Разработка усилителя

[Koral99]

Путем длительных из*ысканий у нас вышла такая схема - http://images.people.overclockers.ru/35479.gif
Схема строилась по несколько нетрадиционной концепции с *размазанным* усилением. Например, входной каскад не выполняет свою традиционную функцию усилителя ошибки и имеет весьма небольшое усиление.
Схема состоит из трех основных узлов:
1. входной дифкаскад преобразует вх. напряжение в ток
2. этот ток подается на усилитель тока на тр-ре Т7.
3. выходной каскад с усилением только по току. Он имеет параметрическую стабилизацию температуры. Основная идея конструкции в 2 узле - он охвачен лок. ОС, которая и определяет общий Ку. Т.к. лок. ОС расположена *близко* и работает только с токами, то это очень существенно снижает риск возникновения Ки. Остальные узлы имеют низкий Ку, потому не влияют на устойчивость усилитеря в целом.

Рады услышать различные мнения, предложения, критику по схеме.

[Koral99]

Костя Мусатов

1. Отсутствие входного резистора, ведь это инвертирующее включение и входное сопротивление такого усилителя будет неопределенное и частотно зависимое.

2. Я так и не понял назначение каскада на Т9-Т11.

3. УН на Т7 будет очень нелинейным, особенно на ВЧ из-за Миллера, надо ставить каскод.

4. Повторитель может оказаться капризным по следующим причинам.
- Разбросы параметров транзисторов могут сделать непредсказуемым начальный ток.
- Появление тепловых искажений из-за времени действия местной ООС по температуре кристалла.

1. Если не ошибаюсь, Rвх=(Rt+R2)*H21e. При этом R2>>>Rt, а h21e=400 (примерно). Во-первых - почему нелинейно от частоты? h21e зависит от частоты?. Во-вторых - Rвх примерно 130к. И какой там резистор должен быть чтобы пересилить нелинейность... Кроме того - она уже "пересилена" коли выходное сопротивление источника много меньше (вот не знаю, сколько на выходе звучки, думаю, 20-40к).
2. Уже говорил.
3. Как сказал один человек, усилитель, фактически, Т7 и его обвязка. Т7 - охвачен глубокой локальной ООС. Каскод - можно, но будет ли толк. А вот "делать" его я не умею.
4. Даже если с нашими транзисторами это возможно (хотя - когда их покупаешь, они обычно из одной партии), то всё равно в готовом варианте мы туда "пророчили" MJ15022/23, или как их там =))) У них навряд-ли разброс существенен.
Если под "ООС по температуре" имеется ввиду тепловое сопротивление между кристаллами транзисторов, то это решаемо - монтировать как можно ближе друг к другу, на медной подложке. Кроме того - выходной каскад включён в петлю локальной ООС.

[Костя Мусатов]

1. Если не ошибаюсь, Rвх=(Rt+R2)*H21e. При этом R2>>>Rt, а h21e=400 (примерно). Во-первых - почему нелинейно от частоты? h21e зависит от частоты?. Во-вторых - Rвх примерно 130к. И какой там резистор должен быть чтобы пересилить нелинейность... Кроме того - она уже "пересилена" коли выходное сопротивление источника много меньше (вот не знаю, сколько на выходе звучки, думаю, 20-40к).

Если R3, как и R8 кинуть на землю, то да. Т.е. это формула для обособленного каскада. R3 создает ОООС и Ку усилителя будет зависеть от выходного сопротивления пред каскада. А входное сопротивление будет зависеть от величины петлевого усиления, а поскольку оно частотно зависимо, то и оно будет частотно зависимо.
Можно этого избежать если R3 разрезать пополам, а среднюю точку заземлить через конденсатор.

2. Уже говорил.

Не в том смысле, что непонятно как он работает, а сомнения берут в сложности многопетлевой ООС, в которой получаются разные постоянные времени на ВЧ и возможно перекрестные возбуды. Вот смотри первая петля: Т7 R12 T11 - самая быстрая, вторая T7 повторитель R16 T11 - помедленнее, T7 R12 R14 R13 T9 T4 - медленная.

3. Как сказал один человек, усилитель, фактически, Т7 и его обвязка. Т7 - охвачен глубокой локальной ООС. Каскод - можно, но будет ли толк. А вот "делать" его я не умею.

А ты пробовал симулировать эту схему? Что получается? Может я зря придираюсь.

4. Даже если с нашими транзисторами это возможно (хотя - когда их покупаешь, они обычно из одной партии), то всё равно в готовом варианте мы туда "пророчили" MJ15022/23, или как их там =))) У них навряд-ли разброс существенен. Если под "ООС по температуре" имеется ввиду тепловое сопротивление между кристаллами транзисторов, то это решаемо - монтировать как можно ближе друг к другу, на медной подложке. Кроме того - выходной каскад включён в петлю локальной ООС.

Об этом и речь. Пусть выходной транзистор начал нагреваться (кристалл его), через какое время это почувствует кристалл второго транзистора? Вопрос о секундах, вот это и есть осново для плавания режимов каскада за достаточно короткие временные интервалы, что и проявляется как тепловые искажения.

[Koral99]

Можно этого избежать если R3 разрезать пополам, а среднюю точку заземлить через конденсатор.

Точно, это решение мы "проходили", но так давно, что я и забыл про него. Посоветуюсь с человеком в понедельник.

Вот смотри первая петля: Т7 R12 T11 - самая быстрая, вторая T7 повторитель R16 T11 - помедленнее, T7 R12 R14 R13 T9 T4 - медленная.

Вот я и говорю, что R12 введён "пока", т.к. "дальняя" лок. ООС медленная, соотношением этих резисторов надо будет убрать возбуд, если он будет. Если нет - и R12 не будет.
Меня вот терзают сомнения. Как я понимаю, если вместо всей этой приблуды поставить один резистор с выхода на базу Т7 - ООС получиться быстрая (ну не вот чтобы...) и _одна_. НО - помехи с питания проберутся.

А ты пробовал симулировать эту схему? Что получается? Может я зря придираюсь.

Нет, не пробовал. Увы, такие программы я не освоил за их неимением (кажется, какой-то микрокап завалялся и ещё что-то...).

[ИГВИН]

Цитата: Сообщение от Костя Мусатов
А ты пробовал симулировать эту схему? Что получается? Может я зря придираюсь.

Нет, не пробовал. Увы, такие программы я не освоил за их неимением (кажется, какой-то микрокап завалялся и ещё что-то...).

А эта темка на глаза не попадалась? https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=3073 Загляни, не пожалеешь

[kaskod]

И всё же мультисим проше в освоении и то и другое есть на местном ФТП.

[Koral99]

ИГВИН, Спасибо, изучу.

[Костя Мусатов]

Мой совет, изучить симулятор, проверить схему и поднять ветку для более дельного обсуждения

[user12]

Пусть выходной транзистор начал нагреваться (кристалл его), через какое время это почувствует кристалл второго транзистора?

В этом типе выходного каскада, при появлении тока нагрузки уменьшается ток транзисторов Т15, Т16 и возрастает Т18, Т19. При импульсном нагреве (переходной процесс) выходные транзисторы нагреваются быстрее предвыходных (они нагреваются только по теплораспределительной пластине), что вызывает возрастание тока покоя. Сие не страшно. При резком сбросе сигнала происходет обратная перекомпенсация и возможен переход в класс Б.
Но:
- резкий сброс сигнала редкость
- раз сигнал сброшен, то ООС легко с ним справится
Для обхода этого дефекта можно сделать параллельный канал или перекомпенсатор тока транзисторов предвыходного каскада(для выравнивания токов). Если я правильно понял, как раз для второго варианта в этой схеме есть соответвтующие элементы - динамические источники тока от Т12, Т13, R18, R20. При правильной настройке этой прекомпенсации тепловая неустойчивость значительно компенсируется.
Конечно, это подбирается под заданное сопротивление нагрузки, с учетом динамического характера потребления (динамик ведь механическая система).

[Костя Мусатов]

Тепловые искажения проявляются именно на сигнале низкой частоты, когда тепловой инерции кристалла уже не хватает. Sanken, например выпускает мощники со встроенным диодом - датчиком температуры кристалла, вводя его в цепь стабилизации рабочего тока можно заметно снизить тепловые искажения.
Схемы внешнего слежения не могут адекватно оценить температуру кристалла, потому компенсации произвести не могут.

[Alex Nikitin]

Sanken, например выпускает мощники со встроенным диодом - датчиком температуры кристалла, вводя его в цепь стабилизации рабочего тока можно заметно снизить тепловые искажения.

Костя, я не уверен насчёт положительного эффекта этих диодов в плане тепловых искажений. В данном случае медленная ООС по температуре (с внешним транзистором) заменяется на быструю ООС, и поскольку эта ООС стабилизирует в известной степени только ток покоя, не влияя на остальные температурно-зависимые параметры транзисторов, то вся система довольно кривая, и введение такой ООС может по сути привести к худшим, более быстрым нелинейным эффектам. Это всё, разумеется, только мои умозрительные спекуляции .

Алексей

[Костя Мусатов]

Алексей, я совершенно согласен, что качество результата можно оценить только на практике. Хотя диод и на кристалле, но и до него есть постоянная времени и она может оказаться на слух хуже медленной. Остальные параметры у Санкенов вроде не так сильно изменяются с температурой, что вселяет надежду. А может проще латеральные полевики?