УМЧЗ ВАСИЛЁК
Поэкспериментировав с УМЧЗ цирклотрон на MOSFET https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=74921 хочу представить свой следующий шаг в этом направлении.
Одновременно надеюсь обсудить со знающими людьми некоторые вопросы, возникшие в процессе разработки и испытаний.
И последнее общее замечание: данная конструкция мне настолько понравилась, что я позволил себе присвоить ей имя собственное "ВАСИЛЁК", тем более, что в ней просматриваются элементы новизны (хотя все уже когдато было). Буду крайне заинтересован, если кто то её повторит или модернизирует, не забывая о соавторстве.
Данная схема представляет из себя симбиоз цирклотрона и дифференциального каскада, соединенными непосредственными связями и охвачеными неглубокими ООС.
В результате удалось избавиться: от отдельного драйвера, элементов связи с ним, его источника питания.
Схема обладает, как и любой дифкаскад, двумя входами и может использоваться и с парафазным входом, так и в режиме фазоинвертора.
Питание осуществляется от двух "плавающих" источников питания около 40 В постоянного тока при нагрузке около 1 А. Нужно отметить, что схема чувствительна к пульсациям питающего напряжения.
Использование дросселей для достижения приемлимого уровня пульсаций не обязательно - можно просто поставить стабилизаторы, но не хотелось городить огород и увеличивать рассеяние тепла на радиаторе.
В результате у действующего усилителя уровень шум+пульсации на выходе около 10 мВ.Полагаю пульсации на выходе можно уменьшить использовав трансформатор питания с более симметричными обмотками - у меня разность напряжения между ними превышает 0,7 В.
Рассматриваю это как основной недостаток конструкции и сейчас работаю над его устранением.
Если у кого будут идеи, как это можно побороть не переходя к стабилизированным источникам питания, то так и придется сделать.
Но очень не хочется - одно дело 4 обмотки, 4 моста, 4 конденсатора ( даже пусть 8 ), другое дело 4 стабилизатора...
В усилителе реализованы две обратные связи:
- с затворов Т4 и Т8 через резисторы R11 и R12 на затворы входных транзисторов, что сделано для частичной компенсации влияния нелинейной входной емкости выходных транзисторов;
- резисторы R9 и R10, зашунтированные по переменному току С5 и С6, создают месную ОС по постоянному току для стабилизации тока покоя выходных транзисторов.
Думаю остальные схемные решения особых коментариев не требуют.
Теперь о результатах:
Ку в фазоинверсном режиме = 10, в парафазном в два раза больше,
Частотный диаппазон по уровню 0,7 = 10...100 000 Гц.
Выходное сопротивление = менее 0,01 Ом, но при этом усилитель безразлчен к КЗ нагрузки ( при уменьшении нагрузки амплитуда выходного напряжения практически не меняется, но появляется "ступенька" - при уменьшении нагрузки просто на меньших уровнях выходного напряжения при заданном токе покоя достигается заданный уровень КНИ.
Поскольку все транзисторы имеют большой запас по току и напряжению. Усилитель можно использовать с различным напряжением питания и разными нагрузками, получая соответственно, разую мощность и искажения.
Выбор типов транзисторов конечно оказывает влияние на качество усилителя и его Ку, но работоспособноять схемы сохраняется. Важно, что бы это были MOSFET с запасом по току, напряжению и мощности.
Для получения хороших результатов с другими транзисторами скорее всего нужно будет подобрать R22 и R21, добиваясь минимума КНИ при выбранном токе покоя.
При повторении или модернизации схемы необходимо увязать несколько параметров:
- сопротивление нагрузки (обычно константа, но нужно учитывать, что при большем сопротивлении нагрузки и при одинаковой мощности КНИ будет меньше),
- ток покоя и напряжение питания при заданном токе покоя(они определяют уровень КНИ при заданной мощности и сопротивлении нагрузки).
- способность конструкции отводить тепло (это все же режимы А...АВ и КПД ни как не больше 50%).
Выбор транзисторов обосновывать не буду - что мог из доступного, то и использовал к тому же мне понравился вид проходной характеристики, а так же то, что есть защита от статики и изолированный корпус, что удобно при одном теплоотводе.
Схему, результаты измерений КНИ при различных нагрузках и токах, спектры привожу ниже:
Как видите всю картину портят гармоники фона
Сообщение от fakel
. Надо определённо фиксированное смещение делать. Отрабатывает в любом классе.
Социальные закладки