Усилитель на ОУ с выходным каскадом Никитина

[mellowman]

Т.к. после сборки клона 4330 выяснилось, что он не совсем подходит к моим АС, но играет хорошо, решил сделать подобный вариант, но с более низким уровнем шума.

Схема:


В симуляторе всё выглядит очень хорошо, собрал макет (без термостабилизации ) на такой плате:



Транс 2х25В (пробовал с 2х18, всё нормально работает), фильтр в БП — 2х10000 мкФ. Гармоник 100Гц нет, шум — минимальный (слышен примерно с 10 сантиметров от динамика 110дб/вт). Сейчас выходная мощность в районе 12Вт, т.к. у меня он будет использоваться для поканального усиления, мне более чем достаточно, но при желании можно увеличить до 25Вт применив ОУ вроде 49870 с выходом +-20В.

Есть пара вопросов:
- При попытке померять искажения EMU 0404 usb Main out -> усилитель -> последовательно 6 резисторов 1Ω -> EMU 0404 usb In с первого от земли резистора получились THD в районе 0.5% с длинным плотным лесом клипо-подобных гармоник, причём они практически не зависят от уровня сигнала (до клипа естественно) и тока покоя — пробовал 10, 40, 70, 100мА. Это косяк в схеме, или в измерениях? Есть подозрение, что это всё-таки макетное исполнение и земляная петля во время измерения: ground lift в 0404, чуть улучшает фон, заземление радиатора снижает искажения (без заземления 0.8%) и тп. На осциллографе синус ровный, клиппинг аккуратный.
- При выключении начинается небольшой возбуд (порядка 10-20мВ на плавающих частотах в несколько МГц) пока окончательно не разрядятся конденсаторы БП. В моём клоне 4330 примерно такой же, что с этим можно сделать?
- Что можно улучшить, и нужно ли? на слух играет точно и ровно, но на 1м макетном канале (динамике, а не АС) что-то внятное понять трудно.

[mellowman]

хорошо! подай в симе!

Да там всё идеально было, даже скучно

это типо прямо в спайсе совпало с даташитом?

в спайсе опен-луп у меня виснет, а вот 120:1, если убрать все коррекции — отдалённо похоже:



В даташите — запаздывание по фазе, т.е. минус в спайсе.

ну, в теории, разница в фазах на частоте ед. усиления и на 180 - есть запас по фазе на частоте ед. усиления.... только вот чему равно мин. значение этого запаса никто не знает зависит от конкретной схемы...

Предлагаю тогда перейти к расчёту резистора термостабилизации

а этот:
.model IRF9610N VDMOS(pchan Rg=3 Vto=-3.8 Rd=.15 Rs=.15 Rb=.15 Kp=.2 lambda=.01 mtriode=.5 Cgdmax=150p Cgdmin=30p Cgs=200p Cjo=200p Is=38p mfg=International_Rectifier Vds=-200 Ron=.5 Qg=8n)

Я уже тестовый стенд разобрал, вечером или завтра гляну, сейчас дела

[Alickkk]

Предлагаю тогда перейти к расчёту резистора термостабилизации

можна тупо подобрать в железе...

Я уже тестовый стенд разобрал, вечером или завтра гляну, сейчас дела

ну, это риторический вопрос... даже не вопрос вовсе...

[mellowman]

можна тупо подобрать в железе...

На маленьком радиаторе, чтобы получше грелись, и смотреть что с током покоя?

ну, это риторический вопрос... даже не вопрос вовсе...

Что-то просто добавление этой модели раскурёжило мне весь спайс:

М7 - старая модель, М8 - новая. Как в М7 втекают десятки ампер, вытекает 1? Если в выходной каскад эти ирфы поставить, то там дикий возбуд начинается, который лечится только КУс*ом 30

[Alickkk]

На маленьком радиаторе, чтобы получше грелись, и смотреть что с током покоя?

если хотите...

Что-то просто добавление этой модели раскурёжило мне весь спайс:

а с полярностью питания ничо не напутал? )

[mellowman]

а с полярностью питания ничо не напутал? )

Сначала сделал правильно, но не смог разглядеть там что-то похожее на желаемый график, начал подгонять под ответ

Теперь токи Id/Is совпадают, но старый мне кажется даже больше похож, твой что-то совсем плохо проводит (я ещё -8 добавил, которого в дш не видно):

[Alickkk]

твой что-то совсем плохо проводит

ну дык... он и не должен... ))

[mellowman]

ну дык... он и не должен... ))

я всё-таки покрутил немного капу, чтобы на даташит было похоже:

.model IRF9610N VDMOS(pchan Rg=3 Vto=-3.7 Rd=.15 Rs=.15 Rb=.15 Kp=.5 lambda=.001 mtriode=.5 Cgdmax=150p Cgdmin=30p Cgs=150p Cjo=200p Is=38p mfg=International_Rectifier Vds=-200 Ron=.5 Qg=8n)

С ним всё равно возбуд, но если в цепи ООС заменить резисторы 12k и 1k на 1200 и 100 — то всё проходит. В железе может быть такое?

Вот такой вариант в симуляторе рисует самы красивый прямоугольник (синий график — вход):


C2=15p чуть хуже при нарастании, но лучше при спаде без него волнистое дно.

Синус 19кгц ±6.5V THD 0.017%

[Alickkk]

я всё-таки покрутил немного капу, чтобы на даташит было похоже:

да на здоровье... )) только при токе 5мА, крутизна будет сильно меньше...

В железе может быть такое?

mellowman, проверь тщательно все модели транзисторов - крутизну, вх./вых. емкость(если модель irlz34 аналогична моей, то там все должно совпасть с даташитом - крутизну я ставлю на токе 20А, если нет, можно самому создать...) ... вообще надо стремиться к минимальной вх. емкости входного полевика в ВК... поставь пока бсс84 на вход хотя бы...

[mellowman]

mellowman, проверь тщательно все модели транзисторов - крутизну, вх./вых. емкость(если модель irlz34 аналогична моей, то там все должно совпасть с даташитом - крутизну я ставлю на токе 20А, если нет, можно самому создать...)

Модель скачал с irf.com, не вникал что там думал что она нормальная. Сейчас глянул - там вроде старомодный NMOS и пара диодов, сравню потом с ДШ.

вообще надо стремиться к минимальной вх. емкости входного полевика в ВК... поставь пока бсс84 на вход хотя бы...

Там же его 68пф "шунтирует", тем более после 100Ω, ±100пф должно быть не так критично? Почему именно 68пф, зачем он? В симе немного портит прямоугольник, но если компенсировать то терпимо

Перепаивать микроскопический бсс по 10 раз не совсем кайф, один куда-то отлетел с пинцета так и не могу найти Хочу разобраться с 9610 потом можно будет перепаять и сравнить с бсс.

Я ещё подумал: судя по тому что с BSS84 в первоначальной реализации искажения были "фиксированные" 0.5%, может это как раз и был небольшой подвозбуд на 1мВ (условно), который я не видел на осциллографе, но его влияние измеряется 0404? Спайс как раз такие рисует в некоторых сочетаниях — бегущие по спаду синуса в несколько раз меньшей амплитуды чем осн. сигнал

[Alickkk]

Почему именно 68пф, зачем он?

для улучшения поведения при ограничении - он, кстати, подбирается по конкретный транзистор... т.ч.

Там же его 68пф "шунтирует", тем более после 100Ω, ±100пф должно быть не так критично?

критично поверь... хотя нет, не верь - у тебя же мощнейший инструмент для проверки таких вещей - симулятор! ....мало того емкость должно быть линейной...

может это как раз и был небольшой подвозбуд на 1мВ (условно), который я не видел на осциллографе, но его влияние измеряется 0404?

обычно взбрыки на вч на fft...

Перепаивать микроскопический бсс по 10 раз не совсем кайф,

блин, да в симе поставь!... имей ввиду- в этой моей модели емкость зависит от напр. сток-исток(GDmin/GDmax- можно менять!), поэтому кни будут больше - что ближе к реалиям!

---------- Сообщение добавлено 18.13 ---------- Предыдущее сообщение было 18.10 ----------

Сейчас глянул - там вроде старомодный NMOS и пара диодов, сравню потом с ДШ.

дело не в диодах, а в цифрах! лучше тогда новую модель создать - в соотв. с даташитом!

[mellowman]

для улучшения поведения при ограничении - он, кстати, подбирается по конкретный транзистор... т.ч.

Вот я к тому что может к 9610 его вообще не надо? В симуляторе покрутил конечно, с резисторами в ООС 1k:12k всегда плохо, с 100:1000 — всегда неплохо

блин, да в симе поставь!... имей ввиду- в этой моей модели емкость зависит от напр. сток-исток(GDmin/GDmax- можно менять!), поэтому кни будут больше - что ближе к реалиям!

С ним прямоугольник стал ещё лучше, THD не поменялся:

Модель irlz*а проводит чуть меньше, чем в даташите, но похоже.

[Alickkk]

Вот я к тому что может к 9610 его вообще не надо? В симуляторе покрутил конечно,

ограничение лучше в железе проверять...

---------- Сообщение добавлено 10.23 ---------- Предыдущее сообщение было 10.07 ----------

Модель irlz*а проводит чуть меньше, чем в даташите, но похоже.

mellowman, найди в NMOSах huf76645 и поменяй там Vto, Kp, Cgdmax, Cgdmin, Cgs в сооотв. с даташитом на irlz... ну и название поправь... будет тебе норм. irlz!

[mellowman]

Переделал ООС на 1000:100, немного улучшилось, но какой-то "нечёткий" возбудец остался:


Откуда-то появился еле слышимый (на 88дб/вт) треугольный фон 100гц. Видимо из-за него возбуд размывается на скопе.

ограничение лучше в железе проверять...

С ограничением всё ок:

На входе синус 700гц, вольта 1.5 наверно, Кус=11. Нагрузка — резисторы 6х1Ω, пекут.

mellowman, найди в NMOSах huf76645 и поменяй там Vto, Kp, Cgdmax, Cgdmin, Cgs в сооотв. с даташитом на irlz... ну и название поправь... будет тебе норм. irlz!

У меня в общем нет цели воссоздать идеальную модель, в железе бы разобраться Но может там воспроизведётся тоже, попробую. Если конские номиналы C16 поставить, то получается возбуд на подъёме синуса, но так чтоб с заземлённым входом - пока никак.

[Alickkk]

У меня в общем нет цели воссоздать идеальную модель, в железе бы разобраться

ну вот приехали... а что такое идеальная модель? все доп. параметры вводятся чтобы приблизить модель к реальности!
скинь файл .asc , я покручу... только заархивируй его, а то присоединить не сможешь...

---------- Сообщение добавлено 16.20 ---------- Предыдущее сообщение было 16.10 ----------

С ограничением всё ок:

нда, осцилл бы тебе посерьезнее - выбросы смотреть при ограничении... этот тебе ничо не покажет... у него полоса до 10кГц

[mellowman]

ну вот приехали... а что такое идеальная модель? все доп. параметры вводятся чтобы приблизить модель к реальности!

Ну можно тогда сделать как в http://www.ltwiki.org/?title=Getting...ing_in_LTspice советуют? везде добавить индуктивностей.

скинь .asc я покручу...

Вегалаб не любит .asc, пришлось зазиповать. Я там подправил значения как сейчас в железе спаяно после всех экспериментов

[Alickkk]

Ну можно тогда сделать как в http://www.ltwiki.org/?title=Getting...ing_in_LTspice советуют? везде добавить индуктивностей.

вперед

[mellowman]

lme?

49710

я там ещё цобель "отпаял" когда проверял .ac до гигагерца, в макете он припаян

---------- Сообщение добавлено 14.16 ---------- Предыдущее сообщение было 13.53 ----------

Короче я убрал C16, оcтался микроскопический импульс, скорее всего наводка от вайвая, т.к. от простого поднесения телефона к осцу всё начинало скакать:

[Alickkk]

mellowman, от LT нету оу железных??

[mellowman]

mellowman, от LT нету оу железных??

Не, одноканальный у меня вообще только этот. Надо было плату под 2х канальный ОУ делать. LT лучше звучат? Или стабильнее на кондёр играют?

[Alickkk]

ну в общем вотЪ... в архиве файл .asc и текст с моделями - просто добавь в файл lib/cmp/standard.mos(bjt)

Offтопик:
ЗЫ Еще один бесплатный совет - В схеме из 1-го поста лучше вернуть на место стабилитрон в ВК,(см. вложение - стаб. D3), дабы исключить зависимость тока покоя от напряжения питания...