Симметричная топология Холтона На биполярах, биполярно-мосфетный гибрид

[nikolayms]

Вот отсюда #1628 прикручиваем лампу в первом ДК.
Nik87_V2_250W.rar - Файлы ПП, Замеров услителя Николай87
Пост 386 - актуальная схема.
С поста #33 начинается обсуждение "гибрида"
, это схема с параллельными каскадами биполярных и полевых транзисторов. Отсюда и название.
Особого внимания достойна схема Павла (Mepavel): пост #302 и пост #290
К подобному решению выходного каскада прибегает Кжиштоф Ясински в журнале Радиохобби 2 номер 2002 год, стр.13. Только он использует схему Шиклаи в выходном каскаде.

[nikolayms]

Надо греть, у вас в Воронеже можно полегче. Мы в сибири живём - так и отапливаемся Я запас по току хочу оставить для самого тяжелого возможного режима, чтобы оставались в "А".
Мы тоже проводили экспериметы с номаконовскими изоляторами. Результат немного хуже, чем у слюды. Использую для прототипов, с частой разборкой (очень удобно и чисто) или там где тепловой режим не слишком жесткий. Всему своё место. Керамика хороша для уменьшения ёмкости подложка/корпус. Хотя, она много лучше и слюды и номакона.

[Mepavel]

nikolayms, привожу схему (модель) усилителя с мягким и безопасным клиппингом:

При перегрузке каскад УН переходит в режим источника тока. При этом мощность, выделяемая на транзисторах УН достаточно мала. Быстродействующие диоды Шоттки препятствуют насыщению биполярных транзисторов.
Временная диаграмма, демонстрирующая перегрузку усилителя (входной сигнал с амплитудой 2В и частотой 10 кГц):

При этом дополнительные элементы схемы не сильно ухудшили АЧХ и ФЧХ петлевого усиления A_L:

В в этой версии усилителя выравнены скорости нарастания и спада выходного напряжения и составляют порядка 60 В/мкс :

Как видно, выбросов практически нет, а значит устойчивость усилителя очень высока. (ПХ хорошо коррелирует с A_L)

Offтопик:

Мы тоже проводили экспериметы с номаконовскими изоляторами. Результат немного хуже, чем у слюды.

Ну а что там проводить, коэффициент теплопроводности лучшего номаконовского материала всего 1,44 Вт/(K*м). У той же бериллиевой керамики 251 Вт/(K*м) (лучше, чем у алюминия) . Пробовал с этой керамикой, так вообще перепад температуры не смог зарегистрировать.

[nikolayms]

Здорово!

Offтопик:
Только как мне угнаться с подготовкой печатных плат? Я пока разведу плату новую - еще что то новое появляется.. То что картинки выкладывал - для желающих повторить самостоятельно. Я то подготавливаю для производства - там совсем другие задачи...

[nikolayms]

вот для моего варианта

[Mepavel]

вот для моего варианта

Ничего непонятно. Хотя бы было в таком формате, как прикрепил.

Offтопик:
Почему так мало используют P-CAD?

Только как мне угнаться с подготовкой печатных плат?

По-моему, сначала надо разобраться с выбором комплектующих (например, MJE340 и 350 меня как-то не очень устраивают. Надо что-нибудь по современнее и доступнее. Так меньше вероятность наткнуться на подделку). Потом следует заняться изготовлением и испытанием макетного образца и только тогда можно задумываться о заказе печатных плат.

[Mepavel]

Привел схему усилителя к законченному варианту. Добавлена защита от пробоя подзатворных диэлектриков полевых транзисторов (X25, D2, D3, X26, R23, R24). Эта защита полезна при КЗ на выходе, когда на затворы ПТ попадает слишком высокое напряжение от УН. И добавлен вход Mute, посредством котором можно переводить выход усилителя в высокоимпедансное состояние. На этот вход планируется подавать сигнал с датчика КЗ на выходе УМЗЧ.

[RED FOX]

nikolayms, Mepavel, очень интересный вариант у Вас получается.

[nikolayms]

Почему так мало используют P-CAD?

Я могу так же про Eagle сказать, его редко используют P-CAD установлен, но не освоен. "Скажи спасибо, что не лайоут". В графическом формате просмотров больше, т.к. он общедоступен.

[nikolayms]

Даа.. Теперь руки "чешутся" собрать с дополнениями от Mepavel-а.



---------- Добавлено в 13:24 ---------- Предыдущее сообщение в 13:23 ----------

Если мой вариант рвёт в клочья обычного Холтона, что сделает свежий со всеми остальными?

[fakel]

Дополнения к схеме Mepavelа
Точку R29 R30 от выхода отключить - возрастет входное сопротивление ВК
Кондер С1 переключить на коллектор X5 - уменьшиться паразитная модуляция тока ДК нестабильностью источника питания.
Точку R14 R15 от земли оторвать, смысла в ней нет.
Непонятна работа ВК в режиме mute. Затворы оказываются висящмим в воздухе (питания на УН нет), и на них подается 12В через R23 R24. Выходники и драйверы коротят питание - БУХХ и дым, дым...

[Mepavel]

Точку R14 R15 от земли оторвать, смысла в ней нет.

Вот как раз нельзя этого делать, а то

Непонятна работа ВК в режиме mute. Затворы оказываются висящмим в воздухе (питания на УН нет), и на них подается 12В через R23 R24. Выходники и драйверы коротят питание - БУХХ и дым, дым...

В режиме Mute, через резисторы R14,R15 и коллекторные переходы Q4, Q3 напряжение на затворах ПТ сводится почти к 0.

---------- Добавлено в 14:52 ---------- Предыдущее сообщение в 14:51 ----------

Точку R29 R30 от выхода отключить - возрастет входное сопротивление ВК

Да кстати, я пробовал отключать. Искажения чуть меньше становятся (на 1 дБ). Входное сопротивление чуть возрастает. Поэтому не понятно, почему в авторской схеме именно так сделано. Но поскольку улучшение не существенное, решил так и оставить.

Кондер С1 переключить на коллектор X5 - уменьшиться паразитная модуляция тока ДК нестабильностью источника питания.

Там ещё есть нюанс. TL431 тоже на всякий случай придётся зашунтировать конденсатором 10-22 мкФ.
Хотя можно вообще убрать этот X5, потому что не нравится мне эта примитивная термостабилизация на транзисторе Q5. Ток покоя ВК сильно уносит, в зависимости от тока покоя УН. Поэтому думается мне, что надо ставить туда TL431 c отдельным термодатчиком. Это позволит избавится от влияния тока УН, который сильно зависит от большого числа факторов.

[YurOK]

"Скажи спасибо, что не лайоут"

Offтопик:
Ды что ж вы все так не любите лэйаут. Для любительских целей - за глаза. И платы получаются красивые, было бы только желание.

[Mepavel]

nikolayms,переделал схему термостабилизации. Теперь ток покоя ВК не зависит ни от температуры, ни от тока покоя УН.
Схема:

Offтопик:

Ды что ж вы все так не любите лэйаут.

Ошибок много и часто никто не заботится о соблюдении позиционных обозначений элементов.

[fakel]

В коллектор Q2 я бы поставил RC (параллельно), чтобы снизитть рассеяние на Q2

---------- Добавлено в 18:58 ---------- Предыдущее сообщение в 18:55 ----------

По поводу применения TL-ок. Шумные они, вдобавок с низким выхю сопротивлением. А значит, шунтирующий кондер может не помочь. Имхо, надо резиком отвязать 33-100 Ом, а потом уж шунтировать

[nikolayms]

Защита мне не нравится, - её, фактически нет. Есть, грубо говоря, предохранитель от выгорания.

---------- Добавлено в 21:28 ---------- Предыдущее сообщение в 21:24 ----------

Поэтому не понятно, почему в авторской схеме именно так сделано.

Цэ параллельное включение выходных каскадов. Смысл в этом. И в возможности работы ВК в чистом режиме "Б".

[Mepavel]

Защита мне не нравится, - её, фактически нет. Есть, грубо говоря, предохранитель от выгорания.

Аргументируйте! Скорость срабатывания защиты меньше 100 мкс (транзисторные кристаллы не успеют разогреться), пока сгорит предохранитель выгорят транзисторы ВК проверено. Тем более каждый раз менять предохранители тоже не дело.

[nikolayms]

Точку R29 R30 от выхода отключить

Как раз, таки - этого и не нужно делать, поэтому

---------- Добавлено в 21:34 ---------- Предыдущее сообщение в 21:29 ----------

Аргументируйте

Защита не контролирует ток непосредственно на выходном каскаде.

[Mepavel]

По поводу применения TL-ок. Шумные они, вдобавок с низким выхю сопротивлением. А значит, шунтирующий кондер может не помочь.

По поводу шума удивили, тем более в данном применении.

Offтопик:
fakel, прошу аргументировать такие резкие заявления!

TL не шумнее обычных линейных стабилизаторов, я уж не сравниваю с обычными стабилитронами. А насчёт низкого выходного сопротивления - это их основной плюс. Значит напряжение стабилизации практически не меняется от нагрузочного тока. Если волнует шум, связанный с потерей устойчивости прошу ознакомиться с даташитом (рисунок 15 и 16).

[fakel]

Цэ параллельное включение выходных каскадов. Смысл в этом. И в возможности работы ВК в чистом режиме "Б".

Даже если эту пресловутую точку отключить, то ОООС не разорвется - сигнал пойдет на выход через бэ переходы бтполяров, резики 15 Ом создают параллельный путь, попутно уменьшая Rвых, польза от них сомнительна

[nikolayms]

Генератор тока покоя - хорошая идея! Не встречал такую раньше. Ток мосфетов тль-кой и во внутреннем контуре термодатчик, отвязанный резистором - клёво! Сам придумал?