Новый усилитель Петрова

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

...
Вот, например, отдельно взятый биполярный транзистор. Вообще, он представляет собой неидеальный и нелинейный ИТУТ (есть также альтернативное мнение, например, Д. Селфа, что транзистор - ИТУН, но это сути дела не меняет, т.к. в любом случае, транзистор по природе своей - источник тока).
Тогда получается, что на одном транзисторе создать источник напряжения невозможно, но это - не так. Все знакомы с однотранзисторными ИНУН и ИНУТ. Насколько они получаются идеальными - второй вопрос.

////

Для общего развития некоторых читающих, а не ради славы....

Собственно, у диода (включая тунельные, стабилитроны, лямбда и т.д.) и у лампы (включая газоразрядные) и у транзистора материальное воплощение - токо/воль амперные/вольтовые характеристики с характерными участками, реально больше ничего там в них, в приборах, нет. "ИТ" или "ИН" появляются при линеаризации этих характеристиках в малой окрестности рассматриваемой "точки состояния" - касательная к этой точке в виде U= A*(I)+B или I=A`*(U)+ B` (по теореме дуальности экв. генераторов). A`, A и B`,B - константы для этой точки (но не для всей характеристики!). Причём, A` и A являются дуально проводимостями или сопротивлением в рассматриваемой точке, а B` и B - дуально источниками напряжения или тока в расм. точке. Для всей характеристики A`, A и B`,B являются не только функциями "текущих" тока или напряжения (это двухполюсники), но и входных "управляющих аргументов" uвх или iвх. Т.е. можно "задавать прибор" не только токо/вольт амперными характеристиками, но и характеристиками эквивалентного источника/генератора. Так вообще можно к любому прибору и/или любой зависимости подходить и не только к электрическим. Это мало распространено, но бывает ооочень удобно. Например, при расчёте ламповых триодных усилителей или Г-цепей на стабилитронах. А уж температурный дрейф режимов сам Бог велел рассматривать и считать "по экв. генераторам".

Одним из первых этот метод линеаризации предложил Берг , и как бы не прямо в твоём институте, Евгений

[fagos]

fakel, я не за 10кОм говорил, там не только о них можно говорить, если присмотреться. Только вот причем тут Петров был - загадка.
А в целом мой пост был о неадекватном поведении некоторых лиц, так что не принимайте все целиком на свой счет.

[Petr-1951]

при охвате ОООС всего усилителя, выходное сопротивление УН становится конечным, и обратная связь ЭП замыкается через это выходное сопротивление, только нужно учитывать, что это выходное сопротивление виртуальное, и имеет худшие частотные свойства по сравнению с отдельным ИН, использованным без всяких ОООС

взял в качестве подопытного схему Дугласа Селфа с ВК Шиклаи и как Stalin снял осциллограммы на выходе УНа и на выходе усилителя при двух значениях нагрузки 2 и 8 Ом

Выходное напряжение УНа при снижении входного сопротивления ВК (нагрузка УНа) не падает (как должно быть от ИТ), а наоборот возрастает. Это в дополнение к исследованиям Stalin. Думаю что и Валет может убедиться в этом же проделав аналогичный эксперимент в железе. Тогда и теория станет на место. Несмотря на снижение петлевого усиления выходное сопротивление УНа при уменьшении сопротивления нагрузки с 8 до 2 Ом снижается. Если нагружать обычный ИН с конечным выходным сопротивлением, то напряжение на его выходе снижается из-за роста падения на выходном сопротивлении. А у виртуального сопротивления УНа все признаки отрицательного выходного сопротивления, и все благодаря ООС.

[Валет]

Думаю что и Валет может убедиться в этом же проделав аналогичный эксперимент в железе.

Вот уже проведенный эксперимент:

Прицепим к входам дифкаскада микровольтметр, подадим на вход сигнал 200Гц, получим на выходе 10 В RMS. Между входами дифкаскада будет 0,3 мв, те коэфф усиления с разомкнутой петлей 33300. Подключим к коллектору УН на землю резистор 20 ком- о ужас- между входами дифкаскада стало 0,6 мв

Приняли, что УН-ИТ после включения ООС превратился в ИН, и напряжение на его выходе не изменяется при изменении нагрузки. А на вход УНа при этом поступает после усиления в ДК увеличенное напряжение между его входами. То что на входе УНа напряжение увеличилось, а на выходе осталось неизменным, означает, что коэффициент усиления УНа (по напряжению, само собой) после включения ООС стал нулевым, т.е. весь усилитель перестал усиливать.
Это чушь означает далее, что исходное предположение о том, что УН-ИТ превратился в ИН неверно. Но чтобы понять это, необходимо не только знать свойства ИН и ИТ, но еще быть знакомым с методом доказательства от противного

---------- Сообщение добавлено 20:26 ---------- Предыдущее сообщение было 17:35 ----------

мы случайно подцепили резистор, равный внутреннему сопртивлению УН с работающей петлей общей ООС

Случайно подцепили резистор, равный по модулю внутреннему сопротивлению УН суммарно с параллельно подключенной нагрузкой (т.е. ВК) и всеми паразитными емкостями.

[Stalin]

Выходное напряжение УНа при снижении входного сопротивления ВК (нагрузка УНа) не падает (как должно быть от ИТ), а наоборот возрастает.
...
...выходное сопротивление УНа при уменьшении сопротивления нагрузки с 8 до 2 Ом снижается. Если нагружать обычный ИН с конечным выходным сопротивлением, то напряжение на его выходе снижается из-за роста падения на выходном сопротивлении.

Александр, я себе это сейчас представляю так:

Под действием ОООС, УН во вход ВК (ЭП) вливает ток, величиной, необходой для поддержания постоянным Uвых, а напряжение на входе ВК (выходе УН) складывается из Uнагр. + Urэ + Uбэ.
Рост потерь Urэ + Uбэ, вызванный увеличением тока = (Uбэ +Urэ)/ (Rн*бета ЭП) изза уменьшения Rн, компенсируется на выходе УН-а, отсюда и эффект отрицательного сопротивления.
ОООС будет стремиться выжать из УН (каким бы он ни был) и нужный ток и нужное напряжение.

Тоже померил без доп. нагрузки УН-а. При изменении Rн ВК с 8 до 2 Ом, напряжение на выходе УНа поменялось с 4.2В до 4.223В, ток с 0.06мА до 0.19мА.
8 Ом: Rвх ВК = 4.2В/0.06мА = 70 кОм
2 Ом: Rвх ВК = 4.223В/0.19мА = 22.23 кОм
Rвых = R2*(U1-U2)/U2 = 22.23*(-0.023)/4.223 = -0.121 Ом
или так:
Rвых = R2*(U1/U2)-R2 = 22.23*(0.995)-22.23 = -0.121 Ом

Offтопик:
ЗЫ
Разница в УН проявляется без ОООС:
- идеальный ИН будет иметь нелинейные паразитные потери ЭП на Urэ+Uбэ, нелинейность которых (не сами потери) почти полностью устраняет корректор Хауксфорда, и коммутационные искажения в нагрузке при отключениях плеч, которые возможно тоже может подавить корректор (тут не исследовал еще).
- идеальный ИТ, поддерживая только ток, создает нелинейность напряжения уже на самой нагрузке, которые исправляет только ОС по напряжению или ПОС по току.

---------- Сообщение добавлено 11:48 ---------- Предыдущее сообщение было 02:01 ----------

И надо признать, что при том методе измерения Rвых, при котором садим его вых. напряжение в 2 раза, у УН-а походу просто иссякает запас мощности, и он просто перестает добавлять ток.
Этот метод просто негодится для измерения, если УН выходит из рабочего диапазона токов.
Подозреваю (не уверен) что любое измерение Rвых УН-а в цепи ОООС отображает только частный случай, т.к. его нагрузка нелинейна (не постоянна).

[Petr-1951]

То что на входе УНа напряжение увеличилось, а на выходе осталось неизменным, означает, что коэффициент усиления УНа (по напряжению, само собой) после включения ООС стал нулевым, т.е. весь усилитель перестал усиливать.
Это чушь означает далее, что исходное предположение о том, что УН-ИТ превратился в ИН неверно. Но чтобы понять это, необходимо не только знать свойства ИН и ИТ, но еще быть знакомым с методом доказательства от противного

Эту чушь ты придумал сам
Хорошо, пойдем от противного...

Пиковый ток верхнего плеча Вашего УН ограничен генератором тока на уровне 13 мА, пиковый ток нижнего плеча ограничен эмиттерным резистором 150 Ом и напряжением на коллекторе транзистора около 5 В, т. е. около 33 мА.
Если брать действующее значение пикового переменного тока, то оно будет менее 10 мА.
От противного зададимся вопросом: а какое выходное сопротивление УН если максимальный ток который он может выдать равен 10 мА при максимальном выходном напряжении допустим 20 В (28 Впик). Rout_max = 20V/0.01A = 2000 Ом = 2 кОм.
Вот максимальное выходное сопротивление УН при сопротивлении нагрузки более 100 кОм.
При таком соотношении входного сопротивления нагрузки и выходного сопротивления источника сигнала это скорее источник тока или источник напряжения?
вот и Жданов намекал о том же https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2301644

[Hennady]

....
Вот пример когда УН он же и усилитель мощности
Вложение 286965
УН усиливает как по напряжению, так и по току и от этого он не является в петле ООС генератором тока. Выходное сопротивление очень низкое, демпингфактор не менее 250 для нагрузки 4 Ома, ....

можно спросить?

Этой схемой я был заинтересован с момента её публикации, т.к. она двухкаскадная, а не 3-х и при этом обеспечивает весьма неплохие результаты.
Почему тогда продолжается упорное классическое сращивание трех каскадов, когда по сути достаточно 2-х?

я почему то раньше не придавал этому значению, но все последующие усилки я проектировал только двукаскадные - просто мне нравится как они звучат...

[Валет]

Хорошо, пойдем от противного...

Постоянная составляющая тока УНа у меня 17мА, максимально этот ток может быть в пределах 0-34 при клипе или к.з. на выходе уся. Фактическая амплитуда при работе в штатном линейном режиме на нагрузку 4Ом не превышает +- 2-3мА. Такой ток нужен для получения в нагрузке тока около 4А.
А ваши домыслы – мимо кассы.

Если брать действующее значение пикового переменного тока,

А это еще что вы выдумали?

---------- Сообщение добавлено 13:06 ---------- Предыдущее сообщение было 12:49 ----------

PS. Список параметров напряжения и силы электрического тока. Образовывайтесь.

[Petr-1951]

можно спросить?

Этой схемой я был заинтересован с момента её публикации, т.к. она двухкаскадная, а не 3-х и при этом обеспечивает весьма неплохие результаты.
Почему тогда продолжается упорное классическое сращивание трех каскадов, когда по сути достаточно 2-х?

Я также после очередного просмотра журналов Радиохобби лет через 5 после публикации наткнулся на эту статью и решил проверить его в деле.
Как звучал оригинал мне не понравилось, да и друзья музыканты его забраковали. Тогда я доработал ее добавив гибридный повторитель на выходе отражателя тока, надеюсь знаете о чем речь.
В таком варианте он действительно зазвучал. Из недостатков осталась критичность к клипированию на ВЧ из-за сквозных токов. Поэтому необходима доработка, в этой ветке где то его уже обсуждали ранее, о ней напомнил FEDGEN.
Ну а сращивание 3-х и более каскадов (Оталла — три дифкаскада в УН, композитные усилители) идет по пути наращивания глубины ООС, которая по теории перекроет все горбатости отдельных каскадов.
Попытки создания композитных усилителей предпринимались давно, с появлением первых ОУ, но так широко и не прижились на практике.
ничего не напоминает?
Последнее время популярность набирают безОСные усилители, в том числе и гибридные...

---------- Сообщение добавлено 16:27 ---------- Предыдущее сообщение было 15:28 ----------

Постоянная составляющая тока УНа у меня 17мА, максимально этот ток может быть в пределах 0-34 при клипе или к.з. на выходе уся.

самопальным амперметром измерял?
при стабилитроне 2С156 на эмиттерном резисторе 390 Ом падает 5 В, а это ток 5/390=0,0128А или 12,8 мА.
Вопрос: как он может подниматься до 34 мА?
Валет, почитайте о трансимпедансных каскадах... может поможет, хотя вряд ли раз не знаете что такое действующее (эффективное) напряжение, ток...

[audiomun]

Постоянная составляющая тока УНа у меня 17мА, максимально этот ток может быть в пределах 0-34 при клипе или к.з. на выходе уся.

Наверное ты оговорился, поскольку по "+" максимальный ток УНа не может быть более тока ИТ= 17 мА.

[Валет]

Имелся в виду ток в нагрузку, т.е. ток на вход ВК. Максимальное положительное его значение будет при полном закрывании транзисторов каскода. Тогда весь ток электронный нагрузки (17мА) идет не вход ВК. Максимальное отрицательное его значение будет при максимальном открывании каскода, его ток при этом составит 34мА. 17мА из них пойдут в электронную нагрузку, оставшиеся 17мА - на вход ВК. Эти токи нельзя назвать критическими и я их не измерял, но расчет УНа вел на них. Что касается схемы, то я неоднократно говорил, что она черновая (других у меня нет) и не все в ней соответствует реалиям. Но что касается стабилитрона 2С156, то на схеме видно пририсованный карандашом светодидиод последовательно с ним. Это специально, на случай ремонтов уся, которых, к счастью, за 14 лет не понадобилось. Ток электронной нагрузки УНа – 17мА - это не расчетное, а измеренное значение.

[Petr-1951]

17мА из них пойдут в электронную нагрузку, оставшиеся 17мА - на вход ВК. Эти токи нельзя назвать критическими и я их не измерял, но расчет УНа вел на них.

Ток электронной нагрузки УНа – 17мА - это не расчетное, а измеренное значение.

так что правда? первое или второе?

в соответствии с вашей любимой википедией (по которой вы рекомендуете всем учиться) а также ТОЭ выходное сопротивление источника сигнала (в данном случае УН) равно:

Rвых = Uхх/Iкз = 25В/0,017А=1470 Ом

где Uхх — выходное напряжение УН на холостом ходу
Iкз — выходной ток УН в режиме КЗ на выходе усилителя (согласно вашим данным)
так что больше не рассказывайте никому сказки что ваш УН работает в режиме генератора тока
p.s.
Чтобы обеспечить режим генератора тока УН с таким выходным сопротивлением необходимо взять ВК не «двойку», а на одиночных транзисторах, например типа КТ8101/КТ8102 желательно из бракованной партии со статическим коэффициентом передачи тока базы не более 5. Тогда и получите усилитель по вашей идеологии.

[Валет]

так что больше не рассказывайте никому сказки что ваш УН работает в режиме генератора тока

Уясните разницу между статическим и динамическим сопротивлением.

[Petr-1951]

Уясните разницу между статическим и динамическим сопротивлением.

Валет, твой тролинг уже достал
я же показал характер поведения динамического выходного сопротивления в петле ООС https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2312399
если до тебя не доходит, я ничем не могу помочь
p.s. извините, не знал что связался с профессионалом, а то не взялся бы за это дело...

[Валет]

Offтопик:

Валет, твой тролинг уже достал

Стал совершенно ясным ваш полный непрофессионализм, отсюда и эта истерика.

[Hennady]

...
Как звучал оригинал мне не понравилось, да и друзья музыканты его забраковали. Тогда я доработал ее добавив гибридный повторитель на выходе отражателя тока...

сам по себе усилитель не есть полный фактор звучания, есть еще и связка с акустической системой ну и различные режимы работы самого усилителя ...
практика создания широкополосных усилителей для многополосных акустических систем ИМХО в тупике, сколько не собирал усилителей, столько раз приходилось корректировать фильтра АС, любая корректировка - это уже другой звуковой тракт

...
Ну а сращивание 3-х и более каскадов (Оталла — три дифкаскада в УН, композитные усилители) идет по пути наращивания глубины ООС, которая по теории перекроет все горбатости отдельных каскадов...

тут вопрос в другом - отчего они "горбатые"? и наращивание каскадов больше пестрит грозьдями генераторов стабильного тока, как будто усилитель звука - это и есть по сути "генератор стабильного тока" ...
ИМХО есть зависимость от выбранного режима работы усилителя и наличия в ней ОС ...

....Последнее время популярность набирают без ОСные усилители, в том числе и гибридные...

в общем смысле звучит угрожающе...
при этом работа транзисторов в различных режимах в одном тракте по своей сути тоже гибридна

И еще много зависит от базовых критериев, на которых строится звуковой тракт ...

[Petr-1951]

Offтопик:

Стал совершенно ясным ваш полный непрофессионализм, отсюда и эта истерика.

профессионалы здесь похоже только сторонники твоей позиции (не буду перечислять...)
только профессионал мог ответить конкретно на конкретный вопрос
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2301301
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2301383
ответ:https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2301503
Естественно, ООС работает. Выходное сопротивление УНа будет таким же как и без ООС. Но выходное сопротивление всего устройства с выхода УНа с введением ООС по напряжению, естественно, уменьшится, оно будет иметь величину менее тысячной доли Ома ...Читайте учебники.

из ответа я так и не понял оно будет доли Ома или несколько МОм как с разомкнутой петлей ООС. Определитесь

[теоретизирующий практик]

из ответа я так и не понял оно будет доли Ома или несколько МОм как с разомкнутой петлей ООС. Определитесь

Ещё раз вброшу 5копеек от себя. Вся "перебранка" возникает от разного толкования понятия УН с ООС, УН без ООС... Как мне представляется, понятие УН должно включать всё что мы ограничили некоторой "пунктирной" линией. Если эта условная линия (условная в том смысле, что мы поставили начальные условия "размеров" рассматриваемого устройства) не захватила цепи ООС, то надо говорить о свойствах именно о УН без ООС.

По другому, имея "Ун без ООС из 10 элементов", нельзя сказать, что добавление "цепи ООС из 3х элементов" изменило выходное сопротивление "УН из 10 элементов". Но можно утверждать, что охват "УН без ООС из 10 элементов" путём подключения цепи "ООС из трёх элементов" охватывающего именно только этот "УН из 10 элементов" преобразует бывший "УН из 10 элементов" в совершенно новый "УН из 13 элементов с ООС", и свойства именно нового УН будут совершенно другими. В этом ДРУГОМ УН будет к примеру заметно изменено выходное динамическое сопротивление, Ку, и тп...

Проведя подобную чёткую ОГРАНИЧИТЕЛЬНУЮ ЛИНИЮ РАССМОТРЕНИЯ не будет никакой путаницы в физическом смысле со свойствами каждого элемента ОГРАНИЧЕННОГО ЛИНИЕЙ УСЛОВИЙ РАССМОТРЕНИЯ. Ну не могут свойства транзистора измениться от того охвачено ли устройство Общей ООС или не охвачено. Могут изменится свойства всего нового устройства, но свойства объектов, входящих в данное устройство не меняются. Никакой схоластики.

Ну как-то проще всё получается.

P.S. В любом УНЧ содержащем вложенные обратные связи и общую обратную связь всегда можно определиться со свойствами вложенных объектов независимо от наличия общей ООС. Можно так же определить параметры всего УНЧ, но без утверждений, что свойства вложенных блоков изменились путём подключения общей ООС.

[Nick-nack]

Ещё раз вброшу 5копеек от себя. Вся "перебранка" возникает от разного толкования понятия УН с ООС, УН без ООС...

зря вы так. Так они еще и к консенсусу придут, не дай бох
Было же весело.

ООС - ваще зло! А ПОС - зло на постном масле.
И разница между ними в одной букве П (постная)
А УН - это нонсенс. В УМЗЧ не используется.
Есть идеальный преобразователь U-I , есть I-U

фсё!

[audiomun]

Выходное напряжение УНа при снижении входного сопротивления ВК (нагрузка УНа) не падает (как должно быть от ИТ), а наоборот возрастает.

А заодно возрастают и выходные напряжения всех предшествующих ВК УНа усилительных каскадов схемы, и даже на его входе - секрет Полишинеля ..... Достаточно осмыслить, что это динамически управляемый(ые) ИТ..... И нет там никакого отрицательного выходного сопротивления, просто под воздействием ОООС оно динамически изменяется - больше/меньше, как следствие динамического изменения тока(ов).....