Ещё о линеаризации простых усилителей напряжения.

[Alex Nikitin]

Что-то давно я ничего не писал по поводу усилительных каскадов. Вот, выложил небольшую статью (на английском) по поводу довольно интересного (и большей частью забытого) способа линеаризации простых каскадов УН. Позже переведу статью на русский, но пока только картинка оттуда и пара комментариев: полевики могут быть и другие (BSP129, например ), а в истоки можно (и нужно) поставить резисторы. Надо отметить, что подобный способ линеаризации регулярно применяется в интегральных ОУ, но в дискретных схемах - редкость.

Разумеется, подобную идею можно использовать и в ламповой схеме .

Алексей

[fakel]

Надо отметить, что подобный способ линеаризации регулярно применяется в интегральных ОУ, но в дискретных схемах - редкость.

Потому что требуется тщательный подбор полевиков

---------- Добавлено в 23:19 ---------- Предыдущее сообщение в 23:13 ----------

Смысл, как я понял, в нагрузе с обратной по отношению к усилителю нелинейностью. Саша Нетрусов прредлагал подобное на биполярах

[Alex Nikitin]

требуется тщательный подбор полевиков

Не требуется. У однотипных полевиков при одном и том же токе стока передаточные характеристики достаточно близкие для весьма заметного уменьшения искажений (раз так в 10 при достаточном собственном усилении полевика) . Вот устанавливать режим по постоянному току при заметной разнице начальных токов придётся - изменением напряжения на V2, но этим страдает и первая схема.

Алексей

[SashaNetrusov]

Alex Nikitin, R5,R6 обязательны?

[Alex Nikitin]

R5,R6 обязательны?

Хороший вопрос . На НЧ - нет, разумеется. На ВЧ, особенно для полевиков с заметными входными ёмкостями, весьма полезно сбалансировать сопротивления на затворах. К примеру, для схемы из первого поста искажения в симуляторе на 100 кГц при размахе 10 В, если убрать R5, увеличиваются с 0,35% до 1,5% (а без ООС они всё те же 3,8%)

Алексей

[Alex Nikitin]

Вот, кстати, результаты измерений предусилителя с УН по такому принципу + выходной повторитель на BSP129 c резистором в истоке. Первый график - искажения на 1кГц при 1В эфф (2.8 В размах) на выходе. Второй - интермодуляции при 19+20кГц, 500 мВ эфф на выходе. Это при усилении всего х10 и хорошо отработанной схеме УН (не с BSP129 или 2SK170, разумеется).

Алексей

[SashaNetrusov]

УН по такому принципу + выходной повторитель на BSP129 c резистором в истоке.

Интересно , а может быть можно этой нагрузочной нелинейностью и нелинейность выходного повторителя компенсировать?
Допустим так - идеальный ИТУН нагружен на компенсирующую нелинейность, далее истоковый повторитель...

[Серый Мыш]

А делитель R2 R1 из каких соображений? Я ж для Саши Нетрусова в эту сторону что-то симулировал - там было о смысле использования делителя на верхнем транзисторе для организации резистивной нагрузки первого каскада. И вот так упустить линеаризующий фактор ?

[Alex Nikitin]

Интересно , а может быть можно этой нагрузочной нелинейностью и нелинейность выходного повторителя компенсировать?
Допустим так - идеальный ИТУН нагружен на компенсирующую нелинейность, далее истоковый повторитель...

Тоже хороший вопрос, но ответ на него в целом очевиден из процитированного Вами сообщения . Как можно заметить, в моём предусилителе линейность весьма высокая у всей схемы, включая выходной повторитель .


---------- Добавлено в 14:18 ---------- Предыдущее сообщение в 14:11 ----------

А делитель R2 R1 из каких соображений?

В своё время я рассуждал примерно по такой цепочке - если нагрузить каскад с ОИ на каскад с ОД, то получится практически идеальный инвертор - но с очень маленьким диапазоном рабочих напряжений. Теперь если я подам на затвор верхнего транзистора часть выходного напряжения, то изменение напряжения на выходе при том же изменении тока стока должно линейно увеличиться.

И вот так упустить линеаризующий фактор ?

Я вот не упустил 7 лет назад .

Алексей

[SashaNetrusov]

И вот так упустить линеаризующий фактор ?

УН на биполяре с компенсирующим нелинейность транзистором в нагрузке живёт в моём арсенале...

[krulfa]

В обоих схемах получается нагрузка одного порядка: у левой схемы нагрузка R11= 1.6 КОм, у правой приблизительно 50 * выходное сопротивление полевика = 50 * ~ 30 ом ~ 1.5 кОм.
Разница в искажениях получается интересная, но сколько будет если просто убрать R11 и нагрузить полевик на источник тока?
Я клоню к тому, что нагрузка здесь - вещь лишняя, паразитная, если только не требуется невысокое выходное сопротивление для следующего каскада.

[SashaNetrusov]

Я клоню к тому, что нагрузка здесь - вещь лишняя, паразитная, если только не требуется невысокое выходное сопротивление для следующего каскада.

Вот именно , снижение сопротивления нагрузки уменьшает фактор влияния на нелинейность паразитных ёмкостей полупроводников.

[Серый Мыш]

вот сейчас повторил симуляцию SRPP на биполярах - ток покоя под 16ма , нагрузка "никакая" 100ком. делитель 1к/50к в одном случае, или 16ком нагрузка коллектора первого каскада во втором случае. При этом усиление получилось одинаковое - около 40. Так каскад с нормальной нагрузкой дал меньше искажений на одинаковом входном/выходном сигнале. Однако у меня другие законы физики в компутере , чем у Alex-а. Меняю всё на jfet-ы...
С jfet-ами то же самое - ток покоя под 15 ма, девиация +-3ма при усилении 20 и +-6В на выходе. Полевик j112. Игрался с резисторами в истоках и смещением на входе, чтобы ток покоя оставить тем же. Имею около 3% искажений , и небольшие вариации в пользу "линеаризатора" при малых значениях истоковых резисторов , и в пользу "классики" с резисторами в истоках до 300 Ом. Но 3% там и там торчат . Широкополосность у "классики" на порядок лучше. ??
пошёл учить английский

[Alex Nikitin]

вот сейчас повторил симуляцию SRPP на биполярах - ток покоя под 16ма , нагрузка "никакая" 100ком. делитель 1к/50к в одном случае, или 16ком нагрузка коллектора первого каскада во втором случае. При этом усиление получилось одинаковое - около 40. Так каскад с нормальной нагрузкой дал меньше искажений на одинаковом входном/выходном сигнале. Однако у меня другие законы физики в компутере , чем у Alex-а. Меняю всё на jfet-ы...
С jfet-ами то же самое - ток покоя под 15 ма, девиация +-3ма при усилении 20 и +-6В на выходе. Полевик j112. Игрался с резисторами в истоках и смещением на входе, чтобы ток покоя оставить тем же. Имею около 3% искажений , и небольшие вариации в пользу "линеаризатора" при малых значениях истоковых резисторов , и в пользу "классики" с резисторами в истоках до 300 Ом. Но 3% там и там торчат . Широкополосность у "классики" на порядок лучше. ??
пошёл учить английский

Это же ООС . Для того, чтобы схема работала, как надо, требуется хороший запас по усилению при разомкнутой петле ООС. У большинства JFET (J112 в том числе) собственное усиление очень небольшое, так что и эффекта особого не будет. Нужно, чтобы усиление без ООС (то есть при замыкании R2) было бы в десятки раз больше, чем усиление при замкнутой петле.

Алексей

[Шитхеппенз]

А вот это не то же самое?



Или:

[Серый Мыш]

Это же ООС

уменьшил усиление до 5, отделил на "линеаризаторе" цепь делителя от остальной части идеальным повторителем напряжения, теперь делитель 5к и 1к , в "классике" 190 Ом в нагрузке. Теперь на выходе 900мВ амп. и искажения 1.5% "классика", 1.9% "линеаризатор" . Пошел домой...

---------- Добавлено в 17:19 ---------- Предыдущее сообщение в 17:16 ----------

А вот это не то же самое?

Вроде нет - тут просто низкую крутизну верхнего триода "увеличивают" подачей "большего" сигнала. Следуюший вариант - пентод. ( Это в SRPP варианте , а здесь совмещено с фазоинвертором, так что совсем не то )

[Alex Nikitin]

А вот это не то же самое?

Нет, разумеется. Это простой SRPP.

---------- Добавлено в 16:26 ---------- Предыдущее сообщение в 16:20 ----------

Или:

Тоже не то, как легко заметить. Для того, чтобы стало "то", надо подключить резистор последовательно с 0,1 мкФ . Но для триодов смысла нет, усиление мало. С пентодами можно было бы попробовать.

Алексей

[Шитхеппенз]

А,,, Я понял.
В первом случае нагрузка каскада - 1,6 кОм, во втором - 51 кОм, соответственно, и искажения на низкой нагрузке безбожно растут...

[Alex Nikitin]

А,,, Я понял.

Нет... не понял . Входной каскад одинаковый, входное напряжение одинаковое (= модуляция тока стока одинаковая - и одинаково кривая) , выходное напряжение одинаковое (= усиление одинаковое), а искажения сильно разные.

Алексей

[Шитхеппенз]

Нет... не понял

Еще раз по буквам...
V5 и V2 - насколько я понял, источники напряжения с внутренним сопротивлением 0.(По крайней мере так нарисовано). И постоянным напряжением 10 В. Тогда первая схема нагружена на 1,6 кОм, вторая на 51 кОм.