Экономичный класс А в ВК тройке

[antonluba]

ВК-дарлингтон-суперА 3.zip

---------- Сообщение добавлено 16:31 ---------- Предыдущее сообщение было 16:20 ----------

По сути, Q11 и Q12 не нужны, все регулируется резисторами R25 и R29.

---------- Сообщение добавлено 16:48 ---------- Предыдущее сообщение было 16:31 ----------

Да, в железе R25- должен быть источник тока. Реализовать можно, как в схеме у Teoretic.

[Malinovsky D]

Есть ли пример файла с моделированием?

Да, позже выложу.
Но, собственно, здесь имеет смысл обратить внимание на скобки в конце фразы

что всё дело в 2gm (в окрестностях 0))).

Дело в том, что крутизна при токе покоя очень мала, и быстро нарастает с увеличением тока. Поэтому это самое 2gm, по факту заполняет провал суммарной крутизны плеч в районе нуля.

[Alto]

Думаю в этой схеме проблема в предвыходных каскадах, нужно следить, чтобы и они не закрывались. У меня родилась бредовая идея. У нас проблема в переходе выходных транзисторов из полностью закрытого состояния в открытое. Этот переход недостаточно быстрый и плавный. Предлагаю сделать диодный коммутатор. В эмиттеры выходных ставим по прямовключенному диоду, эмиттеры резисторами притягиваем к противоположной рельсе, чтобы у транзисторов всегда был некоторый ток и ток покоя через диоды тоже делаем. По идее диоды должны переключаться на порядки быстрей и с меньшими искажениями. Сейчас попробую промоделировать.
Попробовал. идея оказалась действительно дурацкой. Толку ноль, правда и вреда тоже нет, как ни странно.

[waso]

https://forum.cxem.net/uploads/month...cbeaf0ea8e.GIF
Давным-давно всё решено

[fakel]

Думаю в этой схеме проблема в предвыходных каскадах, нужно следить, чтобы и они не закрывались. У меня родилась бредовая идея. У нас проблема в переходе выходных транзисторов из полностью закрытого состояния в открытое. Этот переход недостаточно быстрый и плавный. Предлагаю сделать диодный коммутатор. В эмиттеры выходных ставим по прямовключенному диоду, эмиттеры резисторами притягиваем к противоположной рельсе, чтобы у транзисторов всегда был некоторый ток и ток покоя через диоды тоже делаем. По идее диоды должны переключаться на порядки быстрей и с меньшими искажениями. Сейчас попробую промоделировать.
Попробовал. идея оказалась действительно дурацкой. Толку ноль, правда и вреда тоже нет, как ни странно.

Делал. Только проблема теперь смещается в диоды

[sia_2]

тема возникает регулярно, но она бесперспективна по очень простым физическим причинам. Я об этом писал много раз, попробуйте поиском по форуму.
вот одно:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1600188
Кроме того, сама "проблема" в действительности "высосана из пальца". При грамотной реализации ее просто не возникает, см выходные каскады большинства интегральных ОУ.
Ну и вот практический пример:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1581816

[Malinovsky D]

Да, позже выложу.

Здесь на второй схеме анализ DC
Зависимость крутизны выходных плеч для разного напряжения смещения (тока покоя) и их суммарная крутизна.



ВК-дарлингтон-суперА 3.CIR

По правде сказать, не очень интересно.

Нужно не забывать - в чем вообще цель?
Режим А дает более короткий спектр гармоник. И это ХОРОШО.

Если мы вводим супер-А, который чууууточку придавливает третью гармонику, например (а это еще постараться надо), и увеличивает 5-ю и выше, тогда зачем это все?
Это, черт возьми, плохо. Совсем плохо!

[antonluba]

Здесь на второй схеме анализ DC
Зависимость крутизны выходных плеч для разного напряжения смещения (тока покоя) и их суммарная крутизна.



ВК-дарлингтон-суперА 3.CIR

По правде сказать, не очень интересно.

Нужно не забывать - в чем вообще цель?
Режим А дает более короткий спектр гармоник. И это ХОРОШО.

Если мы вводим супер-А, который чууууточку придавливает третью гармонику, например (а это еще постараться надо), и увеличивает 5-ю и выше, тогда зачем это все?
Это, черт возьми, плохо. Совсем плохо!

Я так и подумал, что рассматривается сумма токов выходников. Насколько это корректно? Почему не учитывается направление тока? один ток втекает в точку out, другой вытекает.
Рассмотрите двухполюсник вход-выход. У меня не получилось найти описываемую кривизну.

Кроме того, сама "проблема" в действительности "высосана из пальца". При грамотной реализации ее просто не возникает, см выходные каскады большинства интегральных ОУ.
Ну и вот практический пример:

Пример не прикрепился

[Malinovsky D]

Я так и подумал, что рассматривается сумма токов выходников.

Нет, рассматривается крутизна передаточной характеристики каскада. Точнее - выходного двухтактного повторителя.
Ток нагрузки - это переменная (точнее, выходное напряжение). Крутизна - функция (измеряется в Сименсах). Она же - 1/Rвых, при питании каскада от источника напряжения.
Поскольку вопрос начался с 2gm, это эти 2gm и показаны на картинке. Точнее показано, что 2gm - это вообще не проблема каскада АБ.

Короче говоря, там все ОК. Другой вопрос, что это не нужно на практике.
По нескольким причинам.
1. У реальных транзисторов получатся другие картинки.
2. Измерять этот параметр тяжело. Это не в симуляторе накидать функций, сколько нужно.
3. Это промежуточный параметр. Нужен только для понимания. Конечный - спектр искажений. Его измерять проще и нужнее. Да и в модели его проверить проще.
4. Многое в поведении ВК определяется предыдущими каскадами, поэтому их нужно учитывать, и измерять весь девайс сразу.

Я вижу у этой картинки только один визуальный плюс. Она позволяет просто и аргументированно отказаться от идеи супер-А.
Но это было понятно и после проверки спектра искажений.
Однако, это не отменяет энтузиазм поиска решений по супер-А. Вай нот, в общем-то.

[Teoretic]

мне еще не довелось встретить каких-то убедительных картинок, в которых было бы понятно преимущество супер-А.

Вот каскад NativeA:


А это он же, но со стандартным смещением с отсечкой:


Ток покоя в обоих случаях 250 мА.

[antonluba]

Нет, рассматривается крутизна передаточной характеристики каскада. Точнее - выходного двухтактного повторителя.
Ток нагрузки - это переменная (точнее, выходное напряжение). Крутизна - функция (измеряется в Сименсах). Она же - 1/Rвых, при питании каскада от источника напряжения.
Поскольку вопрос начался с 2gm, это эти 2gm и показаны на картинке. Точнее показано, что 2gm - это вообще не проблема каскада АБ.

Короче говоря, там все ОК. Другой вопрос, что это не нужно на практике.
По нескольким причинам.
1. У реальных транзисторов получатся другие картинки.
2. Измерять этот параметр тяжело. Это не в симуляторе накидать функций, сколько нужно.
3. Это промежуточный параметр. Нужен только для понимания. Конечный - спектр искажений. Его измерять проще и нужнее. Да и в модели его проверить проще.
4. Многое в поведении ВК определяется предыдущими каскадами, поэтому их нужно учитывать, и измерять весь девайс сразу.

Я вижу у этой картинки только один визуальный плюс. Она позволяет просто и аргументированно отказаться от идеи супер-А.
Но это было понятно и после проверки спектра искажений.
Однако, это не отменяет энтузиазм поиска решений по супер-А. Вай нот, в общем-то.

Разобрался. Картины должны быть такие:

[Malinovsky D]

Разобрался. Картины должны быть такие:

мои картинки показывают Крутизну передачи ВК, или 1/Rвых. Поэтому график должен быть всегда выше ноля.
Они правильные.

Offтопик:
В микрокапе можно перевернуть резистор вверх ногами, и он будет показывать другой знак тока
Поэтому знак (-) в функции суммарной крутизны- это не ошибка. Это мне было лень перевернуть эмиттерный резистор правильно, я сменил + на - в функции вычисления

---------- Сообщение добавлено 13:38 ---------- Предыдущее сообщение было 13:28 ----------

Ток покоя в обоих случаях 250 мА.

Выглядит убедительно.
Это модель отсюда?
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2960634

Отключение смещения - это исключение из схемы Q1 и Q2?

[antonluba]

Выглядит убедительно.

Надо построить аналогичный график для этой схемы и сравнить.

Поэтому график должен быть всегда выше ноля.

В моем рисунке просто учитывается направление тока. Формула та же. Ну и выглядит более наглядно, хотя я ожидал более крутого излома именно в области малых токов.

[Malinovsky D]

Ну и выглядит более наглядно, хотя я ожидал более крутого излома именно в области малых токов.

А что на Вашем графике изображено?

Подсказка - крутизна ВК не обращается в 0 при наличии тока покоя. И не меняет знак.

Но если Вы настаиваете....

[antonluba]

Является ли суммирование крутизны отдельных плеч - итоговой крутизной двухтактного каскада?
Ну и само название, может смысл имеет как раз угол наклона кривой?
А точку начала отсчета можно выбрать любую?

Но в целом, если причина искажений как раз в этом, тогда понятно, почему нет смысла тупо вливать ток в базы ВК. Нужно, как у Teoretic, искать методы компенсации одной кривизны посредством обратной.

[Teoretic]

Это модель отсюда?
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2960634
Да.
Отключение смещения - это исключение из схемы Q1 и Q2?

Не только. Надо еще довести ток покоя "распоркой" до нужного.

[Malinovsky D]

Является ли суммирование крутизны отдельных плеч - итоговой крутизной двухтактного каскада?
Ну и само название, может смысл имеет как раз угол наклона кривой?
А точку начала отсчета можно выбрать любую?

Я только хочу понять, что именно Вы изобразили на Вашем графике?
Вы говорите, что мои картинки неправильные, а Ваши -правильные. И нужно сначала понять, кто же накосячил, и в чем? А уже потом двигаться дальше.


Есть такая цитата из Достоевского

— Ах, я усмехнулся совсем другому. Видите, чему я усмехнулся: я недавно прочел один отзыв одного заграничного немца, жившего в России, об нашей теперешней учащейся молодежи: «Покажите вы, — он пишет, — русскому школьнику карту звездного неба, о которой он до тех пор не имел никакого понятия, и он завтра же возвратит вам эту карту исправленною». Никаких знаний и беззаветное самомнение — вот что хотел сказать немец про русского школьника.

Понимаете?

Вы спросили про 2gm. Вам дали график этого 2gm. И на следующий день пошли исправления....

[Валет]

сама "проблема" в действительности "высосана из пальца". При грамотной реализации ее просто не возникает, см выходные каскады большинства интегральных ОУ.
Ну и вот практический пример:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1581816

Оба усилителя - в AB. Токи покоя ВК - одного порядка. Но у "второго" "коммутационные" искажения явно видны, а у первого - их нет "как класса", только шум. Частота сигнала - 20 кГц, мощность на нагрузке (4 Ома) - 64 и 50 Вт соответственно.
Да, еще момент. Максимальная скорость нарастания выходного напряжения больше именно у "второго".
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1581816

Каждое плечо ВК класса АВ усиливает не весь сигнал, а только его о часть, а остальное обрезается. Это означает, что форма сигналов на выходах плеч, а следовательно, их спектры отличаются от исходного сигнала на входе ВК. Для синусоиды на выходе каждого плеча сигнал содержит только одну полуволну входного, т.е. становится совсем не синусоидальным, и, следовательно, имеет широкий спектр, состоящий из сотен гармоник входной синусоиды, при этом напряжения и фазы гармоник зависят от усилительных (в т.ч. частотных) свойств транзисторов ВК.

Очевидно, что усиленный после сложения напряжений с выходов плеч сигнал сохранит исходную форму, только тогда, когда гармоники полуволн при сложении взаимно компенсируются. Для этого нужно, чтобы амплитуды гармоник обоих плеч ВК были строго одинаковы между собой, а их фазы в точности противоположны, что возможно только когда усилительные свойства транзисторов плеч ВК совершенно одинаковы. Такое равенство свойств плеч ВК теоретически можно себе представить, практически же оно не наблюдается даже для транзисторов одного типа. Никакой подбор пар транзисторов для ВК эту разницу не устранит. При этом разница в их усилительных свойствах увеличивается с ростом частоты. Поэтому полной компенсации гармоник не происходит независимо от схемы ВК.

Некомпенсированные гармоники остаются на выходе ВК. Они имеют широкий спектр, соответствующий спектрам полуволн усиливаемого сигнала (синусоиды в частном случае) и ООС часто не справляется с его ВЧ компонентами. Это и является одной из составляющих коммутационных искажений ВК класса АВ. И нет никакой разницы в схемах Шиклаи, Дарлингтона и в любых других, где плечи ВК усиливают только одну полуволну напряжения входа ВК. Это принципиальное свойство таких ВК, оно относится также и к так называемым экономичным ВК класса А (Супер А и подобные).

Супер А не влияет на плавность переключения плеч, а только переносит переключения на больший ток. И не может влиять, т.к. не изменяется передаточная функция транзисторов. Повысить плавность переключения можно заменой транзисторов ВК на полевые, это радикальное решение. Другой вариант - увеличить ток покоя.

С учетом изложенного, за счет чего в первом усилителе отсутствуют коммутационные искажения, если оба усилителя практически одинаковы. Может быть, просто имела место ошибка измерения? А может, что-то не так в приведенном анализе работы ВК кл.АВ?

[Malinovsky D]

Не только. Надо еще довести ток покоя "распоркой" до нужного.

Ок, понятно. Спасибо. Посмотрю.

[deemon]

тема возникает регулярно, но она бесперспективна по очень простым физическим причинам. Я об этом писал много раз, попробуйте поиском по форуму.
вот одно:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1600188
Кроме того, сама "проблема" в действительности "высосана из пальца". При грамотной реализации ее просто не возникает, см выходные каскады большинства интегральных ОУ.
Ну и вот практический пример:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1581816

Ну да , про это уже не раз были "дебаты" , приводились разумные аргументы ... но , что называется , "воз и ныне там"

А если основательно подумать , учитывая всё вышесказанное , то можно прийти к выводу - в выходном каскаде класса АВ не нужно никаких дополнительных "извращений" , называй их хоть "супер-А" , хоть "экономичный А" , итд - нужно просто правильно реализовать режим АВ , только и всего . То есть , нужно просто дать транзисторам нормально переключаться , убрать резисторы из эмиттерных цепей , минимизировать индуктивность монтажа , обеспечить нормальный и стабильный ток покоя . И чтобы транзисторы нормально переключались на ВЧ - надо обеспечить жёсткую связь между базами выходных транзисторов на всех частотах ... и вот таким образом мы постепенно приходим к выходному каскаду типа ПКПС

[Teoretic]

Посмотрю.

Я ошибся. У меня немножко улучшенная модель:

shiklai2.cir
Не могу сказать, велика ли разница. Наверное, параллельник на входе должен быть получше?

R28-R29 я добавил только вчера (разницу не проверял), до того коллекторы просто опирались на выход.