Выбор выходного каскада.

[.Васильев]

Несмотря на сложившееся мнение по выбору ВК в усилителе решился на новое поднятие этой темы. Статью Н.Сухова читал, читал и С.Агеева и других авторов . При симуляции отдельных Выходных каскадов всё же вкрались сомнения. И хотелось бы услышать мнения более подготовленных товарищей, профи и любителей, которые собаку на этом съели. Вашему вниманию предлагаю 4 варианта выполнения Вк. Параллельник А.Агеева с вольтдобавкой ,стандартную тройку с межбазовыми конденсаторами, а также два варианта с Шинклаями, один стандартный ОЭ-ОЭ, второй с " композитными " транзисторами на выходе.Хотелось бы узнать поподробнее об плюсах и минусах каждого из вариантов. Схемы и модели в МС_9 в архивчике прилагаю.

[fakel]

Именно коммутационные искажения определяют Кг усилителя с глубокой ООС.

Точнее способность входного каскада на них адекватно и своевременно реагировать

[viktor8m]

Именно коммутационные искажения определяют Кг усилителя с глубокой ООС.

Да я это понимаю и так же, как и Вы, хочу от них избавиться (или значительно уменьшить), но не методом токового управления. Неужели нет другого метода? Когда-то у многих была надежда на класс ЭА (Super A, Non switching), но сейчас все против этого метода. Вот думаю, в НЧ УМ (менее 1кГц) этот метод может подойти.

[Валет]

Точнее способность входного каскада на них адекватно и своевременно реагировать

Почему только входного каскада? АЧХ УМЗЧ определяется всеми каскадами.

---------- Добавлено в 18:39 ---------- Предыдущее сообщение в 18:37 ----------

Неужели нет другого метода? Когда-то у многих была надежда на класс ЭА (Super A, Non switching)

Мне другие методы для класса АВ в схме Линна неизвестны

[fakel]

Почему только входного каскада? АЧХ УМЗЧ определяется всеми каскадами

Как первый каскад сравнит, так и будет

но сейчас все против этого метода.

Просто сейчас быстьродействие усей достаточное.

[Slava!!!]

А еще в ОБ в разрыв эмиттеров воткнуть ОУ питанием на эмиттеры и базы ОБ запитать от +/-15В, а выход опера заземлить через резик+катушка последовательно(коррекция) и на опер как обычно подавать входной сигнал

А можно использовать микруху типа приведенной в даташите

[viktor8m]

Мне другие методы для класса АВ в схме Линна неизвестны

Токовый шунт (как у Акулиничева), но в оригинале там есть постоянная ошибка из-за влияния БЭ.

[fakel]

Имхо, безотсечный режим ВК снизит коммутационные искажения, если вход в стаблизацию тока будет плавным. В противном случе не важно, равен или не равен нулю остаточный ток. Небольшое преимущество Iост>0 может проявиться, если драйвер - хлипкий и не в состоянии быстро разрядить емкость базы. (Вот и решение - разряжать базы ВК стабильным током и наплевать на сквозняки. Правда, поимеем провал выходного импеданса)

[Валет]

Токовый шунт (как у Акулиничева)

Токовый шунт в смысле КИ не отличается от обычного источника смещения

[fakel]

Токовый шунт (как у Акулиничева), но в оригинале там есть постоянная ошибка из-за влияния БЭ.

Разве это ЭА? Имхо, он ведет себя как мощный стабилитрон, включенный между базами ВК, т.е. ускоряет процесс закрывания

---------- Добавлено в 19:50 ---------- Предыдущее сообщение в 19:49 ----------

Токовый шунт в смысле КИ не отличается от обычного источника смещения

+1

[viktor8m]

Не очень понял, за счёт чего эта примочка (см. здесь http://www.tubecad.com/2006/12/blog0088.htm, описано и в книге Дугласа об усилителях или см. файл на русском) уменьшает искажения, тем более что нарушается симметрия плеч (может уже обсуждали её, тогда прошу ссылку). Я её проверил в симуляторе, незначительное уменьшение искажений есть, но одно соответствует статье, если у обычной тройки самая высокая это третья гармоника и дальше частокол примерно в половину-треть третьей гармоники, то с этой примочкой самая высокая это вторая гармоники (что не удивительно, т.к. нарушается симметрия плеч), а далее гармоники красиво убывают по амплитуде с номером.

[fakel]

Не очень понял, за счёт чего эта примочка (см. файл, описано и в книге Дугласа об усилителях или здесь http://www.tubecad.com/2006/12/blog0088.htm) уменьшает искажения, тем более что нарушается симметрия плеч (может уже обсуждали её, тогда прошу ссылку). Я её проверил в симуляторе, незначительное уменьшение искажений есть, но одно соответствует статье, если у обычной тройки самая высокая это третья гармоника и дальше честокол примерно в половину-треть третьей гармоники, то с этой примочкой самая высокая это вторая гармоники (что не удивительно, т.к. нарушается симметрия плеч), а далее гармоники красиво убывают по амплитуде с номером.

Интересная штуковина!

---------- Добавлено в 20:50 ---------- Предыдущее сообщение в 20:49 ----------

У Петрова похожая есть, только для входных повторителей

---------- Добавлено в 20:53 ---------- Предыдущее сообщение в 20:50 ----------

а рис 14 Бока Шилларда можешь прикрепить? Интересно на него взглянуть

---------- Добавлено в 20:57 ---------- Предыдущее сообщение в 20:53 ----------

Хотя не совсем понятно, чем же класс В лучше АВ. Ведь удвоение крутизны на малых токах делает не таким резким излом вблизи нуля

Еще решение вижу в применении доп повторителя в кл. А, питаемого от низкого напржения, для качественного усиления "первого ватта"

[audiomun]

Не очень понял, за счёт чего эта примочка уменьшает искажения, тем более что нарушается симметрия плеч

Такое схемное решение уменьшает искажения за счёт того, что фактически объединены в одно целое однотактный(свободный от переключательных искажений и вносящий в основном вторую гармонику) и двухтактный выходные каскады. Кстати, довольно часто по той же самой причине, старый добрый выходной каскад ОК-ОЭ при грамотной его реализации звучит лучше, чем симметричный двухтактный. А начальный перекос по постоянному напряжению выхода при достаточной глубине ООС ликвидируется достаточно легко. Вячеслав

[Валет]

Попробуем спроектировать усилитель по предлагаемой схемотехнике, сохраняющий токовое управление ВК в пределах звукового диапазона - до 20 кГц. Будем считать управление токовым, если Zи > 10 * Rн.

Пуксть на выходе двойка ОК с усилением 100 * 100 = 10000. Тогда при нагрузке 8 Ом получаем Rвх ВК 80 кОм. Тогда Zвых УН на 20 кГц должен быть не менее 800 кОм.

Отсюда умкость в точке соединения УН и ВК должна быть нге более 1/2/3,14/20 кГц/800 кОм = 10 пф. С учетом того, что в указанной точке соединяются коллекторы 4 транзисторов (каскад УН с активной нагрузкой и два плеча ВК), на каждый транзистор получится 2,5 пф. Где взять такие транзисторы? И как минимизировать паразитную емкость конструктива менее этой величины?

При большом β оконечных транзисторов имеет смысл перейти на ВК с одним транзистором в каждом плече. При токе двухтактного УН 100 мА такой ВК обеспечит любую требуемую для домашнего УМЗЧ мощность. Спектр искажений ЗЧ УМЗЧ не будет отличаться от спектра усилителя класса А, имеющего на порядок больший ток покоя.
ИМХО.

[viktor8m]

фактически объединены в одно целое однотактный(свободный от переключательных искажений и вносящий в основном вторую гармонику) и двухтактный выходные каскады.

Но здесь "однотактный" каскад (верхнее NPN плечо) работает в режиме АВ (с отсечкой), так же как и нижнее PNP плечо и генератор тока (оба с отсечкой), поэтому и не понимаю механизм улучшения. Кстати, попробывал генератор не в нижнем плече, а в верхнем, а также два генератора с одним начальным током, распределение гармоник сильно ухудшается (практически как без генераторов), мистика какая-то (почему именно в PNP плече есть улучшение, может из-за худших свойств PNP транзистора).

а рис 14 Бока Шилларда можешь прикрепить? Интересно на него взглянуть

Прикрепил, но там ничего интересного, совершенно заурядный усилитель.

[Slava!!!]

При большом β оконечных транзисторов имеет смысл перейти на ВК с одним транзистором в каждом плече. При токе двухтактного УН 100 мА такой ВК обеспечит любую требуемую для домашнего УМЗЧ мощность. Спектр искажений ЗЧ УМЗЧ не будет отличаться от спектра усилителя класса А, имеющего на порядок больший ток покоя.
ИМХО.

При выходном токе 10 А ток УН будет выбран полностью.

В любом случае запас по току УН должен быть больше. Иначе обеспечение его приемлемой линейности превращается в отдельную нетривиальную задачу.

[fakel]

Прикрепил, но там ничего интересного, совершенно заурядный усилитель.

Спс! Действительно, еще один Ланзар

[Валет]

При выходном токе 10 А ток УН будет выбран полностью.

Для двухтактного УН с током 100 мА амплитуда тока управления будет 200 мА. Если транзисторы ВК имеют β=100, то амплитуда тока в нагрузке будет 20 А. При этом токовый режим управления ВК будет обеспечиваться до достаточно высоких частот.
А вообще можно сделать УН с любым необходимым током, в любом случае это будет экономичнее по потребляемой мощности, чем ВК в классе А при одинаковом спектре искажений ЗЧ. Ничего сложного здесь нет, имхо.

[viktor8m]

Такое схемное решение уменьшает искажения за счёт того, что фактически объединены в одно целое однотактный(свободный от переключательных искажений и вносящий в основном вторую гармонику) и двухтактный выходные каскады.

Наконец до меня дошло (странно, что это взяло целый день, всё же очень просто). Цель здесь ведь уменьшить кроссоверные искажения, возникающие в классе АВ из-за того, что при токе нагрузки до удвоенного тока покоя оба плеча работают параллельно и их выходное сопротивление делится на два, а при отсечке работает только одно плечо, из-за чего в момент отсечки (в реальности в какой-то зоне +-отсечка) выходное сопротивление резко возрастает в два раза, что из-за задержки ООС приводит к мгновенным искажениям с большим количеством гармоник и так каждый раз на границе отсечки (у синуса это дважды за период, а у музыкального сигнала ещё хуже). Примочка из поста 871 ликвидирует параллельную работу плеч до отсечки (превращая верхнее плечо в однотактный каскад), в итоге всегда (и до отсечки и после) выход. сопротивление ВК определяется только одним плечом (зависит от полярности напряжения).

[viktor8m]

На форуме diyaudio нашёл осциллограммы, показывающие работу этой примочки (см. рисунки, слева сигнал ошибки в обычном ВК, справа добавили генератор), на которых видно, что с генератором сигнал ошибки значительно красивее чем в обычном ВК.

[Nota Bene]

Хотите чего-то новенького? - заставьте каждое плечо ВК (по току) работать по параболе (квадратичному закону), после этого останется только их (плечи) правильно сшить по току покоя, и верхних гармоник (как в экспоненте) уже не останется. Голимая математика...