Усилители на полевиках

[WP]

Не надо мешать зеленое и соленое. Т.е. аналоговые и цифровые системы.
Пороговость MOSFET точно такая же как и у биполярного транзистора. Или появились MOSFET без порогового напряжения абсолютно линейные с нулевого тока стока? Правильный ответ - нет таких. Внутренняя ОС в MOSFET не менее выражена так же как и в биполярном. Разница состоит в том что у биполяного транзистора при одинаковых площади переходов и конструктивных емкостях структуры крутизна прямой передачи обычно на порядок больше чем у MOSFET. А имещийся запас по крутизне очень легко использовать на подавление паразитных эффектов. Просто для каждого типа приборов есть свои предпочтителные области применения. Например - биполярные транзисторы наиболее комплементарны, и обладают в больштнстве случаев наименьшими шумами. Соответственно биполярные тразисторы способны обеспечить наиболее высокую точность передачи. MOSFET и IGBT вне конкуренции для применения в источниках питания и потеснили оттуда биполярные, у которых проявляется в данной области применения самый главный недостаток (низкая скорость выключения при работе в режиме насыщения). А вот в аналоговых усилителях предпочтение до сих пор отдается биполярным транзисторам, вследствие более удобного для данной области комплекса свойств и параметров.

Добавлено через 10 минут

Устранить эти эффекты в биполяре невозможно - ввиду того, что биполяр так сказать по определению усиливает ТОКИ. В особенности это касается таких нежелательных эффектов как ПОРОГОВОСТЬ тока базы (и пороговость биполяра вообще), сильная ВНУТРЕННЯЯ отрицательная обратная связь по току в биполяре (неустранимая). В MOSFET управляющие токи ничтожны, внутренняя отрицательная обратная связь имеет вольтажный характер.

Вы похоже не вполне понимаете принцип действия и устройство транзисторов, если делаете подобные завления. Это тоже можно вносить в библиотеку перлов.
Управляющие токи MOSFET ничтожны только в статичеком режиме. С ростом частоты увеличивается емкостная составлющая тока управления, вдобавок резко нелинейная в связи с нелинейной зависимостью конструктивных емкостей от напряжения. Это приводит к тому, что для подавления паразитных эффектов связанных с нелинейностью емкостей, необходимо уменьшать выходное сопротивление источника управляющего сигнала, из-за чего мощность управления становится сравнимой с необходимой для биполярных транзисторов.

[Banker]

Любая отрицательная обратная связь - внутренняя или внешняя - увеличивает ПОРЯДОК нелинейности устройства, увеличивает порядок кратных и интермодуляционных гармоник, РАСПЫЛЯЕТ спектр передаваемого сигнала. (Это известно с 1930 года). Чем ниже ООС - тем лучше (в рамках необходимых измеряемых параметров). Конструкция MOSFET и биполяров изначально таковы, что MOSFET - практически в любой усилительной схеме - позволяет получить ТЕ ЖЕ измеряемые параметры ПРИ МЕНЬШЕЙ глубине ООС. (я имею в ввиду сумму всех ООС внутри транзисторов и в цепях схемы). А это (то есть мЕньшее распыление спектра музыкального сигнала и гармоник, которое трудно измерять) и приводит в ЛУЧШЕЙ музыкальности усилителей на MOSFET.

[Banker]

При входной ёмкости мощного MOSFET транзистора в 200 pF, управляющий им переменный ток на частоте 20кГц и сигнале в 10 В, составляет всего примерно 250 мкА. Для биполяра при 10В эта величина будет раз в 100 больше. И соответственно ток внутренней обратной связи - тоже. Соотношение 1:100. На низких частотах в 20Гц это соотношение вырастает ещё в 1000 раз.

[pokos]

Ух ты! Во понаписали-то! И даже Лёха отметился!

Товарищи, с религией спорить бессмысленно, надо дать апологетам делать то, что они хотят. Надо только на полевиках - на здоровье!
Сам я не являюсь апологетом ни полевиков, ни биполяров, ни ламп. Ставлю в схему то, что там наиболее уместно на мой слух. Приведённая мной выше схема - это только один из десятков вариантов, которые я опробовал в то время, не более того.
Кстати, апологеты биполяров почему-то часто уверены в том, что у биполяров меньше внутренние ёмкости, а также в том, что эти ёмкости более линейны, чем у полевиков. Это тоже религия. Достаточно один раз промерить, чтобы разуверовать. Особенно интересно промерить ёмкость БЭ при разных токах базы.....
В некоторых даташитах приводятся ёмкости мощных НЧ биполяров, но это бывает редко.

[ИГВИН]

Offтопик:
Banker, идеология понятна.
Хорошо бы увидеть за ней реальную конструкцию. (У всех присутствующих они есть).

[WP]

что у биполяров меньше внутренние ёмкости

При одинаковой площади структуры емкости примерно одинаковы.

А это (то есть мЕньшее распыление спектра музыкального сигнала и гармоник, которое трудно измерять) и приводит в ЛУЧШЕЙ музыкальности усилителей на MOSFET.

Это сомнительное высказывание. Вакуумному триоду внутренняя ОС нисколько не мешает линейно усиливать сигнал.

[Banker]

Offтопик:
Banker, идеология понятна.
Хорошо бы увидеть за ней реальную конструкцию. (У всех присутствующих они есть).

Вы намекаете, чтобы я выложил "мою" прилично (лучше лампы) работающую схему all-MOSFET? Таковой на сегодня пока нет. Для поиска такой схемы я вот и здесь на форуме.

[Костя Мусатов]

Banker.
Вы говорите об комплексных параметрах усилительных устройств. Суть комплексного подхода в том, что при рассмотрении влияния на результат, надо просмотреть все исходные параметры. Комплексный подход практически не позволяет оценивать качественно, его необходимо вести численно. Т.е. абстрактное рассуждение, что один линейнее, а другой круче не подходит. Мерой оценки при комплексном подходе является результат. Практически берется задача и решается несколькми способами и сравнивается результат.
Как я понимаю, больше всего вопрос тяготеет к теме усилителя мощности. Таким образом ставим задачу построения УМ с:
1. Фиксированным бюджетом?
2. Фикированной суммой потребительских параметров?
3. Фиксированным колличеством использованных приборов?

Теперь надо договориться как будем оценивать результат. По объективным параметрам или по субъективным? Мешать их нельзя, каждый из нас приведет кучу пар готовых изделий с явным противоречием между объективными и субъективными параметрами. Или мы хотим получить изделие которое побъет всех по и объективным и субъективным параметрам?

Только поставив корректную задачу и принципы оценки результата, можно будет включить таймер и говорить о преимуществах технологий в достижении этого результата.

А сейчас вся дисскусия похожа на разговор немого со слепым. Один сказать не может и жестикулирует, а второй может и хочет понять, но не может увидеть этих жестов. Если же тема тема требует только лишь найти решения all-mosfet, то их накидали, однако следует признать, что за всеми этими изделиями нет явного лидерства в отрасли.

[Banker]

При одинаковой площади структуры емкости примерно одинаковы.
Это сомнительное высказывание. Вакуумному триоду внутренняя ОС нисколько не мешает линейно усиливать сигнал.

Надо различать нелинейность ёмкости биполяра, которая вызывается изменением ПОТОКА ТОКА в базе, и нелинейность входа MOSFET - из -за некоторого "изменения диэлектрика". Разница примерно как в конденсаторах, в одном из которых резко отрезают куски пластин электродов и вставляют резистор последовательно к электродам (биполяр), а в другом плавно меняют диэлектрик между пластинами (MOSFET).
Внутренняя ООС в лампе, как и в MOSFET, имеет вольтажный характер (по напряжению), и действует без реального перемещения електронов, без переменного тока.

[pokos]

При одинаковой площади структуры емкости примерно одинаковы.

Вот и я о том же.

[WP]

При входной ёмкости мощного MOSFET транзистора в 200 pF, управляющий им переменный ток на частоте 20кГц и сигнале в 10 В, составляет всего примерно 250 мкА. Для биполяра при 10В эта величина будет раз в 100 больше.

Опять зеленое и соленое. Даташиты внимательно почитайте. Прежде чем проповедовать изучите предмет своих верований. Входная емкость мощного MOSFET обычно в пределах 1000 - 4000 пФ, но основной вклад в нелинейность входного тока вносит проходная обычное значение от 50 до 200 пФ, значение которой умножается на Ку каскада (эффект Миллера). Учи матчасть. Нужно ведь не только токи базы считать, нужно еще ряд паразитных эффектов учитывать. И у какого биполярного входной сигнал составляет десять вольт, при десяти вольтах база -эмиттер разгонится такой ток базы, что кристалл светится начнет. Типовое значение переменной составляющей входного сигнала для мощного биполярного транзистора +-100 мВ относительно порогового напряжения. Крутизна прямой передачи при равной площади с MOSFET ведь на порядок больше. И основной вклад в искажения опять таки вносит проходная емкость, но ее влияния обычно подавлено, потому как мощный транзистор управляется повторителем, низкое выходное сопротивление которого замыкает на себя емкостной ток коллекторного перехода. Учи матчасть. Ибо религия без понимания сущности веры превращается просто в глупую демагогию. Я даже в цифры не полезу.

[Banker]

Banker.
Вы говорите об комплексных параметрах усилительных устройств. Суть комплексного подхода в том, что при рассмотрении влияния на результат, надо просмотреть все исходные параметры. Комплексный подход практически не позволяет оценивать качественно, его необходимо вести численно.

Кто-то (ацкий сОтОна) спутал карты инженерам, смешал действия и противодействия разных электрических эффектов. Для того, чтобы найти истину и получить хороший звук надо при рассмотрении любой схемы разбираться С КАЖДЫМ ЭФФЕКТОМ.
Что же касается экономических обоснований, то мой ник позволяет мне пока не обращать на это внимания. Сначала получим звук, а потом удешевим.

[WP]

и нелинейность входа MOSFET - из -за некоторого "изменения диэлектрика"

В данном случае природа изменения емкости та же что и в биполярном транзисторе. Взаимодействие потенциала затвора и PN перехода между стоком и подложкой (читай между базой и коллектором биполярного транзистора) вызывает изменение плотности носителей вблизи затвора и соответственно изменение диэлектрической проницаемости кремния и изменению емкости перехода. Процессы абсолютно аналогичны процессам в биполярном транзисторе. Учи матчасть и не неси ахинею.

Добавлено через 29 минут

Что же касается экономических обоснований, то мой ник позволяет мне пока не обращать на это внимания. Сначала получим звук, а потом удешевим.

А что в схемотехнику лезешь? Шнурки перетыкайте и не забудьте контакты в розетке помыть спиртом или заменить на золотые и электропроводку обязательно аудиофильским кабелем.

[pokos]

В данном случае природа изменения емкости та же что и в биполярном транзисторе.

У нелинейности входа биполяра совсем другая природа, нежели у нелинейности входа полевика.

[WP]

А какая разница. Конечный эффект один и тот же. Основной вклад во входную емкость каскада ОЭ ОИ вносит проходная, она же определяет повышение нелинейности с повышением частоты. Притом что модуляция емкости затвор исток гораздо сильнее выражена по сравнению с модуляцией екости база-эмиттер. Разница управляющих напряжений - сотни милливольт или несколько вольт, где заметнее эффект? Это я к тому что паразитные эффекты в MOSFET и BjT вносят в нелинейность примерно одинаковый вклад, несмотря на некоторые различия в физической природе. Это я к тому, что бездумно пихать MOSFET во все дырки не имеет особого смысла.

Добавлено через 5 минут

У нелинейности входа биполяра совсем другая природа, нежели у нелинейности входа полевика.

Причина одна и таже - изменение плотности носителей заряда в коллекторной, эмиттерной или подзатворной области (изменение толщины обедненного носителями слоя кремния в PN-переходе или позатворной области, которая происходит одинаково плавно что в BjT что в MOSFET), а вовсе не модуляция диэлектрических параметров подзатворного оксида или нитрида кремния. Для модуляции параметров оксида требуются напряженности поля которые гарантированно пробивают подзатворный диэлектрик. Просто несет Банкир ахинею, у меня аж экран у монитора краснеет за него под его постами.

[pokos]

Причина одна и таже - изменение плотности носителей заряда в коллекторной, эмиттерной или подзатворной области.

Если вы не знаете разницы между диффузионной и барьерной ёмкостями, то и разговаривать не о чем.

[Floydman]

Конечно, проходня влияет очень заметно, что в биполярном, что в ALL MOSFET. Разница в ALL MOSFET - отсутствие входного тока транзистора (если не учитывать ток перезарях входной емкости полевика).

Еше скажу по шуму ALL MOSFET усилителя: шум не так уж и велик, можно слушать (получал 100дБ), только полевики следует подбирать для схемы очень тщательно и ГСТ делать грамотно. (И конечно ОООС нам в помосчь!)

А если классику вспомнить, то лучше построить ДК и КУН на биполярах, а ВК - на полевиках с низким пороговым напряжением. Иначе ВК не раскачаем по напряжению или нужен будет отдельный БП для КУН и ДК.

[WP]

Если вы не знаете разницы между диффузионной и барьерной ёмкостями, то и разговаривать не о чем.

Почему, прекрасно знаю. Смысл дискуссии в том, что влияние паразитных параметров в принципе приводит к одним и тем же результатам если следовать тупо и бездумно своим религиозным убеждениям, не понимая особенностей приборов. Кстати в области звуковых частот емкости переходов ненасыщенных биполярных транзисторов можно считать барьерными, мало зависимыми от частоты.
Немного неверно выразился, дополню, диффузионная емкость эмиттерного перехода в области звуковых ведет себя точно так же как и входная емкость MOSFET, точно таким же образом модулируется входным сигналом, но абсолютное изменние емкости меньше чем у MOSFET работающего с тем же размахом тока. На звуковых частотах инерционностью диффузионной емкости ненасыщенного биполярного транзистора можно пренебречь.

Добавлено через 3 минуты

А если классику вспомнить, то лучше построить ДК и КУН на биполярах, а ВК - на полевиках с низким пороговым напряжением. Иначе ВК не раскачаем по напряжению или нужен будет отдельный БП для КУН и ДК.

А вот это вполне справедливое и разумное утверждение. Проблема с шумом в таком случае гораздо проше решается, и без вского подбора. И к тому же есть решения позволяющие обойтись одним источником питания даже в случае высокопороговых MOSFET.

[anli]

И к тому же есть решения позволяющие обойтись одним источником питания даже в случае высокопороговых MOSFET.

ОИ? Вольтдобавки?

[WP]

Я уже давал ранее схемы где это все сделано.