К вопросу о сравнении выходных каскадов.

[BesPav]

В этом профильном разделе форума обсуждается огромное количество различных конструкций усилителей мощности и телефонных усилителей, между тем вопросы оптимизации различных составляющих их блоков остаются в тени цельных конструкций. С учетом этого обстоятельства авторы и комментаторы иногда пользуются отсутствием подробностей об особенностях работы конкретных реализаций выходных каскадов, а также вольно или невольно вводят форумчан в заблуждение.
Для наведения ясности в этом вопросе и предназначена эта пополняемая тема.
Итак, какие же параметры требуются от выходного каскада? Ответ на этот вопрос позволит нам сформировать различные рейтинги и разработчики при формировании своих усилителей получат достаточно удобный инструмент анализа и библиотеку типовых решений.
1. Так как выходной каскад непосредственно работает на достаточно низкоомную нагрузку от него требуется иметь низкое выходное сопротивление, доли Ома. Пока опустим тот момент, что выходное сопротивление снижается также и за счет действия ООС, оставим его для дальнейших рассуждений.
2. Так как выходной каскад в подавляющем большинстве случаев охвачен обратной связью, то от него требуется иметь полосу работы бОльшую, нежели полоса работы этой ООС. Здесь есть важная оговорка и важное следствие. Оговорка – так как выходной каскад непосредственно связан с нагрузкой, а нагрузка в общем случае неизвестна, то полоса работы выходного каскада учитывается для наихудшего случая. Следствие – полоса работы ВК не должна использоваться в схеме коррекции условно устойчивого усилителя так как нагрузка в общем случае неизвестна.
3. Область безопасных режимов, т.е. возможности конкретной реализации ВК отдавать в нагрузку соответствующую сигналу мощность и рассеивать выделяющееся при этом тепло.
4. Высокое (или, в более общем случае управляемое) входное сопротивление и по возможности малую (или опять управляемую) емкость. Этот параметр напрямую определяет особенности сопряжения ВК с предыдущим узлом типового усилителя – усилителем напряжения, УНом.
Для начала достаточно, а по ходу дискуссии и необходимости дополним.
Приступим, как наглядно оценить комплексную величину выходного сопротивления? В симуляторе – достаточно просто, подключаем к выходу выходного каскада идеальный источник тока и измеряем величину напряжения на выходе ВК. Если полученное напряжение разделить на ток подключенного источника тока и включить линейный режим отображения, то получим график непосредственно в Омах.
Пример:


Следующее, как наглядно оценить комплексную величину полосы работы ВК? И снова, в симуляторе – несложно, подключим на вход нашего ВК источник напряжения с паразитными параметрами порядка типовых величин нагрузки ВК (для примера 1 МегОм и 22 пФ) и посмотрим, что же у него получится на выходе.
Пример:



По результатам подобных вычислений весьма наглядно отображаются различия в работе выходных каскадов, вот например:

Думаю всем любопытствующим будет очевидны преимущества ВК с графиком зеленого цвета перед ВК с графиком красного цвета.

Замечания и комментарии приветствуются, первое сообщение будет дополняться по мере развития дискуссии и если тема окажется интересной для сообщества.

Крупное продолжение вот здесь.

[Serge_L]

Давай на Е7-12 измерим)
Оно заточено как раз под смещение

---------- Сообщение добавлено 14:49 ---------- Предыдущее сообщение было 14:48 ----------

Конкретно, при нулевом смещении даже на 10 кГц, обычный ВС550 мерятся 18 pF, и это ОЧЕНЬ много.

эээ
А как ты измеряешь, Игорь?
Нулевое смещение не подразумевает просто два вывода, подключенных к твоему прибору

[Vlad Zhdanov]

Ладно бы смещение, но частота измерения играет ключевую роль.

Что то не так меряешь.
Но если подавать смещение, то на высоких частотах цепи смещения меньше влияют на результат измерения.
Так например на 100 кгц смещение из двух резисторов 10 Мом дает погрешность не более 1 пф.

Поэтому спаять на коленке приставку для подачи смещения на транзистор как бы не проблема.

[ИГВИН]

спаять на коленке приставку для подачи смещения на транзистор как бы не проблема.

Ты сделал по ГОСТу?

---------- Сообщение добавлено 16:10 ---------- Предыдущее сообщение было 16:09 ----------

Нулевое смещение не подразумевает просто два вывода, подключенных к твоему прибору

А что оно подразумевает?
Видимо тут поплыл, может отдельную тему сделать?

[Vlad Zhdanov]

Ты сделал по ГОСТу?

В твоей ссылке измерение проводят с помощью генератора и вольтметра.
Есть ГОСТ где измерения проводят с помощью измерительного моста. Основная проблема на низких частотах сделать чтобы элементы подачи смещения на транзистор не влияли на результаты измерения. Частоту измерения в даташитах используют 1 мГц, но уже при 100 кгц погрешности измерения, от элементов смещения, становятся вполне приемлемыми.

[ИГВИН]

В твоей ссылке измерение проводят с помощью генератора и вольтметра.
Есть ГОСТ где измерения проводят с помощью измерительного моста. Основная проблема на низких частотах сделать чтобы элементы подачи смещения на транзистор не влияли на результаты измерения. Частоту измерения в даташитах используют 1 мГц, но уже при 100 кгц погрешности измерения, от элементов смещения, становятся вполне приемлемыми.

Приборы все есть, скажу сразу - измерением емкостей переходов ни разу не занимался. Покурил ГОСТы, да, есть мостовой способ.
Пожалуй, методом замещения будет наиболее просто. Моста емкостей конечно нету.
Интересно, а приборчик с Али, в нём заложен какой-то метод измерения емкости переходов? Тогда имеет смысл его купить, полезная штучка.

[Злой]

Видимо тут поплыл, может отдельную тему сделать?

Было бы очень интересно и познавательно всем, я думаю.

Давай на Е7-12 измерим)

Могу измерить на Е7-15, и немного не в тему, мерил полевики для Д-класса, с даташитом и близко не бьется, полевики оригинал, тоже интересно как правильно мерить?

И подобные.

Павел, китайский мерятель покажет емкость мощных, да и любых полевиков?

[BesPav]

Видимо тут поплыл, может отдельную тему сделать?

Было бы очень интересно и познавательно всем, я думаю.

Ок, создам попозжа, не переключайтесь.

мерил полевики для Д-класса, с даташитом и близко не бьется, полевики оригинал, тоже интересно как правильно мерить?

Ну тут вы не то пытаетесь измерять. Нехай какая там ёмкость, тут экономика подделок чутка отличается от биполяров. Если поставить совсем "мелкий" кристалл, то оно сразу погорит. А быстрее-медленнее кристаллов нема, тут это непринципиально и ради такого левака заморачиваться невыгодно. Поэтому ставят кристаллы "предыдущего" поколения с бОльшим сопротивлением канала, раза в 2-3. Работать оно обычно работает ибо впритык их никто не рассчитывает, просто греется ощутимо больше.
Нужен обычный аккум на 12 Вольт или лабораторный питальник и миллиомметр типа YR1035.
Даёте на затвор 12-15 Вольт чтобы транзистор полностью открылся и измеряете сопротивление канала.

Павел, китайский мерятель покажет емкость мощных, да и любых полевиков?

Посмотрю на днях. Отпишусь в новой теме.

[-UST-]

У меня LC-200 есть. Это конечно, далеко не стационарник RS, который на работе. Но при умелом использовании вполне. Смещение не вижу проблем подать.

[Злой]

Ну тут вы не то пытаетесь измерять.

Это я понял.

Поэтому ставят кристаллы "предыдущего" поколения с бОльшим сопротивлением канала, раза в 2-3. Работать оно обычно работает ибо впритык их никто не рассчитывает, просто греется ощутимо больше.

Сопротивление канала попробую померить, но для Д-класса очень рекомендуются полевики с малой емкостью перезаряда типа IRFB5615 и иже с ними. Вот и думаю ставить IRF640 оригинальные или IRFB4019 сомнительные.
Подождем новую тему, а то намусорил тут.

[Валет]

Я много делал разных устройств звуковых и радиочастот на лампах и на транзисторах, но ни разу не было необходимости в измерении межэлектродных емкостей. Учитывать их при разработке (паспортные данные), причем их наихудшее (да еще с запасом) значение, необходимо, конечно. Но часто там, где их влияние существенно, важнее не величина, а их плавание от разных дестабилизирующих факторов, что измерить проблематично. А вообще, если на работу УМЗЧ влияют межэлектродные емкости, настолько, что их необходимо измерять, то это признак плохой разработки.

[hippo64]

то это признак плохой разработки.

жонглеры виртуальные

[BesPav]

ни разу не было необходимости в измерении межэлектродных емкостей.

Ну лет 15 назад и входной контроль с ОТК занимались преимущественно отбраковкой ошибочных номиналов пассивных компонентов и битых статикой активных компонентов.
Надпись на транзисторе обычно соответствовала реально установленному кристаллу.

Сейчас проверка ёмкостей, пробивного напряжения или сопротивления канала - это обычный sanity check.
KSC3503 с Ccb 100 пФ - это не дестабилизирующее отклонение, а конкретный "левак", который, к сожалению, в наше санкционное время бывает достаточно часто.

[Валет]

Ну лет 15 назад и входной контроль с ОТК занимались преимущественно отбраковкой ошибочных номиналов пассивных компонентов и битых статикой активных компонентов.
Надпись на транзисторе обычно соответствовала реально установленному кристаллу.

Сейчас проверка ёмкостей, пробивного напряжения или сопротивления канала - это обычный sanity check.
KSC3503 с Ccb 100 пФ - это не дестабилизирующее отклонение, а конкретный "левак", который, к сожалению, в наше санкционное время бывает достаточно часто.

Поддельный транзистор от настоящего можно отличить только по несоответствию нормируемых ТУ параметров, в т.ч. и справочных (т.е. не контролируемых в приемо-сдаточных испытаниях), которые также часто указывают в ТУ. При этом проверка должна производиться в указанных в ТУ режимах. Межэлектродные емкости имеют большой технологический разброс и для этой цели непригодны, т.к. нормируется, как правило, только их максимальное значение, а фактическая их величина может сильно различаться, тем более, когда производителей несколько.
УМЗЧ у грамотных разработчиков должен нормально работать с любой комплектухой, соответствующей ТУ.

[Serge_L]

Валет, да вопрос не в том, чтобы точно измерить эту емкость, а контролировать, как способ легко отличить подделку.

[BesPav]

Поддельный транзистор от настоящего можно отличить только по несоответствию нормируемых ТУ параметров

Спасибо, тщ капитан очевидность.
Как это сделать типовому радиолюбителю получив транзисторы и имея на руках мультиметр Mastech?
Вот в чём вопрос.

[Злой]

УМЗЧ у грамотных разработчиков должен нормально работать с любой комплектухой, соответствующей ТУ.

Д-клас IRS2092 в ТУ оговаривают заряд затвора, но его померить нечем и косвенно ориентируюсь на емкость.

[Валет]

Валет, да вопрос не в том, чтобы точно измерить эту емкость, а контролировать, как способ легко отличить подделку.

Как определить неисправный, если и у исправных, тем более, если неточно, емкость ± километр?

Вот в чём вопрос.

[Злой]

а контролировать, как способ легко отличить подделку.

вот правильно сформулированный вывод. Грузить на токи в десятки ампер при приличном напряжении то еще занятие. Это не только про полевики, но и биполяры мощные тоже.

[vladimir sim]

Вас разводят, отвлекая на негодную цель. Транзисторы, заведомо оригинальные, никуда не делись. Посмотрел в местном лабазе наличие высоковольтных пар 300В/0,1-0,2А- да хоть жопой ешь, Санье, Тошиба, NEC. В частности, 2SA1480/2SC3790. Цены более чем приемлемые. Оригинальность легко установить по характерной форме корпусов и измерении емкостей прямо в магазине, обыкновенным тестером M-890, экстраполируя емкости к значению при смещении 0,1-1 В,ошибка будет невелика.

[Валет]

Вас разводят, отвлекая на негодную цель.
...Оригинальность легко установить по <...> измерении емкостей прямо в магазине, обыкновенным тестером M-890

Измерили, получили результат. Как теперь отличить подделку с учетом большого разброса емкостей у оригинальных транзисторов?