Это сильно зависит от того, что именно нужно.
В
упомянутой схеме (она не макетировалась, это был пример для иллюстрации, как избежать проблем с емкостной нагрузкой) X7 оформлен в совершенно стандартном включении ОУ, применяемом чтобы исключить чувствительность ОУ к емкостной нагрузке. Эту схему можно найти во многих букварях. Вот гугл дает на "opamp capacitive load compensation" кучу картинок, например.
https://m.eet.com/media/1050671/C0274-Figure3.gif
Единственная существенная деталь - для ТОС-ОУ пришлось добавить R5.
Принцип прост, R457 отсекает емкость от выхода ОУ, а ООС через C3 обеспечивает устойчивость на ВЧ. Но если просто отсечь нагрузку резистором, вырастет выходное сопротивление каскада, поэтому есть отдельная ветвь ООС в звуковом диапазоне (через R4).
Это не всегда обязательно, но постоянные времени R457C5 и R4C3 не должны сильно уж отличаться. Поскольку емкость наушников/кабеля может быть практически какой угодно, в предложенной схеме она отсекается выходным фильтром. Тогда величина нагрузочной емкости довольно однозначно определяется номиналом C5.
Другое дело, что если уж а) стоит выходной L||R и схема и так не видит емкости нагрузки, и если б) еще на этапе разводки платы позаботиться о минимизации паразитной емкости, то и вся эта канитель с C3 вообще может быть лишней. Его можно закоротить, а R4 и R457, выкинуть, останется обычная схема включения.
Еще раз, это пример именно "схемы для форума". Была взята схема и в нее внесены изменения, практически только в области выходного каскада на 6012 (входной ОУ оставлен как был). Т.е. именно для условий, когда платы нет, но она может быть какой угодно. Если есть возможность отследить весь процесс создания устройства, то можно сделать проще.
Но если уж исходить из "произвольной" платы,стоит считать, что сколько-то пФ (даже десятки) там вполне может быть даже при наличии выходного L||R фильтра.
Выбор C5 основывается на нескольких факторах.
1. Неплохо, если он будет достаточно большим, чтоб паразитные емкости платы (которую могут сделать как угодно) не особо влияли. Поскольку петлевое строится с учетом этой емкости, его либо нужно подгонять на практике, либо сразу ставить C5, на порядок больше. 30-50 пФ на многослойной плате вполне могут набежать, поэтому, если речь об универсальном варианте, 300-500 пФ - заведомо нормально
Но на данном этапе меньше-лучше. В идеале - ноль. Или столько, сколько получилось на реальной плате.
2. И все-же емкость в этом месте не совсем бесполезна, особенно если в схеме есть резистор вроде R457, когда все что прилетает с выхода идет в цепь ООС, а не шунтируется на землю выходным сопротивлением ВК.
Этот самый C5 совместно с выходным L||R образует ФНЧ, отсекающий всякую грязь, наведенную на выходную "антенну".
L выбирается исходя из того, что на минимальной нагрузке (Rn ~ 8-16 Ом) фаза еще не должна сильно крутиться на 20 кГц. Т.е. частота среза ФНЧ на L и Rn должна быть на порядок выше чем 20 кГц. Отсюда L ~ 10 мкГн. R473 не дает разогнаться добротности этого LC контура (L1C5).
Совместно с C5 получается ФНЧ на 2.3 МГц - ну учитывая, что это все прет и на входной ОУ, а у него своей фильтрации нет и сам он изначально был не очень быстрым (что-то ~10 МГц), такая относительно низкая частота вполне оправданна.
C5 можно делать и больше (скажем 10 нФ), соответственно увеличивая и C3, вплоть до того, чтобы на его фоне емкость кабеля вообще не будет заметной. В итоге выходной L||R окажется ненужен. Это немного сложнее из-за наличия входного ОУ (ему с C5 придет ОС со слишком большим фазовым запаздыванием), но вполне возможно. Не исключено, что все будет работать даже в данной конфигурации, нужно просимулировать.
Ну и конечно, при таком подходе чувствительность к емкостной нагрузке хоть и значительно, но только снижается, в то время как L||R может закрыть вопрос полностью.
С R457 все вообще просто. Открываем датащит на THS6012 и смотрим ее выходной импеданс
Видим, что на частотах около тех, где замыкается ООС ее сопротивление все еще индуктивное и составляет где-то 10-15 нГн. Немного, но для проблем достаточно. Учитывая реальную разводку, понимаем что даже пара сантиметров дорожки по плате (да хоть и провод навесом) добавит еще десяток нГн
Эта индуктивность нагружается на емкость - паразиты платы и/или кабеля, и получаем резонанс. Понятно, что резонанс проваливает фазу - имеем генерацию. У резонанса есть некоторая добротность, чем она выше, тем хуже. Ведь даже если фаза будет крутиться на частотах выше частоты замыкания ОС (где усиление меньше 0 дБ), высокая добротность может дать пик на АЧХ, следствие - все то-же, генерация.
Стало быть нужно
1. Делать частоту резонанса повыше (уменьшать емкость нагрузки);
2. Глушить добротность контура. График импеданса дает ориентир на номинал шунтирующего резистора пока резонанс выше частоты замыкания ООС (естественно, добротность стоит сделать пониже).
В этом смысле датащит рекомендует "железобетонный" вариант - R457 "более 10-ти Ом". На типовой схеме (Figure 47) нарисованно 12.5 Ом (
да, из соображений требуемого импеданса, но учитывая, что это и есть основное назначение микры, стоит иметь в виду). Ну а поскольку малой нагрузкой для нее указано 25 Ом, то в сочетании с типовым минимумом наушников (8 Ом) выбранный номинал в 15 Ом - нормальный надежный вариант.
Учитывая, что выходной импеданс все равно будет понижен отдельной ветвью ООС, не вижу смысла ставить R457 меньше. Больше - можно поднять в несколько раз, главное, чтоб ему было не очень горячо, ну и за сходством постоянных времени R457C5 и R4C3 нужно проследить.
Но конечно, никто не заставляет глушить добротность именно так. Если монтажная емкость небольшая, и стоит выходной L||R, вполне можно попробовать и обычный Цобель. Резистор - тем-же 15 Ом или больше (в зависимости от петлевого), конденсатор - ну не как в мощных УНЧ, а поменьше - 1-10 нФ.
П.С. ИМХО, конструкции любительского назначения должны отличаться от конструкций "другого рода". Эти не значит, что "любительские" хуже, но в других условиях, кончено можно и стоит делать чуть иначе.
Например, если есть возможность проконтролировать весь процесс, и отладить готовый макет, выходной ОУ вполне можно включить в обычной схеме (без нейтрализации емкости нагрузки) без R457. А нагрузку отсекать выходным L||R фильтром. Это не очень технологично, но довольно надежно.
Если хочется дополнительно поэстетствовать и порезать еще и наводки с выхода - поставить небольшую емкость C5 (скажем 50-100 пФ) и параллельно ей цобель 15 Ом + 1 нФ.
Если же заморочки с моточными изделиями неприемлемы, можно не ставить L1R473 вообще, но оставить схему нейтрализации емкости, увеличив C5 например до 10 нФ (и соответственно C3, до 50-100 пФ).
Да, выходное сопротивление на ВЧ вырастет (но будет еще вполне пристойным), да большие нанофарады в нагрузке может и заставят такую схему генерить, но едва-ли это относиться с исправным кабелям/наушникам.
Т.е. это тоже вполне себе нормальный (и более простой/дешевый способ).
[свернуть]
Любительский балансный усилитель для головных телефонов
.
Сообщение от Nick-nack
Социальные закладки