переходными процессами, клиппингом, устойчивостью, коротким замыканием и ещё много чего, нарисовал сильно новый вариант, который, судя по симулятору:

- имеет спектр гармоник примерно на 10-12db хуже, скорость спада та же самая,
- изначально устойчива (коррекции никакой нет),
- изначально удивительно хорошо ведёт себя при клиппинге (то есть вообще никаких импульсов/бросков тока нигде нет)

Я со схемой этой поиграл всего минут сорок, но уже (да простит меня жена) втюрился в неё Итак, вот ОНО:

http://gaydenko.com/um/schematics11.png

С нетерпением жду хвалебных комментариев

P.S. Забыл добавить объяснение одной неочевидной фишки. Если по каким-либо причинам ток в предвыходном каскаде увеличивается, то, как видно из схемы, ток через светодиоды уменьшается со всеми положительными очевидными последствиями.

[Александр Котов]

anli совсем близок к открытию. Само оно опубликовано полностью здесь:

[anli]

Offтопик:

опубликовано полностью здесь

Что-то не качается. На Вашем сайте где искать?

[PSV]

Что-то не качается. На Вашем сайте где искать?

Offтопик:
И у меня не качается

[Костя Мусатов]

А у меня скачалось.
Андрей, какие у меня сомнения.
Выходное сопротивление каскада раскачки получается 1.5К. 5-й транзистор стоит в каскоде, выходное большое, и работает только R7. К тому же второй его конец подключен к затвору второго мосфета, а значит виртуально его сопротивление еще выше. Получается очень низкая полоса у выходного каскада. Еще эта полоса будет плавать от мгновенного значения напряжения на выходе. Поскольку для 140 и 9140 нужны разные уровни входной раскачки (крутизна различается) , то для одного из плеч выходное сопротивление раскачки может стать отрицательным. Вобщем сомнений много.

[anli]

Костя,

Серединку R7 можно присоединить к земле - результат не меняется (точнее, хуже на 1db).

Не понял про зависимость от мгновенного значения напряжения на выходе. Режим предвыходного каскада зафиксирован напряжениями на затворах. Двойная амплитуда переменной составляющей тока через предвыходной каскад меньше одно миллиампера.

[ADDED=anli]1115976769[/ADDED]

Offтопик:

Что-то не качается. На Вашем сайте где искать?

Скачалось.

Александр, в следствие моей малообразованности я связи прямой со статьёй не просёк. Ну и фиг с ним. Интереснее другое У Вас ещё есть статьи подобного рода?

[Костя Мусатов]

Андрей, давай проверим симулятор.
Сделай простой каскад на 140-м. Исток на землю. На затвор последовательную цепочку источник смещения, сигнал, резистор 1К. В сток параллельно индуктивность 10Гн и параллельно резистор 10Ом. Подаль питание. Посмотреть зависимость малосигнальной полосы от напряжения питания. Ток каскада поставить, например, 1А.
Альтернативно это можно рассчитать исходя из графиков зависимости емкостей от напряжения на стоке из даташита.

[PSV]

Не понял про зависимость от мгновенного значения напряжения на выходе. Режим предвыходного каскада зафиксирован напряжениями на затворах.

Ёмкость между электродами у МОСФЕТов сильно
зависит от напряжения между ними.

Двойная амплитуда переменной составляющей тока через предвыходной каскад меньше одно миллиампера.

Странно,очень мало.На какой частоте и нагрузке?

[Костя Мусатов]

Странно,очень мало.На какой частоте и нагрузке?

Не, на синусе и10кГц это нормально. Прокачивать надо только емкости и резистор 1.5К с динамической нагрузкой. А вот на меандре может быть лажа. Но, в любом случае, высокая зависимость емкости от напряжений приведет к появлению динамических искажений.

[anli]

Странно,очень мало.На какой частоте и нагрузке?

На 20KHz, при амплитуде на выходе каждого плеча +/-7.5V, при эквиваленте нагрузке между плечами, который можно посмотреть в самом первом посте, в первой схеме (сопротивление 5.4 ома, и т.д.). Собственно, там вся схема включения плеч есть.

Ёмкость между электродами у МОСФЕТов сильно
зависит от напряжения между ними.

Ага, теперь понял. Входная ёмкость при указанном режиме меняется не столь катастрофично - с 1400pF до 1700pF (для irfp9140n смотрел). Или это большое изменение?

Прокачивать надо только емкости и резистор 1.5К с динамической нагрузкой.

Динамичность нагрузки отключается соединением средины R7 с землёй, так ведь?

Но я ещё посмотрю и с меандром, и то, что Костя предложил в посте 215.

[Костя Мусатов]

Входная ёмкость при указанном режиме меняется не столь катастрофично - с 1400pF до 1700pF

А еще то же самое происходит с обратной емкостью, а она умножается на Ку+1.

Динамичность нагрузки отключается соединением средины R7 с землёй, так ведь?

Это да. Ты просто уменьшаешь Ку и полюс уползает вправа. Искажения растут, но они должны меньше зависеть от частоты и амплитуды сигнала.

[Л. Зуев]

Андрей, опасная схема. Она при определенных обстоятельствах может оказаться неуправляемой, так как отпирающий ток выходных транзисторов нельзя выключить, а запирающий не может быть больше величины, заданной каскадом с ОБ.