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.

[Olegyurich]

Ну, я думал, что о ПП.
Дайте ссылку тогда.

[.Васильев]

Лучше у М. Васильева спросить, но наподобие этой, с некоторыми изменениями.

Он и есть, только триггерная защита не показана .

[fakel]

А вот , кстати , тот самый компромиссный вариант между ПКПС и классическим каскадом , про который я говорил выше . Вложение 96314

Поскольку диоды не дают разрядиться межбазовому кондеру через межбазовый резистор, напруга на нем будет возрастать (драйверы работают на его заряд, но не на разряд) тем больше, чем выше скорость нарастания входного напряжения. Это не самое страшное, хоть и ведет к увеличению тока покоя ВК.
Страшно то, что ВК на малом сигнале оказывается отрезанным этими же диодами от преда, т.е. входному сигналу, чтобы попасть на базы ВК, надо преодолеть порог, это напоминает класс С. Таким образом в течение некоторого времени, после подачи ВЧ усь окажется запертым, а ООС - разорванной. ООС, конечно, попытается отработать разрыв, что приведет к перегузке входного ДК и динамическим искажениям.

---------- Добавлено в 10:09 ---------- Предыдущее сообщение в 09:37 ----------

С диодами межбазовый кондер может разряжаться на входное сопротивление ВК, равное 1.4В(смещение)/(200мА(ток покоя)/100(бета))=700 Ом, без них на межбазовый резистор, равный (1.4В/50мА(ток покоя преда))=28 Ом. Разница на порядок

[deemon]

Поскольку диоды не дают разрядиться межбазовому кондеру через межбазовый резистор, напруга на нем будет возрастать (драйверы работают на его заряд, но не на разряд) тем больше, чем выше скорость нарастания входного напряжения. Это не самое страшное, хоть и ведет к увеличению тока покоя ВК.

Ну да , это не самое страшное , так как С1 всё же разряжается через базовые токи , а заряд пропорциональный скорости нарастания - может происходить только через паразитные ёмкости , которые малы по сравнению с С1 .

Страшно то, что ВК на малом сигнале оказывается отрезанным этими же диодами от преда, т.е. входному сигналу, чтобы попасть на базы ВК, надо преодолеть порог, это напоминает класс С. Таким образом в течение некоторого времени, после подачи ВЧ усь окажется запертым, а ООС - разорванной. ООС, конечно, попытается отработать разрыв, что приведет к перегузке входного ДК и динамическим искажениям.

Ага , причём похожая проблема будет даже в покое , из-за дифференциального сопротивления диодов , которые в покое открыты только базовыми токами выходников , а это несколько миллиампер ....
Ещё одна проблема будет при уровнях напряжения , отличных от нуля - из-за эффекта Эрли , который будет изменять разность напряжений между эмиттерами предвыхода , притом что напряжение на конденсаторе не будет успевать следить за этим . Так что , как видно , этот вариант даже до макета не доживёт
Вообще , как я мыслю , всё это как раз и показывает трудность решения проблем , остающихся в классическом выходном каскаде ..... в принципе , радикальным решением является ПКПС , ну а прочие "ходы" всегда будут делаться по принципу "одно лечим , другое калечим"

Скажем , есть очень неплохой вариант - два независимых параллельных каскада средней мощности , каждый из которых качает базу одного из выходников , а на входах этих каскадов установить ( с помощью двух диодов ) смещение , нужное для выходников . Фактически , в таком варианте два параллельных каскада будут работать "буферами" для выходных транзисторов ..... в этом случае вроде бы всё неплохо , но мы имеем практически двукратное усложнение схемы , более сложный контроль тока покоя ( из-за погрешностей в буферах ) и притом остаются потери напряжения сверху и снизу , как у самого обычного дарлингтона ....

В общем , я из-за этого давно пришёл к выводу , что плавающее смещение в ПКПС ничем заменить нельзя , если мы хотим добиться наилучших параметров - ему просто нет альтернативы .

---------- Добавлено в 11:41 ---------- Предыдущее сообщение в 11:36 ----------

С диодами межбазовый кондер может разряжаться на входное сопротивление ВК, равное 1.4В(смещение)/(200мА(ток покоя)/100(бета))=700 Ом, без них на межбазовый резистор, равный (1.4В/50мА(ток покоя преда))=28 Ом. Разница на порядок

Ну да , всё так . НО если мы поставим кондёр в этой схеме без диодов , то это устранит проблемы из-за диодов , но вызовет другие проблемы . Там уже кондёру будет просто разряжаться через межбазовый резистор , и будут искажения вроде "тепловых" , когда после мощной "вспышки" сигнала кондёр немножко разрядился , а потом в покое будет какое-то время рост искажений из-за уменьшенного тока покоя . То есть , практически то же самое

[SAPR]

Я вот вообще не понимаю заморочек с перезарядкой входных емкостей выходных транзисторов - при выходном сигнале +/- 30 В на 20 кГц (!) каждая нФ "отжирает" порядка 4 мА. Ток покоя предвыхода - обычно 30 - 50 мА. В чем проблема?

[deemon]

Я вот вообще не понимаю заморочек с перезарядкой входных емкостей выходных транзисторов - при выходном сигнале +/- 30 В на 20 кГц (!) каждая нФ "отжирает" порядка 4 мА. Ток покоя предвыхода - обычно 30 - 50 мА. В чем проблема?

Так ведь , одно дело синусоида 20 кгц , а другое - прямоугольник 200 кгц А второе - как раз может быть при возбуждении .... вот при таких возбудах транзисторы и горят В классическом дарлингтоне из-за резистора между базами транзистор открывается через эмиттер предвыходника , а закрывается - через резистор . В результате заряд происходит быстрее разряда , следствие - сквозной ток и капут транзисторам .

[SAPR]

а другое - прямоугольник 200 кгц

А откуда он в нормальном УМ?

В классическом дарлингтоне

А про классический Дарлингтон и речи нет . В нормальном же каскаде (например с токовым шунтом) вообще эта проблема отсуствует (и межбазовый конденсатор там - как пятая нога ...).
Кстати , по поводу ПП: довелось делать видео усилитель (нагрузка 50 Ом), амплитуда вых сигнала 30 В. Так вот на выходе стоял ПП и прекрасно работал.

[deemon]

А откуда он в нормальном УМ?

Я же говорю - при возбуждении . Даже нормально сделанный усил , совершенно устойчивый , может возбудиться - да хотя бы , когда втыкают кабель в разъём , и сигнальный контакт соединяется раньше земляного , или при обрыве земли в кабеле , да мало ли причин ?

[fakel]

Ну да , это не самое страшное , так как С1 всё же разряжается через базовые токи , а заряд пропорциональный скорости нарастания - может происходить только через паразитные ёмкости , которые малы по сравнению с С1 .

Нет, он заряжается от драйвера через емкости выходников

Скажем , есть очень неплохой вариант - два независимых параллельных каскада средней мощности , каждый из которых качает базу одного из выходников , а на входах этих каскадов установить ( с помощью двух диодов ) смещение , нужное для выходников . Фактически , в таком варианте два параллельных каскада будут работать "буферами" для выходных транзисторов .....

Самый оптимальный вариант. Вот тут межбазовая емкость - то что надо! Она уравняет несимметрию драйверов

когда после мощной "вспышки" сигнала кондёр немножко разрядился ,

Наоборот, зарядится

---------- Добавлено в 11:51 ---------- Предыдущее сообщение в 11:43 ----------

В нормальном же каскаде (например с токовым шунтом) вообще эта проблема отсуствует (и межбазовый конденсатор там - как пятая нога ...).

Мало того, он там вреден. Когда емкость зарядится (как деталюшка, так и Скб выходников), драйвер закроется и емкость будет разряжаться только через базы шунта, а это - мизер. Так что без межбазового резистора - никак

[SAPR]

есть очень неплохой вариант - два независимых параллельных каскада средней мощности

Самый оптимальный вариант. Вот тут межбазовая емкость - то что надо! Она уравняет несимметрию драйверов

Идея: в схеме по посту #25 вместо токовых зеркал ставятся параллельные повторители на высокочастотных транзисторах средней мощности

[fakel]

притом остаются потери напряжения сверху и снизу , как у самого обычного дарлингтона ....

Что мешает запитать драйвер от напряжения УН, которое всегда выше?

[SAPR]

Так что без межбазового резистора - никак

Так он там обязателен

[fakel]

Идея...

Достаточно комплементарных повторителей

[fakel]

Например, так

[SAPR]

Например, так

Можно и так. Но уж если не экономить детали, то лучше 2 ПП. А если на выходе ПТ (горизонтальные) - то вообще прекрасный ВК получится ( тем более с термостабилизацией заморачиватся не надо).
Промоделировал выходное сопротивление предвыходных тр-ров станд. двойку и токовый шунт - сильно удивился. Выходное сопр. для двойки - порядка 1 - 3 Ом (что и ожидалось) - вот ТШ удивил - сопротивление в 100 - 500 раз меньше (предполагал, что будет меньше, но не во столько раз). Так что для ТШ вообще не должно существовать проблем с перезарядом входных емкостей (естественно, при нужном токе покоя преддрайверов).

[deemon]

Нет, он заряжается от драйвера через емкости выходников

Ну да , я и имел в виду паразитные ёмкости транзисторов .... так как паразитные ёмкости монтажа тут можно считать пренебрежимо малыми .

Наоборот, зарядится

Я всё же думаю , что разрядится , так как при большой токовой нагрузке эмиттер верхнего предвыходника "просядет" вниз ( при вытекающем токе ) , и это очевидно вызовет УМЕНЬШЕНИЕ напряжения между эмиттерами предвыхода ... вот до этого уменьшенного напряжения и разрядится этот кондёр , через параллельно включённый резистор .

Самый оптимальный вариант. Вот тут межбазовая емкость - то что надо! Она уравняет несимметрию драйверов

Да , это хороший вариант , но что интересно - применение ПКПС позволит получить всё то же самое ( при более простой схеме ) , те же преимущества , только в виде "бонуса" - ещё и работу rail-to-rail А вот для интегральной реализации ВК , на одном кристалле - это , похоже , самый оптимал .

[fakel]

Промоделировал выходное сопротивление предвыходных тр-ров станд. двойку и токовый шунт - сильно удивился. Выходное сопр. для двойки - порядка 1 - 3 Ом (что и ожидалось) - вот ТШ удивил - сопротивление в 100 - 500 раз меньше (предполагал, что будет меньше, но не во столько раз). Так что для ТШ вообще не должно существовать проблем с перезарядом входных емкостей (естественно, при нужном токе покоя преддрайверов).

Схему в студию!
Точка соединения эмиттеров шунта отвязана от земли?

[deemon]

Промоделировал выходное сопротивление предвыходных тр-ров станд. двойку и токовый шунт - сильно удивился. Выходное сопр. для двойки - порядка 1 - 3 Ом (что и ожидалось) - вот ТШ удивил - сопротивление в 100 - 500 раз меньше (предполагал, что будет меньше, но не во столько раз). Так что для ТШ вообще не должно существовать проблем с перезарядом входных емкостей (естественно, при нужном токе покоя преддрайверов).

Токовый шунт вообще-то решение интересное .... вот только его поведение на ВЧ лично у меня вызывает некоторые сомнения , честно говоря . Это же фактически петля местной ООС , притом нелинейной .

[SAPR]

Точка соединения эмиттеров шунта отвязана от земли?

Нет, конечно. Но и у двойки не отвязана.

[fakel]

Это же фактически петля местной ООС , притом нелинейной .

Если эмиттеры шунтов отвязаны от земли, ООС по сигналу нет. Вот я и спрашиваю у Sarp, нет ли у него ООС, а то сопро больно низкое