Температурная стабильность тока покоя ВК на MOSFET

[aleksei-demon]

Часто встречаются публикации схем УНЧ, где для установки тока покоя выходного каскада на MOSFET, используется биполярный транзистор. И я покажу почему так лучше не делать.

К описанию проблемы хотелось бы добавить и практические результаты в железе, а не только из microcap. Но, пока складывается так, что зима есть, а доступа к железкам нет. И судя по ситуации в стране, будет не скоро.

MOSFET.rar



Я промоделировал в microcap два варианта управления током покоя ВК на MOSFET :

1й- это ошибочный (для mosfet ВК), по всюду тиражируемый с исполнением биполярного транзистора.

2й- термостабильный, с TL431. (часто аналогом такого решения является применение резистора, однако тогда ток покоя зависит от тока предыдущего каскада, что на мой взгляд плохо).

И результаты моделирования (изменения тока покоя ВК на MOSFET при температуре от -20С* до +100С*) сведены на одном графике.
Точка пересечения графиков, это начальная температура в 27 градусов С* где настроен ток покоя обоих схем, около 40mA.
Как видно, схема с TL431 ведёт себя намного стабильнее во всём диапазоне температур.

В архиве файл microcap .cir

MOSFET.rar

[Александр Котов]

Первая схема аварийная: отойдёт подстроечник и ток покоя улетит в бесконечность.

[bukvarev]

Первая схема аварийная: отойдёт подстроечник и ток покоя улетит в бесконечность.

1. Используйте качественный многооборотный резистор. Он очень надежный и долговечный.
2. "Бесконечности" не будет, есть защитный стабилитрон и максимальное значение R4.

Если обоих аргументов недостаточно, то ставьте фиксированный резистор R4, а подстроечник - R5.
В этом случае все тоже будет работать, но из-за изменения рабочего тока термоцепи при регулировании оптимальная точка будет смещаться.
Такую схему нужно будет настраивать более тщательно.

[Александр Котов]

От использования TL431 отказался из-за возникающей генерации в определённых условиях.

[Bobby_ii]

Как всё не просто ... .
Использование аналогичных ПТ в качестве термодатчиков, не упростит вопрос с зависимостями (как сделано в каскадах с БПТ)?
Или их ещё надо и использовать и при тех же напряжениях и токах, что и в выхлопе?
Или в этом вообще нет смысла и U0 + k*Upn - достаточно?

Да, с подстроечником есть проблема ... И нет особой проблемы.
ИМХО, нужен второй подстроечник: k регулировать.

Интересно, "отслушивал" кто схемы с разным диф. сопротивлением смещения? Как влияет на всякие переходные процессы и звучание? (я знаю что "у вас тут таких не любят" )

От использования TL431 отказался из-за возникающей генерации в определённых условиях.

Каких условиях?
И что используете?

[bukvarev]

Или их ещё надо и использовать и при тех же напряжениях и токах, что и в выхлопе?

Такое делал в первом "Интеграле" и его прототипе.
В схеме https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1625516690 VT5 и VT6 - термодатчики, работающие при половинном токе выходников.
Схема вообще не имеет регулировки тока покоя и работает в широком диапазоне температур.
Но для любительской схемы это, кмк, сложновато.

Или в этом вообще нет смысла и U0 + k*Upn - достаточно?

Вполне. Например, недавно делал прототип одной схемы (не для звука),
получилось изменение тока покоя в диапазоне температур от -60 до +80 градусов всего -2,5 мА при токе покоя 10 мА.
Специально сделал небольшое уменьшение тока покоя с ростом температуры.
Вот фрагмент схемы макета:

[Александр Котов]

В такой схеме источником температурной нестабильности является предвыход на биполярах. А 5 ом+диоды - источник нелинейности.
С нестабильностью предвыхода я боролся воот так:
https://akotov.narod.ru/woofer.html

---------- Сообщение добавлено 11:27 ---------- Предыдущее сообщение было 11:25 ----------

Каких условиях?
И что используете?

Маленькая ёмкость шунта, низкий ток через TL и т.д. Прежде всего нужно развязывать управляющий электрод от катода.

[Alex]

Каких условиях?

Обьчно фокусы с ТЛ431 начинаются при ее работе за пределами допустимых значений (в первую очередь тока).

[bukvarev]

В такой схеме источником температурной нестабильности является предвыход на биполярах. А 5 ом+диоды - источник нелинейности.

Схема учитывает суммарный температурный коэффициент БТ и ПТ вне зависимости от схемы истоковых цепей (их вообще можно убрать).
Просто выставляется какое нужно k*Upn, и все.
Можно настроить любой наклон зависимости тока от температуры, включая горизонтальный.
Если есть сомнения, то легко можете проверить на макете.

[Bobby_ii]

Такое делал в первом "Интеграле" и его прототипе.

Чутка позже поизучаю.

Обьчно фокусы с ТЛ431 начинаются при ее работе за пределами допустимых значений (в первую очередь тока).

+

Маленькая ёмкость шунта, низкий ток через TL и т.д. Прежде всего нужно развязывать управляющий электрод от катода.

+

С нестабильностью предвыхода я боролся воот так:
https://akotov.narod.ru/woofer.html

А была нестабильность?
Зы ... пытаюсь понять, что нужно выходному каскаду.
В принципе, управление полевиками тянитолкаем интересно. Только вот резисторы не съедают весь эффект?