Почему возбуждается повторитель?

[shura1959]

Уважаемое сообщество. Практика – критерий истины (С) Ленин. В очередном макете пришлось «малость» повозится с искажениями простого эмиттерного повторителя (ЭП), которые в конце концов были идентифицированы как самовозбуждение на ВЧ больше 10МГц (осцилл выше «не видит»). И теперь хотелось бы внести в вопрос «главный критерий истины – ясность и внятность» (С) Спиноза, Лейбниц, Декарт. Для этого был проведён, так сказать, теоретический эксперимент.

Скрытый текст

а критерий истины запаса устойчивости взято утверждение:
«Чтобы операционная схема была устойчивой с запасом устойчивости хотя бы 60грд., резонансный пик (частотная оценка) не должен превышать 0,5дБ, и относительный выброс (временная оценка) не должен превосходить 10%.» [1, стр. 445]. Резонансный пик - это «горб» на АЧХ, а относительный выброс – это реакция на прямоугольный импульс.
Для простоты и наглядности транзистор представлен идеальным Источником Тока Управляемым Током CCCS1 с В=400, и диодом D_ideal. Идеальной модели диода в симуляторе «Tina» не нашлось, посему реальный диод был максимально приближен к идеальному коррекцией SPICE-параметров. АЧХ повторителя без внешних ёмкостей С1(ёмкость база-эмиттер), С3 (ёмкость база-коллектор) равномерна вплоть до 8ГГц, для целей данного теста, думаю, достаточно.
Паразитные сопротивления БЭК опять же для простоты и наглядности было решено не ставить, на принципиальное поведение модели они не влияют. Постоянное напряжение на эмиттере транзистора – 5…6В, ток покоя 120мА.
Сигнал для исследований - меандр 200 кГц, 1В. Индуктивности проводников предполагаются похожими на реальные, опять же для наглядности 100нГн.

[свернуть]

Теоретическая часть эксперимента проводилась в программе моделирования Тина.
1) ТОЭ (симулятор) утверждают, что простой ЭП при внесении в базовую цепь индуктивности и даже ещё без емкостной нагрузки явно генерит на частоте около 100МГц, Рис.1 (ёмкостная трёхточка).
2)В [2] показано наличие отрицательного сопротивления в цепи база-эмиттер, и эффект отрицательного сопротивления исследован на макете. Утверждается, что возможна генерация одновременно на двух частотах. ТОЭ наглядно подтверждают такую возможность. На выход ЭП подключается ёмкость нагрузки через паразитную индуктивность. Частоты генерации около 100МГЦ и 1МГц. Рис.2. Ещё предполагается, что частота генерации может достигать почти гигагерца.
3)Также к самовозбуждению приводит и паразитная индуктивность в цепях питания. Чтобы не перегружать описание информацией опустим (или отложим) отдельное рассмотрение этого явления.
На Рис.4 показана уже теоретически «усмирённая» схема, причём усмирение достигается ОДНОВРЕМЕННЫМ включением резистора в базу, большой индуктивности между выходом и ёмкостью нагрузки, и включением развязывающей ёмкости между коллектором и землёй. Причём развязывающая ёмкость С5 берётся 1мкФ, как рекомендовано в [1] стр. 472, т.к. рекомендуемые обычно 0,01…0,1мкФ, создают резонансный контур с приличной добротностью, на симуляторе хорошо видно.
4)В [3] стр.139 утверждается о возможности возникновения локальных участков дифференциального сопротивления (токовые шнуры), также известно что существует эффект модуляции сопротивления базы. Из этого можно предположить, что и самому по себе транзистору может быть свойственна генерация, и возможно даже на более высоких частотах, чем граничная частота.
Вывод: Схема ЭП на транзисторе с достаточно высокой граничной частотой без принятия специальных мер практически ВСЕГДА самовозбуждается .
В связи с этим – вопросы
- ???
- Есть ли способы избежать генерации без снижения быстродействия?
- по п.4 есть что-нибудь?
- есть ли хорошие не керамические ВЧ кондёры емкостью 1мкФ?.
Хотелось бы поговорить с теми, кому это интересно, у кого тема «на виду» (с приборами), или «на слуху» (без приборов), и со всеми желающими.

P.S. Наиболее эффективная схема устранения самовозбуждения ЭП приведена на стр.2, пост 23 https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2152486

[1] И. Достал, Операционные усилители, М., Мир, 1982г.
[2] Иммитансная высокочастотная аномалия эмиттерного повторителя и радиоимпульсно-регенеративный двухполюсник отрицательного сопротивления на её основе — альтернатива традиционному применению транзистора
Смирнов Владимир Фёдорович, Россия, Тверская обл., г. Кимры, E–mail: svfru@ya.ru, Web-sait: smirnov.ucoz.com http://smirnov.ucoz.com/publ/fenomen...ove/2-1-0-13#2
[3] Блихер А., Физика силовых биполярных и полевых транзисторов, Энергоатомиздат, 1986.

[MAXIM_A]

Ой, как схемка похожа на мой первый усилок, который я делал в седьмом классе, только в ВК ставил П605а...

[Boy]

Ой, как схемка похожа на мой первый усилок, который я делал в седьмом классе, только в ВК ставил П605а...

Поделитесь впечатлениями. И откуда источник?

[MAXIM_A]

Поделитесь впечатлениями. И откуда источник?

Это было очень давно, на заре транзисторов, когда ещё не было кремния!

[shura1959]

случайно замкнул выход, транзисторы сгорели

Соболезную, у меня тоже периодически детали горят. Но я верю в народные приметы: "пока чего-нибудь не спалишь - не заработает!".

поставил пару КТ805/837. Возбуждения нет, но на положительном фронте появился выброс.

Похоже, они тоже проявляют склонность к возбуждению.
Может Вам попробовать для надёжности провести стандартные мероприятия по устранению "возбуда" ГТ806, поглядывая после кадждого изменения за картиной поведения (думаю, в такой последовательности):
- Поставить ВЧ блокировочный конденсатор 1мкФ как можно ближе к коллектору Т10 и эмиттеру Т8.
- В базы Т8, Т10 поставить резисторы 2-10 Ом поближе к выводам транзисторов.
- поставить RL фильтр (цепь Буше , кажется, называется) R=10 Ом L= 3-5мкГн между выходом усилителя (точка соединения эмиттер Т10 колл Т9) и нагрузкой.
Симулятор, здравый смысл, и некоторая практика показывают эффективность таких мероприятий.

---------- Сообщение добавлено 12.30 ---------- Предыдущее сообщение было 12.25 ----------

схемка похожа на мой первый усилок

Ага, я тоже нечто похожее паял на 605-х только уже в институте. Со звуком особо не возился, нужно было, чтобы просто звучало.

[MAXIM_A]

Ага, я тоже нечто похожее паял на 605-х только уже в институте. Со звуком особо не возился, нужно было, чтобы просто звучало.

А потом заменил на 1Т906А, вот эти вообще классные транзюки!

[Boy]

Соболезную, у меня тоже периодически детали горят. Но я верю в народные приметы: "пока чего-нибудь не спалишь - не заработает!".

Не, у меня всё наоборот. Работало, пока не спалил. ))Транзисторы действительно жалко, они были гарантировано фирменные,от NEС, выпаянные из какого-то устройства. Заказывать, пришлют неизвестно что.

Похоже, они тоже проявляют склонность к возбуждению.
Может Вам попробовать для надёжности провести стандартные мероприятия по устранению "возбуда" ГТ806, поглядывая после кадждого изменения за картиной поведения (думаю, в такой последовательности):
- Поставить ВЧ блокировочный конденсатор 1мкФ как можно ближе к коллектору Т10 и эмиттеру Т8.
- В базы Т8, Т10 поставить резисторы 2-10 Ом поближе к выводам транзисторов.
- поставить RL фильтр (цепь Буше , кажется, называется) R=10 Ом L= 3-5мкГн между выходом усилителя (точка соединения эмиттер Т10 колл Т9) и нагрузкой.
Симулятор, здравый смысл, и некоторая практика показывают эффективность таких мероприятий.

В принципе, я все так и делал. Сработал резистор в базу+ конденсатор между базой и коллектором. Остальное как мертвому припарки. Я выше писал.

[scorpin]

Сработал резистор в базу+ конденсатор между базой и коллектором. Остальное как мертвому припарки. Я выше писал.

Самое не приятное то, что у многих транзисторов, величина ёмкости коллекторного перехода зависит от уровня входного сигнала. Поэтому требуется проводить коррекцию не только частотную, но и по уроню входного сигнала. Особенно это относится к ВК.

С уважением scorpin.

[shura1959]

Поэтому требуется проводить коррекцию не только частотную, но и по уроню входного сигнала. Особенно это относится к ВК.

Не совсем понятно, что Вы имеете ввиду под коррекцией по уровню. На мой взгляд, можно подобрать "антизвонный" резистор, чтобы даже при максимальной ёмкости р-п-переходов схема не возбуждалась, верхняя рабочая частота конечно, будет пониже.

Offтопик:

Транзисторы действительно жалко, они были гарантировано фирменные,от NEС, выпаянные из какого-то устройства. Заказывать, пришлют неизвестно что.

У меня есть некоторое количество772-х, но я их подробно не отслушивал (займусь намедни), и не совсем уверен в их истинности. Если надо, могу выслать штук 10-20.

---------- Сообщение добавлено 11.30 ---------- Предыдущее сообщение было 11.28 ----------

Offтопик:

Не, у меня всё наоборот. Работало, пока не спалил. ))

[scorpin]

Не совсем понятно, что Вы имеете ввиду под коррекцией по уровню

Приходится подбирать корректирующую ёмкость, убирая "звон" при амплитуде выходного сигнала от середины максимальной мощности до максимальной.

[shura1959]

Offтопик:

потом заменил на 1Т906А, вот эти вообще классные транзюки!

а с чем сравнивали, и какая "моща" на них может получиться?

---------- Сообщение добавлено 11.39 ---------- Предыдущее сообщение было 11.37 ----------

Приходится подбирать корректирующую ёмкость, убирая "звон" при амплитуде выходного сигнала от середины максимальной мощности до максимальной.

А ёмкость между чем и чем включается?

[Boy]

У меня есть некоторое количество772-х, но я их подробно не отслушивал (займусь намедни), и не совсем уверен в их истинности. Если надо, могу выслать штук 10-20.

Спасибо, не беспокойтесь! Две пары есть точно, и, кажется, что-то сверху. В принципе, да, транзисторы одной проводимости с тем же успехом можно использовать на выходе. Комплиментарность при определенных условиях будет даже лучше, правда нужно три штуки на канал. Два желательно с близкими параметрами, третий как получится, можно даже использовать ВЧ диод.

---------- Сообщение добавлено 11.48 ---------- Предыдущее сообщение было 11.40 ----------

Приходится подбирать корректирующую ёмкость, убирая "звон" при амплитуде выходного сигнала от середины максимальной мощности до максимальной.

Есть такое дело. Иногда возбуждение появляется от середины, а на малом сигнале его нет. Но ситуации бывают разные. Кроме двух крайних случаев от гарантированного возбуда в режиме покоя, до подзванивания, которое наблюдается только при клипинге, есть много промежуточных сосстяний.

[scorpin]

А ёмкость между чем и чем включается?

Зависит от конкретной аналоговой схемы, конкретного УНЧ.

Для понимания этого вопроса надо не только знать теорию, но и иметь опыт отстройки УНЧ так как будет зависеть как от схематического решения так и от конструктивного применения. Иногда проблема решается заменой некоторых транзисторов на транзисторы с более высокочастотной характеристикой, имея ввиду — ВК.

[shura1959]

Для понимания этого вопроса надо не только знать теорию, но и иметь опыт отстройки УНЧ

Если не затруднит, продвиньте нас в теории и опыте на примере ЭП.

[Оллема]

У меня сейчас работает выходной каскад по схеме Semigor (псевдооднотактник). Долго я его усмирял по возбуду. Ни цобель не помогал, ни индуктивность. Похоже что 908-е применил с чрезмерным коэф. передачи тока. Успокоил воткнув в базу резистор конского номинала (вроде 30 Ом).
СтОит ли поискать транзюки с меньшей беттой и уменьшить антизвонный резюк?

[shura1959]

СтОит ли поискать транзюки с меньшей беттой и уменьшить антизвонный резюк?

Приветствую, Олег. Выскажу своё мнение: в данной схеме включения (ЭП) нет прямой зависимости возможности самовозбуждения от бетта, больше влияют схема и конструкция. Предложу слегка подправленные "советы" из №64:
провести мероприятия , поглядывая после кадждого изменения за картиной поведения (думаю, в такой последовательности):
- Поставить ВЧ блокировочный конденсатор 1мкФ как можно ближе к коллектору верхнего транзистора ВК и эмиттеру нижнего транзистора ВК.
- В базы верхнего и нижнего транзисторов (обязательно обоих, и как можно ближе к базам) поставить резисторы 2-10 Ом поближе к выводам транзисторов, "провокатором" генерации может быть и верхний и нижний транзисторы. Сначала поставить резисторы побольше, потом уменьшить до начала генерации, умножить номинал на 1,5 и поставить в схему.
- поставить RL фильтр (цепь Буше , кажется, называется) R=5...10 Ом L= 3...5мкГн между выходом усилителя (как можно ближе к транзисторам) и нагрузкой. Катушка 3...5 мкГн - это 2-3м провода диаметром в данном случае, наверно, 1...2мм, диаметр намотки 1...2см, катушка лучше тороидальной конструкции.
- Ещё бы , наверно для данной схемы можно предложить попробовать поставить в коллектор нижнего транзистора(поближе к коллектору) резистор 0,1 Ом (или больше) соответствующей мощности.

[Boy]

Сейчас нашел фото макета с ГТ806, который не возбуждался.( Некоторые удачные конструкции я "документировал" с помощью фото и видео. Оказывается иногда это может пригодиться.) Так вот теперь увидел, что там стояла не тройка на выходе, а только два каскада, ГТ402/404 и 806-е. Это позже, когда я поменял 806 на П213, оказалось, что 213-е грубовато играют на ВЧ, и был добавлен третий каскад МП40/37. Возможно добавление третей ступени и повлияло на появление возбуждения.
Но в данный момент я ничего проверить не могу. Похоже я не только сжег 882/772 но и подпалил предыдущие каскады. )))) что-то мне не нравится, как они себя ведут. Пока разобрал макет, попробую заменить транзисторы на свежие. ))))

---------- Сообщение добавлено 10.40 ---------- Предыдущее сообщение было 10.30 ----------

- поставить RL фильтр (цепь Буше , кажется, называется) R=10 Ом L= 3-5мкГн между выходом усилителя (точка соединения эмиттер Т10 колл Т9) и нагрузкой.

Интересно что пробовал подключать колонку до и после индуктивности прямо на ходу, так вот с индуктивностью звук был заметно почище. Причем для всех типов транзисторов, которые ставил. Так и не понял прикола. Видимо, емкость нагрузки как-то влияет.

[киса]

Оллема, Опишите пожалуйста звук своего повторителя. С уважением, Юрий.

[Оллема]

shura1959, Александр, к сожалению, сейчас времени меньше чем совсем нет. Где то в конце февраля должно стать свободнее. Хочется выложить схемно что у меня собрано. Да и собраться, послушать.

---------- Сообщение добавлено 00.14 ---------- Предыдущее сообщение было 00.00 ----------

Оллема, Опишите пожалуйста звук своего повторителя. С уважением, Юрий.

Юрий, я могу описать, но честно, не понимаю что это может Вам дать.
Я могу сравнить звук с прежним моим усилителем Sony (в корпусе которого собран новый)
Сравнение считаю будет адекватным, поскольку оба усилителя играли на одну акустику и в одном помещении.

У Sony звук ватный, мутный, зажатый был. Для полноты звука хотелось добавлять громкость. А я не люблю громко слушать. Есть некий комфортный для меня уровень, небольшой, который в кайф.
Новый усилитель даёт звук просторный, обьемный, живой. Даже на небольшой громкости сохраняется рельефность и тридешность. Есть неплохая контрастность звуков.

Вместе с тем я ощущаю некоторое отсутствие воздуха. Как мне кажется, это может быть из-за большого антизвонного резистора. Могу ошибаться конечно.

Играет от ЦАП 1794. Ближе к марту хочу собрать желающих подегустировать коньяк аппаратуру. Не знаю кто пожелает, пока вот Александр не против. Надеюсь он потом отпишет более употребительными терминами мой звук.

[shura1959]

Возможно добавление третей ступени и повлияло на появление возбуждения.

не исключено, что это так, знание частоты генерации, могло бы помочь локализовать возбуждающийся каскад.

Похоже я не только сжег 882/772 но и подпалил предыдущие каскады. ))))

.

Интересно что пробовал подключать колонку до и после индуктивности прямо на ходу, так вот с индуктивностью звук был заметно почище. Причем для всех типов транзисторов, которые ставил. Так и не понял прикола. Видимо, емкость нагрузки как-то влияет.

Ёмкость нагрузки влияет, ТОЭ (симулятор, пост№1) подтверждает. А RL-фильтр не пробовали подключать к выходу? Только катушку?

shura1959, Александр, к сожалению, сейчас времени меньше чем совсем нет. Где то в конце февраля должно стать свободнее. Хочется выложить схемно что у меня собрано. Да и собраться, послушать.

Насчёт времени, понимаю и сочуствую, а поскольку "...служение муз не терпит суеты..."(С) А.С.Пушкин, подождём...

[киса]

Вместе с тем я ощущаю некоторое отсутствие воздуха. Как мне кажется, это может быть из-за большого антизвонного резистора. Могу ошибаться конечно.

Оллема, Большое Вам спасибо. Сам при попытках описания звука усилителей всегда затрудняюсь в терминах. Трудно однозначно описать, что помогает, а что мешает при прослушивании. Тут в теме привет от Семигора я описывал повторитель на транзисторе 2Т903Б, который всё время возбуждался и удалось придушить генерацию только введя в коллектор транзистора источника тока, дроссель - один слой провода на двух ватном резисторе. Звучит вроде хорошо, но программа МС8 показывает, что это не самый лучший вариант усмирения "строптивого", на высокой частоте всплеск усиления на 9 дБ. Применения цепи Цобеля параллельно нагрузке, подбор резистора с конденсатором уменьшают выброс до 6 дБ. Вот я и решил, как и Вы в базу транзистора резистор впаять. Поэтому и интересуюсь. Спасибо большое за ответ. С уважением, Юрий.