Усилитель по схеме операционника

[Lapasso]

Разработка Усилителя по схемотехнике операционного усилителя.

Вариант схемы на 16 июня 2012г. Обсуждение с поста 148 данной ветки.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1555231

Вариант схемы на 20 мая 2011г. Обсуждение с поста 2 данной ветки.


Требования к усилителю:
Напряжение питания +/-15 - 30в.
Мощность отдаваемая в нагрузку 10 - 20 вт на сопротивление нагрузки 8 Ом.
Независимость режимов работы транзисторов от напряжения источника питания.
Минимальное количество подстроечных элементов.
Использование недорогих транзисторов.
Выходной каскад на полевых транзисторах типа IRF540 и IRF9540.
Отсутствие электролитических конденсаторов в сигнальных цепях.
В качестве предоконечного каскада использовать транзисторы без радиаторов.
При неисправности выходных транзисторов исключить выход из строя других деталей.
Все замечания и дополнения принимаются.

[aif.66]

Ух ты
Техзадание тянет на диссертацию.

[fakel]

Ух ты
Техзадание тянет на диссертацию.

А не проще ли тупо готовый опер забуферить? Зачем такое?

---------- Добавлено в 23:16 ---------- Предыдущее сообщение в 23:09 ----------

C9 или С5 сделать электролитом 1000 и более мкФ.
С ТЗ согласуется - звук через него не идет.
R3 убрать.
С3 зашунтировать электролитом 1000мк
VT3 VT4 можно заменить на СРПП - уйдут ИТ в эмиттерах.

[Lapasso]

Данный вариант собран на макетной плате.
с5 и с9 поставил так как на плате длинная дорожка - поставил с 2-х сторон дорожки. Хотя можно и один.
По поводу электролитов пока не пробовал.
R3 задает ток через все каскады усилителя им задают быстродействие усилка.
VT3 и VT4 ввел, так как была неодинакова форма сигнала для положительной и отрицательной полуволн.
VT14 и VT15 сильно нагружали (несимметрично) первый диф. каскад.

[fakel]

В качестве предоконечного каскада использовать транзисторы без радиаторов.

См. включение драйверов https://forum.vegalab.ru/showthread.php/47468

[mAxSpace]

Непонятно...
Ну то что усилитель хочется это ясно, а зачем такие странные условия ?

---------- Добавлено в 22:29 ---------- Предыдущее сообщение в 22:28 ----------

Тем более почти все усилители являются операционными усилителями.

[dekko]

а зачем это?

[Hrach]

и как у всех, как всегда получился "чуток новороченный" Холтон

Offтопик:
Rich, как не крути

[fakel]

Offтопик:
Hrach, зачем ты убиваешь свои ветки. Пусть торчат другим на радость!

[Lapasso]

Нужна помощь
по температурной стабилизации тока покоя выходных транзисторов.
Ток покоя выходных транзисторов сильно зависит от температуры.
при 20 градусах ток покоя 120 ма
при 30 градусах ток покоя 60 ма
при 40 градусах ток покоя 40 ма
Есть вариант между эмиттерами VT19 и VT20 включить элемент независящий от температуры и подобрать его так, чтобы ток не зависел от температуры.
1 вариант - несколько последовательно соединенных диодов.
2 вариант - стабилитрон.
3 вариант - регулируемый стабилитрон TL431.
Какой вариант лучше?

[fakel]

Попробуй вместо VT19 мосфет что и на выходе
Выходники забуфери, а то теряешь скорость нарастания и полосу
VT10 VT12 можешь спокойно заменить резиками, на искажениях это не скажется - резики высокоомные
R15 замени на светодиод, улучшишь стабилизацию тока УН
Базы VT13 VT18 оторви от коллектора VT13 и устрой им отдельное питание - т.е. преврати VT13 в ИТ

---------- Добавлено в 17:37 ---------- Предыдущее сообщение в 17:35 ----------

При этом базы VT1 VT2 пусть останутся на коллекторе VT13

---------- Добавлено в 17:39 ---------- Предыдущее сообщение в 17:37 ----------

VT18 можно убрать, перенеся цепь его коллектора в коллектор VT15. Уберется коллектроная емкость VT18

---------- Добавлено в 17:40 ---------- Предыдущее сообщение в 17:39 ----------

Не, не так: VT18 переверни проводимость и включи повторителем как VT20. уравняешь скорости нарастания туда и обратно

---------- Добавлено в 17:41 ---------- Предыдущее сообщение в 17:40 ----------

Вместо VT19 можешь поставить токовый шунт. Все проблемы с дрейфом тока покоя решатся

[Lapasso]

спасибо за советы.

по поводу vt19 попробую.
vt10 и vt12 первоначально были резисторы результат такой же. Но потом решил поставить транзисторы, чтобы ток не менялся при изменении напряжения питания.
R15 сопротивление в цепи обратной связи. Как его менять на светодиод - не понял?
Что за токовый шунт вместо vt19?
По поводу переворачивания vt18 в курсе (что будет лучше) - это оставлю на последок , как последний вариант.
По поводу отрыва базы VT13 VT18 от коллектора VT13 и давания им отдельного питания не понял зачем?
Я планировал: с помощью R3 задать ток на первый и второй диф.каскад. и задать ток через VT18 и VT20, чтобы токи всех каскадов определялись только номиналом R3.

Сначала я хочу разобраться с током покоя , а потом с уравниванием скоростей.
Если взять усилитель без полевиков то схема вполне рабочая. Подавал прямоуголку на предварительный усилитель с частотой 1500 кГц. сигнал был симметричен, без выбросов.
С полевиками имеет место неодинаковая скорость нарастания. На фронте импульса одиночный выброс в 2 раза больше сигнала по амплитуде, а на спаде выброса нет совсем.
При уменьшении номинала R26 уменьшается длительность импульса, а его амплитуда нет. (После будут фотки сигнала)
На синусе все гораздо лучше. Гармоники появляются только после частоты 400 кГц.

[fakel]

vt10 и vt12 первоначально были резисторы результат такой же. Но потом решил поставить транзисторы, чтобы ток не менялся при изменении напряжения питания.

Изменение тока через них не так страшно, как через второй ДК (Q14 Q15)
А с VT13-диодом второй ДК от этого не застрахован

R15 сопротивление в цепи обратной связи. Как его менять на светодиод - не понял?

Сорри, R5

Что за токовый шунт вместо vt19?

здесь дофига тем по нему, поиск рулит

По поводу отрыва базы VT13 VT18 от коллектора VT13 и давания им отдельного питания не понял зачем?

https://forum.vegalab.ru/showthread.php/47960

Я планировал: с помощью R3 задать ток на первый и второй диф.каскад. и задать ток через VT18 и VT20, чтобы токи всех каскадов определялись только номиналом R3.

Тогда вместо R3 - источник тока на полевике

С полевиками имеет место неодинаковая скорость нарастания.

Перевернуть Q18 повторителем

---------- Добавлено в 20:10 ---------- Предыдущее сообщение в 20:07 ----------

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1302593

[Lapasso]

Инфы достаточно будем разбираться.

По поводу токового шунта ничего не нашел. Может быть подразумевался транзисторный шунт как "И. АКУЛИНИЧЕВ , Журнал "Радио", 1989, №10, с. 56

Теперь еще вопрос?
Если вместо R3 - источник тока на полевике ,а R5 светодиод, то напряжение на С5 будет фактически постоянным. И для изменения тока через транзисторы vt10 , vt11 , vt12 придется подбирать R6 , R14 , R17.

У меня сделано так:
Напряжение питания цепочки R3 , VT9 , R5 =10в. и хорошо стабилизировано. Резистором R3 задается ток через VT9.(1ма) соответственно ток через VT11 будет тоже 1ма, а через VT10 , VT12 - 0.5 ма. и будет зависеть только от соотношения резисторов R5 , R6 , R14 , R17. и тока определяемым R3. Меняя который мы меняем ток всего усилителя. (При подборе надо менять не 3 сопротивления , а только 1)
Внизу получили токовое зеркало на 4 транзисторах. Вверху получаем аналогичное токовое зеркало только на другом типе транзисторов.
Ток через R9 , R10 - 0.5 ма. Ток через VT13 - 1ма. VT18 -2 ма. Токовое зеркало на VT16 , VT17 обеспечивает равенство токов 2 диф. каскада.

[dekko]

Offтопик:
и всё же... это всё зачем?

[fakel]

По поводу токового шунта ничего не нашел. Может быть подразумевался транзисторный шунт как "И. АКУЛИНИЧЕВ , Журнал "Радио", 1989, №10, с. 56

Он самый.

Если вместо R3 - источник тока на полевике ,а R5 светодиод, то напряжение на С5 будет фактически постоянным. И для изменения тока через транзисторы vt10 , vt11 , vt12 придется подбирать R6 , R14 , R17.

Их и так подбирать придется. Это не микросхема, где тр-ры 9-12 выполнены на одном кристалле. Фокус не пройдет

[Lapasso]

Не знаю как насчет подбирать. У меня используются 1 процентные резисторы. Номинал выбран из расчета падения напряжения на них от 0,2 до 1 вольта. Транзисторы из одной партии подбирал по одинаковому усилению. При измерении падения напряжения на резисторах разброс был менее 3 процентов.(при нахождении вдали от источников нагрева). Думаю меня это устроит. А в микросхемах как я понимаю транзисторы идентичны на кристалле и резисторы можно не ставить. Да конечно VT7 , VT8 , VT5 , VT6 когда нагреваещь пальцем дают значительное изменение постоянки на выходе.(до 100 мв.) Поэтому лучше их ставить парные в одном корпусе. А когда нагревал VT1 , VT2 постоянка на выходе не меняется совсем. (Это при отключенном R16).

[fakel]

И все-таки мне кажется, что ИТ для ЭП это перебор. Резисторы в эмиттерах ЭП не приведут к колебаниям тока, при изменении напряжения питания т.к. посажены на выход стабилизатора VR2. Поэтому отпадает необходимость в зеркале VT9-12

---------- Добавлено в 00:29 ---------- Предыдущее сообщение в 00:26 ----------

Также не оправдано применение стабилизатора VR1 - ток потребления весьма мал, достаточно стабилитрона

---------- Добавлено в 00:29 ---------- Предыдущее сообщение в 00:29 ----------

к тому же питание баз каскода лучше сделать плавающим

[Lapasso]

Да по схеме забыл указать , что операционник питается +/-5в от стабилизаторов.
А у стабилизаторов коэффициент стабилизации все же выше ,чем у отдельного стабилитрона.
И мне хотелось, чтобы усилок работал в большом интервале питающих напряжений без изменения схемы.Например при питании +/- 10 в. - резистор в цепи стабилитрона примерно на 500 ом при токе стабилитрона 10ма., а при питании +/- 30 в этот резюк должен быть расчитан на 2 вт тепла при токе через стабилитрон 50 ма. Либо стабилитрон питать генератором тока.
Правда у стабилизаторов есть одно ограничение:данные типы не работают при напряжении больше 30 в. Но можно поискать другие.типа 142ен12 вроде работают до 60в.
А если впоследствии я захочу сделать питание от +/- 10 до +/- 60 в?

И что значит питание баз каскода лучше сделать плавающим ? (В теории я не силен) но вроде каскод делают для уменьшения эффекта Миллера который встречается только у транзисторов включенных по схеме с ОЭ. и который тем сильнее проявляется, чем больше меняется напряжение на колекторах VT5 ,VT6.
может быть одна из этих схем?

[fakel]

может быть одна из этих схем?

Вторая. Здесь я предлагаю плавающее питание, чтобы уменьшить Эрли на синфазном сигнале т.е. улучшить его подавления и снизить связанные с ним искажения. Стабилитрон подключить к средней точке эмиттерных резисторов ДК - это немножко другое чем плавающий каскод, который уменьшает входную и выходную емкость и проводимость