УН с однотактным выходом

[bukvarev]

Уважаемые форумчане!
Попробовал реализовать УН с однотактным выходом, "коротким" трактом и малыми искажениями... Решил применить "жесткое" управление транзистором Q11.
Изначально хотел все реализовать при небольшом усилении ДК, с "резисторными" нагрузками. Думаю, так будет лучше по звуку.
Схема первоначальной идеи.
Ее АФЧХ с разомкнутой ОООС: УН_резисторный_АФЧХ.pdf

Предыдущая схема усилителя мощности (вер. 0.3):MW_ver_0_3.pdf, предыдущая версия ПП.Плата_ver_0_3.pdf.
(вер. 0.5)MW_ver_0.5.pdf
Текущая версия схемы (ver.0.6): MW_schematics_ver_0.6.pdf .

[bukvarev]

макет (о котором я писал) имеет 0.006% от 10кГц до 100кГц (на меньшех частотах 0.005). чего еще надо?)) в смысле по скорости...

Рад, что идеи не пролетели мимо . Просто хочется всегда чего-то большего.

двуполюсная...у меня только негативные впечатления

Думаю, что правильная передача меандра (по меньшей мере, для широкополосного усилителя) на качество звука влияния оказывать не должна. А если обеспечить все фазовые выкрутасы за звуковой полосой, то это уже точно.

коррекция в моем макете: кондер с выхода УНа на базу ОЭ и с выхода УНа на землю (параллельно резику). устойчиво)))

В принципе, правильно приготовленный Миллер обеспечивает более широкую полосу по сравнению с RC коррекцией по запаздыванию. Можно и его внедрить...

Вообще Вадим belka, насколько я понимаю, мог бы по поводу коррекции что-нибудь подсказать, наверное?

- - - Добавлено - - -

Для этого, думаю, R14 должен в несколько раз превышать сопротивление б-э Q11

А так и есть: Re выходного ~1,3 Ом, Rвых Q5 >10 Ом. Уточнил. Порядка 3-5 Ом.

Offтопик:
Чего-то не пойму. В заголовке на новой странице опять вылезли эти "левые" вложения. На первой странице - все ОК. Может кто подскажет, что делать?

[hjvf]

на меньшех частотах

- ну ни идиот ли?! извинтиляюсь за свой французкий

буду следить за темой. но все таки я за элегантность.

[belka]

Вадим belka

R14. Увеличить и параллельно конденсатор коррекции. + Скорректировать усиление второй ветви УН.

Если получится мало усиления, развернуть ЭП после дифкаскада эмиттерами в питание и организовать над основным дифкаскадом следящие и.т.

Все искажения в данной топологии будут лежать рядом с недоразвитым и.т. выходной ступени у.н.

Посмотрел ещё.
Q1 и Q2 можно смело выбрасывать. Диод перевесить.

Новый движок на форуме, что ли? Для домохозяек наверное. Не видно схемы в шапке, приходится возвращаться, спотыкаться и падать.

[bukvarev]

R14. Увеличить и параллельно конденсатор коррекции.

На модели проверял диапазон изменения номинала R14 от 0 до 30 Ом. Искажения спадают значительно медленнее, чем усиление (прим. 6дБ на 10 дБ).

развернуть ЭП после дифкаскада эмиттерами в питание и организовать над основным дифкаскадом следящие и.т.

Думаю, будет значительно более сложная схема. Мысль о параллельном варианте Q2Q5 Q1Q6 была.

Все искажения в данной топологии будут лежать рядом с недоразвитым и.т. выходной ступени у.н.

Предлагаете усложнить каскад на Q19, или уменьшить R41? Вроде бы, значение R22 мало, поэтому хотел обойтись более простым ИТ.

[belka]

Мне не нравится. Не то. Нет уже простоты здесь. Есть сплошная кривизна...

[bukvarev]

Q1 и Q2 можно смело выбрасывать

Попробую на макете выкинуть. Диод - в коллекторную цепь ДК. Блин, маловато усиление у BFR93 .

[fakel]

З.Ы. Что-то не пойму, почему Вы считаете, что в ДК с несимметричным съемом тока должен быть большой уровень четных гармоник?

Дело не в съеме, а в развернутом ДК - у него токи плеч изменяются синфазно. Поэтому заявление

Все три имеют, на мой взгляд, недостаточную линейность

мягко говоря, не соответствует действительности

- - - Добавлено - - -

Т.е Q11 как бы имеет линейность и частотные свойства каскада ОБ.

Частотные - да, а вот линейность - нет. Она определяется сопром в эмиттере и при стремлении к нулю получим экспоненту ОЭ

- - - Добавлено - - -

Это позволяет в значительной мере уменьшить искажения применением не "эмиттерной", а "коллекторной" линеаризации.

Что это за зверь?

- - - Добавлено - - -

- выдержана частотная линейность нагрузки первого ДК и выходного сопротивления Q5 и Q6.

Они различаются в бета Q11 раз

[bukvarev]

мягко говоря, не соответствует действительности

Считаю, что ДК должен по меньшей мере обеспечивать линейность 0,001% при 10 мВ амплитуды на входе. 60 Ом Rэ в ДК ваших схем этому требованию не соответсвуют.

Что это за зверь?

Названо условно. Выбор оптимального значения нагрузочного резистора для каскада ОЭ.
При малых амплитудах выходного напряжения целесообразно минимизировать девиацию коллекторного тока, без оговорок.
При больших амплитудах выходного напряжения значительное влияние начинают оказывать другие источники нелинейности Ik(Uбэ).
Вот, например, тестовая схема.

Результаты при амплитуде вых. напряжения 40 В на 10 КГц при смещении 0,9425В (среднее значение напряжения соответствует 0,5 Uпит.) следующие:
Rн, КОм ___Uin, мВ ____Kr, %
400 _______2,1 _______1,098
200 _______3 _________0,814
100 _______4,5 _______0,498
50 ________8 _________0,275
25 ________15 ________0,077
10 ________35 ________0,374

Видно, что оптимум есть. При заданном Uвых есть некоторая "оптимальная" девиация Ik.
Кстати, также есть зависимость Kr от тока коллектора в рабочей точке. Например, у BFR93, по результату измерения на макете, при токе коллектора 5 мА уровень второй гармоники почти на 10 дБ меньше, чем при токе 20 мА,
однако уровень третьей - больше на ~6 дБ, а сам спектр более "длинный". А по интермодуляции - вообще данные в даташите приведены.Так что токи тоже выбраны вполне осознанно.

Частотные - да, а вот линейность - нет. Она определяется сопром в эмиттере и при стремлении к нулю получим экспоненту ОЭ

Каскад с ОБ тоже можно зарядить при минимальных значениях сопротивлений в эмиттере и базе
В приведенной схеме выходное сопротивление Q5Q6 достаточно для очень небольшой локальной ООС. При замене Q6 на ИОН искажения каскада Q5Q11 не увеличиваются (видимо, там значительную часть искажений вносит Q5). При прочих равных, выгоднее получить +6 дБ усиления за счет Q6. Вопрос дополнительной линеаризации - по факту дальнейшей работы с макетом.

Они различаются в бета Q11 раз

По переменному току - да. И что с того?

[fakel]

Считаю, что ДК должен по меньшей мере обеспечивать линейность 0,001% при 10 мВ амплитуды на входе. 60 Ом Rэ в ДК ваших схем этому требованию не соответсвуют.

Ваш - тоже

- - - Добавлено - - -

И что с того

Тау нагрузок разные. В итоге ОБ видит на своем входе комплексное сопро, а не активное, как хотелось бы

- - - Добавлено - - -

Каскад с ОБ тоже можно зарядить при минимальных значениях сопротивлений в эмиттере и базе

Тогда различия между ОЭ и ОБ в плане АЧХ ФЧХ и вых сопротивления исчезают. Остается различие в потребляемом токе от источника сигнала

- - - Добавлено - - -

В приведенной схеме выходное сопротивление Q5Q6 достаточно для очень небольшой локальной ООС.

Эта ООС нелинейна и явл основным источником искажений. rэ (Ом)=26мВ/Iо(мА) при 25*С

- - - Добавлено - - -

При замене Q6 на ИОН искажения каскада Q5Q11 не увеличиваются (видимо, там значительную часть искажений вносит Q5)

И Q11 тоже. Сама концепция разогнутого диффа не верна. Посмотри ВВ или СЛ там резик между эмиттерами раз в 10 больше входных и выходных сопротивлений ОК и ОБ

- - - Добавлено - - -

Или тут https://forum.vegalab.ru/attachment....0&d=1302190540

- - - Добавлено - - -

Или тут https://forum.vegalab.ru/attachment....0&d=1302190540

- - - Добавлено - - -

При больших амплитудах выходного напряжения значительное влияние начинают оказывать другие источники нелинейности Ik(Uбэ).

Каскод в помощь

- - - Добавлено - - -

Разогнутый дифф хорош только в усях с симметричным УН на еще одном таком же диффе противоп проводимости

[bukvarev]

Тау нагрузок разные. В итоге ОБ видит на своем входе комплексное сопро, а не активное, как хотелось бы

Использованы весьма высокочастотные приборы. В звуковом диапазоне частот коэффициенты усиления по току ЭП уже становятся частотно-независимыми. Выходной индуктивностью Q5 можно пренебречь. А дифф. сопротивление Q6 в цепи базы Q11 также достаточно мало.

Тогда различия между ОЭ и ОБ в плане АЧХ ФЧХ и вых сопротивления исчезают.

У меня не было цели зарядить какой-то конкретный способ включения. Была задача максимизировать усиление. А каскады ЭП при этом обеспечивают, скажем так, приемлемую развязку нагрузки ДК от Q11.

Эта ООС нелинейна и явл основным источником искажений. rэ (Ом)=26мВ/Iо(мА) при 25*С

За усиление нужно платить.

Посмотри ВВ или СЛ там резик между эмиттерами раз в 10 больше входных и выходных сопротивлений ОК и ОБ

Там другая идеология. Основное усиление возложено на ОУ. А УН по максимуму линеаризован. Здесь - не так.

Каскод в помощь

Пробовал и каскод. Конечно, он должен уменьшить вклад ЭрлИ. Что-то на практике нет такой значительной разницы в линейности. Кстати, вклад нелинейной емкости транзистора при ОБ и в обсуждаемом случае примерно одинаков. Все быстро портится с ростом Uвых.

Вообще, хотел попробовать комбинацию очень линейного ДК с усилением 10-15 дБ и максимально возможного усиления вых. каскада. Именно - однотактного. Поэтому - данную тему и завел. Достоинства и недостатки, и схемные решения симм. топологии давно известны.

[hjvf]

а можити поподробнее о Q11 рассказать. в чем преимущества такого управления?

[bukvarev]

а можити поподробнее о Q11 рассказать. в чем преимущества такого управления?

Это - эксперимент по "выжиманию" из отдельно взятого транзистора по максимуму. Не более того.

[hjvf]

понятно...
еще, Вы в первом посте о "коротком" тракте говорите, я конечно понимаю, что он и не сильно то длинный, но правда - первые Ваши выкладки были изящнее... нет смысла лепить невероятности... вон Сигатариус вой 4ДК так и не сделал, а только 0.0001 показывал... а у меня есть в симе модели, которые 0.00001 показывает, а в жизни 0.0008 и выше прыгнуть конструктив не позволит! так что очень хочется увидить действительно "короткий" тракт, изящную, не перегруженную схему и конечный конструктив! Желаю удачи! надеюсь Ваши, безусловно интересные, идею перерастут в отличный усилитель, который многие повторят!

[fakel]

Здесь - не так.

Тогда низких искажений не жди.

Кстати, вклад нелинейной емкости транзистора при ОБ и в обсуждаемом случае примерно одинаков. Все быстро портится с ростом Uвых.

Следящий каскод поможет. В приведенной мной ссылке он есть.

За усиление нужно платить.

Сделай обычный ДК, его нелинейность существенно меньше

- - - Добавлено - - -

так что очень хочется увидить действительно "короткий" тракт, изящную, не перегруженную схему

Холтон, если хочется еще - то Отала

- - - Добавлено - - -

Это - эксперимент по "выжиманию" из отдельно взятого транзистора по максимуму. Не более того.

Тогда вот https://forum.vegalab.ru/attachment....5&d=1305439296 только лампу заменить на транзисторы

- - - Добавлено - - -

очень линейного ДК

Д. Селф Глава "Радикальные методы улучшения линейности входного каскада"

[hjvf]

Холтон

ну да, сейчас...только паяльник нагреется

[bukvarev]

Д. Селф Глава "Радикальные методы улучшения линейности входного каскада"

Ну, это уже лишнее И так достаточно будет.

- - - Добавлено - - -

так что очень хочется увидить действительно "короткий" тракт, изящную, не перегруженную схему и конечный конструктив! Желаю удачи!

Спасибо!

Сделай обычный ДК, его нелинейность существенно меньше

Хорошо, подумаю над этим предложением.

[fakel]

ну да, сейчас...только паяльник нагреется

Напрасно. Вполне себе неплохой усь, надо только правильно готовить: тройка на выходе, каскодный УН, входной ДК с динамической нагрузкой

[bukvarev]

надо только правильно готовить: тройка на выходе, каскодный УН, входной ДК с динамической нагрузкой

Вот вот, сразу выложен "джентельменский набор".

[fakel]

Ну да, а как иначе?

[bukvarev]

После работы немного попаял... Усилитель медленно эволюционирует... Пока ДК не трогаю, все выход покручиваю.
Выглядит это безобразие так:

Текущая схема.

Спектр при 20 В ампл.

Осц. при начале клипа (50В ампл).

И меандр 100 КГц (50В ампл).


Как запаялся R14, не помню. Блин, тяжело пытаться удержаться в рамках концепции .
В результате - чувствительность - 20В/2,2мВ (-6 дБ коту под хвост )
Оптимальное значение R22 порядка 12 кОм.
Судя по нижней полуволне на осциллограмме, источник тока тормозит при малых Ukэ.
Наверное, без составного (возможно с полевым прибором) не получится , а усложнять схему не хочется.

Спектр быстроспадающий, как в модели. Там вообще уровень 4-й и выше - лучше -100 дБ. Здесь пока не понятно. Нужно будет все причесать и записать через режектор на звуковуху.

В планах:
- заменить наспех сколоченную цепь D11R45 на ИОН;
- уменьшить номиналы R9, R44;
- заняться источником тока на Q19;
- возможно, перелопатить полностью .