Американский усилитель - схемотехника

[key08rus]

Попала мне в руки схема одного дорогущего американского усилителя. Очень бы хотелось узнать мнение уважаемых специалистов о схемотехнике этого уся.

Ну и, конечно, хотелось разобраться досконально в его работе, но это - уж как получится

[fakel]

В усилителе УН -самое неудачное решение какое видел и вряд-ли кто-то возьмет его на "вооружение".

Какое, почему?

[ОРорин]

Какое, почему?

обычная схема с ОЭ мне не нравится. По сути каскад с наибольшим Ку здесь не обладает хорошей линейностью.

[Mepavel]

Проще простого: на резике в цепи диода выделяется линейная составляющая (тут все верно). Она же выделяется и на резике в цепи эмиттера. Сокращаем ее как аддитивную величину

Хорошо, тогда задам проясняющий вопрос. Нужно ли определённое соотношение номиналов эмиттерного и коллекторного резисторов?

[fakel]

Да в общем, ничего линейность. В эмиттере аж 50 Ом стоит. Можно и 100 поставить. И зашунтировать его кондером 50-100пФ, смотреть по ПХ

---------- Добавлено в 19:36 ---------- Предыдущее сообщение в 19:35 ----------

Хорошо, тогда задам проясняющий вопрос. Нужно ли определённое соотношение номиналов эмиттерного и коллекторного резисторов?

Пропорциональное протекающемум через них току и площади кристаллов

---------- Добавлено в 19:38 ---------- Предыдущее сообщение в 19:36 ----------

Хотя, о какой схеме речь?

---------- Добавлено в 19:39 ---------- Предыдущее сообщение в 19:38 ----------

И что он проясняет?

[Mepavel]

Ну если величина порядка 40В/мкс (причем в обе стороны симметрично) - не "особенное быстродействие" (по МС9), то я согласен.

Тогда непонятно, почему забросили этот усилитель Компромиссный глубокоосный усь по мотивам Токарева. При обычной двухполюсной коррекции у него сумасшедшая глубина ООС и скорость нарастания, кажется, под 800 В/мкс с общей ООС без перегрузки.

---------- Добавлено в 18:44 ---------- Предыдущее сообщение в 18:42 ----------

Хотя, о какой схеме речь?

О схеме, в которой коллекторной нагрузкой транзистора является цепочка резистор+диод, а в эмиттере стоит резистор на землю (или на шину питания, неважно).

---------- Добавлено в 18:45 ---------- Предыдущее сообщение в 18:44 ----------

Пропорциональное протекающемум через них току и площади кристаллов
Хотя, о какой схеме речь?
И что он проясняет?

Проясняет, что Вы, по-видимому не понимаете как и в каких случаях можно получить таким образом компенсацию нелинейности.

[fakel]

Тогда первый транзистор из-за малого размаха Uбэ можно считать линейным.

---------- Добавлено в 19:49 ---------- Предыдущее сообщение в 19:47 ----------

То
Проясняет, что Вы, по-видимому не понимаете

Ага, один Вы дартаньян

[Mepavel]

Тогда первый транзистор из-за малого размаха Uбэ можно считать линейным.

И получается тогда диод в нагрузке не нужен?

---------- Добавлено в 18:51 ---------- Предыдущее сообщение в 18:49 ----------

Ага, один Вы дартаньян

Ну не обязательно. Просто есть интересные соображения на эту тему. А вот Вы пока, к сожалению, никаких внятных объяснений не написали.

[fakel]

НапишИте Вы!

---------- Добавлено в 19:52 ---------- Предыдущее сообщение в 19:52 ----------

И получается тогда диод в нагрузке не нужен?

Нужен, потосу как нагрузка - база транзистора, и вот там размах уже побольше

---------- Добавлено в 20:03 ---------- Предыдущее сообщение в 19:52 ----------

А еще можно убрать зеркало, добавить ДК, зеркальный входному, закаскодить оба ДК, предварить УНы повторителями и получить нормальный усь

[ОРорин]

А еще можно убрать зеркало, добавить ДК, зеркальный входному, закаскодить оба ДК, предварить УНы повторителями и получить нормальный усь

Вот и я о том же, но ведь это уже другой усь.

[fakel]

Ну еще на выход тройку

[Mepavel]

НапишИте Вы!

Ok!.. Действительно, в некоторых случаях можно получить хорошую компенсацию нелинейности в инверторе или УН по схеме с ОЭ, если использовать нелинейную нагрузку.
Рассмотрим сразу улучшенную схему, где вместо диода используется транзистор.

Если сделать следующие предположения:

• Коэффициент усиления транзистора по току настолько велик, что можно считать равными токи коллектора и эмиттера (Ie=Ic)
• Считаем, что эффект Эрли отсутствует
• Пренебрегаем саморазогревом кристалла

То можно получить компенсацию нелинейности.
Доказательство: Напряжение на входе можно представить как сумму напряжений на эмиттерном резисторе и Ube(X2)

v(IN)=v(R2)+Ube(X2) (1)

Аналогично напряжение на нагрузке:

Un=v(R1)+Ube(X1). (2)

Найдём ток через базы транзисторов X2 и X1, считая что их беты равны (BF), тогда
Ib(X1)=Ic(X1)/BF
Ib(X2)=Ic(X2)/BF

Поскольку мы сделали допущение, что Ie=Ic, то справедливо

Ie(X1)=Iс(X1)=Ie(X2)=Ic(X2).

Из этого следует, что

Ib(X1)=Ib(X2) (3)

А это означает, что равны падения напряжения на эмиттерных переходах обоих транзисторов

Ube(X1)=Ube(X2).

Поскольку R1=R2 и Ie=Ic, значит I(R1)=I(R2). Из этого следует, что

v(R1)=v(R2) (4)

Приравнивая выражения (1) и (2) с учётом (3) и (4) получим верное тождество


v(IN)=Un

Таким образом, напряжение на нагрузке по абсолютной величине равно входному.

Пропорциональное протекающемум через них току и площади кристаллов

Поэтому Ваше предположение неверно. Легко увидеть, что соотношение резисторов на компенсацию нелинейности влияет значительно больше, чем различия в площадях кристаллов.
Более того, также легко доказать, что если соотношения резисторов кратно целому числу, например R1/R2=2. То компенсацию нелинейности можно получить добавлением пропорционального числа диодов (транзисторов).

Логично предложить схему компенсацию нелинейности для произвольного Ku (даже не кратного целому числу)

[fakel]

Да, все верно, Саша Нетрусов предлагал подавать на базу верхнего транзистора не все напряжение коллектора, а только его часть, например с делителя, тогда Ку будет больше 1

---------- Добавлено в 20:46 ---------- Предыдущее сообщение в 20:45 ----------

Поэтому Ваше предположение неверно.

Верно. Играет роль соотношене сопротивления резиков и дифф сопротивления кристаллов.

[Mepavel]

Верно. Играет роль соотношене сопротивления резиков и дифф сопротивления кристаллов.

Что-то про соотношение резисторов ничего не было сказано...

[G.S.S.]

Mepavel,А ничего, что обсуждаемая схема НЕ СОДЕРЖИТ ничего похожего на Ваши примеры. А то как в анекдоте: .. а если бы рыба была покрыта шерстью, то в ней бы водились блохи!"

[fakel]

Делитель в цепи базы д.б. высокоомным, чтобы как можно меньшая часть тока ответвлялась в него. В итоге - буфер перед базой верхнего транзистора.
А вообще можно нагрузить нижний транзистор на усилитель, в ООС которого - диод и получить тот же результат

---------- Добавлено в 21:39 ---------- Предыдущее сообщение в 21:36 ----------

Легко увидеть, что соотношение резисторов на компенсацию нелинейности влияет значительно больше, чем различия в площадях кристаллов.

Только если их сопротивления на порядок и больше дифф сопротивлений кристаллов

[G.S.S.]

В усилителе УН -самое неудачное решение какое видел и вряд-ли кто-то возьмет его на "вооружение".

Не стоит так категорично. ИМХО, он лучше, чем каскад сдвига уровня с генератором постоянного тока в нагрузке, как у Линна, например. Но хуже, чем в полностью симетричной схеме, как у Ланзара. И по сложности он посередине.
Тем более за всех не стоит.
Кстати, автор топика просил советов по модернизации.

[Mepavel]

Только если их сопротивления на порядок и больше дифф сопротивлений кристаллов

Ну это тоже верное уточнение. Кстати если использовать полевые транзисторы, то условие Iи=Ic на звуковых частотах достаточно хорошо выполняется. А если использовать следящий каскод, то можно решить проблемы и с саморазогревом кристалла, и с эффектом Эрли..

---------- Добавлено в 20:59 ---------- Предыдущее сообщение в 20:50 ----------

Mepavel,А ничего, что обсуждаемая схема НЕ СОДЕРЖИТ ничего похожего на Ваши примеры.

Виноват. Просто тут пол темы обсуждалось, что такое токовое зеркало и почему там стоит диод D5. А мои схемы доказывают, что D5 там явно не для компенсации нелинейных искажений. Кроме того, очевидно, что модель ВЧ диода 1N914 выбрана не случайно, и дело не в его дешивизне. И транзистор ставить вместо этого диода нельзя, поскольку коэффициент деления токового зеркала не 1:1 (величина резисторов R24 и R28 отличается в 20 раз). Поэтому ток через диод D5 и базу транзистора Q8 существенно отличаются. Следовательно, одной из задач разработчиков этого усилителя являлась подборка диода с нужным ТКН при заданном токе. Так что всё логично.

[fakel]

Фигасе! R24 R28 относятся к разным каскадам!
Речь о R24 R25.

Попытка ухода от исходных данных - плохой прием в полемике.

[Mepavel]

Фигасе! R24 R28 относятся к разным каскадам!

Да, ошибся. R24 и R25.

---------- Добавлено в 21:46 ---------- Предыдущее сообщение в 21:44 ----------

Offтопик:

Попытка ухода от исходных данных - плохой прием в полемике.

Согласен, помойка получается. А виноват как всегда я, за то что пытаюсь разрешить чужие споры

[G.S.S.]

D5 там явно не для компенсации нелинейных искажений.

Точно! Он - для ТОКОВОГО ЗЕРКАЛА. "Как следует из названия...", входной ток равен выходному (с точностью до тока базы). Отсюда и линейность, а не компенсация искажений. Аминь!
С наступающим Новым Годом!