Тепловые искажения

[anli]

Предлагаю всем высказаться на эту тему. Особенно интересны результаты субъективных прослущиваний.

Также интересны:

- особенности этих искажений у разных приборов (диоды разных типов, bjt, jfet, mosfet, ...)
- влияние топологии (симметричность по питанию, мостовая схема, ...)
- любые полезные в этой области численные оценки (частОты, заметная переменная составляющая мощности, ...)

P.S. Нашёл на эту тему вот такой интересный цикл статей:

http://peufeu.free.fr/audio/memory/

P.P.S. Тепловые искажения упоминаются между делом в разных ветках. Думаю, слишком между делом Так что решил завести отдельную ветку.

[Владимир.M.]

Кстати, тепловые искажения (вернее вклад в искажения тепловой составляющей) наблюдать очень просто: достаточно измерить ДИНАМИКУ изменений картины искажений во времени при разогреве/остывании.
Скажем, подаем цуг на каскад и измеряем спектр гармоник за первую миллисекунду, вторую и т.д. до установления стационарного состояния.
Другой вариант - измеряем ИЗМЕНЕНИЯ картины искажений при подключении/отключении нагрузки к каскаду. Удобно при анализе УМ в АВ.

ПРАВИЛЬНО! Так вот практические измерения более менее грамотно спроектированных усилителей,
показывает, что значимого изменения спектра гармоник до и после тепловой атаки практически
не происходит, об этом справедливо писали DigBit и SIA
Для Anli, Вам нужна самая безграмотная схема из Хоровица и Хилла из главы Схемы
не требующие пояснения, ОЭ без резистора в эмиттере со смещением высокоомным резистором в
цепи базы заведенным с шины источника питания, да еще режим выбрать на начальной ветви ВАХ,
что бы температурная нестабильность схемы приняла истерический характер, уверяю Вас, в этой
схеме можно наловить тепловые и все прочие известные науке искажения, а потом говорить что
все это в полной мере присуще всем без исключения транзисторным усилителям, шутка

[SashaNetrusov]

вплоть до вспышек ВЧ генерации

Они могут возникнуть и по другим причинам.Из-за обычной нелинейности не связанной с теплом.
Вот их отсутствие и надо смотреть обязательно.Подавать разный низкочастотный сигнал.Тот же звуковой обычный. На выходе через ВЧ фильтр смотреть отсутствие ВЧ генерации.

[Uni&Vers]

материализация духов -это очень просто
В приложении картинка, где тепловые искажения видны на простом осциллографе и их величина очень немаленькая (для любителей "точной механики" -просто громадная) и так же видно что для частоты самой что ни на есть звуковой 1кГц примерно, далеко не инфранизкие частоты там
В схеме подается один и тот же сигнал -меандр, но устанавливается два разных смещения. Один раз так, что бы низ меандра был на средней линии, другой раз так что бы верх находился на середине.
Середина соответствует максимальной мощности- это понятно. Тогда как уход сигнала вверх от середины или вниз от середины уменьшает мощность на коллекторе.
Поэтому тепловые эффекты загибают полки меандра за фронтом так как показано сиреневым - в середине экрана всегда вниз (мах. мощность), вверху и внизу экрана вверх- там мощность меньше. Если бы это были не тепловые эффекты, загибы были бы одинаковыми и в нижней половине экрана и в верхней.
В верхней половине фронты как бы завалены, а в нижней наоборот - как бы с подъемом на высоких частотах, но это тепло.
А если расположить меандр симметрично относительно середины питания - искажения на фронтах пропадут, как и должно быть.
Искажения сто - триста милливольт, сигнал - 5 вольт, или 5%!
Опять же не призываю всех срочно на борьбу с тепловыми искажениями, просто хочу показать, что они есть, такие как есть, где то большие, где то маленькие. И видны в звуковой полосе с помощью палки и веревки.

[VASILI]

А как это все слышно на слух а то пока теория и предположения

[anli]

Мужики, что-то я совсем плох стал. Перетрудился, видно Два момента:

1. Как конденсатор 1.5uF может быть мал? Чем он меньше, тем короче фаза возвращения к нулю. То есть, при больших конденсаторах время дрейфа не станет короче!

2. О каком детектировании речь? У нас же после "детектора" нет интегратора (грубо говоря - кондесатора на землю нигде нет)! Какие постоянные? Ничто не мешает спасть постоянке на ноль мгновенно. Кроме, понятно, тепловых искажений

[Scop]

Мужики, что-то я совсем плох стал. Перетрудился, видно Два момента:

1. Как конденсатор 1.5uF может быть мал? Чем он меньше, тем короче фаза возвращения к нулю. То есть, при больших конденсаторах время дрейфа не станет короче!

2. О каком детектировании речь? У нас же после "детектора" нет интегратора (грубо говоря - кондесатора на землю нигде нет)! Какие постоянные? Ничто не мешает спасть постоянке на ноль мгновенно. Кроме, понятно, тепловых искажений

Здрасьте, приехали!
Так ведь эти конденсаторы (1,5 мк) и являются интеграторами! Только напряжение (постоянное) до которого они заряжаются прикладывается к выходу через выходное сопротивление каскада.

[anli]

Здрасьте, приехали!
Так ведь эти конденсаторы (1,5 мк) и являются интеграторами! Только напряжение (постоянное) до которого они заряжаются прикладывается к выходу через выходное сопротивление каскада.

Ещё не приехали Мы снимаем сигнал после конденсатора. Это дифференцирующая цепочка: сигнал - R - C - R, и сигнал снимается с последнего R. Нет тут "накопительного конденсатора".

[Scop]

Мы снимаем сигнал после конденсатора. Это дифференцирующая цепочка: сигнал - R - C - R, и сигнал снимается с последнего R. Нет тут "накопительного конденсатора".

ОК.
Рисуем схему: генератор напряжения одним концом на земле, другим через разделительную емкость на диод. Втрой вывод диода - в землю. От точки соединения диода и емкости - вторую емкость (разделительную) и после нее - нагрузочный резистор в землю.
Для общности - в параллель диоду можно поставить резистор.

Подаем цуг переменного напряжения от генератора и смотрим на нагрузочном резисторе что происходит в начале цуга, а что по его окончании.

[Владимир.M.]

Uni&Vers Я сей час собрал Вашу схему из поста №103
На экране С1-112А я увидел чистейший меандр, причем смотрел от 10 Гц,
ниже сильно мелькает развертка(и то все чисто), транзистор КТ3102АМ 86-год работал
в линейном режиме, амплитуду меандра регулировал от нуля до клипа: ЧИСТЕЙШИЙ МЕАНДР!!!
Выходной каскад генератора импульсов похож по схемотехнике на выход ТТЛ
микросхемы, выход от DC, чистейший меандр, вход осциллографа открытый(DC).
Вы что-то неправильно померяли, может быть дело в Вашем генераторе, мой
эксперимент может повторить каждый и сам убедится в том, что меандр ЧИСТЕЙШИЙ!

[Uni&Vers]

Uni&Vers Я сей час собрал Вашу схему из поста

Владимир, какие 10 гц? Откуда Вы взяли эти частоты?
Меандр -килогерц. А фронт сигнала - лучше 500 нс, так что к полосе пропускания это не имеет отношения.

Не там ищите.
Использовать кривой меандр мне бы в голову не пришло.
На рисунке слева входной сигнал, справа - выходной, 100 мкс/дел.

[Korotkoff]

Uni&Vers, возможно это и не тепло, а Бета от тока гуляет, или эфект Миллера проявляется.

[Uni&Vers]

Uni&Vers, возможно это и не тепло, а Бета от тока гуляет, или эфект Миллера проявляется.

если бета гуляет от тока, то как только ток изменился, изменилась и бетта - не так ли?
А ток изменился на фронте за <500нс, и все. А что дальше?
Эффект Миллера? - полоса каскада больше 2 мГц, заведомо, обратите внимание на номиналы 330 ом в коллекторе и 100 ом в базе. Полоса должна быть 10-20 мГц, но я не проверял, 2 Мгц уж точно с большим запасом. Значит Миллер тут не при чем, по времени не подходит и загибать фронты он будет всегда в одну сторону не так как на картинках.
Картинки специально сделаны так, что именно характер искажений вблизи фронта меняется от положения на кривой рассеиваемой мощности при постоянном входном сигнале.

[Korotkoff]

Uni&Vers, все равно не уверен, что тепло. Тогда бы верхние и нижние в разные стороны гнуло, а у вас загиб четко от рабочей точки зависит.

[Uni&Vers]

Uni&Vers, все равно не уверен, что тепло. Тогда бы верхние и нижние в разные стороны гнуло, а у вас загиб четко от рабочей точки зависит.

смещение от средней линии уменьшает мощность, увеличивает Ube(при том же токе), уменьшает ток коллектора и увеличивает напряжение коллектора, независимо от того, сместились от центра вверх, или вниз.
А смещение верх-середина или низ -середина гнет полку вниз, так как мощность макимальна по середине и ток подрастает а коллекторное напряжение падает.

[anli]

ОК.
Рисуем схему: генератор напряжения одним концом на земле, другим через разделительную емкость на диод. Втрой вывод диода - в землю. От точки соединения диода и емкости - вторую емкость (разделительную) и после нее - нагрузочный резистор в землю.
Для общности - в параллель диоду можно поставить резистор.

Подаем цуг переменного напряжения от генератора и смотрим на нагрузочном резисторе что происходит в начале цуга, а что по его окончании.

Scop,
Да такой эффект есть. Вопрос такой: можно ли доверять величине этого эффекта, полученной в симуляторе? В качестве сопроводительной информации - вот гармоники измеряемого однотранзисторного усилителя в симуляторе и в реальности:

2-я: -50db и -50db
3-я: -69db и -66db

[Uni&Vers]

Anli, если посмотреть на сигналы, то более менее понятно как мерять традиционными но более точными способами. В ту схему которая у тебя, или как у меня, не важно с кондерами или без, нужно подать синус достаточной амплитуды, и обычным способом посмотреть гармоники. Только смотреть надо и фазы. Тепловая часть отстанет по фазе от сигнала, а нелинейная нет. Ну и дальше пересчитать что куда.

[Владимир.M.]

Еще раз повторю, последний раз: Я собрал схему Uni&Vers из 103-го поста, поскольку
не мог поверить в то, что представленные автором осциллограммы корректны. На вход схемы
подавался меандр с крутизной фронта < 100нс. К коллектору транзистора был подключен
осциллограф С1-112А с делителем 1:10 для минимизации входной емкости последнего.
Я прошел генератором частоты от 10 гц до 500 кГц при разных амплитудах меандра,
вплоть до ограничения, транзистор работал в линейном режиме, то есть не в ключевом.
На экране я увидел чистейший меандр, без следа каких бы то нибыло артефактов, ничего
подобного как на картине Uni&Vers я так и не заметил. Подобный эксперимент может
провести каждый желающий, у кого есть транзистор и осциллограф. Мне хотелось посмотреть
меандр на частотах ниже 10 гц, но поскольку в моей домашней измериловке нет цифровых
и/или аналоговых шлейфовых осциллографов, то я выключил свет, и по достаточно короткому,
к сожалению, послесвечению 8ЛО6И пытался присмотретбся к форме меандра на частотах 2-5 гц,
но насколько мне было видно, меандр и здесь был чист.

[Uni&Vers]

Владимир, а Вы уверены, что собрали схему в точности как у меня?

[Владимир.M.]

Схему на одном транзисторе в точности повторить я могу
Можете в этом не сомневаться

[Uni&Vers]

там есть еще резисторы, каких они номиналов?