Супер выход

[Nick]

Вообщем, решил сделать выход, долго игрался с разными вариантами и вот доигрался:
SwCAD говорит THD: 0.003225% на 4 ома 20 kHz 45V амплитуды. Сами выходники работают без отсечки. Предвыходные полевики можно ставить быстрые и эффект их отсечки будет минимальным. Благодаря коррекции Хаксфорда удалось снизить и так довольно низкие искажения. АЧХ прямая вплоть до 10mHz и ФЧХ заходит на 50 градусов на этой частоте.
Интересует компетентное мнение, может ли это всё работать в железе и как ?
PS. Исходник в SwCAD если кому надо могу выложить.
PPS. Последний вариант в посте #51.

[Л. Зуев]

Offтопик:

Спасибо! Я хочу подключить этот выход (т.е. только выходной каскад на VT7 - VT12) к ламповому УН. Нужны ли в этом случае защитные стабилитроны, для защиты от скачка напряжения при зарядке проходной емкости.

Можно из точки соединения R12, R13 на шины питания +/-38В включить диоды типа 1N4148 в обратном направлении.

Вот такой вариант хочу попробовать. В симуляторе работает. Может как-нибудь подругому задавать смещение для VT7 (Q2) / VT8 (Q4)? Может диоды или стабилитроны последовательно с R12/R13 поставить?
Нужно ли здесь серво?

Можно, например, R12, R13 заменить стабилитронами, зашунтированными конденсаторами. Серво лучше оставить.

VT13 на радиатор к VT11, а VT14 на радиатор к VT12?

Можно так.

Мой знакомый VT13, VT14 на радиатор к выходникам не ставил.Ток покоя был очень стабилен.Выходники были не дарлингтоны,вместо них ЭП-двойка на обычных транзисторах.

Все равно же температурное изменение Uбэ выходников должно чем-то компенсироваться.

[PSV]

А что такое "ЭП-двойка"?

Два ЭП последовательно.В данном случае вместо одного дарлингтона ставятся два транзистора.Мощный на выход и перед ним средней мощности.

Так а за счет чего здесь будет обеспечивается стабильность тока покоя тогда?

Посмотри эту статью Акулиничева,случай аналогичный.

Нужны ли защитные стабилитроны?

Я не понял куда,покажи всю схему.

Правильно ли задано смещение для входных транзисторов на схеме из моего предыдущего поста?

Лучше вместо R12/13 поставить стабилитроны,а вместо R10/11 ИТ или вольтодобавку.

[Logger]

Offтопик:

Два ЭП последовательно.В данном случае вместо одного дарлингтона ставятся два транзистора.Мощный на выход и перед ним средней мощности.

А чем это лучше дарлингтона? Какой ток будет у ЭП средней мощности? Какие лучше биполяры использовать?
А если дарлингтоны то TIP142/TIP147 нормальные для звука?

Посмотри эту статью Акулиничева,случай аналогичный.

Почитаю...

Я не понял куда,покажи всю схему.

По схеме из поста #37: точка "IN" будет соединена с выходом лампового СРПП УН. Разница потенциалов на C4 будет занчительной (около 180 В), в момент включения будет скачек напряжения через R12/R13. Обычно в схемах с повторителями на полевиках между затвором и истоком ставят стабилитроны чтобы защитить затвор от пробоя, в данной схеме нужны такие стабилитроны, если да то куда их включать?

Лучше вместо R12/13 поставить стабилитроны,а вместо R10/11 ИТ или вольтодобавку.

А если R10/11 заменть на ИТ, на работу серво это не повлияет?

Logger добавил 10.07.2006 в 19:16

Можно, например, R12, R13 заменить стабилитронами, зашунтированными конденсаторами. Серво лучше оставить.

А какой емкости должны быть конденсаторы? Электролиты или пленочные?

[TRANTOR]

какого типа M1 (вероятно в этом проблема)

n-канальный, разумеется. А нижний - p-канальный соответственно. А что, могло быть иначе? :) Пробовал менять на IRFP240/9240 - та же история.

В третьих эта АЧХ в какой точке (надо смотреть напряжение в точке соединения L1 и L2)?

Само-собой: взята из этой точки. На схеме - порт OUTPOS.

Q3-Q6 можно поставить маломощные высокочастотные

У 3601/1407 Ft = 400 МГц. Думаю, что вполне достаточно.

[Nick]

n-канальный, разумеется. А нижний - p-канальный соответственно. А что, могло быть иначе? Пробовал менять на IRFP240/9240 - та же история.
Само-собой: взята из этой точки. На схеме - порт OUTPOS.
У 3601/1407 Ft = 400 МГц. Думаю, что вполне достаточно.

Я имел ввиду что на схеме написано M1 и не написано IRF520. И также похоже что эта ассиметрия из-за разного (намного) напряжения отсечки полевиков.
Да 400mHz, только при каком токе ;)?

[TRANTOR]

Я имел ввиду что на схеме написано M1 вместо IRF520

Косяк УГО модели Cadence. Ставил, как уже выше говорил, IRFP240/9240 - та же ерунда...

Да 400mHz, только при каком токе ;)?

По даташиту 3601: Gain-Bandwidth Product | VCE=(–)30V, IC=(–)50mA | 400 | MHz Пойдет?

[Nick]

Косяк УГО модели Cadence. Ставил, как уже выше говорил, IRFP240/9240 - та же ерунда...

По даташиту 3601: Gain-Bandwidth Product | VCE=(–)30V, IC=(–)50mA | 400 | MHz Пойдет?

При токе 5ma у них около 150mHz, а при меньшем ещё меньше.
А можно посмотреть напряжения на схеме вместо токов ?

[TRANTOR]

Nick
На идеальные у меня что-то ругается, наверное модели кривые или еще что-то загадочное... :( Да и какой в них смысл? Оторванность от жизни получается. :)

[Nick]

Nick
На идеальные у меня что-то ругается, наверное модели кривые или еще что-то загадочное... Да и какой в них смысл? Оторванность от жизни получается.

Я думаю что какая то есть неточность в схеме, если такое смещение, вероятно коррекция неработает, у меня если я даже ставлю IRF520 с IRP9610 почти ничего неменяется. Как насчёт напряжений ?

[A.R.]

Проблема в том что об этих искажениях можно не думать когда искажения усилителя в целом не очень низкие. Но как писал Halcro он специально искал транзисторы с наименьшим эффектом отсечки потому что если вых. каскад можно лианеризовать (в ваших терминах - убрать или сильно уменьшить скачкообразное изменение выходного сопротивления) , то с отсечкой ничего не сделаешь.

Можно избавиться от отсечки схемотехническими методами. Но искажения остаются почти такими же. В статье Акулиничева, если я не путаю, как раз описывается усилитель с отсечкой, но с нелинейным изменением выходного сопротивления плеч. А в сумме такая нелинейность дает менее резкий спектр искажений. Я, на данном этапе, больше поддерживаю именно такие решения. К ним достаточно добавить локальную коррекцию и глобальную ООС, чтобы добиться довольно приличной линейности.

[Nick]

Nick добавил 11.07.2006 в 06:24

Offтопик:

А чем это лучше дарлингтона? Какой ток будет у ЭП средней мощности? Какие лучше биполяры использовать?
А если дарлингтоны то TIP142/TIP147 нормальные для звука?


Почитаю...


По схеме из поста #37: точка "IN" будет соединена с выходом лампового СРПП УН. Разница потенциалов на C4 будет занчительной (около 180 В), в момент включения будет скачек напряжения через R12/R13. Обычно в схемах с повторителями на полевиках между затвором и истоком ставят стабилитроны чтобы защитить затвор от пробоя, в данной схеме нужны такие стабилитроны, если да то куда их включать?


А если R10/11 заменть на ИТ, на работу серво это не повлияет?

Logger добавил 10.07.2006 в 19:16

А какой емкости должны быть конденсаторы? Электролиты или пленочные?

Logger, лучше соберите эту схему просто без tip35/tip36. Выходниками будут полевики, поэтому надо что то помощнее - IRF(9)540.

Можно избавиться от отсечки схемотехническими методами. Но искажения остаются почти такими же. В статье Акулиничева, если я не путаю, как раз описывается усилитель с отсечкой, но с нелинейным изменением выходного сопротивления плеч. А в сумме такая нелинейность дает менее резкий спектр искажений. Я, на данном этапе, больше поддерживаю именно такие решения. К ним достаточно добавить локальную коррекцию и глобальную ООС, чтобы добиться довольно приличной линейности.

Вы меня наверное неправильно поняли. Если вы добавите коррекцию и глобальную ООС, вот тогда вы увидите проблемы с отсечкой, потому что эти искажения обычно ООС не исправляет. Акулиничев не делал усилителей с очень низкими искажениями.

Nick добавил 11.07.2006 в 01:50

Nick
На идеальные у меня что-то ругается, наверное модели кривые или еще что-то загадочное... Да и какой в них смысл? Оторванность от жизни получается.

Похоже я нашёл ошибку. У вас резистор между базой и коллектором Q4 на 180ом вместо 680ом. Его номинал виден под током 13.50mA на вашей схеме в посте #30. Я у себя попробовал его поменять, получил то что у вас.

Nick добавил 11.07.2006 в 06:10

Само-собой: взята из этой точки. На схеме - порт OUTPOS.

OUTPOS это не эта точка. Надо в точке соединения L1 и L2 (или R96 R97).



Если ещё добавить пару транзисторов и поставить IRF(9)610 и поменять коррекцию, то
Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 2.000e+04 1.117e+01 1.000e+00 174.25° 0.00°
2 4.000e+04 1.010e-04 9.043e-06 136.45° -37.80°
3 6.000e+04 7.452e-05 6.671e-06 -18.81° -193.06°
4 8.000e+04 3.712e-05 3.323e-06 72.52° -101.73°
5 1.000e+05 1.272e-04 1.139e-05 101.56° -72.69°
6 1.200e+05 1.519e-05 1.360e-06 140.13° -34.12°
7 1.400e+05 2.729e-05 2.443e-06 88.16° -86.09°
8 1.600e+05 2.417e-06 2.164e-07 -55.64° -229.89°
9 1.800e+05 3.498e-05 3.132e-06 94.90° -79.35°
Total Harmonic Distortion: 0.001687%

[Л. Зуев]

Offтопик:

А какой емкости должны быть конденсаторы? Электролиты или пленочные?

Вообще, не очень хорошее решение цепь смещения на вход ставить - это дополнительная нагрузка на выходе лампового УН и низкая эффективность использования напряжения питания повторителя.

[Logger]

Offтопик:

Вообще, не очень хорошее решение цепь смещения на вход ставить - это дополнительная нагрузка на выходе лампового УН и низкая эффективность использования напряжения питания повторителя.

А как тогда лучше?

Logger добавил 11.07.2006 в 09:54

Logger, лучше соберите эту схему просто без tip35/tip36. Выходниками будут полевики, поэтому надо что то помощнее - IRF(9)540.

Для симетричных схем ИМХО лучше биполяры, т.к. комплиментарность полевиков весьма условна.

[Nick]

Offтопик:

А как тогда лучше?

Logger добавил 11.07.2006 в 09:54

Для симетричных схем ИМХО лучше биполяры, т.к. комплиментарность полевиков весьма условна.

В этой схеме биполяры хуже, даже несмотря на некомплементарность полевиков (коррекция хорошо исправляет). Если мне неверите, почитайте Кордела.
Кстати серво вам непонадобится, если питание входа стабилизированное.

[Л. Зуев]

А как тогда лучше?

Вот так можно.

[Logger]

Вот так можно.

С такой входной схемой искажения упали в 20 раз! Какое здесь будет входной сопротивление?
Чем в получившейся схеме будет првильней регулировать ток покоя выходных транзисторов?
В симуляторе ток покоя VT9 (Q1) / VT10 (Q3) около 2.5 мА, это не мало? Можно его как-нибудь увеличить?

Logger добавил 11.07.2006 в 11:18

В этой схеме биполяры хуже, даже несмотря на некомплементарность полевиков (коррекция хорошо исправляет).

Попробовал с полевиками, в симуляторе получилось похуже чем с TIP142/TIP147. Возможно из-за плохих моделей полевиков.
По идее при наличии узла коррекции не так уж важно каким будет выходной каскад, просто чем он будет больше искажать сигнал, тем больше работы для узла коррекции.

Кстати серво вам непонадобится, если питание входа стабилизированное.

В принципе да, но для надежности можно оставить.

[Л. Зуев]

Какое здесь будет входной сопротивление?

Лучше в симуляторе посмотреть.

Чем в получившейся схеме будет првильней регулировать ток покоя выходных транзисторов?

Можно включением резистора между базами VT13, VT14, уменьшив перед этим отношение R26/R27 (R28/R29) и, соответственно, скорректировав отношение R20/R24 (R22/R25).

В симуляторе ток покоя VT9 (Q1) / VT10 (Q3) около 2.5 мА, это не мало? Можно его как-нибудь увеличить?

Можно пропорционально уменьшить R20, R22, R24, R25.

Л. Зуев добавил 11.07.2006 в 11:48
Александр, я немного не то имел ввиду (последняя схема). Транзисторы на моем рисунке - это Q2, Q4 по Вашей схеме, развернутые в обратную сторону, а резисторы - R5, R9 (параллельные им RC-цепочки я не нарисовал для упрощения).

[Logger]

Лучше в симуляторе посмотреть.

Как примерно?

Можно включением резистора между базами VT13, VT14, уменьшив перед этим отношение R26/R27 (R28/R29) и, соответственно, скорректировав отношение R20/R24 (R22/R25).

Т.е. можно поставить между базами подстроечник? Но если им регулировать то нужно одновременно менять и R26/R27 (R28/R29)?

Можно пропорционально уменьшить R20, R22, R24, R25.

Искажения сильно возрастают а 2.5 мА достаточно если на выходе составные дарлингтоны?

Александр, я немного не то имел ввиду (последняя схема). Транзисторы на моем рисунке - это Q2, Q4 по Вашей схеме, развернутые в обратную сторону, а резисторы - R5, R9 (параллельные им RC-цепочки я не нарисовал для упрощения).

Вот так? Искажения немного возросли, и третья гармоника стала больше второй, а до этого спектр был спадающий, почему так?

[Logger]

Ток через Q7 Q8 меньше миллиампера...

[Л. Зуев]

Как примерно?

Включить последовательно со входом резистор и посмотреть на нем падение напряжения.

Т.е. можно поставить между базами подстроечник? Но если им регулировать то нужно одновременно менять и R26/R27 (R28/R29)?

Отношение резисторов во время регулировки менять не придется. Нужно просто сделать его таким, чтобы при максимальном сопротивлении подстроечника ток покоя был меньше, чем нужно.

Искажения сильно возрастают

Возможно баланс схемы компенсации нарушается. Попробуйте после изменения подобрать R20, R22.

а 2.5 мА достаточно если на выходе составные дарлингтоны?

Лучше увеличить раза в два.

Искажения немного возросли, и третья гармоника стала больше второй, а до этого спектр был спадающий, почему так?

Возможно из-за маленького тока Q7, Q8.
Можно вместо R5, R9 включить по два резистора последовательно, а генераторы тока подключить к точке их соединения. Соотношением этих резисторов можно будет задавать соотношение токов через Q7, Q8 и Q5, Q6.

Л. Зуев добавил 11.07.2006 в 13:41
Кстати, диоды на входе в этой схеме не нужны.