ВК на дарлингтонах с ПОС и сниженными искажениями. Пока без ООС

[Серый Мыш]

В канун Нового года делюсь идеей и симуляцией.
Сам уже с весны 2020 не в состоянии взяться и спаять. Точнее лампово-полевой SRPP УН осилил но даже не включал ещё.
А вот выходной каскад (ВК) пока только "на бумаге". Но я решил о нём поведать миру.
Привожу два варианта - с полевым и с биполярным повторителем-буфером на входе. Преимущества недостатки попробую описать ниже, но попозже.
Параметры: при токе покоя выходников около 30 мА имеем искажения около 0.01%, то есть ПОС снижает искажения в 10-20 раз.
Правда это ПОС не по выходному сигналу, а по сигналу ошибки, снимаемому как разность потенциалов между выходом буфера и выходом ВК.
то есть сигнал ПОС "подбрасывает" сигнал на входе, пока выходные транзисторы "прикрыты", и ПОС автоматически исчезает, если выход ВК следует точно выходу входного повторителя.


В биполярном варианте выходники имеют эмиттерные резисторы, поэтому каскад ПОС имеет внешнюю подпитку током для расширения динамического диапазона этого каскада. Обе схемы не совсем полные с смысле обвязки питания итп. Но полагаю самодостаточны.
Надеюсь это позволит вдохнуть энтузиазьму строителям гибридных усилителей.

Эффект ПОС заметен и при токах покоя 200-300мА рисуя около 0.002% искажений. Но это не самоцель.
Прежде всего радуюсь "первому ватту" при малом токе покоя!

Да, глубина ПОС имеет оптимум, причем не "острый" и не приводящий к самовозбуду. При построении полного усилителя выходное сопротивление УНа должно учитываться при выборе резистора на входе буфера.

[fakel]

Ну не все, и вольтдобавка чаще всего не ПОС а имитатор источника тока.

Это таки ПОС, но ее глубина всегда <1, т.к. у повторителя Ку<1

[fakel]

- имеем "ухудшенный" источник тока с потерей как из-за усиления <1

по сути, нижний резистор делителя вольтодобавки подключен к б-э первого повторителя, т.е. имеем ухудшенный повторитель со сниженным коэфф-том передачи тока

да даже вольтдобавка с эмиттерного резистора выходного транзистора может иметь Ку>1, и иметь смысл как ПОС.

если только ВК имеет усиление по напряжению >1. чревато возбудом, да и не нужна тогда вольтодобавка - ВК сам доусилит до rail-to-rail

акже, если вольдобавка не работает в зоне переклюяения двухтактного ВК, то и усиление УН "проседает"

А надо снимать вольтодобавку не с входа, а с драйвера, который в А, да и напряжение там больше, т.к. сам ВК тоже имеет Ку<1, т.е. если Ку драйвера=0.9 то общий Ку=0.81, и вольтодобавка менее эффективна, а УН видит меньшее входное сопротивление

Но это ж старо как мир, что тут мусолить?

Осветить нюансы

[fakel]

Мы очень круты в схемотехнике НЧ усиления, правда?

Ага

[fakel]

Пойду пока что СВЧ вспоминать - ностальгия брат!

Параметрическое усиление, реактивная накачка...

[Валет]

Добавлю - такая схема и в глубокооснике позволяет не тратить петлевое усиление на переключалку плечей выходного каскада в АБ. Привет Валету!

Не понял, как понимать этот привет . По-моему ООС одинаково работает на уменьшение искажений в т.ч. и ВК в любом его режиме. Не понятно, что означает Ваше «тратить петлевое усиление» и в чем отличие по-вашему работы ООС на «переключалке плечей выходного каскада в АБ».

вольтдобавка чаще всего не ПОС а имитатор источника тока.

Вольтдобавка не ПОС только при нулевом сопротивлении источника сигнала для ВК. В Вашей схеме величина ПОС определяется цепью R8-C2–R7–R6. ПОС всегда увеличивает искажения.

ООС через каскад на Q4 является ООС и должна по идее уменьшать искажения, но надо учитывать, что с ростом частоты сигнала из-за запаздывания сигнала в оконечных транзисторах и в Q4 в сигнале ОС появляется составляющая ПОС. Это приводит к искажению ФЧХ схемы по сравнению с обычным дарлингтоном, что может ограничивать достижимую глубину ООС УМЗЧ с таким каскадом, а следовательно и его искажения. Так что палка о двух концах.

Вообще, совместная работа двух ОС имеет тонкости и может привести к неожиданностям. Например, в моем усе совместная работа двух ООС привела к тому, что отключение (разрыв) любой из них приводит к генерации уся. Подробно: https://yadi.sk/d/K8R95lWTqrxqg?w=1 > папка 1 > файл 10.

Что касается Ваших цифр искажений, то они мало о чем говорят, т.к. не понятно по какой методике они определялись. Как известно, от методики цифры искажений могут меняться на порядки. Кроме того, слуховое восприятие искажений зависит от порядка искажений, а приведенные цифры не дают никакой ясности об этом.

Все ИМХО.

[Серый Мыш]

ООС через каскад на Q4 является ООС

Это ПОС. Остальные предложения поэтому теряют смысл. Если нужны уточнения, то вопросы задайте.
Еще раз - особенно интересен первый ватт и при малом токе покоя. Именно здесь улучшение не менее 10 раз.
Мой интерес - внешняя ООС тоже около 20дБ. Но это надо послушать. Что же говорит симулятор при использовании ОУ и ООС с вызода для такого ВК?
Так разностный сигнал на входах ОУ не имеет типичных взбрыков от переключения АБ плеч.

Схемы то достаточно просты - плробуйте.

---------- Сообщение добавлено 15:14 ---------- Предыдущее сообщение было 15:10 ----------

зависит от порядка искажений

если имеется в виду спектральный состав - то ООС нет, нет и типичного перераспределения спектра искажений в "высокие" гармоники, как при ООС.
Это 1 Ватт на 8 Ом, 1кГц. 0.0084% искажений, при отключении ПОС - 0.43% КНИ

Ах да - ток покоя был 32мА !
На 50 Ваттах будет 0.022% - но и там при отключении ПОС каскада будет >0.2%

При токе покоя 240мА имеем на первом Ватте 0.06% КНИ, с ПОС 0.0015% соотв.

[fakel]

ПОС всегда увеличивает искажения.

Если она находится внутри ОООС, то уменьшает, поскольку увеличивает петлевое усиление. Здесь это имеет место. См так же Матюшкина и SAPRa

[Серый Мыш]

поскольку увеличивает петлевое усиление.

пробовал ПОС с предвыхода ( драйвера ) на входы ОУ ( УН ). ничего путного не вышло. То ли ОУ достачно тормозной для этого, то ли я
Была уже давно схема от японца с плавающим питанием и ПОС по сигналу ошибки с баз выходников у входам УН на кучке jfet-биполяров. Сиволобов ещё перевел как "усилитель стойки на кистях". Там действительно петлевое усиление росло.

[Валет]

Это ПОС. Остальные предложения поэтому теряют смысл.

Увы, поторопился и ошибся .

Не понятен мне результат симулирования, не могу состыковать с физикой. В железе собираетесь пробовать?

[Серый Мыш]

ФЧХ при токе покоя 32 ма при введении ПОС чуток другая ниже 10 Гц. Выше же не меняется. На Мегагерцах крутится чуток быстрее, там исчезновение ПОС приводит к падению усиления чуть более крутом, чем без ПОС. Еще раз - ПОС эта по ошибке сигнала, ОСВИ там или как назови...

[deemon]

Если она находится внутри ОООС, то уменьшает, поскольку увеличивает петлевое усиление.

Но кстати , тут тоже "есть нюанс" - такая ПОС будет уменьшать искажения , если основной источник искажений находится не внутри петли ПОС ...

[Серый Мыш]

Пока ОООС нету! Усиление без ПОС в "нуле" при токе покоя - 0.94. С ПОС - ровно 1. Отсюда и танцуем.
А искажения и выходное соротивление ВК падают!

---------- Сообщение добавлено 16:34 ---------- Предыдущее сообщение было 16:30 ----------

deemon, ну прикрути к Заратустре вместо параллельника, хоть и на длинных проводах. Оченно было бы интересно оценить и сравнить...

[deemon]

deemon, ну прикрути к Заратустре вместо параллельника, хоть и на длинных проводах. Оченно было бы интересно оценить и сравнить...

Ты имеешь в виду - прикрутить вместо ВК схему из первого поста темы ? Вот кстати да , любопытно было бы попробовать ... только надо будет сделать её симметричной . Ну это-то несложно , просто поставить два транзистора разной проводимости ... другой вопрос - там же у тебя сопротивление источника сигнала получается 5 ком , у меня же УН имеет гораздо меньше - порядка 300 ом . То есть получается , что корректирующий каскад надо бы умощнить ... в общем , надо подумать .

[Alexander]

А искажения и выходное соротивление ВК падают!

Попробуйте вход схемы заземлить а сигнал с генератора подать на выход и таким способом измерить выходное сопротивление.

[Серый Мыш]

там же у тебя сопротивление источника сигнала получается 5 ком , у меня же УН имеет гораздо меньше - порядка 300 ом

Семен Семенович! 5000-300=4.7к оставь на входе.

[IDDQD]

Добавил полевику следящее питание - получилось ещё лучше. При токе покоя выходников 120 mA на нагрузке 8 Ом (размах напряжения 40 Vpp) на частоте 2 КГц искажения 0.006%, на частоте 20 КГц - 0.013% Хороший ВК выйдет для гибридника. Ещё нужно добавить диод с затвора полевика на плюсовую шину (ну и вокруг дарлингтонов по паре диодов), чтоб клип был нормальным.
Кстати, у схемы отрицательное выходное сопротивление -0.02 Ома.

[Серый Мыш]

Кстати, у схемы отрицательное выходное сопротивление -0.02 Ома.

Вот что ПОС животворящая делает!
Кстати, если нет планов глубокую ОООС втюхивать, то тормознутые дарлингтоны TIP142/147 вроде и достаточны.
В УН хочу 6ж11п или 5ж52п триодами - уже приехали. Кто нить опытом поделится? На верхнем SRPP этаже танцует знаменитый BSP129,
в катоде зелёный светодиод. Ток покоя УНа 8ма. На аноде 150В. Ток триода практически константа.

В общем главенствует минимализм, печатка не нужна. Кусочки монтажки только для транзисторной части.

[fakel]

Вот что ПОС животворящая делает!

А если ее брать с клемм АС, то и провода обнулятся!

В УН хочу 6ж11п или 5ж52п триодами - уже приехали.

Тогда уж и усилитель ошибки делай на лампе!

Ток покоя УНа 8ма. На аноде 150В.

маловат ток

[Серый Мыш]

маловат ток

Лучше бы сказал можно ли все "лишние" сетки на анод сунуть, интернет как то без единогласия.
а было ьы удобно.

[fakel]

Лучше бы сказал можно ли все "лишние" сетки на анод сунуть, интернет как то без единогласия.

Можно