УН с однотактным выходом

[bukvarev]

Уважаемые форумчане!
Попробовал реализовать УН с однотактным выходом, "коротким" трактом и малыми искажениями... Решил применить "жесткое" управление транзистором Q11.
Изначально хотел все реализовать при небольшом усилении ДК, с "резисторными" нагрузками. Думаю, так будет лучше по звуку.
Схема первоначальной идеи.
Ее АФЧХ с разомкнутой ОООС: УН_резисторный_АФЧХ.pdf

Предыдущая схема усилителя мощности (вер. 0.3):MW_ver_0_3.pdf, предыдущая версия ПП.Плата_ver_0_3.pdf.
(вер. 0.5)MW_ver_0.5.pdf
Текущая версия схемы (ver.0.6): MW_schematics_ver_0.6.pdf .

[bend]

А не подскажите, тепловые модели такого радиатора имеются?

[bukvarev]

А не подскажите, тепловые модели такого радиатора имеются?

параметры О56, О57, О58, SK-461.doc
О57_О58.pdf

[bend]

Спасибо!

А как бы Вы упростили усилитель до 10/20Вт?
Хотелось бы повторить, но не в полном объеме

[bukvarev]

А как бы Вы упростили усилитель до 10/20Вт?
Хотелось бы повторить, но не в полном объеме

Вы меня застали врасплох . Честно говоря, пока не думал над упрощенной версией для возможного повторения. Меня останавливает сложность реализации задуманного в конструктиве.

Вот смотрите.. Изначальная идея ("концепт", так сказать ) состояла в использовании "однокаскадного" однотактного усилителя напряжения, способного обеспечить большое усиление при работе от источника 10 кОм на нагрузку 10.. 30 кОм. В сабже усиление каскада УН при нагрузке 30 кОм по модели и по замеру составляет ~80 дБ. Усиление ДК - всего 23 дБ. При усилении УНЧ 30 дБ, в звуковой полосе глубина ОООС почти постоянна и составляет ~ 71 дБ. При таком большом петлевом усилении требуется соответствующий конструктив. Поэтому даже если уменьшить усиление ДК, потребуется отдельная работа по проектированию варианта. Сюда добавляется выбор СВЧ транзисторов, критичных к разводке. В общем, все не так просто.

Далее. ВК. Меня текущий вариант устраивает по звуку, но для упрощенного варианта видится его исполнение на полевиках. На биполярных я пока "уперся" в полосу 9 МГц по уровню -3 дБ. При форсировании (уменьшении базовых резисторов), ВК создает выброс АЧХ в диапазоне 10..15 МГц и начинает "подзванивать" на резких перепадах. Опять же, требуется макетировать и проверять, я с полевиками так плотно не работал в звуке.

Но самое главное - я еще не закончил с текущим вариантом. Все некогда .

---------- Сообщение добавлено 21:58 ---------- Предыдущее сообщение было 19:43 ----------

Провел еще несколько замеров. В качестве источника сигнала использовался выход на головные телефоны карточки "Byte blaster E5". Пока ничего лучше, чтобы замерить без земляной петли, у меня в работающем состоянии нет . Пиковое напряжение (амплитуда) на выходе усилителя составило 33 В.
1. Многочастотный тест. Странно. На ВЧ есть некоторая "хмарь", которая уходит с уменьшением сопротивления нагрузки. Что бы это могло быть?
Без нагрузки:


Нагрузка 8 Ом:


Нагрузка 2,7 Ом:


2. 1 КГц. Здесь все определяется искажениями источника сигнала, т.к. генератора у меня нет, поэтому нужно сравнивать графики между собой. Тогда заметно, на каком уровне гармоники усилителя изменяют уровень исходных. В общем, там все происходит на очень низких уровнях.
Без нагрузки:


Нагрузка 8 Ом:


Нагрузка 2,7 Ом:

[bend]

А почему данный УН однокаскадный? Дк, потом каскад (каскод) ЭП (составной)+ОБ. Вроде как 2 каскада с усилением по напряжению.

Еще пара вопросов. В первой версии (пдф в первом сообщении) ППК между базами ДК есть, в последней ее нет. Что заставило ее убрать?
Так же в последней схеме между эмиттерами ДК конденсатор С5. Он же как бы ухудшает перегрузочную способность по ВЧ, нет? Помоему индуктивная коррекция там уместнее, но тогда регулировку нуля придется пересматривать.

Я никак не умничаю, наоборот,бя плохо в этом разбираюсь, просто вопросы задаю, что что-то новое почерпнуть.

[bukvarev]

А почему данный УН однокаскадный? Дк, потом каскад (каскод) ЭП (составной)+ОБ. Вроде как 2 каскада с усилением по напряжению.

Да, два каскада. Просто хотел подчеркнуть, что основное усиление напряжения обеспечивается VT23+VT25.
ДК - я выделил отдельно, это каскад сравнения. Он выполнен по схеме "малошумящий источник тока -> ДК -> каскоды смещения уровня". Выходное сопротивление - 11,24 кОм.
Далее идет УН: черыре эмиттерных повторителя и собственно, транзистор основного усиления (VT23), включенный по схеме "общий эмиттер". Далее - каскад ОБ на VT23, обеспечивающий заданный размах выходного напряжения и ограничение тока верхнего плеча УН.

В первой версии (пдф в первом сообщении) ППК между базами ДК есть, в последней ее нет. Что заставило ее убрать?

Как нет? В версии 0.3 это - R4C1, в версии 0.5 это - С4R7C2R3. Второго порядка.

Так же в последней схеме между эмиттерами ДК конденсатор С5. Он же как бы ухудшает перегрузочную способность по ВЧ, нет? Помоему индуктивная коррекция там уместнее, но тогда регулировку нуля придется пересматривать.

Здесь ДК выполнен максимально широкополосным специально, а по ВЧ работает ППК. Вот картинка петлевого (один из вариантов). Синим и зеленым - выходные напряжения ДК. Желтым - входное.

Просто предпочитаю индуктивности в сигнальных цепях не ставить, если на то нет острой необходимости. В данном случае обошелся без моточных..

[bend]

С4R7C2R3 разве это не просто фнч, хоть и связанный с оос? Я думал ППК подразумевает связи инв. и неинв. входово через частотнозависимые цепи.

Моточные изделия бывают и в 0805, а на такие токи и 0603, не думаю что они "наловят" много грязи. Хотя, Вам виднее)

А вот vt23 в v_0.5 не увидел) изначально его не было, был ОК-ОБ, так ведь? Зачем он появился?

[bukvarev]

С4R7C2R3 разве это не просто фнч, хоть и связанный с оос? Я думал ППК подразумевает связи инв. и неинв. входово через частотнозависимые цепи.

Да, ФНЧ . Просто "ППК" - тоже ФНЧ, просто его почему-то отдельно выделяют.. Второй вход ДК заземлен .
По сути, этот фильтр выполняет двойную функцию: формирует частотно-зависимое ослабление в середине частотного диапазона и одновременно снижает импеданс во входной цепи транзистора в области замыкания петли, где нужен минимально возможный вносимый фазовый сдвиг.
Похожую роль выполняет и цепь C7R11, но уже для VT10 и VT15. Я, кстати, до сих пор думаю, не использовать ли две цепи, шунтирующие R9 и R24, т.к. для разных плечей формально нужна немного разная коррекция.

А вот vt23 в v_0.5 не увидел) изначально его не было, был ОК-ОБ, так ведь? Зачем он появился?

У меня не было "ОК-ОБ". Изначально см. https://forum.vegalab.ru/attachment....7&d=1386440026 в первом посту. Вся идея - зарядить один транзистор (позже он стал двумя: низковольтным СВЧ + высоковольтным ВЧ) от двух эмиттерных повторителей. Второй транзистор появился для расширения полосы УН, увеличения усиления этого каскада, линеаризации и ограничения максимального тока.
Хорошо звучит и с одним транзистором.

Кстати, для упрощения схемы вполне нормальный вариант - использовать вариант с одним транзистором (как в версии 0.3).
Следующий шаг упрощения - выкинуть VT10 VT15. На каждом шаге теряем усиление, в результате ДК работает с бОльшей девиацией. При прочих равных лучше убавлять усиление ДК, увеличив эмиттерные резисторы. У меня хорошо работал макет при резисторах номиналом 330 Ом и при 560 Ом.

[bend]

Спасибо за развернутый ответ!
Просто привык что ППК имеет несколько иной вид.

Но все же, пытаюсь вникнуть, если смотреть на путь сигнала так (исначальнаясхема из шапки):
Входной ЭП-》инв.плече ДК(q12,q8)-》q2-》q5-》q11. Разве q11 не ОБ? Вернее ОБ с плавающим смещение базы?
Ну а для q6 q11 - ОЭ с переменным эмиттерным резистором так сказать...
Или я не понимаю работу?

[bukvarev]

Просто привык что ППК имеет несколько иной вид.

Так Вы же сами про этот "ППК" написали . Я такой терминологией практически не пользуюсь. Если только для поддержания разговора ))).

Входной ЭП-》инв.плече ДК(q12,q8)-》q2-》q5-》q11. Разве q11 не ОБ? Вернее ОБ с плавающим смещение базы?
Ну а для q6 q11 - ОЭ с переменным эмиттерным резистором так сказать...

Да, здесь нет "чистого" режима Q11, как принято ("ОБ" - с заземленной базой, "ОЭ" - с заземленным эмиттером).
Ввиду нулевого значения R14 в данном случае правильнее "заземлить" именно эмиттер Q11 (через ~1,3 Ома), а ему в базу подать сигнал возбуждения с удвоенной девиацией от источника напряжения с выходным сопротивлением ~ 5,2 Ома.

Вообще, эту схему можно сравнить со схемой с токовым зеркалом в коллекторах ДК, за которым стоит составной эмиттерный повторитель (Дарлингтона), нагруженный на каскад ОЭ.
При равном количестве используемых транзисторов, предложенный в заголовке топика вариант лучше в части режима работы ДК и искажений, т.к. преобразование из симметричного в несимметричный сигнал выполнено на финальной стадии усиления.

[bend]

Ну примерно так я и понимал работу данной схемы)

Получается что q11 тоже представляет ДК с неинверт.входом (эмиттер) и инв. (база). Верно?

Я к чему вопросы залаю, хочу упростить и сделать маломощный вариант. На днях схему покажу

[bukvarev]

Получается что q11 тоже представляет ДК с неинверт.входом (эмиттер) и инв. (база). Верно?

Q11 - это одиночный транзистор. "ДК" означает "дифференциальный каскад", он в теории выполняется на двух транзисторах с эмиттерной связью, либо на двух парах "ОК-ОБ". Особенность ДК - усиление разности сигналов (Uвх1 - Uвх2), которая может быть как положительная, так и отрицательная. При этом постоянного смещения не требуется, а входные токи оказываются равными.
Одиночный же транзистор, в зависимости от своей проводимости, может усиливать разностный сигнал лишь с одной полярностью. Грубо говоря, если полярность изменить, транзистор окажется запертым. Есть еще так называемый "развернутый или разогнутый ДК", на двух транзисторах, но по "правильному" , это тоже не дифференциальный каскад.
Хотя, конечно, терминология здесь достаточно вольная.

Интересно посмотреть на схему.. Если потребуется, готов обсудить и схему, и топологию платы .

[bend]

Да, ДК в ковычках))) имею ввиду, что q11 тоже усиливает разностный сигнал, конечно в соответствии с проводимостью. ОБ с плавающей базой или ОЭ с ПОС в эмиттере. Посути, попытка выжать максимум усиления из одного транзистора?
через пару часов скину набросок схемы

[bukvarev]

Посути, попытка выжать максимум усиления из одного транзистора?

Так точно . Чтоб ему жизнь медом не казалась )).

[bend]

набросок на скорую руку.
вроде как основная идея осталась.

а макете делал нечто подобное, только база Q6 возбуждалась не от ЭП, а сразу с ДК (с диодом сдвига, естественно.
как минимум...работало)) фото макета скину завтра, на двуслойке)

[bukvarev]

набросок на скорую руку.

R10, R11 не нужны;
R21 велик, 100 Ом - максимум;
D1 - взять стабилитрон в прямом включении;
в коллектор Q9 резистор, хотя бы 1 кОм;
ток Q9 - 3..5 мА, Q8 - не меньше 10 мА, лучше всего - 5 и 20 мА соответственно.
В позицию Q7 и Q5 нужны низковольтные СВЧ транзисторы с малым Cкб и большим бетта, линейным диапазоном тока по усилению не менее 10 и 20 мА соответственно. Можно попробовать начать с MMBT3904. И лучше перед ними поставить повторители, как в сабже. Для повторителей достаточен ток 1..3 мА, хорошо подойдут BCx47, хуже - 3904. Ток задать можно резисторами.
Коррекцию по опережению лучше не использовать.
Падение напряжения на R9, R12 выбирать не менее 5 В.
R3+R13 шунтировать емкостью.
Q4 нагрузить на 20..40 кОм (экспериментально подобрать по минимуму Kr на 20 кГц при выключенной ОООС).

ЗЫ. схему видно не полностью, в частности, значения напряжений питания

[bend]

Питание +-30В.

Скрин неразборчивый. Просто как набросок....
Если учесть замечания, то имнет право на жизнь такое упрощение?)

[bukvarev]

Если учесть замечания, то имнет право на жизнь такое упрощение?)

Вполне

По ДК: можно как раз будет попробовать оставить только два транзистора в классическом включении при сопротивлениях в эмиттерах 300 Ом. Если правильно выполнить УН, то в ДК дополнительная линеаризация не понадобится. Получится самый "примитивный" ДК. Можно будет поставить и 5551, и чего получше, например, 2SA1145Y при токе 1,5..2,5 мА на транзистор. И даже рискнуть с BC550C .
В Вашей схеме можно Q3 Q4 ставить по обстоятельствам, поэтому про ДК ничего не написал .

[bend]

Мне такой ДК нравится, вот чисто из эстетических соображений) ну и линейней так. R21 такой, чтоб миллера можно было ваести, но там и 100Ом должно хватить. Миллер - зло, но это простой способ победить возбуд... для повторяемости место под кондер К-Б для Q6 надо делать.

Спасибо за консультацию. Попробую отмакетить на тех платах, которые есть.
Как будут какие то результаты сообщу.

[bukvarev]

Мне такой ДК нравится, вот чисто из эстетических соображений) ну и линейней так.

"Шиклайный" ДК медленнее. А Вам понадобится фаза на ВЧ.
На 600 Ом, при 30 В Uкб и выходном напряжении ДК в несколько милливольт никакого Миллера не будет. Дедуля не настолько всемогущ ))). И линейности будет - с запасом.

R21 такой, чтоб миллера можно было ваести, но там и 100Ом должно хватить. Миллер - зло, но это простой способ победить возбуд... для повторяемости место под кондер К-Б для Q6 надо делать.

Да, возможно, потребуется корректировать УН. Только конденсатор должен быть NPO или для начала "трубчатый", из старого хлама.
И охватить коррекцией сразу и эмиттерник, как в версиях 0.3 и 0.5. Вам понадобится (если вообще понадобится) конденсатор 5..20 пФ. при 50 Ом резисторе. При охвате сразу двух каскадов, резистор в базе Q4 лучше уменьшить или вообще убрать.
Кстати, у меня был вариант и без миллеровской коррекции, можно будет и его попробовать (RC параллельно нагрузочному резистору УН).

Спасибо за консультацию. Попробую отмакетить на тех платах, которые есть.
Как будут какие то результаты сообщу.

Не на чем. Удачи!