Простой усилитель на MOSFET

[---Sergey---]

Набросал простой, не очень мощный (можно для полочников) усилитель (вторую пару на выходе можно убрать).
Основная цель - простота, дешевизна, хорошие параметры и повторяемость (практически усилитель выходного дня).
Захотел полностью на полевиках. Пока поставил самые дешевые и, вроде как, не "звуковые" транзисторы.
Просчитывал для 2В входного напряжения (эффективное).
Ток выходных - 85мА на одну пару.
Пока набросал схему в симуляторе (основной каркас), но в железе все должно работать.
Во вложении 2 спектра при мощности 1 и 40 Ватт на 4 ОМа. Постоянка на выходе менее 1 мВ без интегратора.
В железе пока не делал.
Покритикуйте схему, пожалуйста.

P.S. Немного зарапортовался и вогнал усилитель в клип (25В питания недостаточно для 40Вт.) Исправил графики искажений для питания 35В.

[Игорь_ЕД]

А Вы попробуйте один экземпляр собрать на полевиках, а второй на биполярах. Будет интересно сравнить, что лучше. Год назад один товарищ делал похожую схему, но на биполярах. Не знаю, чем закончилось. Вроде никто не повторяет. Схемотехника стандартная и применяется в ОУ. Там правда токовое зеркало делают не простое, а улучшенное Уилсона. Может для полевиков это не нужно. Если бы дело касалось биполяров, то я бы сказал, что каскад с общей базой имеет повышенное выходное сопротивление и сразу выходной каскад ему не раскачать. Может и тут предвыход нужен. Высокое выходное сопротивление КУНа и высокие ёмкости полевиков выходного каскада образуют естественную коррекцию, которая будет непредсказуемой, что нехорошо. Как насчёт термостабильности?

[audiomun]

Захотел полностью на полевиках.

Не полностью - Q4, Q6 биполяры. Источник тока входного дифкаскада можно сделать на двух БТ, будет даже лучше.

[---Sergey---]

Игорь_ЕД
По поводу высокого выходного сопротивления усилителя напряжения - да, есть такое, поэтому ток каскада с ОЗ = 15мА. Я пробовал ставить 1 каскад повторителя на биполярах - усиление на НЧ и в звуковом диапазоне падает, на ВЧ возрастает, но очень незначительно, почти не заметно и гармоники выше, поэтому оставил так. Просто не хотел усложнять схему. Туда бы пошел параллельный повторитель для хорошего разряда емкости затворов, но пока не пробовал.

---------- Добавлено в 22:23 ---------- Предыдущее сообщение в 22:21 ----------

Не полностью - Q4, Q6 биполяры. Источник тока входного дифкаскада можно сделать на двух БТ, будет даже лучше.

Вячеслав, еще буду пробовать, схема не окончательная. Думаю вы правы, на биполярах будет лучше, там емкость ниже КБ.

[---Sergey---]

Следующий вариант с биполярами в ИТ и спектр на 40Вт.
Почти в 2 раза ниже гармоники 0,0002%.

[---Sergey---]

А Вы попробуйте один экземпляр собрать на полевиках, а второй на биполярах. Будет интересно сравнить, что лучше. Год назад один товарищ делал похожую схему, но на биполярах. Не знаю, чем закончилось.

На биполярах схема будет намного сложней, напрямую заменить не получится, будет или составные (или Шиклаи) в диф каскаде, и ..или повторитель после него для раскачки ОБ + минимум тройка ОК на выходе.
Получится что-то типа "Уникума" Виктора Жуковского ))) , у меня по подобной схеме собран усилитель для наушников, звучит бесподобно, но схема сложнее:
Ушник на базе "Уникума"

[Серый Мыш]

Привет тёзка!
Симулятор это хорошо, но это пока только "на бумаге". Вертикальные мосфеты без схемы термостабилизации уйдут "в разгон". И посмотри насчёт сквозных токов при перегрузке по напряжению. У мосфетов в насыщении увеличиваются внутренние емкости и падает усиление. Потому из насыщения выходят тяжело. Собсно нужны схемы "противонасыщения".

[Jenyok]

Ну тогда уж Q4, Q6 тоже полевики ставьте !!!
Вот...
.

[---Sergey---]

Ну тогда уж Q4, Q6 тоже полевики ставьте !!!

Они там не нужны в источнике тока, да и потери напряжения с ними больше (нужно поднимать питание усилителя напряжения)

[viktor8m]

Симулятор это хорошо, но это пока только "на бумаге".

Вот именно, особенно входной каскад, в симуляторе идеально одинаковые транзисторы, в железе всё намного хуже. Кстати, очень странно выбор на вход именно IRF530, у которого большие ёмкости переходов, чем не устраивают там IRF510, например?

[---Sergey---]

Кстати, очень странно выбор на вход именно IRF530, у которого большие ёмкости переходов, чем не устраивают там IRF510, например?

Можно и IRF510, но у него ниже крутизна в 3 раза, а это усиление..., с ним симулятор показывает выше искажения. Но, учитывая низкую емкость затвора (140 против 600пФ), можно пробовать. Хотя посмотрите на емкость конденсатора входного ФНЧ в любом усилителе...
Эта схема всего-лишь скелет.
Кстати по выбору транзисторов тоже интересны мнения.

[audiomun]

выбор на вход именно IRF530, у которого большие ёмкости переходов, чем не устраивают там IRF510, например?

Еще лучше по этому показателю - отечественные КП902.

[viktor8m]

но у него ниже крутизна в 3 раза, а это усиление...

Понял причину выбора, но основная проблема в любом случае будет подобрать в диф. каскад близкую пару по характеристикам, у мосфетов огромный разброс, придётся выбирать из нескольких десятков.

[---Sergey---]

Понял причину выбора, но основная проблема в любом случае будет подобрать в диф. каскад близкую пару по характеристикам, у мосфетов огромный разброс, придётся выбирать из нескольких десятков.

Обратите внимание на номинал резистора R1, я его тоже подбирал при симуляции по минимальному напряжению между стоками Q1,Q16, также токи можно баллансировать и изменением резисторов в источниках тока + ООС свое сделает. Подобрать полевики, конечно желательно, но в пределах разумного.
Может еще усложню токовое зеркало.

[viktor8m]

Подобрать полевики, конечно желательно, но в пределах разумного.

Нет, входной диф. каскад хорошо работает только при очень близких характеристиках (не более +-5% разброса) пары, иначе искажения на уровне симулятора даже близко не получить, да и на звуке отразится (несимметричность\несогласованность там допускается только, если она статическая, т.е. абсолютно не зависит от усиливаемого сигнала). Большинство усилителей на дискретных деталях (в т.ч. прекрасные в симуляторе) плохо звучат именно из-за плохого входного каскада, никакой другой каскад в усилителе так не влияет на звук.

[---Sergey---]

viktor8m, есть ли сдвоенные пары на одном кристалле с подобными характеристиками?

[viktor8m]

viktor8m, есть ли сдвоенные пары на одном кристалле с подобными характеристиками?

Есть много у разных производителей, но они как правило в соике, т.е. мощность мала, надо добавлять ещё каскоды (на обычных мосфетах), чтобы уменьшить напряжение на входной паре.

[---Sergey---]

viktor8m, понял, можно и каскод сделать, но сложность схемы растет.
Какие пары вы имели в виду?

[viktor8m]

но сложность схемы растет.

Если звук важен, то лишних два транзистора не жалко, да и тепловые искажения входного каскада уменьшатся (они тем меньше, чем меньше изменение мощности, рассеивающейся на входных транзисторах при подаче сигнала, вернее чем меньше разница этих мощностей).

[.Васильев]

можно дифкаскады с вк развязать повторителем в классе а.как у мэтра Шушурина сделано .Токовое зеркало тогда не приделах,освободившийся транзистор в генератор тока уйдет.Общее число транзисторов останется прежним