Метод улучшения линейности однокаскадных усилителей

[Nick-nack]

Однокаскадные ОУ (например AD797, LT1469, серия THS40xx итд.)

На первой картинке - блок схема такого усилителя, диффкаскад, сломанный каскод, идеальный вк.
Yсиление такой структуры равно крутизне входа умноженной на импеданс выходного каскада.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Теперь модифицированный усилитель:

Добавлен корректирующий транзистор Q5, зеркало стало плавающим (V1) , нагрузка на УН (100кОм + 100пФ) , и! добавлена еще одна компенсационная цепь (C_comp2, R11) в точке 222.

Подбором импедансов в точках 111 и 222 (так же нужно учитывать и импедансы Q5 и зеркал) можно заметно улучшить линейность.

П.С. Работает во всех усилителях с дифференциальным выходом УН (например Холтон)

[теоретизирующий практик]

Offтопик:

Сообщение от SAPR


А Вы сильно поняли? Сомневаюсь.




если я правильно понял то Вы до сих пор не понимаете как работает ООС судя по таким постам:
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2296072
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2295529
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2295345
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2295353
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2295393
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2295415
https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2295060

Petr-1951, попробуем "танцевать от печки". Сперва надо определиться конкретно в смысле слов и понятий.
1. Что есть УН? УН - устройство (схема) предназначенное для усиления напряжения.
2. Может ли в качестве УН применятся схема, в первом приближении изготовленная как ИТУН? Да, если импеданс нагрузки ИТУНа будет настолько большим, чтобы выходной ток ИТУНа создал падение напряжения на нём по крайней мере большее, чем входное напряжение на ИТУНе.
3. Как определяется фактическое выходное сопротивление реального ИТУН, применённого в качестве УН? Надо принудительно приложить возмущающее напряжение на выходных клеммах ИТУН, и замерить наведённый этим напряжением выходной ток ИТУН. Дальше очевидно - закон Ома.
__ВАЖНО при этом напряжение на входе ИТУН оставить без изменений.
__Можно поступить по другому. Надо подключить к выходу ИТУН дополнительное сопротивление (изменить входное сопротивление УМ), при этом переменное напряжение на выходе ИТУН изменится, ну а дальше очевидно надо замерить изменение выходного тока ИТУН и т. д. по закону Ома. Опять же ВАЖНО входное напряжение ИТУН не менять.

По понятиям, если следовать этим простым правилам, никакие внешние связи, подключённые к ИТУН не могут изменить замеренное таким образом выходное сопротивление ИТУН в качестве УН. Но могут создать иллюзию изменения выходного сопротивления УН, если не обращать внимания на изменение входного напряжения УН.

ОФФТОП, однако

[shkal]

Очепятка, из поста 90

[Petr-1951]

Offтопик:


Petr-1951, попробуем "танцевать от печки". Сперва надо определиться конкретно в смысле слов и понятий.
1. Что есть УН? УН - устройство (схема) предназначенное для усиления напряжения.
2. Может ли в качестве УН применятся схема, в первом приближении изготовленная как ИТУН? Да, если импеданс нагрузки ИТУНа будет настолько большим, чтобы выходной ток ИТУНа создал падение напряжения на нём по крайней мере большее, чем входное напряжение на ИТУНе.
3. Как определяется фактическое выходное сопротивление реального ИТУН, применённого в качестве УН? Надо принудительно приложить возмущающее напряжение на выходных клеммах ИТУН, и замерить наведённый этим напряжением выходной ток ИТУН. Дальше очевидно - закон Ома.
__ВАЖНО при этом напряжение на входе ИТУН оставить без изменений.
__Можно поступить по другому. Надо подключить к выходу ИТУН дополнительное сопротивление (изменить входное сопротивление УМ), при этом переменное напряжение на выходе ИТУН изменится, ну а дальше очевидно надо замерить изменение выходного тока ИТУН и т. д. по закону Ома. Опять же ВАЖНО входное напряжение ИТУН не менять.

По понятиям, если следовать этим простым правилам, никакие внешние связи, подключённые к ИТУН не могут изменить замеренное таким образом выходное сопротивление ИТУН в качестве УН. Но могут создать иллюзию изменения выходного сопротивления УН, если не обращать внимания на изменение входного напряжения УН.

ОФФТОП, однако

если плясать от печки, то см. структурную схему Лина (https://forum.vegalab.ru/showthread....#post2295998): входной каскад - преобразователь напряжение-ток, второй каскад (УН) - преобразователь ток-напряжение (источник напряжения управляемый током - ИНУТ, а не ИТУН!), далее ВК

вот модели:AD797_Rout-VAS_FB.CIRAD797_Rin-OPS.CIRAD797_Rout-VAS_noFB.CIR
смотреть в режиме Transient
примеч. в ранее выложенных расчетах закрались ошибки, поэтому рисунки заменил

Сделайте в симуляторе модель усилителя используя только ИТУН и ИНУН, может тогда поймете.

вот когда разберетесь что к чему, тогда и поймете...

[BesPav]

Если охватить идеальный источник тока ООС, он перестанет быть источником тока или нет? [emoji481]

Ай-яй-яй.
Перестанет.

Offтопик:
тут бы, конечно, уточнить что за ООС и какой глубины, ну да ладно.

Сделайте в симуляторе модель усилителя используя только ИТУН и ИНУН, может тогда поймете.

С ИНУНом не прокатит, нужен ИНУТ, из той же презентации:

[Сухоруков Сергей]

Очепятка, из поста 90

Если бы не номинал R5, можно было бы подумать, что на него "сбрасывается" лишний ток. А с такими номиналами внятного смысла в этой цепочке не просматривается.

[Nick-nack]

Ай-яй-яй.
Перестанет.

Конечно, но я этого от Петрова ожидал
Там есть оговорки на счет "идеальности" и глубины петли, но в целом - да, перестанет.Кстати, если идеальный ИТ охватить петлей с бесконечной глубиной, что "победит", идеальностъ или бесконечность? Риторический вопрос

А как на счет следующего вопроса (когда в петле все) ?
И еще есть, к той теме: какая разница между ИТ с 100к || , и источником напряжения с внутренним 100к?

Все, заканчиваю

Извиняюсь перед автором темы за оффтоп

Йа абыделся

[теоретизирующий практик]

Offтопик:

если плясать от печки, то см. структурную схему Лина

Извините. Вам подробно показаны рассуждения, утверждающие что ИТУН может работать в качестве УН. Показана методика однозначного измерения выходного сопротивления какой то части усилителя. ПО ПУНКТАМ!!! Так и опровергайте их ПО ПУНКТАМ!!! Вы, однако, перескакиваете на новые сноски, игнорируя и не опровергая мнение оппонента. Обсуждение в такой манере бесполезено.

[shkal]

Для того, чтобы устройство можно было охватить ООС, у него должен быть вход и выход, т.е. как минимум 3 вывода. Источник тока или напряжения этому требованию не удовлетворяет , или вы об управляемых источниках. А в общей форме вопрос задан некорректно.

[shura1959]

Offтопик:

Йа абыделся

[Nick-nack]

Для того, чтобы устройство можно было охватить ООС, у него должен быть вход и выход, т.е. как минимум 3 вывода. Источник тока или напряжения этому требованию не удовлетворяет , или вы об управляемых источниках. А в общей форме вопрос задан некорректно.

Вы правы!
Я конечно имел ввиду спайсовые g и e,
Итун и инун.
Вот еще один, классический в стиле курица или яйцо
А транзистор, БТ, он итун или итут?
Что первично, Vbe или Ib?

С ИНУНом не прокатит, нужен ИНУТ, из той же презентации:

а резистор поможет? Настоящий, не диот

[BesPav]

Что первично, Vbe или Ib?

Ай-яй-яй еще раз.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2297131

спасибо, BesPav за поддержку, ведь можешь, если подойти серьезно

Это не поддержка, это спасательный круг утопающим.

а резистор поможет? Настоящий, не диот

А то!
Только ими и спасаемся!
На чем еще конвертировать выходной ток ИТУТа, превращая его в ИНУТ?
Не на входном же сопротивлении ВК?

[Сухоруков Сергей]

А транзистор, БТ, он итун или итут?

ИТУН - это лампа, а БТ - это ИТУТ.

[Nick-nack]

Ай-яй-яй еще раз.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2297131

Вооо...
Я знал, что было уже такое ☺

[теоретизирующий практик]

Offтопик:

ИТУН - это лампа, а БТ - это ИТУТ.

Нет в природе совершенства (кроме закона увеличения энтропии). Если приосмотреться , то оказывается, что имеется в наличии межэлектродная ёмкость, более того имеется активное сопротивление потерь (увеличивается с частотой).

БТ - это ИТУТ

А это ещё более спорно. Смотря как посмотреть.

[mellowman]

Offтопик:

А это ещё более спорно. Смотря как посмотреть.

Это, как ни смотри не верно. См. ссылку BesPav*а, и на пересдачу

[BesPav]

а БТ - это ИТУТ.

Это если по схеме с общим эмиттером.
А если по схеме с общим коллектором?
А если с ОБ?

[Сухоруков Сергей]

А если с ОБ?

Тоже ИТУТ, только без усиления тока.

А если по схеме с общим коллектором?

А здесь имеет 100% ООС, поэтому не показатель.

[BesPav]

А здесь имеет 100% ООС, поэтому не показатель.

Ну так коллега именно этим и интересовался:

Если охватить идеальный источник тока ООС, он перестанет быть источником тока или нет?

[BesPav]

Offтопик:

такая редкость нынче поговорить с разработчиком кристаллов

Коллега, вы таки заставляете меня краснеть...
Это как в анекдоте про патологоанатома и проктолога после работы:
- Люди, живые люди!
- И лица, ЛИЦА!

Я так понимаю, что системный уровень Вы разрабатываете, составляете ТЗ

О да, причем лично. Вы, таки, знаете наперечет все грязное белье с этой кухни.
Тут вынужденно должны органично сочетаться несколько качеств, которые редкие сами по себе - умение мечтать, ведь каждое ТЗ - это маленький фантастический роман, второе - исключительная прагматичность, ведь мало сделать айфон, нужно еще не перегрузить его ненужными фантастическими функциями, объяснить зачем он нужен и донести до каждого потребителя, ну и третье - виртуозное владение великим и могучим с позиции письменной речи, желательно подкрепленное ораторскими способностями.
Хорошее ТЗ, глубоко продуманное, логично выстроенное, местами выстраданное - больше половины дела.
Когда кончаются пути - кто-то должен выбрать направление. Вот этим и занимаемся.

моделируете, тестируете модель, топологию тоже сами рисуете.

Дальше пяток аспирантов определяют топологию и набрасывают ключевые блоки, десяток студентов занимаются тестированием и ведут реестр ошибок - bugtrace, потом вылизывание кристалла. Тут можно плюнуть на этот тетрис и довериться автомату, а можно долгими зимними вечерами оптимизировать до бесконечности. Специально обученная студентка с отличным художественным образованием занимается прерыванием этого процесса если мы излишне увлекаемся.

Просто библиотеки, я так понимаю, высокой интеграции: уровня ЦАП, АЦП, сумматоры, умножители, фильтры, и пр. ...

Совершенно верно.
Причем могу вас порадовать современным прогрессом - все это предоставляется совершенно бесплатно, то есть даром. При одном маленьком, совершенно бессмысленном и априорно бестолковом условии - заказа фотошаблонов у их поставщика и выпуска чипов у этого же Фаба.
Эдак можно подумать, что кто-то в здравом уме возьмется за выпуск сложных кристаллов по чужим матрицам с оптимизацией под чужой техпроцесс.
[emoji4]

а для себя и 4-мкм устраивали.

Это было отличное время. Просто и понятно, как в детском садике - с этими дружу, с теми - дерусь.
Классная черно-белая фотография супротив нынешних 3D quantum dot UHD.
Сейчас все погнались за 3D V-NAND, подумать только, 64 слоя логики(пусть достаточно простой, да и повторяющейся между слоями) в техпроцессе ~40 нм.
Но просто оцените выход годных относительно времени и стоимости обработки подложки.

Вот, кстати, старое, но все же отличное видео:
https://m.youtube.com/watch?v=d9SWNLZvA8g

Особенно наглядный фрагмент с 1:40 по 1:50.

Ну и десерт, думаю Вы оцените:

---
Люди дешевеют, вещи дорожают…
Просто бездуховность в мире процветает.
Уточкою губы, «селфи» с голым задом…
Были бы финансы… Доброты не надо…

Мимо инвалидов и котов облезлых
Едет модный перец с фейсом бесполезным…
У него стабильность… Папа в депутатах
И диплом не хилый… Он учился в Штатах.

Кто-то за идею и семью воюет…
Кто-то из генштаба званьями торгует…
Звёзды на погонах за продажу пленных,
Но они дешевле слёз обыкновенных…

Горе-командиру вдруг «героя» дали,
Чтоб в котле и дальше те своих бросали…
Чтобы брат на брата за авто и дачу…
Кто в бою бесплатно – жизнь отдал на сдачу…

Продаются кресла, галстуки, портфели,
Новости в газетах и большие цели…
Отыщите совесть за вознагражденье.
Курс души обвален за одно мгновенье…

Ненависть затмила в людях состраданье.
Главная задача – просто выживанье…
То, за что боролись – оказалось бредом…
Как в войне с собою одержать победу?

Только смех детишек возвращает к Богу,
Ведь войною к миру не найти дорогу…
Небо смотрит сверху и от слёз седеет…
Вещи дорожают… Люди дешевеют…

[shura1959]

А транзистор, БТ, он итун или итут?
Что первично, Vbe или Ib?

https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2297131

С Вашего позволения, джентльмены .
Весьма интересный и тонкий вопрос. По классической теории транзистора (выражение Эберса-Молла) ток коллектора Iк=Iнас.*exp(Uбэ/Ut),
где Iнас.- тепловой ток примерно = 10 в минус 15 степени Ампер, Ut=25мВ (при 25 грдС), т.е. ток коллектора определяется напряжением на базе, и уважаемый Sia2 совершенно прав.


Опять же с точки зрения практики, удобнее управлять напряжением на базе БТ с помощью тока, т.е. пользоваться выражением Ik=B*Ib, и, думается (хотя бы в первых двух-трёх приближениях), можно рассматривать БТ как ИТУТ (?).