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.

[SAPR]

Однако нагрузив её буквально на 10 пикофарад, при выходном источника 3 кОм, я увидел возбуждение (в симуляторе, в ём проклятом ).

ИГВИН, я с Вас удивяюсь . Обе схемы - инвертирующие усилители с входным сопротивлением 3 кОм - исопротивление источника должно быть намного меньше 3 кОм. Поставив сопр. источника 3 кОм, Вы не только изменили коэфф. усиления (и соотв. АЧХ, на ней появился горб (на обеих схемах), но Вы еще их обьединили (схемы стали влиять друг на друга) (если используется один источник, как в модели).
Симулятор абсолютно прав - моделировать надо корректно.
Если соблюсти вышеуказанное, то обе схемы работают на емкость 3 нФ и возбужд. у обоих начинается при емкости более 5 нФ. Чтобы его не было, посл. на выход достаточно поставить сопр. порядка 100 Ом (как это и рекомендуется для ОУ при работе на емкостную нагрузку).

Вот и верь после этого людям симуляторам...

Симулятору надо верить, он все правильно показал

SAPR, у меня схемки с токами 1-2mA вызывают большое беспокойство

Так это же не усилитель мощности (в ОУ и меньшие токи бывают).

А у меня вызывает беспокойство , если в схеме ( в симуляторе ) что-то не очень сильно изменили , а у неё искажения упали в 100 раз

Пример был приведен лишь как иллюстрация.
А практическая польза - пожалуйста:
При подсоединении колл. первой пары тр-ов ПП к конд. вольтдобавки и при увеличении вых сопр. УН (уменьшении его вых. емкости) искажения всего УМ уменьшились на частоте 10 кГц как минимум в 5 раз (и это не симулятор, а реальная схема).

Offтопик:
ЗЫ ИГВИН, Поставьте на вход к УМ Л. Зуева источник с вых сопр 5 - 10 кОм (сравнимым с его входным сопр.) и посмотритеткак он будет работать

[ИГВИН]

Но не в 100 раз , так ведь ?

SAPR, у меня схемки с токами 1-2mA вызывают большое беспокойство 10-20mA - это хорошо. Ну, может, где-то 5-7mA. 1-2mA - не въезжаю

Поэтому я сразу отделил выходные повторители, и увеличил ИТ до 10 mA
Тем более, что интересовало именно поведение буфера на емкостную нагрузку.
Резистором 100 Ом отделил выход от нагрузки.

ИГВИН, я с Вас удивяюсь .

Спасибо. Но не торопись. Я сделал так, как описал выше в этом сообщении. И сделал еще вчера...
Помня про это:

Пример был приведен лишь как иллюстрация.

Вот как иллюстрации я и отнесся - безжалостно купипировал то, что мне было в данный момент не нужно, и посмотрел то, что интересовало.
В этом симулятору нет равных - твори, выдумывай, пробуй...

ЗЫ ИГВИН, Поставьте на вход к УМ Л. Зуева источник с вых сопр 5 - 10 кОм (сравнимым с его входным сопр.) и посмотритеткак он будет работать

Честно - просто нет времени. Я и тут включился отчасти потому, что есть посторонний, не форумный интерес.
Файлик щас кину, с возбудом.

Третья схемка свистит, в данных на схеме условиях. Поправка. На схеме резисторы 0k - с ними не возбуждается.
Поставьте 3 кОма.
Итак, буфер1 схема, буфер2 с возбудом (его искажения), буфер 3 без возбуда - более реальные искажения (уменьшил выходное источника, чтобы сорвать возбуд).
Ну и сам файлик.

[SAPR]

Вот как иллюстрации я и отнесся - безжалостно купипировал то, что мне было в данный момент не нужно, и посмотрел то, что интересовало.

Я тогда не понимаю - мой пример - влияние выходного сопр. УН и входного сопр. ВК на искажения полного усилителя. Вы же проверяете нечто совсем другое. И результаты Вашего моделирования совсем не имеют отношения к приведенному мной примеру.
Кстати, возбуждение каскада в Вашем случае вполне обьяснимо (именно поэтому во второй схеме (у меня) добавлен корректирующий конденсатор).

[ИГВИН]

Вы же проверяете нечто совсем другое. И результаты Вашего моделирования совсем не имеют отношения к приведенному мной примеру.

А разве я об этом не сказал?

Кстати, возбуждение каскада в Вашем случае вполне обьяснимо (именно поэтому во второй схеме (у меня) добавлен корректирующий конденсатор).

И это понятно.
По результатам моделирования, добавление после резистора R7 (3 kOhm) емкости в землю 2 пФ срывает генерацию.
А уменьшение этой емкости до 1 пФ возвращает генерацию на место...
Я это к тому, что учесть емкости монтажа в симуляции крайне затруднительно. Поэтому и показал этот пример, тоже лишь как иллюстрацию.
Согласен с вами, что моделировать следует корректно, но данный случай показывает - чтобы корректно моделировать, следует обвешать каждый элемент его паразитными емкостями, индуктивностями и т.д. Это сделать достаточно сложно, а главное - трудно исключить ошибки.
Поэтому я пользуюсь симулятором для первоначальной прикидки схем, а далее макетирование.
То есть использую оба пути.

И кто среди людей не хочет умереть от жажды, должен научиться пить из всех стаканов;
и кто среди людей хочет остаться чистым, должен уметь мыться и грязной водой.
"Так говорил Заратустра", Ф.Ницше.

(это уже в пику deemon*у )

[ИГВИН]

А, кстати, для deemon*а (он же не видит).
Сравнительные искажения двух буферов на картинке ниже.

[Серый Мыш]

В параллельном каскаде ток драйверных транзисторов надо бы на выход сливать. Тогда базовые токи выходников + токи коллекторов драйверов = константа, что есть хорошо...

[SAPR]

А разве я об этом не сказал?

Я это понял только по посту 522 .

емкости в землю 2 пФ срывает генерацию.
А уменьшение этой емкости до 1 пФ возвращает генерацию на место...
Я это к тому, что учесть емкости монтажа в симуляции крайне затруднительно

Это не емкость монтажа и не паразитная емкость.
Попытаюсь обьяснить:
Таким схемотехническим решением на порядок - два уменьшается входная нелинейная емкость каскада (при применении вч тр - ров средней мощности она будет не несколько пФ, а несколько десятков пФ). Одновременно на входном сопр. появляется "лишний" полюс на частотах больших 10 мГц. Именно он вызывает генерацию каскада. Поэтому и необходимо ставить корректирующую емкость на входе - чтобы восстановить АЧХ входного сопротивления. Что это дает? Вместо сильно нелинейной входной емкости ставится ее линейный "аналог" - именно это и приводит к значительному уменьшению искажений. Соотв. такие же меры нужно применить и к выходу УН.

[Валет]

Я тогда не понимаю - мой пример - влияние выходного сопр. УН и входного сопр. ВК на искажения полного усилителя.

Когда выходное сопротивление УН велико по сравнению с ВК, в связке УН-ВК имеются «гладкие» искажения, определяемые зависимостью β транзисторов ОК от тока. Если наоборот – меньшие в процентном выражении коммутационные искажения, зависящие от сопротивления Rэ, а β транзисторов ОК влиять практически перестают. Это не зависит от типа ОК (дарлингтон, шиклаи или ПП).
Применимо к ОК в классе АВ.

[SAPR]

В дополнение к посту 527:
В безосных усилителях, когда перед ВК ставится резистор 15 - 30 к - он достаточно хорошо шунтирует нелинейности сопр. УН и ВК. Но и в этом случае польза (от схемотехнических заморочек ) имеется (правда в меньшей степени, чем в осных)

[ИГВИН]

Я это понял только по посту 522 .

Это не емкость монтажа и не паразитная емкость.
Попытаюсь обьяснить:
Таким схемотехническим решением на порядок - два уменьшается входная нелинейная емкость каскада (при применении вч тр - ров средней мощности она будет не несколько пФ, а несколько десятков пФ). Одновременно на входном сопр. появляется "лишний" полюс на частотах больших 10 мГц. Именно он вызывает генерацию каскада. Поэтому и необходимо ставить корректирующую емкость на входе - чтобы восстановить АЧХ входного сопротивления. Что это дает? Вместо сильно нелинейной входной емкости ставится ее линейный "аналог" - именно это и приводит к значительному уменьшению искажений. Соотв. такие же меры нужно применить и к выходу УН.

Да, понятно.
Я дополнительный "лишний" полюс видел на АЧХ, точнее выброс на краю диапазона. Он показался мне небольшим.
В то же время у "классики" был гладкий завал.

Хорошая схемотехническая мера, действительно снижает Кг очень значительно.
Вообще пример оказался любопытным, и весьма полезным.

В дополнение к посту 527:
В безосных усилителях, когда перед ВК ставится резистор 15 - 30 к - он достаточно хорошо шунтирует нелинейности сопр. УН и ВК. Но и в этом случае польза (от схемотехнических заморочек ) имеется (правда в меньшей степени, чем в осных)

Вот как раз безОСными я в основном и занимаюсь. Резистор бывает и поменьше...

[SAPR]

Offтопик:

Когда выходное сопротивление УН велико по сравнению с ВК, в связке УН-ВК имеются «гладкие» искажения, определяемые зависимостью β транзисторов ОК от тока. Если наоборот – меньшие в процентном выражении коммутационные искажения, зависящие от сопротивления Rэ, а β транзисторов

Валет, забейте Вы на эти бетта (вообще - то правильнее коэфф. передачи по току тр - ра обозначать буквой h). Это - (коэфф. передачи по току) - всего лишь примитивная модель биполярного транзистора, во всех учебниках приводится лишь как способ на пальцах обьяснить принципы работы каскадов ОБ, ОК, ОЭ (в популярном двухтомнике "Исскуство схемотехники" даже человечек нарисован - для обьяснения принципов работы БТ). В реальных схемах коэфф. передачи по току позволяет определить лишь (довольно грубо) режимы по постоянному току и перегрузочную способность каскада (тоже довольно приблизительно). Больше от него толку нет (тем более, он для любых современных транзисторов больше 100). Если Вы действительно хотите хоть как - то анализировать каскады - так пользуйтесь корректными схемами замещеия транзистора - хоть БП, хоть ПТ. В схемах замещения биполярного тр - ра эти "бетта " используются достаточно косвенно (по крайней мере не абсолютными цыфрами, полученными с кетайского тестера). Соотв. всякие формулы с использованим беттов - чушь. Так же, как и какие - либо выводы о работе каскада (его входном и выходном сопротивлении, а также передаточной х - ке по напряжению (в частотной области)).

[deemon]

Насчёт беты , кстати , я не соглашусь . ИМХО , модель хоть и примитивная , но вполне рабочая , то есть она вполне нормально описывает реальность . Скажем , моя оценка входного сопротивления ПКПС в усилителе оказалась ведь ближе к реальности , чем "сверхточная" модель в симуляторе - симулятор дал настолько завышенный результат , что я даже заподозрил отсутствие нагрузки А с помощью примитивной модели с "бетой" всё считается более-менее адекватно , с приемлемой для практики точностью . Хоровиц с Хиллом - они ведь далеко не дураки

[SAPR]

Скажем , моя оценка входного сопротивления ПКПС в усилителе оказалась ведь ближе к реальности , чем "сверхточная" модель в симуляторе - симулятор дал настолько завышенный результат , что я даже заподозрил отсутствие нагрузки

deemon, я Вас умоляю... В симуляторе испоьзовались совсем не те транзисторы, которые стоят в Вашем ПКПС - если использовать адекватные модели - то с точностью проц. 90 - результат будет соответствующий (и "батарейку" моделировать не идеальным источником напряжения - а следовать Заратустре (не настоящему, а УМ) - результат будет... скажем не в пользу Заратустры (заметьте, в данном случае я не употребляю термин ПКПС

Offтопик:
ЗЫ достаточно занимательно - нарисуйте, пожалуйста, формулу входного сопр. ПКПС с использованием только бетта входящих в него транзисторов и сопр. нагрузки - чтобы было о чем спорить (если не нарисуете - тогда к чему все Ваши вышенаписаные утверждения?)

[Валет]

Offтопик:

Валет, забейте Вы на эти бетта (вообще - то правильнее коэфф. передачи по току тр - ра обозначать буквой h). Это - (коэфф. передачи по току) - всего лишь примитивная модель биполярного транзистора, во всех учебниках приводится лишь как способ на пальцах обьяснить принципы работы каскадов ОБ, ОК, ОЭ (в популярном двухтомнике "Исскуство схемотехники" даже человечек нарисован - для обьяснения принципов работы БТ). В реальных схемах коэфф. передачи по току позволяет определить лишь (довольно грубо) режимы по постоянному току и перегрузочную способность каскада (тоже довольно приблизительно). Больше от него толку нет (тем более, он для любых современных транзисторов больше 100). Если Вы действительно хотите хоть как - то анализировать каскады - так пользуйтесь корректными схемами замещеия транзистора - хоть БП, хоть ПТ. В схемах замещения биполярного тр - ра эти "бетта " используются достаточно косвенно (по крайней мере не абсолютными цыфрами, полученными с кетайского тестера). Соотв. всякие формулы с использованим беттов - чушь. Так же, как и какие - либо выводы о работе каскада (его входном и выходном сопротивлении, а также передаточной х - ке по напряжению (в частотной области)).

Offтопик:
Коэффициент h (точнее h21, это в системе h–параметров четырехполюсников) это коэффициент усиления тока в схеме с ОБ, он всегда меньше единицы. Сейчас используется редко. Внесистемные параметры β и В характеризуют усиление транзистора по току в схеме с ОЭ в режиме малого и большого сигнала соответственно.
Остальное без комментариев.

[SAPR]

Offтопик:

правильнее h21 в системе h–параметров четырехполюсников) это коэффициент усиления тока в схеме с ОБ, он всегда меньше единицы.

Вот зачем глупости писать - h21 - это всего лишь один из параметров четырехполюсника (безотносительно , что там внутри - хоть БТ с общей базой, хоть с ОК, хоть вообще что угодно) - и значения он может иметь любые - меньше 1, равным 1, больше еденицы и т. д.)
"Ценность любой теории - не в том , что она может обьяснить - а в том , что она может предсказать" (Р. Фейнман - за дословность не ручаюсь, но смысл примерно такой). Вопрос - Что Вы можете предсказать (улучшить) перемножением всяких беттов? Ответ - НИЧЕГО. - Более того Вы не можете даже обьяснить работу каскадов (кроме достаточно грубой оценки режимов по пост. току - и не более).

---------- Добавлено в 18:27 ---------- Предыдущее сообщение в 17:10 ----------

Резистор бывает и поменьше...

А в чем проблема - его и надо уменьшать (одновременно повышая крутизну входного преобр. напр. - ток) - до значения, когда искажения УН сравняются с искажениями ВК (в моих экспериментах - около 2 к, но это приблизительно).

Offтопик:
ЗЫ

Коэффициент h (точнее h21, это в системе h–параметров четырехполюсников) это коэффициент усиления тока в схеме с ОБ, он всегда меньше единицы. Сейчас используется редко

Кем он редко используется ? (понятно, в свете пользования кетайских тестеров - только бетта - действительно редко) - более внимательно читайте правильные буквари - он там довольно часто используется.

[misha88]

Offтопик:
Вот зачем глупости писать - h21 - это всего лишь один из параметров четырехполюсника (безотносительно , что там внутри - хоть БТ с общей базой, хоть с ОК

Offтопик:
Это верно, есть h21б для ОБ и h21э для ОЭ

[Валет]

Offтопик:
Это верно, есть h21б для ОБ и h21э для ОЭ

Offтопик:
Обозначение h21э появилось после десятка лет использования параметра h21 (в ОБ) в связи с разработкой высокочастотных транзисторов и использовалось в течение небольшого периода. Тогда и стали различать h21б и h21э. Потом h21э стали называть β. Сейчас все эти обозначения не используются, а в справочниках приводится параметр В. Я использовал обозначение β чтобы не было путаницы с предлогом В.
Имхо, придирки к словам используются, когда нечего сказать по существу.

[SAPR]

Offтопик:

Имхо, придирки к словам используются, когда нет других аргументов.

Какие придирки??? Откройте любой более - менее серьезный букварь - и там найдете правила пользования h - параметрами , равно как и Z - параметрами, равно как и всеми остальными. Честно говоря, надоело спорить ни о чем.

Вопрос был к deemon - переадресовываю к Вам - нарисуйте хотя бы более - менее правдоподобную формулу входного сопр. для несложного ВК - паралл. повт.(даже без учета частотных свойств каскада - просто для (почти) постоянного тока) (естественно, используя всякие бетты и сопр нагрузки)

[Валет]

Offтопик:

Какие придирки??? Откройте любой более - менее серьезный букварь - и там найдете правила пользования h - параметрами , равно как и Z - параметрами, равно как и всеми остальными. Честно говоря, надоело спорить ни о чем.

Вопрос был к deemon - переадресовываю к Вам - нарисуйте хотя бы более - менее правдоподобную формулу входного сопр. для несложного ВК - паралл. повт.(даже без учета частотных свойств каскада - просто для (почти) постоянного тока) (естественно, используя всякие бетты и сопр нагрузки)

Вот она: приведу эту формулу (для первого приближения): Rвх = Rнагр х β1 х β2.
Более точную формулу, учитывающую падение напряжения Э-Б, но для однотактного, однотранзисторного ВК (эмиттерного повторителя) можно посмотреть здесь: http://zpostbox.narod.ru/az3.htm . Второй каскад Вы сообразите сами.
Еще можно посмотреть здесь: http://zpostbox.narod.ru/az3.htm . Вот цитата: rвх≈ (1 + β)(Rэ || Rн).

[misha88]

Вот она: приведу эту формулу (для первого приближения): Rвх = Rнагр х β1 х β2.

Мало того, что эта формула только для DC (т.к. не учитывает межэлектродные ёмкости), но и она не точна, т.к. не учитывает сопротивление база-коллектор (а оно единицы мегаом), а также эффект Эрли.