Выходной каскад - Тройка эмиттерных повторителей

[BesPav]

Множественные обсуждения возбудов в усилителях и выходных каскадах заставили углубиться в тему.

Итак, пролог.
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=73242

Коллега, спасибо!

Далее.
Смотрим АЧХ Тройки ЭП без принятия специальных мер:

Ай-яй-яй. Взлетаем.

Ну, читаем классиков, ставим резисторы в базы второго каскада.
Ух.
Для окончательного выравнивания АЧХ требуется 4k7.
Грустно.

Причина возбуда в целом понятна из предыдущей темы - работа быстрого второго каскада повторителя на емкостную нагрузку в виде входа третьего каскада.

Варианта два - тормозим второй каскад Тройки либо устраняем входную емкость третьего каскада.
Пробуем тормозить.


Ровненько.
Но 10 нФ!

Ок.
Отделяем второй каскад ЭП от первого резистором и тормозим конденсатором.


Отлично.
100 Ом + 220 пФ.


Где-то к этому же приходят коллеги вот здесь:
http://www.synaesthesia.ca/YAPOPstage.html

50 Ом + 470 пФ.

Dennis Feucht - Why circuits oscillate spuriously
Dennis Feucht _ Why circuits oscillate spuriously.pdf

[ОРорин]

Интересно, что является нагрузкой в вашем случае?

[MAXIM_A]

А если не спаривать и не страивать транзисторы, лучше не будет?

[ViktKors]

Тройки ЭП без принятия специальных мер:
Ай-яй-яй. Взлетаем.

Павел, попробуйте смотреть на это не "из симулятора"*, а из механики работы транзистора.
Вводная:

1. На входе любого ЭП есть некий импеданс, в пределе раскачки от УН - объемное сопротивление его базы;
2. усиление транзистора падает с частотой (см "ft" - "букварная" зависимость первым порядком от частоты, хотя на деле все несколько лучше, отсюда и *);
3. Выходное сопротивление ЭП есть входной импеданс, деленный на "бету". Раз уж бета падает, выходное сопротивление возрастает с частотой ~ на один порядок круче, чем входное.


В "стандартной" топологии УНЧ на входе "тройки" висит емкость, соответственно выходный импеданс первого каскада ~активный (в этом смысле пример в топике - не является ни корректным, ни типичным).

В свою очередь, этот импеданс преобразуется в ~индуктивный на выходе второго каскада.

Формально (ага, по симулятору) третий каскад сделает выходной импеданс "квадратно индуктивным" (рост с частотой вторым порядком), что даст генерацию даже на чисто активную нагрузку. Ну и опять-же, это указание на то, как снять эту зависимость - сделать нагрузку индуктивной (выходной фильтр).


Естественно, жизнь чуть сложнее, чем домыслы о ней. Например,
а) спад "беты" с частотой чуть медленнее, чем первым порядком, и все не так драматично;
б) импедансы не чисто активные/реактивные, и резонансы порой получается демпфировать "автоматически";
в) ft выходников обычно значительно ниже, чем у предвыходных и критичные частотные области оказываются разнесены
и т.д.

Но в общем случае, это вроде как прописная истина, что в сколько-нибудь сложных случаях импеданс на входе ЭП стоит формировать (или как минимум проверять на приемлемость), а уже потом, если "втупую" не складывается (читать: если проблему не получилось исключить как вид), пытаться лечить "припарками".



К сожалению, симулятор, при том, что он диагностирует "тонкое место" (хоть и несколько гипертрофированно на типичных моделях), совершено бессилен в том, чтоб указать причину эффекта. В этом смысле имхо полезно проработать УНЧ "с карандашом", тогда конструктор вынужденно обратится к датащитам с их зависимостями беты, емкостей и прочего от режимов/частот, и подобные самоочевидные тонкости проявятся сами по себе. Т.е. выходной импеднас каждого каскада, частоты резонансов, необходимы импеднас для уменьшения их добротности - все это неминуемо возникнет при прикидке,
мда, перечитал абзац.. что-то я совсем нудным стал, прошу прощения.




*___
кстати, симулятор часто несколько преувеличивает означенную проблему возбуда, но упускает из виду возбуд по причине геометрии ВК, что порой важнее

[mellowman]

Если тормозить не конденсатором, а рц, то можно и от пика избавиться, и в полосе почти не потерять, см синюю линюю:

Offтопик:
При поключении на выход конечно не совсем такой эффект получился, как я хотел

[BesPav]

Интересно, что является нагрузкой в вашем случае?

Выходной фильтр, Цобель, какой-никакой эквивалент нагрузки:

А если не спаривать и не страивать транзисторы, лучше не будет?

Да практически нет.

В "стандартной" топологии УНЧ на входе "тройки" висит емкость, соответственно выходный импеданс первого каскада ~активный (в этом смысле пример в топике - не является ни корректным, ни типичным).

Виктор, спасибо, обдумаю на досуге!
Тут бы еще добавить индуктивности в базовых цепях, корпуса достаточно крупные и сам ВК, как не ужимай, будет достаточно разлапистый.

самоочевидные тонкости проявятся

Таки вы переоцениваете мои скромные компетенции.
Например, если источнику сигнала приписать Rser = 220k и Cpar =33p (что вполне привычно по выходам УНа), то без притормаживания не так уж и страшно получается:


Ну и с притормаживанием 100 Ом + 150 пФ:

Если тормозить не конденсатором, а рц, то можно и от пика избавиться, и в полосе почти не потерять

Совершенно верно.

Offтопик:
При поключении на выход конечно не совсем такой эффект получился, как я хотел

Ага.

[fakel]

Нагружать повторитель емкостью нельзя.
Нельзя также опирать корректирующую емкость на шину питания
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=49624

---------- Сообщение добавлено 22:15 ---------- Предыдущее сообщение было 22:13 ----------

Тут бы еще добавить индуктивности в базовых цепях,

ферритовая бусинка на вывод

[MAXIM_A]

А что такое РЦ.?

[fakel]

Например, если источнику сигнала приписать Rser = 220k и Cpar =33p

в нормальных усях резика вообще нет, т.к. УН - ИТ

---------- Сообщение добавлено 22:18 ---------- Предыдущее сообщение было 22:17 ----------

А что такое РЦ.?

RC

[BesPav]

в нормальных усях резика вообще нет, т.к. УН - ИТ

Ну начинается.
ИТУН -> ИНУТ -> буфер.

Вот как раз в нормальных резик есть, ибо преобразовывать ток в напряжение на входном сопротивлении буфера - идея весьма авантюрная. Усиления-то много, а девиация еще больше.
Ну а насчет управления буфером от ИТ будем считать, что мы не заметили.

[fakel]

Вот как раз в нормальных резик есть, ибо преобразовывать ток в напряжение на входном сопротивлении буфера - идея весьма авантюрная.

смотри СЛ или ВВ. Там резик нагрузки УН одного порядка с входным тройки. глубокая ООС все исправляет, а резик петлевое глушит

---------- Сообщение добавлено 22:45 ---------- Предыдущее сообщение было 22:39 ----------

Ну а насчет управления буфером от ИТ будем считать, что мы не заметили.

А зря. Хватит бродить в трех соснах

ИТУН -> ИНУТ -> буфер.

оставим эти условности начинающим. Смотрим уси SAPRa. У него нет резика нагрузки УН. А значит ЭП уже не буфер. И смысла качать его как ЭП - высоким напряжением - нет. Он ближе к ОЭ, и плавающее питание (фишка SAPRa) качает его как ОЭ.

---------- Сообщение добавлено 22:47 ---------- Предыдущее сообщение было 22:45 ----------

Тут какая фишка - не нужно проектировать УН (если он ИТУН) на высокое напряжение, если ВК - с ОЭ.

[BesPav]

смотри СЛ или ВВ. Там резик нагрузки УН одного порядка с входным тройки.

Уверен?
Проверять будем?

глубокая ООС все исправляет, а резик петлевое глушит

Глубокая ООС в первую очередь должна обладать стабильными полюсами-нолями, а уже потом - глубиной.

Нестабильный полюс при большой глубине - срыв в генерацию.

если ВК - с ОЭ.

Первое правило волшебника - gain stage должен работать в максимально тепличных условиях и очень желательно на активную нагрузку.

[fakel]

Уверен?
Проверять будем?

4 Ом * 100 * 100 * 20 = 800к
резик - 3 Мом. Это у ВВ
http://radiotech.inf.ua/Shematic_PCB..._by_Sukhov.htm

[BesPav]

4 Ом * 100 * 100 * 20 = 800к

4 Ом * 250 * 200 * 150.

2SC3503, 2SC5171, MJL4281.

[fakel]

2SC3503, 2SC5171, MJL4281.

а при максимальном токе, да с просадкой нагрузки?

---------- Сообщение добавлено 23:21 ---------- Предыдущее сообщение было 23:17 ----------

4 Ом * 250 * 200 * 150.

и параллельно ему выходное обратносмещенного коллекторного перехода УНа и такое же первого ВК. Как думаешь, почему четверки не ставят?

[BesPav]

а при максимальном токе, да с просадкой нагрузки?

Фазу тока не забыл?

и параллельно ему

Неизвестно как отмытая плата, заляпанная руками во время прикручивания к радиатору.
Нет уж. Лучше децибелов в петле потерять, чем потом разбираться кто виноват.

[fakel]

и кстати, у ВВ - 0.0001%, у СЛ -0.0002% Небольшая разница, несмотря на современные тр-ры в СЛ

---------- Сообщение добавлено 23:24 ---------- Предыдущее сообщение было 23:23 ----------

Фазу тока не забыл?

до переворота еще далеко

[BesPav]

до переворота еще далеко

Я имею в виду достаточное напряжение К-Э при максимумах тока нагрузки.

и кстати, у ВВ - 0.0001%, у СЛ -0.0002%

Для чего вполне достаточно подобной Тройки, охваченной стабильной петлей с ~60 дБ глубины на 20-30 к.

[fakel]

Неизвестно как отмытая плата, заляпанная руками во время прикручивания к радиатору.
Нет уж. Лучше децибелов в петле потерять, чем потом разбираться кто виноват.

с резиком потеряем гарантированно

---------- Сообщение добавлено 23:32 ---------- Предыдущее сообщение было 23:32 ----------

Я имею в виду достаточное напряжение К-Э при максимумах тока нагрузки.

емкость кб?
решено
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=47076

[BesPav]

с резиком потеряем гарантированно

Немножко потерять не страшно, мы уже умеем набирать много.
[emoji6]

И я гарантированно предпочту иметь стабильные и предсказуемые полюса на связке УН-ВК и в самом ВК, чем нарваться на [-1,0] в самый неподходящий момент.

емкость кб?

Скачет, ага.