Усилитель напряжения без общей ООС на транзисторах.Варианты схемотехники.

[PSV]

Нарисовал четыре варианта схем усилителя напряжения.Основной целью являлось добиться максималиной линейности,без использования ООС.Основой всех четырёх вариантов является преобразователь напряжение ток на основе параллельного усилителя.Далее два варианта,токовое зеркало или сломанный каскод.Так как оба варианта имеют достаточно высокое выходное сопротивление ,на выходе буфер.
Сломанный каскод:
http://www.psv1.nm.ru/PRED%20CAS%20BJT.GIF
Токовое зеркало:
http://www.psv1.nm.ru/PRED%20CM%20BJT.GIF
Искажения (у обоих вариантов примерно одинаковы).По оси У 1m это 0,001%
http://www.psv1.nm.ru/PRED%20CM%20BJT%20harm.GIF
То же но каскад с ОБ заменён на ОЗ:
http://www.psv1.nm.ru/PRED%20CAS%20MOS.GIF
http://www.psv1.nm.ru/PRED%20CM%20MOS.GIF
Вариант несколько линейней чем с биполярами.Насколько сильно будут шуметь полевики в таком включении?
http://www.psv1.nm.ru/PRED%20MOS%20Harm.GIF
Хотелось бы узнать ваше мнение по этому поводу.Какой вариант более предпочтителен для реализации в железе.

[Basil]

А чем диффкаскад не устраивает? Или диффкаскад аля сломаный каскод. Можно и с токовым зеркалом диффкаскад.

[Костя Мусатов]

Шуметь при таких напряжениях мосфеты не будут. А вот сломанный каскод у меня всегда давал больше искажений с запииткой от ИТ, чем с резистором. Вопрос идет о верхних гармониках.

[PSV]

А чем диффкаскад не устраивает? Или диффкаскад аля сломаный каскод. Можно и с токовым зеркалом диффкаскад.

Чем лучше дифкаскад?Его основное назначение- сравнивать.Все эти варианты,на мой взгляд, больше подходят для схемотехники усилителей с ООС.

Шуметь при таких напряжениях мосфеты не будут.

Может и не будут.Лучше бы конечно поставить JFET,но ничего подходящего среди них не нашел.Дохленькие они все.Костя может ты что знаешь.
Вообще проанализировал источники нелинейностей в данных схемах пришел к выводу ,что основной вклад вносит каскад с ОБ.Поэтому и возник вопрос о полевиках.

А вот сломанный каскод у меня всегда давал больше искажений с запииткой от ИТ, чем с резистором. Вопрос идет о верхних гармониках.

Интересно почему?Что у тебя был за ИТ?С резистором зато значительно больше нижних гармоник ,и верхних наверно меньше не будет.
А как на твой взгляд токовое зеркало ?

[Костя Мусатов]

JFET подходящего нет и не будет. У них гораздо тяжелее реализуется компиментарность. Даже маломощные сильно отличаются. Сам сравнивал 2SK245 и 2SJ103, сильно отличаются, хотя и считаются парой. Я проверял MOSFET-ы по шумам, при уровнях сигнала от 0.25В вообще нет проблем.
Если на резисторе в сломанном каскоде иметь хотя бы 1В, то нижних гармоник он не добавляет. Причину эффекта объяснить не могу, надо тупо садиться и считать коэффициенты нелинейного разложения передаточных функций - лень. Токовое зеркало хорошо. Есть правда одна особенность, особенно хорошо оно работает когда площадь кристаллов различается пропорционально снимаемому усилению. Потому в зеркале надо ставить транзисторы разных мощностей, что делают не часто.

[boatsman]

Костя Мусатов,

когда площадь кристаллов различается пропорционально снимаемому усилению

Может, соотношению токов? Тогда все очевидно - Uбэ практически одинаковое и естественно, при отличном от 1:1 отношении площадь эмиттеров примерно так же должна соотноситься.

[Костя Мусатов]

Привет Илья,
Это одно и то же. Обратно пропорционально токам ставятся резисторы и такое же соотношение у усилений.

[PSV]

JFET подходящего нет и не будет. У них гораздо тяжелее реализуется компиментарность.Дело даже не столько в комплиментарности,в ОЗ она не настолько важна,сколько в предельных параметрах.Ну нет их таких.
Я проверял MOSFET-ы по шумам, при уровнях сигнала от 0.25В вообще нет проблем.

Вот ещё одно мнение на этот счёт (это из личной переписки с Д.Андронниковым,думаю он будет не против):
А вот с МДП-полевикам все не так просто, как
казалось бы на первый взгляд, в чем я имел возможность не раз убедиться.
Они в схеме с ОЗ, действительно линейнее, чем каскод, НО (!) спектральная плотность избыточных НЧ-шумов у них
достигает тысяч нВ/sqrt(Hz), а частота среза фликкер-шума - десятка
кГц. В результате существенно повышается интермодово-шумовой
пъедестал усилителя. На спектроанализаторе хорошо видно, как
"расползается" "палка" одночастотного сигнала в 3...4 раза по частоте на
одном и том же уровне по сравнению с каскодом, а на сложном сигнале
просто растет пъедестал. Я пробовал именно эти полевики в УН (ход
мыслей был примерно таким же - схема с ОЗ значительно линейнее каскода)
и в результате пришел к тому, что полностью отказался от
МДП-транзисторов в сигнальных цепях. Субъективно на звучании это выражается в
некой "мутноватости" звуков, потере четкости картины по сравнению с
биполярниками.
Так,что я в сомнениях,надо слушать.Попробую,благо и печатку даже переделывать не надо,чтобы поставить полевики.
Если на резисторе в сломанном каскоде иметь хотя бы 1В, то нижних гармоник он не добавляет. Причину эффекта объяснить не могу, надо тупо садиться и считать коэффициенты нелинейного разложения передаточных функций - лень.
Сейчас буду попробовать,я не умею считать коэффициенты нелинейного разложения передаточных функций.Микрокап умеет
Токовое зеркало хорошо. Есть правда одна особенность, особенно хорошо оно работает когда площадь кристаллов различается пропорционально снимаемому усилению. Потому в зеркале надо ставить транзисторы разных мощностей, что делают не часто.
Разных мощностей и сделанных ещё по одной технологии.Наверно имеет смысл несколько одинаковых в параллель.
У меня усиление единичное поэтому транзисторы одинаковые.С усилением делать смысла не вижу.

[Костя Мусатов]

А зачем ставить каскад, если усиления он не дает, ни по току ни по напряжению
На вход я бы МДП так же бы не ставил бы. А вот в раскачке меня смущают такие данные. Я обмерял правда наши МДП, у них такого не было. Надо будет посмотреть на irf-ы.

[PSV]

На вход я бы МДП так же бы не ставил бы. А вот в раскачке меня смущают такие данные. Я обмерял правда наши МДП, у них такого не было. Надо будет посмотреть на irf-ы.

Кстати посмотри вот эти 2SK213, 2SK214, 2SK215, 2SK216 и 2SJ76, 2SJ77, 2SJ78, 2SJ79.Интересные драйверные МОСФИТы от Хитачи(500мА 200в).Даташиты могу скинуть.

[Костя Мусатов]

Да у меня самого datasheet-ов много, они даже на сайте у меня выложены (MusafoffCV.narod.ru) Это хорошие линейные транзисторы. Но у них не большая крутизна. И так же соотношение емкости к крутизне не очень. В итоге современные МДП транзисторы часто оказываются интереснее. Самое большое достоинство транзисторов выполненных по старой технологии - термостабильность.

[PSV]

Самое большое достоинство транзисторов выполненных по старой технологии - термостабильность.

Ну для драйверных это не так важно,как и крутизна в схемах ОЗ и ОС.В
от термостабильные мощные у хитачи есть интересные.У меня давно мысль соорудить на их выход в классе А без цепей термостабилизации.

В итоге современные МДП транзисторы часто оказываются интереснее.

Костя,а что знаешь из современных драйверных.

Сергей.

[Костя Мусатов]

Костя,а что знаешь из современных драйверных.

Сергей.

Для простоты я использую irf510 / irf9510. Просто они всегда в продаже и не дорого. А так как то разные модели рекламировал Алексей Никитин. Он какие-то Моторольные называл, но в России я их не нашел.