УМ в классе A - надо паять!

[anli]

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Путеводитель по ветке

- есть ли полу-ООС? - https://forum.vegalab.ru/showpost.ph...&postcount=177

- ещё один вариант: https://forum.vegalab.ru/showthread....3601#post53601
Пока хуже по исажениям, но гораздо более управляемый в смысле устойчивости

- успешно боремся с тепловыми искажениями (заодно и спектр ухнул вниз):
https://forum.vegalab.ru/showthread....0666#post70666

- первый вариант печатки:
https://forum.vegalab.ru/showthread....7264#post77264

- Слушаем!:
https://forum.vegalab.ru/showthread....&postcount=639

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

История. Много лет назад, когда мы почти все ходили пешком под стол (или не ходили совсем), Жан Хирага (Jean Hiraga) придумал схему, которая представлена, в частности, здесь:

http://member.newsguy.com/~stigerik/...asse_a_20w.htm

Эта схема инспирировала Павла Мацуру (Pavel Macura) на вот такой повторитель:

http://www.pha.inecnet.cz/macura/next.htm

Схема Мацуры инспирировала Сергея (PSV) на такой вариант повторителя:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=720

А я рисовал много вариаций на тему повторителя Сергея и нарисовал то, что хочу спаять

Итак. Схема балансная. Раскачиваться будет этим УН:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1637

При включении каких-либо щелчков-всплесков на входе УМ не будет - это проверено в железе (в частности, благодаря симетричному включению БП для УН: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=934).

Согласно ТЗ для УН, на выходе плеча УМ максимальное требуемое напряжение +/-7.5V (размах).

Схема: http://gaydenko.com/um/schematics.png
Спектр на выходе плеча в симуляторе (LTspice): http://gaydenko.com/um/FFT.png

Чтобы долго не вглядываться в спектрограмму, вот числа для гармоник:

2 -111db (0.00028%)
4 -143db
6 -166db

3 -117db (0.00014%)
5 -140db
7 -160db

Предполагается параллельно входу УМ вот такой ограничитель напряжения:

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1072

Но ограничитель ещё не макетировал.

О недостатках.
Думаю, лимитера маловато будет для надёжности: выходные мосфеты могут открываться быстрее, чем закрываться. Но топологию менять очень не хочется.

Жду Ваших отзывов, особенно - критики с предложениями, как недостатки устранить.

[Л. Зуев]

Но, честно, не знаю условий возникновения тепловых искажений. Знаю лишь, что из-за термоинерционности они проявляются на частотах менее 1KHz

Изменяется мгновенный уровень сигнала - изменяется рассеиваемая на транзисторе мощность - изменяется температура кристалла (точнее скорость ее изменения) - изменяются Uбэ с коэффициентом -2...2,2мВ/К и h21э с коэффициентом 0,3...0,5%/К - изменяется связь между выходным и возбуждающим током каскада.

[PSV]

Изменяется мгновенный уровень сигнала - изменяется рассеиваемая на транзисторе мощность - изменяется температура кристалла - изменяются Uбэ с коэффициентом -2...2,2мВ/К и h21э с коэффициентом 0,3...0,5%/К - изменяется связь между выходным и возбуждающим током каскада.

Всё не так страшно,в этой схеме достаточно глубокая местная ООС,отследит.

[Л. Зуев]

Про тепловые искажения - пришла мысль запитать всё, кроме мосфетов, от +/-60V - в этом случае изменения мощности от сигнала можно сделать существенно меньше.

Это не так - относительное изменение мощности будет меньше, а абсолютное не изменится. При этом просто увеличится средняя температура кристаллов транзисторов, а тепловые искажения останутся такими же.

[PSV]

а тепловые искажения останутся такими же

Леонид, не согласен.Вы же сами написали

относительное изменение мощности будет меньше

Поэтому и тепловые искажения будут меньше.

[Л. Зуев]

Всё не так страшно,в этой схеме достаточно глубокая местная ООС,отследит.

Интересно, все же, было бы оценить степень проявления этого эффекта и его влияние на ток покоя выходных транзисторов.

[PSV]

Интересно, все же, было бы оценить степень проявления этого эффекта и его влияние на ток покоя выходных транзисторов.

Да интересно,входная четвёрка в цепь ООС не входит.

[Л. Зуев]

Поэтому и тепловые искажения будут меньше.

Нет, тепловые искажения связаны с абсолютным изменением мощности, которое при постоянном токе (работа каскада на генератор тока) не зависит от напряжения питания: dP=dUвых*I.
Если одновременно меняются и напряжение и ток (работа каскада на резистор), то тепловые искажения при увеличении питания наоборот будут больше, так как увеличится составляющая изменения мощности, вызванная изменением тока: dP=Uп*dI.

[PSV]

Если одновременно меняются и напряжение и ток (работа каскада на резистор), то тепловые искажения при увеличении питания наоборот будут больше, так как увеличится составляющая изменения мощности, вызванная изменением тока: dP=Uп*dI

Да,но составляющие изменения мощности, вызванная изменением тока и напряжения действуют не совсем одновременно.

[Л. Зуев]

Да,но составляющие изменения мощности, вызванная изменением тока и напряжения действуют не совсем одновременно.

Не одновременно, но при увеличении напряжения питания составляющая, вызванная изменением тока увеличивается, а вызванная изменением напряжения остается прежней.

[PSV]

Не одновременно, но при увеличении напряжения питания составляющая, вызванная изменением тока увеличивается, а вызванная изменением напряжения остается прежней.

С другой стороны увеличение питания уменьшает традиционные виды искажений. Да уж,сплошные компромисы.И всё же мне кажется надо стремится к уменьшению переменной составляющей рассеиваемой мощности по периоду сигнала,относительно постоянной.
Вообще,насколько заметны эти самые тепловые искажения?

[anli]

Леонид, Сергей!
А что по поводу поста 40? Там как раз тепловые искажения значительно уменьшаются

[Л. Зуев]

И всё же мне кажется надо стремится к уменьшению переменной составляющей рассеиваемой мощности по периоду сигнала,относительно постоянной.

И стабилизировать режимы работы всех каскадов усилителя по постоянному току местными ООС.

Вообще,насколько заметны эти самые тепловые искажения?

Лихницкий пишет, что дело доходит вплоть до детонации звука из-за превращения амплитудной модуляции в частотную при сдвиге фазы в петле ОООС на 90 градусов. Лично мне кажется, что они, по крайней мере, виноваты в размытости - бесформенности звука на НЧ у некоторых усилителей и значительных инфранизкочастотных колебаниях диффузора НЧ динамика во время низкочастотных звуков.

[ADDED=Л. Зуев]1111488925[/ADDED]

А что по поводу поста 40? Там как раз тепловые искажения значительно уменьшаются

Мне такой повторитель нравится больше, хотя у него могут быть проблемы на ВЧ - открывающий ток для М1, М2 может меняться в широких пределах, а закрывающий определяется резисторами R5, R6, но, наверное, для усилителя без ОООС быстродействие не так важно.
Искажения в этом повторителе, скорее всего, понизятся, если в качестве нагрузки первой и второй пар транзисторов поставить одинаковые источники тока.

[anli]

Мне такой повторитель нравится больше

Мне, пожалуй, тоже

закрывающий определяется резисторами R5, R6

В принципе, ток можно ещё увеличить, так как со дня на день жду 2SA1360/2SC3423, которые можно посадить на небольшой радиатор.

в качестве нагрузки первой и второй пар транзисторов поставить одинаковые источники тока

ИТ для второй пары обязательно попробую. Но не понял, почему ИТ первой и второй пары должлны быть одинаковые? Как минимум, по току они уж очень разные получаются. Заметное увеличение тока певой пары, боюсь, приведёт к увеличению нелинейности входного сопротивления УМ. А уменьшение тока второй - к сложностям с перезарядкой входа мосфета.

[Л. Зуев]

Но не понял, почему ИТ первой и второй пары должлны быть одинаковые? Как минимум, по току они уж очень разные получаются. Заметное увеличение тока певой пары, боюсь, приведёт к увеличению нелинейности входного сопротивления УМ. А уменьшение тока второй - к сложностям с перезарядкой входа мосфета.

Про одинаковость забудьте - я ошибся. Я подумал о согласованном изменении тока эмиттеров первой и второй пар транзисторов при изменении входного сигнала - падения напряжения на них будут меняться одинаково и нелинейности скомпенсируются. Здесь же переменное напряжение на первых ИТ равно входному сигналу, а на вторых значительно меньше и ток через них все равно будет меняться по-разному.
В этой связи может быть стоит попробовать во входных ИТ поставить БТ с эмиттерными резисторами такими же как R3, R4, чтобы приблизить их выходную характеристику к характеристике каскада на Q3, Q4.

[PSV]

==Лихницкий пишет, что дело доходит вплоть до детонации звука из-за превращения амплитудной модуляции в частотную==
В частотную???Непонятно, как такое может быть.
==ИТ для второй пары обязательно попробую.==
Не надо,те же грабли,которые мы здесь обсуждали.
==В этой связи может быть стоит попробовать во входных ИТ поставить БТ с эмиттерными резисторами такими же как R3, R4, чтобы приблизить их выходную характеристику к характеристике каскада на Q3, Q4.==
Разве они таким образом приблизятся?И что это даст?

[anli]

Попробовал идеальный ИТ для второй пары - разницы не заметил. Так что, видимо, лучше резистор, как более линейный элемент

Кстати, резистор, видимо, лучше и тем, что более определённо выглядит частотная коррекция с ним.

[PSV]

anli, Андрей,попробуй закаскодить выходные транзисторы.Может быть интересный результат.

[anli]

В частотную???Непонятно, как такое может быть.

Я статью смотрел, но ничего не понял, так как, во-первых, не понял , а во-вторых - в том экземпляре, что нашёл, вместо математических символов - квадратики Но такой вывод Лихницкий, действительно, делает.

Offтопик:
P.S. Я несколько настороженно отношусь в выводам людей с явно заметным максималистким уклоном.

[ADDED=anli]1111493719[/ADDED]

попробуй закаскодить выходные транзисторы.Может быть интересный результат

Попробовал. Практически, то же самое. Да и места на радиаторе у меня больше нет - восемь штук только

[Л. Зуев]

==В этой связи может быть стоит попробовать во входных ИТ поставить БТ с эмиттерными резисторами такими же как R3, R4, чтобы приблизить их выходную характеристику к характеристике каскада на Q3, Q4.==
Разве она таким образом приблизятся?И что это даст?

Как мне кажется будет одинаков эффект Эрли в ИТ и Q3, Q4 и искажения в первой и второй парах транзисторов скомпенсируются. Может это и не так - трудно сразу представить детали процесса, но в симуляторе это проверить не сложно.

==ИТ для второй пары обязательно попробую.==
Не надо,те же грабли,которые мы здесь обсуждали.

Почему грабли?

[PSV]

Почему грабли?

Получается выход ОЭ (Q3) нагружен практически только
на входную ёмкость полевика.

Как мне кажется будет одинаков эффект Эрли в ИТ и Q3, Q4 и искажения в первой и второй парах транзисторов скомпенсируются.

Мне кажется он будет не одинаков.