Усилитель Сергея Рубальского

[Olegyurich]

Опубликован в апрельском Радиохобби, я так понимаю только начало.
Статьи я не читал из-за отсутствия журнала, но на сайте РХ доступны МС файлы частей усилителя. Прилагаю их. Предлагаю обсудить, насколько актуально. Насколько я понимаю, заявлено высокое быстродействие и ультранизкие искажения. Лично мое мнение - вариация на тему УМЗЧ ВВ. единственное, что заинтересовало- подача напряжения в эмиттер второго транзистора каскода, насколько это оправдано?

P.S. Добавлена полная схема усилителя.

[Olegyurich]

Я так понимаю, что в посте 34 в архиве как раз таки эта схема. Правда в микрокаповском формате.

[kaskod]

Простите пожалуйста, но может быть кто-то выложит хотя-бы схему и РХ N3 2006

Речь об этой?захват с МС файла для неимеющих данной проги.Второй снимок лучшего качества интегратор не влез.
в посте 34 в архиве -или тут. wert, надеюсь я ничего ненарушил?Возможности приобретения журналов и у нас ограниченны.

[wert]

Теперь наверняка появятся вопросы о входном сумматоре, УН, выходном каскаде, переходных искажениях, нелинейности выходного сопротивления, термостабильности...

[Nick]

Спасибо, всё же я нашёл журнал. Прочитал. Странно что при паралельном включении в стандартной двойке THD увеличивались.
Насколько мне известно при использовании MJL1302/3281 или MJL21193/MJL21194 они уменьшаются (смотрите например тут https://www.vegalab.ru/index.php?opt...ileinfo&id=101 132-133стр).
Похоже что бета и частотные св-ва у использованных для моделирования тр-ров от тока не зависят. Также непонятно какое внутреннее сопротивление, напряжение и частота источника напряжения Vc использовались при измерении THD. Вообще я думаю лучше смотреть THD на 20kHz и большом напряжении.

Странно что Н.Сухов не забраковал статью, насколько я помню он считает, что биполярам не место на входе - так же как полевикам на выходе .

Кстати у меня были чем-то подобные мысли по поводу ВК - https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=7522
Только я остановился на биполярах, так мне покзалось удобнее "токовое зеркало с усилением" реализовать. Ещё я всё таки избавился от истоковых резисторов в предвыходе.

По поводу главной схемы, интересно что даёт C13 (я думаю наверняка делает что то лучше на ВЧ )? Интересно попробовать поставить источник тока вместо него, чтобы перейти в супер А (как это сделал я) ?
Перечитал и понял что транзисторы ВК работают без отсечки. Я такой эффект наблюдал, но только когда пред и выходной тр-ры одинаковые. Поэтому работоспособность этого в реале вызывало у меня сомнение, учитывая как там не далеко от нуля.

[Olegyurich]

В первом посте выложена полная схема, от автора.

[Nick]

Вообще 0.005 на 20kHz не есть хорошо, видимо УН подводит. Интересно как это зависит от мощности?

[PSV]

Теперь наверняка появятся вопросы

Сергей,что за транзисторы M1,Х1?Какой ток покоя вых.каскада?
Входной сумматор весьма интересный.Оценивали ли перегрузочную способность?В чём видите плюсы по сравнению со стандартным параллельным усилителем с токовой ОС?

[wert]

Чем больше разброс параметров МОП транзисторов в ВК, тем больший номинал С13 потребуется. 100нФ для применяемых МОП достаточен для минизации Кг на частотах выше 100кГц.
По моему Н.Сухов писал о диф. каскаде на биполярах и истоковом повторителе в вых. каскаде, а где все это в моем усилителе? Входной сумматор не диф. каскад и не структура ТОС. Вых. каскад не похож на истоков. повторитель.

wert добавил 28.07.2006 в 14:35

Вообще 0.005 на 20kHz не есть хорошо, видимо УН подводит. Интересно это при какой мощности?

Вся динамика при Rn=4 Ом, Рвых=120 Вт.

[Nick]

Чем больше разброс параметров МОП транзисторов в ВК, тем больший номинал С13 потребуется. 100нФ для применяемых МОП достаточен для минизации Кг на частотах выше 100кГц.
По моему Н.Сухов писал о диф. каскаде на биполярах и истоковом повторителе в вых. каскаде, а где все это в моем усилителе? Входной сумматор не диф. каскад и не структура ТОС. Вых. каскад не похож на истоков. повторитель.

wert добавил 28.07.2006 в 14:35

Вся динамика при Rn=4 Ом, Рвых=120 Вт.

Насчёт дифкаскада это правда, речь была о нём, а вот насчёт МОП я незнаю
Хотя наверное можно сказать что у вас диф каскад, только развёрнутый, даже два.

[wert]

Сергей,что за транзисторы M1,Х1?Какой ток покоя вых.каскада?
Входной сумматор весьма интересный.Оценивали ли перегрузочную способность?В чём видите плюсы по сравнению со стандартным параллельным усилителем с токовой ОС?

Offтопик:
Нельзя ли выложить МС файл схемы из №62?

IRF9640, 640, В стаье есть таблица перегрузочной способности для ряда нагрузок 0,5 Ом (Рвых=960Вт) до 8 Ом(Рвых=80Вт) и поведение Кг, IMD CCIF, SMPTE1:1 (сверх низкие).
Преимущества УМЗЧ в том, что вых каскад имеет очень низкое и линейное вых сопротивление в диапазоне частот, мизерные переходные и амплитудные искажения, низкие Кг, IMD, в общем можно применять вне цепи общей ООС. Сумматор и УН линейный, скоростной. Плюсы вижу в высокой линейности отдельных каскадов и УМЗЧ в целом.

[Olegyurich]

Сергей, скажите, на какой мощности рассчитывались параметрыт для выходных каскадов в РХ N2, интересует вар.4., я моделировал абсолютно такой же вариант, менее 0.03% мне спуститься не удалось(транзисторы BD139/140, 2SA1301/2SC3281), 0.01% получился только при замене резисторов во втором каскаде на каскодные ИТ. И то на мощности 10 Вт/8Ом.

[PSV]

IRF9640, 640

Не думали применить в этом месте примеить латеральные 2SK216,2SJ79.Исчезает необходимость в резисторах в истоковых цепях,улучшится линейность выходного каскада и термостабильность усилителя в целом.Потом у них на порядок меньше межэлектродные ёмкости.

[Nota Bene]

Входной сумматор весьма интересный.

Я делал похожий - неплохая линейность. Гляньте.

И термостабильность хорошая.

[wert]

Сергей, скажите, на какой мощности рассчитывались параметрыт для выходных каскадов в РХ N2, интересует вар.4., я моделировал абсолютно такой же вариант, менее 0.03% мне спуститься не удалось(транзисторы BD139/140, 2SA1301/2SC3281), 0.01% получился только при замене резисторов во втором каскаде на каскодные ИТ. И то на мощности 10 Вт/8Ом.

Пару дней тому я направил Вам по e:mail пояснения и файлы в cir вых. каскадов, в том числе односигнальные тесты по переходным и амплитудным искажениям вых. каскадов С.Агеева и С.Рубальского.

wert добавил 28.07.2006 в 16:00

Не думали применить в этом месте примеить латеральные 2SK216,2SJ79.Исчезает необходимость в резисторах в истоковых цепях,улучшится линейность выходного каскада и термостабильность усилителя в целом.Потом у них на порядок меньше межэлектродные ёмкости.

Задача стояла при помощи новых схемн. решений получить высокие качественные характеристики на доступных деталях, единственно, что не соответствует ТЗ - дороговизна прямосмещенных многоэмиттерных транзисторов. Дальше можно шлифовать схему и выходные параметры при помощи более качественных комплектующих.
Термостабильность для данного усилителя - тонкий вопрос, в выходном каскаде при увеличении температуры токи уменьшаются, а в УН возрастают. Если термостабилизирующий транзистор использовать только для УН получится рабочая температурная область 20 - 50 град, где токи ВК в рабочих зонах. При выходе из температурной зоны 20-50 град токи ВК значительно снижаются. Я думаю имет смысл вместо диодов в УН использовать светодиоды, а в вых. каскаде более термостабильные транзисторы. Нужно пробовать.

[kaskod]

N2, интересует вар.4., я моделировал абсолютно такой же вариант

Ты попробуй его меандром попытать,жаль МС не показывает динамическое изменение тока,можно пропустить момент,но всё же интересны результаты моделирования в МС.

[wert]

Странно что при паралельном включении в стандартной двойке THD увеличивались.
Насколько мне известно при использовании MJL1302/3281 или MJL21193/MJL21194 они уменьшаются (смотрите например тут https://www.vegalab.ru/index.php?opti... einfo&id=101 132-133стр).

Если оценивать Кг по второй гармонике, то автор совершенно прав, с увеличением параллельных транзисторов в плечах стандартной двойки вых каскада Кг2 уменьшается, но при этом резко растет самая неприятная третья гармоника. Я для примера предложил графики THD, косвенно отражающие состояние линейности. Измерения проводились на частоте 1 кГц, Rn=4 Ом, Рвых = 120Вт. В диапазоне звуковых частот графики THD для разного колич. транзисторов в плечах практически остаются неизменными. Я сохранил файл с выходными каскадами в формате cir, желающим могу направить.

[Nick]

Если оценивать Кг по второй гармонике, то автор совершенно прав, с увеличением параллельных транзисторов в плечах стандартной двойки вых каскада Кг2 уменьшается, но при этом резко растет самая неприятная третья гармоника. Я для примера предложил графики THD, косвенно отражающие состояние линейности. Измерения проводились на частоте 1 кГц, Rn=4 Ом, Рвых = 120Вт. В диапазоне звуковых частот графики THD для разного колич. транзисторов в плечах практически остаются неизменными. Я сохранил файл с выходными каскадами в формате cir, желающим могу направить.

Если вы посмотрите на график зависимости усиления от выходного напряжения на нагрузке (рис. 1), то вы увидете, косвенно, что и 2-я и 3-я, а также гармоники более высоких порядков уменьшаются. Так же можно посмотреть графики THD (все гармоники) реального (!) усилителя с ОС (рис 2-4) в зависимости от кол-ва выходных тр-ров. Меня смущает то, что вы не написали какое внутреннее сопротивление источника, потому что если оно 0, то вы вероятно и получите то, что говорите (" ...THD для разного колич. транзисторов в плечах практически остаются неизменными"). В УМЗЧ ВВ, например, ВК от ИТ работает.
Если есть возможность, выложете пожалуйста здесь или пришлите мне, картинку со схемой и всеми параметрами, а также используемые модели тр-ров. К сожалению MC у меня нет, но есть LTSpice, так что я помоделирую, когда будет время.

[Nick]

Чем больше разброс параметров МОП транзисторов в ВК, тем больший номинал С13 потребуется. 100нФ для применяемых МОП достаточен для минизации Кг на частотах выше 100кГц.
По моему Н.Сухов писал о диф. каскаде на биполярах и истоковом повторителе в вых. каскаде, а где все это в моем усилителе? Входной сумматор не диф. каскад и не структура ТОС. Вых. каскад не похож на истоков. повторитель.

wert добавил 28.07.2006 в 14:35

Вся динамика при Rn=4 Ом, Рвых=120 Вт.

А как при меньшей ?

[wert]

Меня смущает то, что вы не написали какое внутреннее сопротивление источника, потому что если оно 0, то вы вероятно и получите то, что говорите

При изменении внутреннего сопротивления источника сигнала в диапазоне 1милиОм - 1 Ом результат изменяется незначительно. Еще раз перепроверил данные все соответствует. Модели транзисторов стандартные из библиотек МС. Выравнен только коэф передачи тока базы до 100, остальное родное. Каскады активно реагируют на изменение нагрузки изменением Кг, поэтому я думаю модели транз. в норме.


wert добавил 29.07.2006 в 09:13

Вся динамика при Rn=4 Ом, Рвых=120 Вт.
А как при меньшей ?

В диапазоне выходных мощностей есть неравномерность по THD(минимум. THD в диапазоне вых.мощностей определяется оптимальным током покоя). В усилителе с общей ООС это мало заметно, этот фактор необходимо будет учитывать при использовании вых. каскада вне петли общ. ООС.

[Nick]

При изменении внутреннего сопротивления источника сигнала в диапазоне 1милиОм - 1 Ом результат изменяется незначительно. Еще раз перепроверил данные все соответствует. Модели транзисторов стандартные из библиотек МС. Выравнен только коэф передачи тока базы до 100, остальное родное. Каскады активно реагируют на изменение нагрузки изменением Кг, поэтому я думаю модели транз. в норме. По какому адресу направить картинки и файлы? С прикреплениями пока не получается, я на форуме недавний участник.

wert добавил 29.07.2006 в 09:13

В диапазоне выходных мощностей есть неравномерность по THD(минимум. THD в диапазоне вых.мощностей определяется оптимальным током покоя). В усилителе с общей ООС это мало заметно, этот фактор необходимо будет учитывать при использовании вых. каскада вне петли общ. ООС.

В реалии видимо сопротивление больше (у ВВ и им подобных - однозначно), правда это конечно зависит от УН. Мой адрес - nshvydky[at]gmail.com. Спасибо.
Просто даже если посмотреть логически, искажения ВК ЭП зависят от нагрузки, чем меньше Rн, тем болше THD. Параллельное включение можно рассматривать как несколько ЭП работающих на большее R = Rн*N, где N кол-во пар. Поэтому искажения должны быть меньше.
Кстати было бы интересно узнать выходное сопротивление вашего УН, думаю в МС это легко сделать.