Однотактник с компенсацией нелинейностей (Tringlotron)

[Ant1Xr1st]

Наткнулся вот на статью с идеей однотактника с компенсацией нелинейностей и совершенно непроизносимым названием Tringlotron.
В симуляторе все достаточно красиво получается, хотя кпд в 12% удручает. Так что скажете?

[PMCF]

The Tringlotron does have some awkward features. One obvious drawback is that the load cannot be grounded, which somewhat limits the possible applications. Further, the circuit’s input impedance, though comparable to that of a classic follower, is negative. This negative impedance means designers must control and define at all frequencies the input signal’s source impedance to avoid instabilities.
The principle behind the Tringlotron is applicable to any active device, however, including triode vacuum tubes, making the approach ideal for high-end audio product designs. Actual performances will mainly depend on the degree of matching among the active elements, especially Q1 and Q3. For optimum results, these two transistors should be a monolithic pair.
At the very least, they should closely match parametrically and be in thermal contact to match environmentally. Bias voltages influence the second-order compensation and may need adjustment according to the device type and geometry.

Это комментарий о недостатках данной схемки.
1) Нагрузка оторвана от земли
2) Входной импеданс каскада - отрицательный, могут быть проблемы с устойчивостью
3) Требуется идентичность и тепловая связь Q1 и Q3
4) Требуется тонкая подстройка рабочих токов

Преимущества по Кг понятны, а по звучанию? Наверно такой подход может дать пользу для ламп, когда Q1, Q3 это двойной триод с идентичными характеристиками.

[Ant1Xr1st]

Наверно такой подход может дать пользу для ламп, когда Q1, Q3 это двойной триод с идентичными характеристиками.

На лампах оно имеет смысл только в качестве усилителя для наушников, и то в отличии от српп, потребуется еще один каскад ун. Также проигрываем српп по максимальному току нагрузки и необходимости раздельных земель нагрузки. Да и подбирать транзисторы проще чем половинки триодов.
Кстати, сюда, думаю, можно прикрутить и балансный вход, подав сигнал также и на базу Q3.

[krulfa]

Интересная схема. Не соглашусь, что напряжения на основном и компенсирующем транзисторе меняются разнонаправленно -токи Q1 и Q3 одинаковы (с погрешностью на ток базы), транзисторы одинаковы, значит, напряжения Uбэ будут одинаковы, а компенсация нелинейности почти полной.

Остаются два других источника искажений - нелинейность коэффициента передачи по току (не лечится) и эффект Эрли. Здесь напряжение на Q3 коллекторе меняется вслед за сигналом, а на коллекторе Q1 напряжение фиксировано. Поэтому нелинейность от эффекта Эрли имеет место быть. Чтобы ее уменьшить, нужно включить четвертый транзистор каскодом над Q3 по той же схеме, как транзистор Q2 включен над Q1. К чему лучше привязывать потенциал базы транзисторов Q2 и (назовем Q4) - к эмиттеру Q1 (Q3), фиксируя у них Uкэ, как в оригинальной схеме, или к базе, фиксируя Uкб - с ходу не скажу. Исходя из общих соображений, к базе привязывать лучше, будет лучше отдача на больших токах.

[deemon]

deemon, да, схемка твоя прикольная. Но мне кажется, есть проблема - инверсия напряжения на эмитерном переходе нижнего транзистора на положительной полуволне: потенциал базы будет бежать вверх быстрее потенциала на нагрузке (то есть на эмитере). Её - инверсии - степень зависит от соотношения всех резисторов (в том числе R63 на рисунке ViktKors), бет всех биполяров, сопротивления нагрузки. Я не моделировал, только смотрел

Такое может быть , если ток нагрузки превзойдёт ток покоя - тогда у нормального повторителя с источником тока сигнал будет просто "отрезан" выше этого тока , а тут произойдёт такой вот казус ...... но , против этого есть средство - диод параллельно переходу БЭ транзистора Q3 . Тогда после закрывания Q3 ток Q1 через этот диод пойдёт в нагрузку , и схема превратится просто в повторитель Шиклаи Разумеется , ток покоя надо делать такой , чтобы схема не переходила в этот режим на нормальной нагрузке , тогда и искажения будут гарантированно малые .... а этот "дополнительный" режим можно оставить "на всякий случай"

[krulfa]

Тогда после закрывания Q3 ток Q1 через этот диод пойдёт в нагрузку , и схема превратится просто в повторитель Шиклаи Разумеется , ток покоя надо делать такой , чтобы схема не переходила в этот режим на нормальной нагрузке , тогда и искажения будут гарантированно малые .... а этот "дополнительный" режим можно оставить "на всякий случай"

При закрывании Q3 будет осцилляция. Если бы разделительного конденсатора С не было, то после закрывания Q3 через нагрузку тек бы постоянный ток Ic. А раз есть конденсатор, получится релаксационный процесс - конденсатор этим током зарядится почти до напряжения питания, ток через нагрузку прекращается, транзистор Q3 открывается, напряжение на нагрузке начнет падать, еще больше открывая Q3 и т.д. по кругу.

[anli]

Разумеется , ток покоя надо делать такой , чтобы схема не переходила в этот режим на нормальной нагрузке

Интересно, как? С учётом того, что по постоянке схема элементарно плывёт он нагрева, а импеданс акустики - сам знаешь какой. Тут либо будет "недозакрытие" нижнего транзистора (то есть неконтролируемый сквозной ток), либо "перезакрытие", то есть, считай, класс B для нижнего транзистора.

[krulfa]

Интересно, как? С учётом того, что по постоянке схема элементарно плывёт он нагрева

Куда ей плыть-то - все напряжения четко связаны друг с другом? Кроме Ic, никакими другими резисторами режимы не задаются. Вот дрейф отрицательного входного сопротивления, это да. Понять бы, в каких пределах оно меняется и как включать компенсирующий резистор - последовательно или параллельно.

---------- Добавлено в 21:38 ---------- Предыдущее сообщение в 21:34 ----------

Отрицательное входное сопротивление компенсируется либо последовательно включенным положительным сопротивлением большей величины, чем отрицательное, либо параллельно включенным сопротивлением меньшей величины, чем отрицательное. Но устойчивой схема будет только во втором случае. С учетом того, что на ВЧ входное сопротивление падает, есть над чем подумать.

[deemon]

При закрывании Q3 будет осцилляция. Если бы разделительного конденсатора С не было, то после закрывания Q3 через нагрузку тек бы постоянный ток Ic. А раз есть конденсатор, получится релаксационный процесс - конденсатор этим током зарядится почти до напряжения питания, ток через нагрузку прекращается, транзистор Q3 открывается, напряжение на нагрузке начнет падать, еще больше открывая Q3 и т.д. по кругу.

При оборванном входе да , а при нагруженном на предварительный каскад - такого не должно быть ..... вообще прикольно - ведь и у той схемы , с которой началась тема - тоже отрицательный входной импеданс , и она в "свободном состоянии" должна быть неустойчива . Видимо , это свойство подобного способа управления током покоя .... но с другой стороны - каскад ведь должен получать откуда-то сигнал , и значит - предварительный каскад по любому будет подключён . То есть , с этим вполне можно жить Надо бы эту схему как-то испробовать . Интересно было бы её звук послушать .

[Роман М]

Довольно много эту идею мусолили на TubeCad (ищите на странице):

http://www.tubecad.com/2010/07/blog0189.htm
http://www.tubecad.com/2010/06/blog0188.htm
http://www.tubecad.com/2010/05/blog0187.htm
http://www.tubecad.com/2010/04/blog0186.htm
http://www.tubecad.com/2010/04/blog0185.htm

[deemon]

Интересно, как? С учётом того, что по постоянке схема элементарно плывёт он нагрева, а импеданс акустики - сам знаешь какой. Тут либо будет "недозакрытие" нижнего транзистора (то есть неконтролируемый сквозной ток), либо "перезакрытие", то есть, считай, класс B для нижнего транзистора.

Неконтролируемого тока здесь быть не может , так как ток контролируется транзистором Q1 , когда Q2 и Q3 открыты ( петля ООС по току замкнута ) .... а когда Q3 закроется от излишнего тока нагрузки - то опять же сквозного тока нет , а ток Q2 в этом случае ограничивается сопротивлением нагрузки . Вообще , схема дико извращённая ( хотя работать будет , и может быть , даже неплохо ) ... но , с другой стороны - если авторам той схемы извращаться можно , то почему мне нельзя ???

[anli]

Куда ей плыть-то

Да, в смысле постоянки в принципе ничего страшного.

А вот рисунок по поводу жидкостных свойств базы нижнего транзистора. Нижний график - падение на эмитерном переходе (считается от точки P1 к P2).

[anli]

Offтопик:

то почему мне нельзя ???

По сравнению с тем извращением твоя схема - рабоче-крестьянский бутерброд А извращаться в схемотехнике не только можно, но и нужно!

[deemon]

Довольно много эту идею мусолили на TubeCad (ищите на странице):

http://www.tubecad.com/2010/07/blog0189.htm
http://www.tubecad.com/2010/06/blog0188.htm
http://www.tubecad.com/2010/05/blog0187.htm
http://www.tubecad.com/2010/04/blog0186.htm
http://www.tubecad.com/2010/04/blog0185.htm

Вот черти , придумали мою чудесную схему ещё раньше .... убили просто наповал И диодики уже стоят - против того эффекта , о котором мы тут говорили Ну да ладно , и фиг с ней ..... потом придумаю что-нибудь ещё и получше , ха-ха

[anli]

Offтопик:

потом придумаю что-нибудь ещё и получше

Конечно, и не с такой глубокой ООС!

[SAPR]

Offтопик:

Ну да ладно , и фиг с ней ..... потом придумаю что-нибудь ещё и получше , ха-ха

deemon, пользуйтесь симуляторами (они железные - пусть и считают). И несостоятельность многих идей увидите сразу.

[deemon]

Конечно, и не с такой глубокой ООС!

Но самое смешное - ты посмотри , что мужик пишет - http://www.tubecad.com/2010/05/blog0187.htm

Since writing about the Tringlotron circuit, I have had an itch to create my own "_t ron" topology. The first step was to pick a name, a name that implied three, as I wanted to limit myself to three active devices, just as the Tringlotron does. "Tritron" was a tube brand from the 1930s, so it would not do. After much head scratching, I chose "Triadtron." Surely "Triadtron" is such a cool name that it demands an equally cool topology. Now all I had to do was come up with a new topology. Mind you, this is not how it is supposed to work, you don*t come up with a name and then create a new topology to match it. But, of course, that is precisely how much of the stuff that fills our modern life is created, from movies to kitchen appliances; just ask any marketing department.

То есть , именно после "Тринглотрона" товарищу захотелось сделать свой вариант , и он дал ему имя "Триадтрон" , а потом придумал схему , точно такую же , как получилась у меня ... но что забавно - ведь и я тоже первоначальный импульс получил от этого "тринглотрона" (язык можно сломать ) . Разница только в том , что у меня схема сразу , почти мгновенно получилась такой , а у него - она прошла несколько "мутаций"

Вообще , я уже не раз замечал , что схемотехника - искусство весьма причудливое , со своими глубокими внутренними законами ... иногда бывает , что одна схема "перетекает" в другую практически сама по себе , почти без нашего участия . "Это поэзия" (с)

[anli]

Offтопик:

"Это поэзия"

Точно!!
Что касается этих конкретных схем (как тринглотрона, так и триадтрона), я не вижу (не чувствую), чем они для моих ушей могут быть лучше обычного эмитерного повторителя в классе A. С моей колокольни, всяческие подобные игрища имеют смысл для вариантов значительно (скажем, в 5-10 раз) более экономичных, нежели класс A. Я тут нынче и идею Игоря Семынина как раз в этом направлении ковыряю (в смысле, уже не идею, а корпус, БП - то есть к железу приступил).

[ZugDuk]

Он ее там спаял или только изобрел и успокоился ?

[SAPR]

Что касается этих конкретных схем (как тринглотрона, так и триадтрона), я не вижу (не чувствую), чем они для моих ушей могут быть лучше обычного эмитерного повторителя в классе A.

Посимулировал в симуляторе (, извиняйте за тавтологию) - и не только искажения (а все токи, включая базовые, напряжения между переходами и т. д., а также варианты с БТ и ПТ (и их сочетаниями)). Сделал вывод . Схема - чисто игрушка (поразвлекаться на досуге). Практического применения - лично я не вижу.

[deemon]

Точно!!
Что касается этих конкретных схем (как тринглотрона, так и триадтрона), я не вижу (не чувствую), чем они для моих ушей могут быть лучше обычного эмитерного повторителя в классе A. С моей колокольни, всяческие подобные игрища имеют смысл для вариантов значительно (скажем, в 5-10 раз) более экономичных, нежели класс A. Я тут нынче и идею Игоря Семынина как раз в этом направлении ковыряю (в смысле, уже не идею, а корпус, БП - то есть к железу приступил).

Кстати да , у меня то же самое - мне из того , что я пробовал из solid state , больше всего нравится по звуку тот же ПКПС , но с током покоя 3 ампера НО , так как мощность потребления явно нездоровая - хочется , конечно , найти какой-нибудь приемлемый компромисс . Значит , если и делать этот Триадтрон , или как его там ... то с током не в 3 ампера , конечно же , а например 1 ампер , и "растянуть" его характеристику дальше так , чтобы выход из класса А был не так заметен . Но , что интересно - ведь вовсе не факт , что в конечном итоге ( по сумме параметров ) это окажется лучше , чем классический вариант Заратустры в классе АВ и с током покоя в 200-300 ма . Короче , это всё пробовать надо . Слушать и ещё раз слушать