Сверхлинейный усилитель по схемотипу Видерхольда 1977- 2021 (повтор и дополнение)

[belka]

2 ОУ +5 транзисторов в УН. Выходные каскады разные симулировал, биполяры-полевики, без проблем ноль 4-10 мег двигается, без потери усиления на 20-ти килогерцах.

Благодарности:
Евгению Букварёву и Со. - идея с интегратором прорывная, если ей правильно пользоваться.





Убедительная просьба - пишите ТОЛЬКО по делу. Никаких других комментариев здесь размещать не нужно!

После первой публикации многие резонно отметили, что 2 ОУ и такое огромное усиление явно избыточны. Согласен, поэтому схема была существенно упрощена, с некоторой потерей усиления, но не критической. Итого, к базовой схеме Видерхольда был добавлен 1 (один) транзистор и получено усиление не менее 170дБ!

Обратите внимание, как изящно получилось ввести в схему параллельный ВЧ канал, благодаря которому всё это работает. Вполне осознанно претендую на то, что мне удалось нарисовать самый простой сверхглубокоосник.

В соседней ветке я взял модель какого-то Парафина (смешная поделка) и дорисовал ей недостающие детальки. Модель и схема, базовая, прилагаются:



УМЗЧ ВВ 2021.CIR

Продолжение темы:

Кто желал общий эмиттер в УН?

Вложение 400855 Вложение 400857

Как вы понимаете, Q22 и R40 из схемы можно смело удалить и соединить эмиттер Q21 непосредственно с выходом ОУ. Диоды Вокруг ОУ также нужно убрать и добавить правильные цепи для антиклиппа, которые на схеме не нарисованы.

Итого. 1 ОУ + 4 транзистора в УН = полноценный сверхглубокоосник, до которого на RCL-электро нужно ещё очень долго думать)))

[variator]

Резистор R12 уменьшается до ввода усилитель в режим легкого самовозбуждения на ВЧ (7..12 МГц), при этом резистор R20 подстраивается по наименьшей амплитуде колебаний и наибольшей их частоте.

... и R12-номинал вернуть какой был?

[Слава.С]

Еще важным элементом является резистор R20, формирующий дополнительный ноль на выходе УН и увеличивающий запас устойчивости на ВЧ. Про его настройку можно даже видос снять
Суть такая. Резистор R12 уменьшается до ввода усилитель в режим легкого самовозбуждения на ВЧ (7..12 МГц), при этом резистор R20 подстраивается по наименьшей амплитуде колебаний и наибольшей их частоте. Возможен вариант, что при регулировке R20 будет момент, когда генерация пропадет. Это - оптимальное его значение.
Настройку, ессно, проводить при минимальном напряжении питания усилителя, когда частотные свойства выходных транзисторов наихудшие.

Если, при эксплуатации усилитель ремонтируется, замена транзисторов и т.д. Коррекцию ФЧХ нужно сделать заново?

[Dieselboy]

Моя очен восхищаль, што коллега Дизель умела пользовать великим русским языка и даже подставлять буков относительно псевдослучайным образом, дивным образом делая результат похожим на ахинею самого высокого качества.

А моя хотеть добавить ещё, что твоя говорила про то, как для воспроизведения басов надо ставить "помощней" в УН, то бишь MJe340. Это полный год - признак каких-то хронических неудач или так и не сумения делать правильные выводы. Т.к. практика показывает, что даже на тех же 2SB1109, и даже на 2SA3170 и 2SA1015 можно получать огромные басы (ток покоя УН в районе 10-15 мА при перепадах напряжения на плечо 15-20 В), правда, они не зависят от применённой эл. базы, а зависят от применённых схем. решениях, кхм, не в УН, а после него. Практиктическое макетирование это подтвердило дважды, на не перегруженных/не перегретых транзисторах, построение выхлопа (послецаповый выхлоп на дискрете по схемотехнике УМ, но на маломощке) буфера-фильтра-сумматора цапа начиная с параллельного повторителя со самоследящим питанием и последующим каскодированием симметричных повтроителей в виде двух ступеней, а так же при применении в УМ ОПОС - басы получаются такими, что от их амплитуды через полчаса устаёт слух и даже наблюдается некоторая "контузия". Описанное построение каскодных повторителей буфера - хоть и не максимум решение и обладает своим недостатком в виде повышенного шума "генерёшки" самоследящего повтрителя, но даёт гарантированно минимальный эффект глубины и трёхмерности сцены со звучностью тембров, басы имеют чёткую интонационность, любые повышения громкости в композиции носят около взырвной характер, т.е. отчётливо слышны многие перепады громкости, сами же басы имеют некою акустическую плотность и глубину, отчётливо слышные на фоне всех других частот, как отдельная басовая линия. И это всё в малоглубинооснике (полное усиление всего 50-60 дБ). После всего этого возникает закономерный вопрос: "Причём тут mje340, усиление 170 дБ, КНИ с 5-ю нулями после запятой и т.п. и т.д.?..."

[bukvarev]

и R12-номинал вернуть какой был?

Да, R12 настраивается после, по отсутствию ВЧ подзвонов на меандре, без входного конденсатора и при малом напряжении питания. Плюс делается запас.

Если, при эксплуатации усилитель ремонтируется, замена транзисторов и т.д. Коррекцию ФЧХ нужно сделать заново?

Нет. Описанная регулировка производится один раз, при настройке опытного образца усилителя и нужна для определения номинала резистора.
Все остальные экземпляры просто собираются и проверяются в разных режимах. Детали берутся по списку.

[Dieselboy]

более всего для мощников интересен Мю- он определяет потенциальный Кu каскада,

Не очень понятно, как в одном флаконе уместились Ку и "мощников"... Если я правильно понял, под мю имелась в виду подвижность носителей - какое она имеет значение на низкой (ЗЧ) частоте? Графики изменения такой харктеристики, как постоянная времени перехода или время открытия/закрытия (восстановления) приводятся для некоторых транзисторов, и имеют величины порядка микросекунд, а то и нано (для слаботочек). К тому же данная величина зависит и от напряжения питания - не зря когда гонят процы всегда подымают питание.


Сколько каскадов Ун в этом усилителе, включая 1 в ОУ, четыре или три?

[Viktor S]

Offтопик:

Формального определения оффтопа тут мало, иначе потонем в дерьме.

Уже давно утонули. Знакомые с электроникс.ру в шоке от количества флуда на Веге. Это неприятно слышать, но это так. (

[deemon]

Offтопик:


Уже давно утонули. Знакомые с электроникс.ру в шоке от количества флуда на Веге. Это неприятно слышать, но это так. (

Offтопик:
Ой , ну честно говоря - вот именно им стоило бы помалкивать ... сколько там на этом электрониксе разных фриков , просто "мама не горюй" Я помню , некоторое время тусовался там - так просто уже стало подташнивать от количества быдла ( и все такие с претензиями ) ... там , что забавно , были даже две тётки - одна помоложе , кандидатша наук , другая постарше ( и поглупее ) - целая докторша , хе-хе . Так вот , которая кандидатша однажды влезла в дебаты , что-то очень хотела мне доказать ... и после некоторого времени я с ужасом понял , что мадам не "раздупляет" разницу между статической и динамической ёмкостью варикапа . Ну вот как такое может быть ??? А оно было ... ну а что там пропирала дохторша , например про ФАПЧ , о ужос - хоть святых выноси ... в таких случаях всегда вспоминается булгаковское "как же он служил в очистке ?" Ну и прочий контингент примерно соответственный - так что вот я например давно там не появлялся ... ну и не думаю , что с тех пор там что-то улучшилось , да уж .

[CreamSoda]

Итог такой- ВСЕ СВЧ транзисторы существенно проигрывают MJE340/350 и TIP47/MJE5730 при сопоставимой удельной плотности тока в приборе. Я прекрасно понимаю, что на RCL cобрались небогатые люди, пенсы и всякие заробитчане типа их фюрера, и нормальных источников и акустики у них нет. А при прослушивании на настоящих, дальнего поля, колонках, а не на Ы-90, прекрасно все слышно, и опять не в пользу СВЧ

Где взаимосвязь этих утверждений? Во-первых, СВЧ транзисторы это весьма недешевые игрушки. Во-вторых, не встречал ни одного усилителя на форуме rcl, где стояли бы СВЧ транзисторы хоть в какой-нибудь цепи.

[vladimir sim]

Типичные значения Ft большинства видеотранзисторов с Ic=50-200ма составляют 200-300МГц, плюс производственный запас20-30%.В таких структурах неизбежно увеличивается влияние Uc на ток коллектора, против низкочастотных структур, иногда в 5-7 раз, в итоге сопоставимый проигрыш по искажениям на низких частотах. Кроме того, одни СВЧ транзисторы без изменения схемотехники не позволяют существенно поднять частоту среза замкнутой петли ООС. Выигрыш совсем невелик, какие-то то проценты, даже не разы. Оно того стоит? А у MJE340/350 и им подобных 2N 3440/5415 при Ft в районе 30-40 и 50-70 МГц есть еще один приятный бонус- экстремально низкое распределенное сопротивление базы 2-4 Ом, что коррелирует с их шумом 0,4 нВ/Гц.

[Dieselboy]

В таких структурах неизбежно увеличивается влияние Uc на ток коллектора, против низкочастотных структур, иногда в 5-7 раз, в итоге сопоставимый проигрыш по искажениям на низких частотах.

Не знаю как для СВЧ, но для транзисторов общего назначения очень часто приводят семейство выходных ВАХ, по которым можно понять о величине бедствия и до каких токов его нет. У тех же 2SD1609 вполне хорошие графики до токов 16 мА (и выше?). Кстати, такие хар-ки на 340 не приводятся, так что судить об их Эрли для не имеющих характериографа - проблематично, только гадать; да ещё Кпередачи тока эмиттера в базу то ещё крыло птички. Другое дело, что надёжностные характеристики для 2SD1609 не указаны (отсутствует график ОБР/ОДН), а вот для 340 как раз приведён. Так что использовать 1609 (10) при питании +-76 В и токе покоя 10 мА - может быть чересчур; без исследований вслепую так делать - верх самонадеянности. Кристалл же у тех же 1609 не такой и мелкий, даже приближается (по памяти) к размерам такового у MJE15032 (8 А).

[MAXIM_A]

2N 3440/5415 только 15 МГц.

[vladimir sim]

Dieselboy, собери простенький стенд для измерения Мю, то есть усиления по напряжению транзистора при нагрузке на бесконечность, хоть в схеме с ОЭ, хоть с ОБ, многие заблуждения быстро исчезнут. 2N3440/5415=50-70 МГц, а не 15 МГц, на сарае с дровами тоже пишут слово ЙухцЪ, но это ни о чем не говорит.

[Alto]

Ну вот чего спорите, скрестите ужа и ежа, высокочастотный с ОЭ и низкочастотный с ОБ. Два транзистора возьмут самое лучшее друг от друга.

[CreamSoda]

А причем здесь СВЧ транзисторы? 200-300 МГц это еще далеко не СВЧ

[Malinovsky D]

Offтопик:
Капитан очевидность информирует:

Сверхвысокочастотное излучение (СВЧ-излучение) или микроволновое излучение – это электромагнитное излучение, включающее в себя дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазоны радиоволн, частоты микроволнового излучения изменяются от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм).

[CreamSoda]

Капитан очевидность информирует:

Государственный комитет по стандартам давно уже проинформировал всех желающих, путем издания ГОСТ 24375-80 "Радиосвязь. Термины и определения", в котором (пункт номер 117) границы СВЧ диапазона определены от 3 до 30 ГГц.

[Ageres]

Будем продолжать схоластическую езду по ушам? Козе понятно , что я утрированно использовал слово СВЧ, дабы показать кардинальное ухудшение НЧ параметров таких структур по сравнению с умеренно высокочастотными . Или магическая цифра 90дб/20 кГц петлевого усиления- это все? Я думаю, надо прекращать оффтоп, лично я приберу за собой.

Прежде чем вы всё постираете хотелось бы узнать с чем связана именно такая цифра- 90дБ на 20кГц?

[CreamSoda]

Козе понятно , что я утрированно использовал слово СВЧ

Не знаю как там с понятностью для коз, но все же лучше придерживаться стандартизированной терминологии, дабы понимать друг друга было проще. Для человеческого уха все что выше 20 кГц - тоже в какой-то степени "сверхвысокие частоты", но это не значит что транзистор П213 с его Ft=100 кГц стал сверхвысокочастотным

Вы пишете:

В таких структурах неизбежно увеличивается влияние Uc на ток коллектора, против низкочастотных структур, иногда в 5-7 раз, в итоге сопоставимый проигрыш по искажениям на низких частотах

Это было как-то измерено, или же это теоретические выводы на основе физической модели (если да, то какой именно?) транзистора?

[Dieselboy]

Dieselboy, собери простенький стенд для измерения Мю, то есть усиления по напряжению транзистора при нагрузке на бесконечность,

А, понятно, из ламп в транзисторы... ну так в транзисторах под мю подраземевается подвижность основных носителей.

при нагрузке на бесконечность

На песконечность, это т.е. на обрыв что ли?

Ну вот чего спорите, скрестите ужа и ежа, высокочастотный с ОЭ и низкочастотный с ОБ. Два транзистора возьмут самое лучшее друг от друга

Да для ЗЧ и метода оценки на слух - всё будет достаточно, даже без экспериментов по скрещиванию кого с кем - всё будет отлично работать и на ОЭ, только с номиналами Rэ и Rк не стоит пренебрегать, а про это как раз В. Сми в этот раз не уопмянул, от того у него такие и грабли, по его мнению, из прошлых сообщений - лучше играет чуть ли не без Rэ и, надо полагать, с Rк как можно больше.

частоты микроволнового излучения изменяются от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм).

Одно но - микро - это приставка степени 10-6, метр - первая степень. Разница очевидна, что метры не могут быть одновременно и микрометрами.

Не знаю как там с понятностью для коз, но все же лучше придерживаться стандартизированной терминологии,

Самое смешное, что это в бывшем разраб отчечественной эл. базы п/п, если он позволяется себе аткие вольности, то что можно ожидать от людей попроще... наверное потому он первым и поспешил стать в очередь убирающих за собой...

[vladimir sim]

СreamSoda хотел разоблачения магии, привожу данные Мю для биполяров в режиме 10ма 35 В, нагрузка 1 МОм , соотв для идеального транзистора коэфф усиления по напряжению был бы SRн= 380000. На практике, в тысячах, TIP47=70, MJE340/2N3440=60, MJE243=45, BD139=18, BC639=14, MPSA42=32, MPSA06=14,2SC2073=32, 2SC3421=15, 2SD669=8, 2SC2682=9, 2SC2705=7. Масштабирование тока для 50 и 100ма японцев в меньшую сторону ничего не дает, и обьяснить одним напряжением Эрли в модели это не получится, потому что модель не учитывает наличие в коллекторной области областей с существенно разной степенью легирования и градиентом распределения примесей.