Глубокая ООС и динамические искажения в УМЗЧ

[Teoretic]

Динамические искажения.pdfНаверное, это надо было сделать намного раньше, но лучше поздно, чем никогда.
Надеюсь, эта тема внесет некоторую ясность в вопрос о глубокой ООС.

Сама заметка:
http://minus.com/lbwxxedETMAj0

Выкладываю в pdf, там формулы и рисунки.

Модели в MicroCap8:
http://minus.com/lbuW9uqjOJEmpQ
http://minus.com/lba5ivZ94guuqV

Вот плод коллективных трудов, исправленная заметка и модели.
tim2.cir
tim1.cir
Динамические искажения.pdf

[Mepavel]

Offтопик:
renovator, спасибо за хорошее пояснение. А то некоторые считают, что я кандидатскую (а может и докторскую) защитил. ;)

[AS79]

Разумеется это не совсем так. 1 вольт - это значение по умолчанию, если ничего не менять в параметрах источника (если поставить 1 мВ, то результаты будут другими).

Да хоть100000 В, результат один, если только это не User Source, где амплитуда для АС анализа прописывается.

[Mepavel]

Да хоть100000 В, результат один, если только это не User Source, где амплитуда для АС анализа прописывается.

Амплитуда для АС анализа прописывается не только в компоненте User Source, но и Voltage Source. Для компонента Sine Source она всегда равна 1.

[Nick]

audiomun, жалко, что Вы так и не поняли, что усиление напряжения происходит и в первом ДК. Дальнейшие дискуссии не имеют смысла, особенно после этого

Ты вообще это, в курсе что ДК фактически нагружен на переходы ОБ (базы у них по переменке на земле)?

[Mepavel]

Ты вообще это, в курсе что ДК фактически нагружен на переходы ОБ?

Опят 25. Диодное мышление рулит.

[Mepavel]

Nick, представьте, какой входной импеданс будет у схемы с ОБ, если у неё усиление 120 дБ и приняв во внимание эффект Эрли?

[sia_2]

Прекрасный пример завышенного ЧСВ!
sia_2, Вы как всегда в своём стиле посмеялись над моделью транзистора BD139, которая идёт в комплекте далеко не с первой версией MicroCap.
sia_2, если Вы себя считаете таким специалистом, то объясните почему модель транзистора BD139 показывает корректные результаты?

Offтопик:
Это, к сожалению, не смешно.
Это печально - когда магистр по физике полупроводников (т.е. выпускник полного курса) выкладывает модель с явно бредовыми параметрами (емкостями), и считает, что так и есть на самом деле - "изготовителем ведь написано".
То, что ряд параметров модели - туфта - должно быть видно уже на 3 курсе, когда проходят основы ФПП, просто как "отче наш" в семинарии.
Вот так теперь учат в РФ...
p.s. "корректность" такой модели обсуждать, тем более в отрыве от ее применения, бессмысленно. В частности, там вообще нет Rб.

[Mepavel]

Ну да, ну глянь тогда там уровень искажений

Нет проблем. Более конкретно ставьте задачу, что где посмотреть, и что с чем сравнить.

[Nick]

Nick, представьте, какой входной импеданс будет у схемы с ОБ, если у неё усиление 120 дБ и приняв во внимание эффект Эрли?

А ты в курсе что там напряжение может быть вообще меньше, чем на входе ДК ? Т.е. ДК будет иметь усиление меньше 1 ?

[AS79]

Для компонента Sine Source она всегда равна 1.

Offтопик:
Ну наконец-то поняли друг друга

[Nick]

Нет проблем. Более конкретно ставьте задачу, что где посмотреть, и что с чем сравнить.

Уровень искажений в токах P1 и P2, и сравни с тем что в УНе.

[Mepavel]

Offтопик:

Это печально - когда магистр по физике полупроводников (т.е. выпускник полного курса) выкладывает модель с бредовыми емкостями.

sia_2, печально не знать, что ВФХ ёмкости перехода описывается не одной только ёмкостью при нулевом смещении. А как минимум ещё двумя параметрами. sia_2, впрочем, как обычно, все кроме Вас неучи безграмотные. В т.ч. и те, кто интегрировал модели в микрокап. Кроме того, кроме барьерной ёмкости, есть диффузионная.

[viktor8m]

Второй диф. каскад УН даёт 105 дБ усиления

Конечно же Mepavel в этом не прав, и здесь нет никакого второго диф. каскада, а есть единственный диф. каскад с ломанным каскодом. С другой стороны, Mepavel (вернее симмулятор) прав, что в точках Р1\2 есть усиление, снижающееся с частотой, т.к. нагрузка каскода (токовое зеркало) плавающая, т.е. в петле ПОС, за счёт чего повышается входное сопротивление каскадов с ОБ на глубину этой ПОС. Если отключить токовое зеркало от повторителей и заземлить, то симмулятор показывает вместо 40 дБ около 8 дБ на НЧ, что также согласуется с теорией (сигнал подаётся на один вход, а снимается дифференцированно с Р1\2, это уже 6 дБ, плюс усиление диф. каскада по стандартной формуле).

Offтопик:
Квалификация присваивается по результатам защиты магистерской диссертации на заседании Государственной аттестационной комиссии

Offтопик:
Иначе говоря, магистерская диссертация это же самое, что раньше защита дипломного проекта (просто на американский лад).

[Mepavel]

А ты в курсе что там напряжение может быть вообще меньше, чем на входе ДК ? Т.е. ДК будет иметь усиление меньше 1 ?

Уже обсуждали, см. страницей раньше.

[Nick]

Уже обсуждали, см. страницей раньше.

И чем закончилось, напомни? Типа усиление меньше единицы, тоже усиление ?

[Mepavel]

То, что ряд параметров модели - туфта - должно быть видно уже на 3 курсе

Кроме того, большинство моделей оптимизируется под рабочий режим транзистора (модель не обязана давать идеальное совпадение, при использовании транзистора в инверсном режиме, к примеру).

---------- Добавлено в 14:08 ---------- Предыдущее сообщение в 14:05 ----------

И чем закончилось, напомни?

Пожалуйста, вот и дальше.

[sia_2]

Offтопик:

sia_2, печально не знать, что ВФХ ёмкости перехода описывается не одной только ёмкостью при нулевом смещении. А как минимум ещё двумя параметрами. sia_2, впрочем, как обычно, все кроме Вас неучи безграмотные. В т.ч. и те, кто интегрировал модели в микрокап. Кроме того, кроме барьерной ёмкости, есть диффузионная.

Offтопик:
Для справки, эквивалентную диффузионную емкость (прямо пропорциональную току) считает сам Spice, из тока и Tf. Ее явно указывать не надо.
А Cje, Cjc, Rb/Rbm - это, в сочетании с Tf - основные параметры, определяющие частотные возможности усиления по мощности. Vje/Vjc, Mje/Mjc (барьерные потенциалы и показатели степени) - в той "модели" тоже явно искусственные, но они хотя бы не имеют многократных отличий от реальности.

[Mepavel]

Для справки, эквивалентную диффузионную емкость (прямо пропорциональную току) считает сам Spice, из тока и Tf

Совершенно верно.

---------- Добавлено в 14:11 ---------- Предыдущее сообщение в 14:10 ----------

А Cje, Cjc, Rb/Rbm - это, в сочетании с Tf - основные параметры, определяющие частотные возможности усиления по мощности.

А вот это уже не совсем так. Есть ещё кое какие параметры, которые задают вид ВФХ барьерной ёмкости.
Формулу, для граничной частоты БТ я знаю. Можно и не напоминать про Rb/Rbm. Ни один разработчик модели, не станет компенсировать маленькую ёмкость большими активными составляющими импедансов транзистора. Так тогда модель по постоянному току будет совсем не верна.

---------- Добавлено в 14:32 ---------- Предыдущее сообщение в 14:11 ----------

С другой стороны, Mepavel (вернее симмулятор) прав, что в точках Р1\2 есть усиление, снижающееся с частотой, т.к. нагрузка каскода (токовое зеркало) плавающая, т.е. в петле ПОС, за счёт чего повышается входное сопротивление каскадов с ОБ на глубину этой ПОС. Если отключить токовое зеркало от повторителей и заземлить, то симмулятор показывает вместо 40 дБ около 8 дБ на НЧ, что также согласуется с теорией (сигнал подаётся на один вход, а снимается дифференцированно с Р1\2, это уже 6 дБ, плюс усиление диф. каскада по стандартной формуле).

viktor8m, ну хоть кто-то стал немного смотреть фактам прямо в лицо.

[sia_2]

Формулу, для граничной частоты БТ я знаю. Можно и не напоминать про Rb/Rbm. Ни один разработчик модели, не станет компенсировать маленькую ёмкость большими активными составляющими импедансов транзистора. Так тогда модель по постоянному току будет совсем не верна.

Offтопик:
Мда. Rб вообще-то входит в нормируемую для ВЧ транзисторов постоянную времени цепи обратной связи, лимитирующую устойчивое усиление по напряжению на ВЧ. "Обнуление" Rб кроме того, портит и соответствие параметров по постоянному току.

[Mepavel]

Offтопик:

Иначе говоря, магистерская диссертация это же самое, что раньше защита дипломного проекта (просто на американский лад).

Немножко не тоже самое. Магистерская диссертация - облегчённый прототип кандидатской. С выпускной квалификационной работой специалиста её вообще нельзя сравнивать. У специалиста диплом - это масштабный курсовой проект, обычно с экономической частью и БЖД.

---------- Добавлено в 14:40 ---------- Предыдущее сообщение в 14:38 ----------

Мда. Rб вообще-то входит в нормируемую для ВЧ транзисторов постоянную времени цепи обратной связи, лимитирующую устойчивое усиление по напряжению на ВЧ. "Обнуление" Rб кроме того, портит и соответствие параметров по постоянному току.

sia_2, как видите, даже в простой модели транзистора очень много параметров (я так понимаю, что Вы ещё не осознали насколько в ней всё взаимосвязано). Поэтому достичь нужного "эффекта" можно разными способами, особенно если нужно соответствие модели лишь в некоторых (основных) режимах работы транзистора. Можете загнать ту модель в SPICE симулятор и убедиться в этом.

---------- Добавлено в 14:44 ---------- Предыдущее сообщение в 14:40 ----------

"Обнуление" Rб кроме того, портит и соответствие параметров по постоянному току.

Значит при не запредельных токах базы ничего не портит (ток насыщения эмиттерного перехода есть для этого, да и RE там тоже присутствует).