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)

[Petr-1951]

где список литературы в твоей статье? Без него она - флуд

одень очки если плохо видишь, в статье 7 ссылок на источники (цифры в квадратных скобках), почему редакция их не напечатала вопрос не ко мне, а к редакции

[fakel]

одень очки если плохо видишь, в статье 7 ссылок на источники (цифры в квадратных скобках), почему редакция их не напечатала вопрос не ко мне, а к редакции

вот-вот. очки НАдел, а все равно не вижу.

[shura1959]

Размышляя на досуге об управлении биполярным транзистором с помощью напряжения база-эмиттер, подумал о возможной компенсации искажений транзистора без средств обратной связи. Нарисовал схему (не знаю, правда, имеет ли она какое-либо практическое значение). Идея простая (возможно ужЕ было), выглядит таким образом: транзисторы - реальные идентичные друг другу ВС546А, сумматоры, делители и пр. – идеальные.
Источник постоянного напряжения V3= 640мВ создаёт рабочую точку транзисторов Т1, генератор VG генерит синус 5мВ, 200Гц.
Т1(верхн.)- усилитель, Т1(нижн.) – компенсатор. U1, U3 идеальные сумматоры с Rвх=100кОм.
U2- идеальный усилитель напряжения с коэффициентом усиления Ар=0,0101 (то бишь, делитель).
Перемычка «А» - если её нет то компенсация отключена, сумматор пропускает сигнал прямо на базу Т1 (верхн.), если перемычка есть, то подключена цепь компенсации искажений.
R3,R4 – значения не имеют, введены для удобства моделирования, чтобы цепи не «болтались в воздухе» при отключении перемычки «А».
Работает схема таким образом:
Аттенюатор U2 ослабляет усиленный транзистором Т1(нижн.) сигнал в 0, 0101 раза (искажения очень сильно зависят от точности коэффициента усиления, изменения Ар всего на 0,001 увеличивает искажения в 2-3 раза). На сумматоре U1 из исходного сигнала вычитается сигнал искажений, и результат суммируется на U3, с выхода U3 он подаётся на транзистор Т1(верхн.).
Симуляция показала следующие параметры:
Без компенсации сигнал 5мВ усиливается примерно в 100 раз, искажения почти 4%, рис1.
С компенсацией усиление также около 100, искажения 0,4%, т.е. уменьшились в 10 раз, рис2.
На частоте 10кгц результат такой же.
При уменьшении амплитуды входного сигнала до 1мВ искажения без коррекции составили 0,7%, с коррекцией - 0,07%.
P.S. Извиняюсь, не доглядел, симулятор оба транзистора обозначил как Т1; подправил обозначения на верхн. и нижн., выделено синим.

[Nick-nack]

Почитайте статью Кулиша, Радио 12/2005.
Там описывается похожий принцип компенсации ошибок, отследить ошибку напряжения Vbe.
Только у вас сигнал ошибки дeлиться на ку и кидается на вход. (feed back error correction), т.е. обратная связь таки присутствует. А там он без деления кидается на выход (feed forward error correction) в форме тока.

[shura1959]

т.е. обратная связь таки присутствует

В своём роде, - да, присутствует, только нет петли ОС.

Почитайте статью Кулиша, Радио 12/2005.

Хорошо, поищу.

А там он без деления кидается на выход (feed forward error correction)

Пробовал такую идею тоже, что то не получилось, правда, долго не возился.

[fakel]

Еще схемка - в коллектор ОЭ ставим транзистор по схеме умножения сопротивления, или цепочку диодов, в количестве равном требуемому усилению (раз)

[shura1959]

Еще схемка - в коллектор ОЭ ставим транзистор по схеме умножения сопротивления

Не понятно, посмотреть бы...

или цепочку диодов

Если это типа "антилогарифматор", то, думатся, что режим надо подбирать оч. тщательно.

[fakel]

Не понятно, посмотреть бы...
Если это типа "антилогарифматор", то, думатся, что режим надо подбирать оч. тщательно.

нет, ток-то - один

[shura1959]

нет, ток-то - один

Дык про него и говорю, если правильно Вас понял.

[mellowman]

Дык про него и говорю, если правильно Вас понял.

Только Факел диоды с другой стороны транзистора ставит, в коллектор

[shura1959]

диоды с другой стороны транзистора ставит, в коллектор

Угу, я понял, коллектор - это другая сторона транзистора. Побольше информации не будет?

[mellowman]

Побольше информации не будет?

А сколько надо? Схему ОЭ с Ку=n и n диодами в коллекторе в уме все могут представить? Теперь надо посчитать изменение напряжение б-э от тока сигнала на транзисторе, умножить на -Ку, потом прибавить напряжение на диодах.

[shura1959]

А сколько надо?

Хотелось бы, чтобы было понятно, что это даёт в свете данной темы, можно ссылкой.

... от тока сигнала на транзисторе

Я так понимаю, что это ток

другой стороны транзистора

, т.е. коллектора?

умножить на -Ку, потом прибавить напряжение на диодах.

Процедура понятна, не понятно назначение, например, компенсатор логарифмической характеристики БТ, уменьшатель НИ, ... Прошу Вас растолковать, раз уж Вы изложили "Начала".

[mellowman]

Я так понимаю, что это ток , т.е. коллектора?

А у эмиттера он сильно другой?

Процедура понятна, не понятно назначение, например, компенсатор логарифмической характеристики БТ, уменьшатель НИ, ...

Уменьшатель НИ за счёт компенсации изменения Vbe(Ic). Дальше к Факелу, его идея, чего я за него отдуваюсь

[variator]

Дальше к Факелу, его идея,

Offтопик:
Может и не строго его. Видел это в Радиохобби, но быстро не найду. Схемных изысков там и нет. БТ, смещение в коллекторе 5 диодов - Ку=5; 10 -... 10 и т.д.

[shura1959]

А у эмиттера он сильно другой?

Поскольку это почти "та же сторона транзистора", что и коллектор БТ (в плане тока), то - не сильно (можно даже без ссылок).

Уменьшатель НИ за счёт компенсации изменения Vbe(Ic)

Ага, хорошая идея, сделал небольшой ТОЭретический эксперимент: на малых Ку уменьшает НИ также где-то на порядок, на больших Ку, - "диодов не напасёшься". Да, ещё интересно, а диоды не внесут к.л. тепловых искажений, нелинейностей активных сопротивлений, и пр., замеры бы посмотреть.

Дальше к Факелу, его идея, чего я за него отдуваюсь

Ну, Вам - спасибо, хоть Вы растолковали, автору пока видимо "не до них"(С).

---------- Сообщение добавлено 10:55 ---------- Предыдущее сообщение было 10:30 ----------

Почитайте статью Кулиша, Радио 12/2005.

Почитал, спасибо; интересно, а где-нибудь есть реализация этих идей в конкретной конструкции с замерами, с отслушиванием?

[fakel]

Только Факел диоды с другой стороны транзистора ставит, в коллектор

угу

---------- Сообщение добавлено 12:06 ---------- Предыдущее сообщение было 12:05 ----------

Дальше к Факелу, его идея,

не, не моя

---------- Сообщение добавлено 12:08 ---------- Предыдущее сообщение было 12:06 ----------

на больших Ку, - "диодов не напасёшься"

а и не надо. умножитель сопротивления, схема - как термодатчик в ВК

---------- Сообщение добавлено 12:12 ---------- Предыдущее сообщение было 12:08 ----------

Уменьшатель НИ за счёт компенсации изменения Vbe(Ic).

но есть один нюанс (с). Источник сигнала имеет ненулевое сопротивление, вот такое же сопротивление должна иметь базовая цепь нагрузки (при равных бетах). Или, строго, произведения беты на сопротивление в цепи базы должны быть одинаковыми

[_Сам_]

Уменьшатель НИ за счёт компенсации изменения Vbe(Ic).

за счёт обратной связи. Измерили ток коллектора, проделали с ним какие-то операции чтобы сформировать корректирующий сигнал.

[mellowman]

но есть один нюанс (с). Источник сигнала имеет ненулевое сопротивление, вот такое же сопротивление должна иметь базовая цепь нагрузки (при равных бетах). Или, строго, произведения беты на сопротивление в цепи базы должны быть одинаковыми

Поэтому с низкоомным источником остаются диоды, при токе в несколько мА особо не поумножаешь с низкими сопротивлениями

за счёт обратной связи. Измерили ток коллектора, проделали с ним какие-то операции чтобы сформировать корректирующий сигнал.

Ну не, в ООС корректирующий сигнал подаётся на вход, а тут просто вычли его на выходе. Сам ОЭ почти и не заметит, что что-то поменялось, а раз нет изменения Ку, то нет нет глубины ООС

[_Сам_]

в ООС корректирующий сигнал подаётся на вход, а тут просто вычли его на выходе.

сложно когда схема в уме собеседника, а не явно нарисована