квазикомплементарный NMOS200

[Konstantin Kuzmenko]

Автор - Quasi, обитает на www.diyaudio.com
Лично я этот УМ собирать не собираюсь, основная причина по которой выкладываю эти материалы- довольно много народу хочет собрать дискретный УМ но обламывается по разным причинам (сложная и дорогая комплектуха, недостаточная квалификация для разводки pcb, etc.)

Схема простая как угол дома, все решения- типовые. Pcb прилагается. Корректность pcb не проверял, по схеме особых замечаний нет. Хотя нет, вру, есть: надо бы соединить средний и верхний выводы подстроечного резистора VR2 (ток покоя). Плюс я бы номиналы кое- каких элементов выбрал бы другие, ну да фиг с ними, и так работать будет.

еще

[toivo]

Offтопик:
Раз вас сюда
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1587
не заманишь буду слушать здесь.

Кстати с ТОМ1201 можно "слизать" схему ОБР.
И подскажите, какая минимальная нагрузка у этого Квази.

С уважением, Такс Тараненко.

[Костя Мусатов]

Имеете ввиду коррекцию на опережение, попробовал схема начинает устойчиво генерить, приходится добавлять номинал конденсатора коррекции на запаздывание, в общем искажения растут. С двухполюсной коррекцией вообще не удаётся устранить генерацию.

`
Надо строить АЧХ и ФЧХ покаскадно и разбирать все аспекты устойчивости. Это делается достаточно легко, но многие не удосуживаются. Например усиление без цепи ООС выражается формулой V(OUT)/(V(PLUS)-V(MINUS)). То, что я писал, это не коррекция на опережение, это устранение естественной коррекции на запаздывание

[SMD-n]

На искажениях не знаю а вот на устойчивости точно скажеться в лучшую сторону

Если речь о диф. каскаде -то и на звуке скажется положительно.
Первый полюс опять же выше, хотя и усиление ниже, что ожидаемо...

[Niroborn]

И подскажите, какая минимальная нагрузка у этого Квази.

С уважением, Такс Тараненко.

Минимальная нагрузка будет такая сколько выходников налепите и какую схему будете использовать - их там несколько вариантов.
Мой вариант схемы с одной парой расчитан на 150Вт на 4 ома (расчёт на 3,2). При этом режим выходников полностью внутри ОБР с учётом температуры.
С двумя выходниками в последовательном включении можно и 2 ома подключать - мощность в районе 280-290Вт при условии нормального питания. Но эту схему я выкладывать наверное не буду, а то она запатентованная...

[Niroborn]

Посмотрел сегодня режим работы выходного каскада и обнаружил что он (режим) полная ж..а!
Да, не зря отказались от квазикомплементарного ВК. Но мне делать нечего, транзисторы есть, а комплементарной пары нет.
Поэтому до ночи сидел оптимизировал режим работы ВК. Практически полностью ликвидированы переключательные искажения в виде ступеньки. Решения для этого получились совсем нестандартные - прямо скажу режут глаз, но зато работает . Не знаю в каком классе работает ВК, наверное всё таки АВ, хотя ближе к В - ток покоя 10мА. Получены самые низкие искажения от этой схемы в таком варианте.
Собственно схема:

[Костя Мусатов]

Да, цепочка R33 VD9 несколько оригинальная...
Зачем введена цепь R15 R16 C13?
Различие номиналов R21 R22 намеренно? Вообще, 91 ом для затвор такого большого полевика - это много. IRF использовал 25 ом (мс даташит).
Коррекция меня несклько подивила. С12 лучше просто на коллектор VT5, как раньше, а цобель C11 R30 лучше кидать на землю, а не питание. Вообще, у тебя отсутствует резистивная нагрузка УН, лучше ее сделать. У тебя улучшится линейность до замыкания петли ОООС. При этом объектиные искажения могут чуть подрасти, но динамические искажения снизятся, меньше будет мерцать полоса как функция мгновенного выходного сигнала.

[Niroborn]

Да, цепочка R33 VD9 несколько оригинальная...

На самом деле не совсем - я её взял из одного усилителя 70-х годов, как раз квазикомплементарного. Кстати довольно эффективно выравнивает токи предоконечных транзисторов VT9 VT10.

Зачем введена цепь R15 R16 C13?

Просто поставил конденсатор между базами предоконечных транзисторов, искажения чуть снизились - чисто метод тыка Конденсатор можно запросто убрать, вместе с резисторами, практически ничего не изменится.

Различие номиналов R21 R22 намеренно? Вообще, 91 ом для затвор такого большого полевика - это много. IRF использовал 25 ом (мс даташит).

Да, именно в этом всё дело - только таким способом удалось выровнять токовые режимы верхнего и нижнего полевиков и устранить переключательные искажения. Номинал 91 ом подобран как оптимальный вариант, его изменение вверх или вниз приводит к возникновению ступеньки. Я думаю это не так уж и много - у меня в холтоне на IRFP240/9240 затворные резисторы были по 100ом, и вроде полевики успевали открываться и закрываться, хотя там совсем другой режим ВК.

Коррекция меня несклько подивила. С12 лучше просто на коллектор VT5, как раньше, а цобель C11 R30 лучше кидать на землю, а не питание.

Такой вариант взял из книги Данилова, из схемы Р. Слоуна - называется двухполюсная коррекция. Просто попробовал такой вариант и оказалось лучше - видимо с номиналами угадал. Ваш вариант я полагаю требует настройки заново, а у меня уже умственных сил нет С теми же номиналами хуже - третья гармоника значительно увеличивается, в общем разбираться надо, позже займусь.

Вообще, у тебя отсутствует резистивная нагрузка УН, лучше ее сделать. У тебя улучшится линейность до замыкания петли ОООС. При этом объектиные искажения могут чуть подрасти, но динамические искажения снизятся, меньше будет мерцать полоса как функция мгновенного выходного сигнала.

Этот момент я не совсем понимаю - вроде у УН есть динамическая нагрузка в виде каскодного ГСТ. Стоит заменить ГСТ на резистивную нагрузку? Что-то я не совсем понимаю...перегруз мозгов видимо.

Добавлено через 9 часов 44 минуты
Сегодня опять пытаясь уйти от недостатков квазикомплементарной топологии пришёл к идее фазоинвертора и потом далее к идее дифкаскада, когда стал искать что-нибудь подобное в уже существующих схемах почти сразу вспомнил выходной каскад Никитина, и разобрался в принципе его работы, а то раньше не въезжал. Вот так вот - нужда заставила Теперь попробую его в этой схеме, должно получиться я думаю... Хотя свой последний вариант обязательно испробую в железе, чтоб потом сравнивать. Вот только надо его до ума довести, а то он сырой ещо.

[Костя Мусатов]

Этот момент я не совсем понимаю - вроде у УН есть динамическая нагрузка в виде каскодного ГСТ. Стоит заменить ГСТ на резистивную нагрузку? Что-то я не совсем понимаю...перегруз мозгов видимо.

Нет, оставить динамическую нагрузку. А нагрузку сделать на землю. Она будет работать только по переменному сигналу.

Да, именно в этом всё дело - только таким способом удалось выровнять токовые режимы верхнего и нижнего полевиков и устранить переключательные искажения. Номинал 91 ом подобран как оптимальный вариант, его изменение вверх или вниз приводит к возникновению ступеньки. Я думаю это не так уж и много - у меня в холтоне на IRFP240/9240 затворные резисторы были по 100ом, и вроде полевики успевали открываться и закрываться, хотя там совсем другой режим ВК.

Учти, что симулятор плохо, а часто вообще не симулирует изменение емкостей мосфетов от напряжений.

[Hennady]

.... Не знаю в каком классе работает ВК, наверное всё таки АВ, хотя ближе к В - ток покоя 10мА. ...

Какое напряжение на между базами VT9/VT10 ?

[Niroborn]

ВК не очень хорошо себя ведёт при клиппинге... в любых вариантах. Я думаю это ещё один недостаток квазикомплементарной топологии, при замене нижнего полевика на п-канальный всё исчезает.
Видимо надо попробовать дифкаскад в ВК.

[Hennady]

... Я думаю это ещё один недостаток квазикомплементарной топологии, при замене нижнего полевика на п-канальный всё исчезает...

На проге действительно может и исчезнуть...

... Видимо надо попробовать дифкаскад в ВК.

может быть в предВК!?
Для квазикомплиментарного выхода двойные дифкаскады по схеме Фликинджера очень даже хорошо подходят...
А в твоей схеме для симметрирования квазикомплиментарного выхода необходимо увеличивать начальный ток выходного каскада не менее 300мА, да и убрать резистор R15 вообще, R16 можно оставить....

[Niroborn]

может быть в предВК!?
Для квазикомплиментарного выхода двойные дифкаскады по схеме Фликинджера очень даже хорошо подходят...
А в твоей схеме для симметрирования квазикомплиментарного выхода необходимо увеличивать начальный ток выходного каскада не менее 300мА, да и убрать резистор R15 вообще, R16 можно оставить....

Я имел ввиду ВК по схеме Никитина.
Насчёт тока покая это понятно, в классе А вообще всё супер, но не вариант - много это.

Вообще всё-таки хочется довести именно этот квазикомплементарный ВК до приличного звучания. Не знаю где и что искать по этой теме.

[Hennady]

Я имел ввиду ВК по схеме Никитина...

Но это уже получится совсем другой усилитель..

...Насчёт тока пока это понятно, в классе А вообще всё супер, но не вариант - много это...

Niroborn я смотрю тебе скорее многое не понятно... незнаешь куда втыкнуть резистивную нагрузку для УН при наличии динамической...
Да и про А класс, я кажется ничего не говорил....
С таким "дохлым" УН и вых. каскадом в классе В твоя схема в реалии(на практике) нормально работать не будет...

...Вообще всё-таки хочется довести именно этот квазикомплементарный ВК до приличного звучания. Не знаю где и что искать по этой теме.

Так он у тебя работает, или ты "слушаешь" его на проге?

[Niroborn]

Niroborn я смотрю тебе скорее многое не понятно... незнаешь куда втыкнуть резистивную нагрузку для УН при наличии динамической...
Да и про А класс, я кажется ничего не говорил....

Да, многое непонятно, да, не знаю. Про класс А я говорил.
Оригинальный вариант из первого поста у меня работает. Мой вариант этой схемы пока в симуляторе...

Кстати что за схема Фликинджера? Было бы интересно посмотреть.

[Niroborn]

Нашел другой способ выровнять режимы выходных полевиков и при этом использовать затворные резисторы одного номинала. Такой вариант намного стабильнее и позволяет включить ещё одну пару выходных транзисторов с некоторым увеличением переходных искажений.
Совершенно случайно вышел на такое включение - позже нашёл схему 70х годов с таким включением Всё уже придумано!
Однако у меня есть один момент который я не могу разрешить. На графике в красном и синем кружочках обведены фазы перехода сигнала через ноль, как видно в это время оба транзистора приоткрыты, но участок перекрытия в красном кружке меньше чем в синем. Это не позволяет уменьшить ток покоя ниже 170мА - появляется ступенька. Каким образом можно выровнять фазы прекрытия на обоих участках прехода через ноль? Чем это можно регулировать?

[Костя Мусатов]

Смотри. В последней схеме, у нижнего плеча действует не только ООС по напряжению, но и по току. Потому, R19 R33 лучше привязать к выходу.
А если использовать так, то попробовать переставить R23 в исток и прявязать R18 к нему, а не к выходу. Тогда схема Шиклаи, которая эвивалентно представляет из себя транзистор, будет симметрична и иметь выравнивающий резистор как и схема верхнего повторителя.
Если я чего не так написал извини, коньяк был хороший

[Hennady]

.... Такой вариант намного стабильнее и позволяет включить ещё одну пару выходных транзисторов с некоторым увеличением переходных искажений....

О, да! ОС по току действительно стабилизирует рабочую точку...

.... Всё уже придумано!...

Здесь надо добавлять - .....важна практическая реализация!(с) Шульц

.... Однако у меня есть один момент который я не могу разрешить. На графике в красном и синем кружочках обведены фазы перехода сигнала через ноль, как видно в это время оба транзистора приоткрыты, но участок перекрытия в красном кружке меньше чем в синем.....

Niroborn погоди, тебе кажется Костя Мусатов практически всю переделанную схему набросал . Ты почему старших не слушаешь?

R15 и R16 нафик убери, с одной стороны ты стабилизируешь напряжение смещения на базах VT9 и VT10, а сдругой стороны резюками ты их дестабилизируешь, т.е. от увеличения сигнала напряжение на базах предвыхоного каскада будет уменьшаться, так можно делать только с хорошим запасом по начальному току, а у тебя начальный ток только что выбрался из В класса.

По графикам сначала определись с УН - если там все ровно переходи к выходному каскаду...
и сделай наконец резистивную нагрузку на УН - резюк между "землёй" и коллектором VT6 в 10кОм...20кОм

Добавлено через 3 минуты

... коньяк был хороший

Костя, сколько "звездей"

Добавлено через 4 минуты

....Кстати что за схема Фликинджера? Было бы интересно посмотреть.

Схема Фликинджера была запатентована в 1972 году, она представляет собой два последовательных диффкаскада на транзисторах разного типа проводимости...

Добавлено через 3 минуты

.... С12 лучше просто на коллектор VT5...

Костя Мусатов а где ты VT5 увидел?

[Niroborn]

Смотри. В последней схеме, у нижнего плеча действует не только ООС по напряжению, но и по току. Потому, R19 R33 лучше привязать к выходу.
А если использовать так, то попробовать переставить R23 в исток и прявязать R18 к нему, а не к выходу. Тогда схема Шиклаи, которая эвивалентно представляет из себя транзистор, будет симметрична и иметь выравнивающий резистор как и схема верхнего повторителя.
Если я чего не так написал извини, коньяк был хороший

Оба эти варианта я испробовал и они не дали у меня хорошего результата. Получается несимметричная схема даёт более менее симметричный результат. Именно подключив эмиттерную цепочку VT10 не на выход, а на стоковый резистор получилось выровнять токовый режим выходников. Если сделать то же самое с верхним плечом, всё возвращается в исходное несимметричное состояние.

Кстати я нашёл способ выровнять токовую характеристику - как всегда случайно - добавил ещё один диод в серию к VD9 - симметрия почти полная, удалось уменьшить ток покоя до 70мА, искажения уменьшились.
Схема как и прежде неустойчива при клиппинге нижней полуволны. Не могу выявить причину. Смотри график.

[anli]

даёт более менее симметричный результат

Из чего следует, что симметричный результат - это хорошо? У меня (и не только) есть очень сильное подозрение, что наши уши не очень любят симметричные искажения.

[Hennady]

...Кстати я нашёл способ выровнять токовую характеристику - как всегда случайно - добавил ещё один диод в серию к VD9 - симметрия почти полная...

Занятно - симметрирование при помощи нелинейного элемента
а цепочку с VD9 пробовал совсем убрать?

...Схема как и прежде неустойчива при клиппинге нижней полуволны. Не могу выявить причину. Смотри график.

При каком входном напряжении?