Усилитель без ООС с быстро падающим спектром гармоник

[VVS_]

Вот, навеяло мне, сочинить усь генерирующий четные гармоники и одновременно с этим, чтоб спектр был в районе 2-3 гармоники, не дальше т.е. имитировать ламповый спектр.
Усь можно разбить на две самостоятельные части, преамп и ВК. ВК класса А с достаточно глубокой местной ОС (Кг 0.002% при при 15 Вт 4 ом) ток покоя 1.7А по мотивам ZEN-а.

Преамп это набор дифкаскадов с глубокой местной ос и большими резисторами в эмиттерах, все режимы подбирались по наитию с оглядкой на спектрограмму. Можно влиять на количество второй гармоники сознательно дисбалансируя дифкаскады слегка отличающимися резисторами в эмиттерах. Применение каскодов дало превосходство второй гармоники над третьей. Увеличение общего напряжения питания уменьшает Кг, увеличивает крутизну спада спектра гармоник. Увеличение усиления путем увеличения Rнагрузки преампа увеличивает Кг. Применение каскода-дарлингтона на выходе уменьшает общий КГ в 2 раза, но уровень второй гармоники сравнивается с уровнем третьей. Видимо это надо настроить на слух.
Попытка ввести ООС в данном преампе коненчо же снижала Кг до значений порядка 0.002% но сильно расширяла спектр гармоник, хотя все гармоники дальше третьей были ниже 100 дб, но все же это не укладывается в сабжевую концепцию.

Если генерация второй гармоники не нужна преамп можно заменить на любой хороший ОУ. В конце концов я не думаю что моделировщик адекватно отображает спектрограмму.



amp_A4_dif.rar
В железе не паялось.
Можно использовать ВК как ИТУН с плавающим питанием, если нагрузить его на шунт, а сигнал снимат между средней точкой питания и землей.
Можно всю схему балансировать интегратором по постоянке, это сути не меняет.
В данной реализации подавление пульсаций по питанию и у ВК и у преампа очень высокое.
Хорошо бы для преампа отдельное более высоковольтное питание.

Может кому это будет интересно, у меня пока нет времени спаять, да и АС у меня подразумевает паяние как минимум 4 таких усей... Напряжно.

[VVS_]

Всякое моделиование должно быть в пределах разумного.
Есть некоторые признаки указывающие на границы адекватности моделей.

Зы: мож кто в железе реализует?

[vladimir_ar]

мож кто в железе реализует?

А он точно нормально работает? У меня большие сомнения...

[Nota Bene]

У меня большие сомнения...

R12 сделай 4.7кОм, а не 47кОм.

Offтопик:
Отношение автора к термостабильности в схеме безобразное.

[VVS_]

Местные ОС глубокие, термостабильность на уровне. Даже при разных резисторах в эмиттерах нет сильных уходов постоянки. Попрошу обратить внимание на малые коэффициенты усиления каскадов
Однако стабилизирующая интеграторная ОС по постоянке не помешает, чтобы емкость на выходе не лепить.

По поводу работы, у меня не случайно выходное напряжение 5-6 вольт, при бОльших размахах условие по гармоникам в модели не выполняется и гармоник наплодится куча. т.е. требуется повышение напруги питания. Однако как будет в реальном железе это еще вопрос(!)

Имхо, более интересна схема на двух дифкаскадах без ООС. В ней нет субъективизма по поводу выбора частотной коррекции.

[vladimir_ar]

12 сделай 4.7кОм, а не 47кОм.

Там и есть 4,7кОм, ввиду низкого допустимого размера рисунка не видно точки.

Так получше будет (вложение). Без разделительного кондера по выходу. Но выход плавает как хочет. Интегратор обязателен. И уплывает при сигнале на входе - не оч хорошо.


VVS_, И кто сказал, что только в безоснике можно достичь преобладание 2-й гармоники? Вполне легко. Вы мою схему видели.

[VVS_]

Владимир.. вы забыли источник тока от затвора Q5 до минуса. вот он вниз и не дает ничего.

[VVS_]

Поведение на большом сигнале(добавлен дарлингтон):



Мультисим спектрограмму рисует странно. Когда курсор подвидишь то пишет, что все четные гармоники как минимум на 15 дб больше нечетных, а рисует их одинаково попарно.. странно ;) короче надо в железе паять.

Зы: все же я настаиваю на варианте без ООС т.е. с 2 дифами надо выжать предел из концепции полной безОСности. При высокостабильных ИТ там проблем меньше будет.
Хотя интегратор в реальном железе по любому надо.

[kaskod]

VVS_, Ты анализом "Фурье" пользуйся, а не этим спектрографом.

[VVS_]

Мда..
Дело было вечером, делать было нечего.
В варианте схемы с ОС и одним дифкаскадом, при разомкнутой петле ОС(нагрузка 10 кОм в землю+источник тока на 6 мА к минусу), при выходном сигнале 10 В, добился искажений 0.02%. Странно, она не должна быть такой линейной, во всяком случае я не верю что верхний каскад с 300 ом в эмиттере способен так линейно преобразовывать напряжение в ток. Есть ли у кого-то комментарии?
Короче... Хватит моделировать, паять надо.

Добавлено через 6 минут

VVS_, Ты анализом "Фурье" пользуйся, а не этим спектрографом.

Ну его нафиг имхо... Лучше реальное железо. Это уже шаманство начинается.

[kaskod]

Ну его нафиг имхо... Лучше реальное железо. Это уже шаманство начинается.

Offтопик:
Незнаю...незнаю. У меня совпадение с железом чуть ли не 100% и ожидание звука то же. ИМХО характер звука, нормально спроектированного, определяется спектром, на вкус и цвет.....

[Nota Bene]

Местные ОС глубокие, термостабильность на уровне. Даже при разных резисторах в эмиттерах нет сильных уходов постоянки

При чем здесь уходы постоянки. При изменении температуры у вас меняются режимы работы всех каскадов. Напомню, что PN-переход имеет температурный дрейф минус 2 mV/°C, а все источники тока у вас в схеме не термокомпенсированы.

[VVS_]

Offтопик:
ИМХО характер звука, нормально спроектированного, определяется спектром, на вкус и цвет.....

Здесь вы правы. И какой спектр можно считать эталоном?
Быстро затухающий?

Добавлено через 36 секунд

При чем здесь уходы постоянки. При изменении температуры у вас меняются режимы работы всех каскадов. Напомню, что PN-переход имеет температурный дрейф минус 2 mV/°C, а все источники тока у вас в схеме не термокомпенсированы.

Интегратор в помощь и все.

[Nota Bene]

Offтопик:

Интегратор в помощь и все.

Блажен, кто верует...

[kaskod]

В безООСных безинтегратора вряд ли обойтись, оно конечно возможно, но.... .
---------------------------------
Спектр, да кому что. Кто гармонизаторы строит, кто "честные" уси ... В идеале спадаюший 2..3максимум гармоника и фсё

[anli]

Я удивляюсь. Во-первых, удивляюсь тому, что это названо "схемой" и даже обсуждается. Во-вторых, не понимаю совершенно, какой смысл обсуждать, если в ответ на внятное и точное замечание

При чем здесь уходы постоянки. При изменении температуры у вас меняются режимы работы всех каскадов. Напомню, что PN-переход имеет температурный дрейф минус 2 mV/°C, а все источники тока у вас в схеме не термокомпенсированы.

вместо попытки понять хоть что-то и поучиться хоть чему-то, мы видим:

Интегратор в помощь и все.

[Alex]

Я удивляюсь. Во-первых, удивляюсь тому, что это названо "схемой" и даже обсуждается.

Каждому хочеться оставить свою "веху"
В т.ч. и подобными "схэмами"....

[Nota Bene]

понять хоть что-то

Я пытался ненавязчиво намекнуть автору, что собирать эту сырую схему в макете еще рановато

Offтопик:

Каждому хочеться оставить свою "веху"
В т.ч. и подобными "схэмами"....

А как там звучит полностью твоя фраза "... загляни в учебник"?

[Alex]

А как там звучит полностью твоя фраза "... загляни в учебник"?

Прежде, чем сделать открытие, загляни в учебник" - инженерная мудрость.

[VVS_]

Товарищи, не занимайтесь буквоедством.
Да, здесь есть теормонестабильное влияние выходного дифкаскада с его термонестабьильным источником тока.
В остальном же условие разделение токов по 50% выполняется в самих дифкаскадах, плавает лишь выходное напряжение. Суть не в этом.

Я могу поставить интегратор который управляет источником тока второго дифкаскада и отслеживает "ноль" на выходе вот и все! Проблема уйдет. До кучи можно еще и в самих ИТ применить TL431.

Нафига бы мне здесь рисовать меры по стабилизации постоянки если это предметом обсуждения не является? Это - модель.
Будет реальное железо - будет другое.
Обсуждается модель и ее спектр затухания.

Добавлено через 2 часа 28 минут
Кто здесь говорил о необходимости наличия АЧХ УН существенно выше 20 кГц?
Просто на безОснике проще получить широкую АЧХ без последствий в плане устойчивости и лишних вч гармоник. насколько актуальна разница не знаю.. и насколько оно заметно на слух (изменения за пределами 20 кгц) тоже не знаю, точнее не верю в эту заметность (пока еще).

[Антиламповик]

Offтопик:
Частенько для получения "мягкого" спектра не борются с гармониками высшего порядка, а просто добавляют гармоник низшего