Усилитель "без УН" повышенной мощности

[antonluba]

Размышляя над схемами, подобными этой:,

я заметил, что у конструкций такого типа есть очень большое преимущество: в предварительных каскадах не нужно переходить к полному размаху напряжения на выходе.

Сначала я занялся вот этим:

Не хочу разводить здесь споров, но для себя я пришел к выводу, что такая структура не имеет общей оос (в общепринятом виде), в связи с чем ее линейность будет определяться исключительно линейностью преобразователя напряжение-ток, то есть буфера.

Переходя к двухтактной схеме, получаем искомое:


Поскольку нагрузка включена между эмиттером и коллектором, я проделал следующее:


Это привело конструкцию к более-менее привычному виду и дает возможность улучшать ее линейность привычными методами, не теряя при этом ее преимущества.
Первая "тупая" итерация выглядит так:



Усилитель без УН.CIR

[Malinovsky D]

Эта топология периодически всплывает на веге
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1020236
Там вся тема посвящена подобным решениям. И много еще подобного. Сходу вспомнил только эту.

Если не вдаваться в холивар "пос это или оос", то для этой штуки работает правило - повторитель с К=1, охваченный ПОС по напряжению для получения К=N, имеет искажения в N раз выше.

Поскольку ПОС охватывается и выходной каскад в том числе, который некисло генерирует искажения, получаем не самую лучшую картину нелинейных искажений.
Поэтому в "наезднике" ПОС охвачен только предварительный повторитель-буфер с паталогически низкими собственными искажениями - и в итоге они стабильно на 20 дБ ниже искажений всего УМ.

Но плюс твой топологии - не нужен трансформатор.

[antonluba]

Я неожиданно осознал, что по схеме на картинке с преобразованиями все же есть обратная связь - по току нагрузки.
Потому что ток нагрузки течет через эмиттерный резистор. Плохо соображаю, но похоже, в противофазе.

В окончательной конструкции сопротивление нагрузки много меньше делителя ос, так что его влиянием можно пренебречь, мне кажется.

---------- Сообщение добавлено 23:06 ---------- Предыдущее сообщение было 23:04 ----------

Кстати, похожий вариант подключения холодного конца нагрузки, где-то видел и в применении к ВК.
Кажется, у semigor-а

[Malinovsky D]

Я неожиданно осознал, что по схеме на картинке с преобразованиями все же есть обратная связь - по току нагрузки.
Потому что ток нагрузки течет через эмиттерный резистор. Плохо соображаю, но похоже, в противофазе.

Все подобные схемы так и или иначе сводятся к этому принципу. (источники питания соединены с землей на этой схеме)

И там работает правило по искажениям, о котором я упоминал выше.



Вариации обычно связаны с разными точками подключения земли.
В твоем случае она привязана к инвертирующему входу ОУ

В твоей схеме в петлю ООС повторителя включен ВК.
Но потом ты с помощью ПОС разгоняешь усиление и вместе с ним искажения - ровненько в Ку раз.

[antonluba]

Без споров не получится?
Ключевой момент:
Эквивалентны ли эти схемы?:


По поводу итоговой схемы, лично мое мнение - обычный усилитель с ООС, у которого ВК включен с ОЭ.

Таким образом вся предварительная часть работает с низким напряжением, что значительно упрощает схему.
Надо теперь ее правильно скорректировать, чтобы не терять усиление на ВЧ. И будет отлично.

[BesPav]

вся предварительная часть работает с низким напряжением, что значительно упрощает схему

Хех. Антон, значит со слаботочным каскадом УНа, работающим на крайне стабильную и сравнительно низкую нагрузку (в наихудшем случае не более 1/10 от тока покоя, а обычно еще на порядок меньше) нам искажения не нравятся.
А переведя это же самое усиление в сильноточный каскад с АБ и хз какой нагрузкой с гарантированно кривой фазой вдруг

будет отлично.

Л - логика.

[Malinovsky D]

Без споров не получится?

Да какие там споры?...

Я лишь имел в виду, что подобные схемы можно рассмотреть с такой точки зрения

1 Усиление повторителя с Ку=1 разгоняем ПОС до "нельзя".
А потом включаем резистор, который ограничивает "разгон" - вариант 2 (как у тебя, только с другой точкой подключения земли) или 3, как я рисовал выше.

В варианте 2 К=10,
в варианте 3 К=11.

Брать ли эту точку зрения для рассмотрения - это кому как нравится.



PS вся математика, если оперировать ПОС, работает тютелька-в-тютельку. По крайней мере, для расчетов усиления и уровня нелинейных искажений она годится.

[И. ЗАМОТКИН]

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2265762 Главная проблема таких схем в подключении к источнику. Если источник балансный и правильно соединить земли - проблем нет. Хотя по моему опыту - при балансном подключении от соединении земли только вред. Она вообще не нужна.

[fakel]

Да нормально оно работает с плавающим источником питания. Еще можно в верхний делитель ООС поставить кондер, чтобы на ВЧ вырождался в повторитель, отличное решение, когда надо использовать по полной низковольтный источник типа аккума на 2.4В

[antonluba]

Хех. Антон, значит со слаботочным каскадом УНа, работающим на крайне стабильную и сравнительно низкую нагрузку (в наихудшем случае не более 1/10 от тока покоя, а обычно еще на порядок меньше) нам искажения не нравятся.
А переведя это же самое усиление в сильноточный каскад с АБ и хз какой нагрузкой с гарантированно кривой фазой вдруг
Л - логика.

А что изменилось? Нагрузка по отношению к ВК включена так же.
Изменилась только точка "приложения усилия".
В классическом случае нужно на вход повторителя относительно земли подать полное напряжение на выходе+входной ток .
В текущем случае только входной ток.

И мне не искажения не нравятся. Мне не нравится переход от околонулевого напряжения разностного сигнала к высокому напряжению на выходе УН.

Но есть минусы посерьезней.
От одного трансформатора два канала не запитаешь. Вот это да, минус.

[BesPav]

А что изменилось?

Ну как что, вот же:

Мне не нравится переход от околонулевого напряжения разностного сигнала к высокому напряжению на выходе УН.

Рано или поздно, ток или разностное напряжение превратится в полный размах.
Классика - сделать это в "стерильных" условиях на плате в последней высокоомной точке - выходе УНа.
Минимизировать контур для снижения утечек, прикрыть земляным полигоном для уменьшения наводок, поставить высокостабильный RC, использовать транзисторы с малым Эрли и пр.


Вспомни правила волшебника:

xxx. Gain stage decoupled from load

[waso]

Так называемый "вывернутый" выходной каскад широко используется в усилителях фирмы QSC, с тем исключением, что выходные транзисторы посажены коллекторами на землю. Это удобнее для охлаждения - не нужны изолирующие прокладки.

[antonluba]

Так можно в рамках концепции обойти проблему плавающего источника питания.

Полу-плавающее питание_параллельник_тройка_cordell.CIR

---------- Сообщение добавлено 14:41 ---------- Предыдущее сообщение было 14:36 ----------

И кстати, подбором делителя на среднюю точку питания можно исключить клип ВК