Усилитель - повторитель

[patka]

Доброго времени суток.
Хотелось бы узнать Ваше мнение по поводу прилагаемой схемы усилителя (усилитель пока существует только в виде электронной модели). Задача данного устройства качественно умощнить сигнал с коэффициентом усиления по напряжению равным 1 или 2. Усиление определяется глубиной обратной связи - установкой перемычки или резистора R12. Схема дана для усиления равному единице. Данный усилитель предполагается подключать к УН на базе пятнадцати вольтового ОУ - в этом случае усиление выставляется равным двойке, либо к ламповому УН (не исключаю возможности его появления) - коэффициент усиления устанавливается равным 1. Схема усилителя классическая (как оказалась напоминает "Ланзар"), подключение диф. каскада к транзисторам Q7, Q8 взято у Никитина за что ему большое спасибо. В диф. каскаде нет резисторов поскольку они снижают усиление и тем самым снижают глубину ОООС. Исправление всей кривизны возложено на ОООС. Поскольку в усилителях я профан, то хотелось бы спросить совета по поводу частотной коррекции усилителя - ёмкости конденсаторов С3-С6 выбраны от фонаря, а также совета по поводу температурной компенсации - насколько M1 адекватен в этой схеме.

[fakel]

Распиши подробнее, что хотел добиться и как добивался, почему применил именно такие схемные решения.

[patka]

Собственно поначалу появилось желание получить выходной каскад (ВК) работающий в режиме АВ и имеющий минимальные искажения, который можно было бы подключать к практически любому усилителю напряжения (УН). Под минимальными искажениями подразумевается традиционное стремление минимизировать нелинейные искажения, поскольку другие субъективные оценки усилителей - прозрачность и воздушность звучания, мягкий звук и т.д. количественным оценкам, более менее объективно отражающим качество звука не подлежат.
К сожалению ВК на базе эмиттерных и истоковых повторителей , не смотря на наличие у них "природной" обратной связи по напряжению, всё же даёт определённые искажения дальнейшее снижение которых, возможно применением различных сверхлинейных транзисторов, конденсаторов с золочёной маркировкой и прочими танцами с бубном не всегда имеющими логически здравое объяснение. Другой путь - добавит к ВК усилитель напряжения, и охватить всё это ОООС. Поэтому появилось стремление добавить к ВК УН с минимальным усложнением конструкции и максимальной линеаризацией за счёт ОООС. Для достижения максимально глубокой ОООС (если уж охватывать ОООС то без компромиссов), а значит и максимального снижения искажений нужно добиться максимально возможного коэффициента усиления до охвата усилителя общей обратной связью. Для этого, как уже было написано выше, приняты следующие меры - нет резисторов во входном дифференциальном каскаде, а также подключение данного каскада к управляемым генераторам тока выполнено по Никитинской схеме (обвязка транзисторов Q7, Q8) дающей дополнительный выигрыш в усилении. Также из особенностей схемы (если можно так сказать) - повышенный ток во входном дифференциальном каскаде, что бы он мог эффективно раскачивать выходной каскад - уж не знаю насколько это хорошо.
Схема усилителя выбрана такой классической потому что проще уже некуда - если ещё проще то существенно больше искажений, а если меньше искажений то схема существенно усложняется.

[Александр Котов]

А какова полоса пропускания данного усилителя на номинальной мощности без ООС?

[.Васильев]

Выброс есть и змейка. Есть признаки неустойчивой работы ,свистит при добавке последовательно с генератором резистора на входе начиная с 10ом.

[fakel]

Собственно поначалу появилось желание получить выходной каскад (ВК) работающий в режиме АВ и имеющий минимальные искажения, который можно было бы подключать к практически любому усилителю напряжения (УН).

Посмотри схемотехнику SAPRa

---------- Сообщение добавлено 09.14 ---------- Предыдущее сообщение было 09.08 ----------

а также подключение данного каскада к управляемым генераторам тока выполнено по Никитинской схеме (обвязка транзисторов Q7, Q8) дающей дополнительный выигрыш в усилении.

Не такой уж и большой выигрыш. Ставь зеркало, а перед УН - ЭП

---------- Сообщение добавлено 09.16 ---------- Предыдущее сообщение было 09.14 ----------

Также из особенностей схемы (если можно так сказать) - повышенный ток во входном дифференциальном каскаде, что бы он мог эффективно раскачивать выходной каскад - уж не знаю насколько это хорошо.

Это очень хорошо! Маленький ток рождает ТИМ-искажения и единственная причина ему - малошумящий режим (если ДК ставится на входе УНа, в Холтоне 2ой ДК работает с хорошим током)

[Shaq]

Шумы по напряжению в биполярном транзисторе падают с ростом тока эмитера, т.к. эмитерное сопротивление падает быстрее чем растет shot noise коллекторного тока.
Токовый шум и входной ток смещения будут понятное дело расти.

[patka]

Выброс есть и змейка. Есть признаки неустойчивой работы ,свистит при добавке последовательно с генератором резистора на входе начиная с 10ом.

Спасибо, что показали. Для предотвращения свиста и повышения устойчивости можно добавить на вход усилителя RC фильтр, но он зараза вносит свои искажения. Также для повышения устойчивости нужно увеличить ёмкость С3, С4 предположительно до 1nF. Фазовая задержка для этой схемы великовата (отсюда и неустойчивость), не знаю можно ли ещё, что выжать с этой схемы.

---------- Сообщение добавлено 22.52 ---------- Предыдущее сообщение было 22.48 ----------

Ставь зеркало, а перед УН - ЭП

Не могли бы Вы пояснить мне преимущества токового зеркала. По моему разумению быстродействие ТЗ ничуть не лучше предложенного решения.

---------- Сообщение добавлено 23.05 ---------- Предыдущее сообщение было 22.52 ----------

А какова полоса пропускания данного усилителя на номинальной мощности без ООС?

При той кривой коррекции, что на схеме около 4,5 МГц.

[fakel]

Не могли бы Вы пояснить мне преимущества токового зеркала. По моему разумению быстродействие ТЗ ничуть не лучше предложенного решения.

Кратко - удвоенный ток быстрее перезаряжает миллера. Подробнее - у Д. Селфа

---------- Сообщение добавлено 09.11 ---------- Предыдущее сообщение было 09.09 ----------

но он зараза вносит свои искажения.

Вот тут надо проверить, вносит ли он искажения только в этой схеме (как доп сопро, на котором падает входной ток), тогда проблема не в нем

[Shaq]

Нельзя в таком случае нагружать ДК на токовое зеркала, т.к. ток УНов в реальности будет неопределен. В симуляторе будет работать из-за полной едентичности транзисторов.
Уже который раз всплывает.

[fakel]

Нельзя в таком случае нагружать ДК на токовое зеркала, т.к. ток УНов в реальности будет неопределен. В симуляторе будет работать из-за полной едентичности транзисторов.
Уже который раз всплывает.

Ах да, тут же симметричная схема...

[SAPR]

Самый главный недостаток схемы - большое синфазное напряжение. Остальное уже несущественно.

[patka]

Самый главный недостаток схемы - большое синфазное напряжение. Остальное уже несущественно.

Согласен с Вами и спасибо за комментарий. В таком случае, что если выполнить усилитель в инверсном включении (схему прилагаю). Тогда схема ещё более упрощается. Генераторы тока не нужны, достаточно резисторов. Частотная коррекция выполняется одним резистором (R6) и двумя конденсаторами (С13, С14). И вроде как выбросы и склонность к возбуждению усилителя побороли.

[Shurik]

200пик в ООС - нонсенс!

[audiomun]

если выполнить усилитель в инверсном включении. И вроде как выбросы и склонность к возбуждению усилителя побороли.

Потому и побороли, что инверсное включение, неинвертирующая схема УМЗЧ с усилением по напряжению равным единице - моветон..... Что ток дифференциального каскада большой, это хорошо, но для наилучшей линейности здесь ещё необходимо соблюдение условия равенства токов Q4 (Q6) и Q7 (Q8), поэтому нужно либо ещё увеличивать ток дифференциального каскада, либо поставить перед выходными ПТ каскад ЭП, при этом уменьшив ток Q7,Q8.

[patka]

неинвертирующая схема УМЗЧ с усилением по напряжению равным единице - моветон.....

Ну вот... ктоб мне это раньше сказал.

для наилучшей линейности здесь ещё необходимо соблюдение условия равенства токов Q4 (Q6) и Q7 (Q8)

Если бы базы Q7 и Q8 были бы жёстко привязаны к опорному напряжению - то да. Но поскольку их "болтает" в противофазе токам Q4 и Q6 - то наверное не обязательно.

[SAPR]

Ну вот... ктоб мне это раньше сказал.

Низкое входное сопр.

Данный усилитель предполагается подключать к УН на базе пятнадцати вольтового ОУ - в этом случае усиление выставляется равным двойке, либо к ламповому УН (не исключаю возможности его появления) - коэффициент усиления устанавливается равным 1.

Даже ОУ при полном размахе вых. напр. проблематично работать на 2.5 к.

[fakel]

Потому и побороли, что инверсное включение, неинвертирующая схема УМЗЧ с усилением по напряжению равным единице - моветон.....

Да не. Если вотльтодобавку от выхода прибавить, (любимая фишка SAPRa!, да и моя тоже) то все норм будет

[SAPR]

Если вотльтодобавку от выхода прибавить

То можно :
1. Избавиться от синфазного напр.
2. Сократить количество деталей ( 6 маломощных БТ + 3 ПТ в выхлоп)
3. В режиме повторителя получить высокое входное сопр. и искажения -120 дБ
4. Обойтись одним источником питания (в схеме ТС нужно для УНа использовать дополнительный, более высоковольтный, чем для питания выходников)

[lazertok]

Если вотльтодобавку от выхода прибавить, (любимая фишка SAPRa!, да и моя тоже) то все норм будет

То можно :
3. ..... получить .... искажения -120 дБ

только наблюдения в симе (без наездов)
- во всех схемах с вольтодобавкой, мне не удалось вытянуть спект ниже минус 120дБ (просто шум по спектру) и думаю это только из-за ней,
к тому же включение емкостей типа электролитов в местных ОС для качественного звука- не есть гут
- моё мнение... сорри.