Усилитель Stonecold

[25602]

Еще

Дело в том, что петлевое усиление и скорость нарастания в схеме МА задается именно "нагрузочным" резистором ОУ (он выполняет роль резистора "на землю" от "-" входа в классической схемотехнике ОУ с ТОС). Увеличение этого резистора автоматом просаживает петлевое усиление. Если поставить условие, чтобы выходной каскад ОУ (и токовые зеркала) не выходили из класса А, то этот резистор придется увеличить на два порядка (!), чтобы максимальный ток через него при полном размахе на выходе ОУ не превышал 1.8....1.9 тока покоя выходного каскада (т.е. порядка 1-2 мА), при питании ОУ +/-12 резистор потребуется порядка 5...10 кОм. Петлевое усиление и быстродействие "выходной" части при этом пропорционально снизятся. С таким низким петлевым усилением (и током, отдаваемым в УН) эта схема практически потеряет работоспособность (т.е. функционировать будет, но весьма посредственно). Плюс линейность и частотные характеристики токовых зеркал в дискретном исполнении хуже, чем у классического folded cascode. У Зуева проблема недостатка усиления на НЧ при сохранении работы УН в классе А на ВЧ решена введением индуктивной коррекции и выбором значительного тока покоя УН.

p.s. Все давно уже придумано. До нас.

ссылка на тему _http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=14980&page=2

Изменено 12 июня, 2016 пользователем 25602

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Tartamon]

У SSM2131 Александера токи ОУ на уровне, как указано в даташите.

У TL они в 5 раз (как минимум) меньше. Поэтому, по "колхозному" - как-то так:

Не видно, что бы ВК ОУ (в такой конфигурации) уходил в АВ при предклипповом режиме усилка.

Или же шо-то не так с "арифмометром "Феликс... "

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Fantom_AS]

Увеличение этого резистора автоматом просаживает петлевое усиление. Если поставить условие, чтобы выходной каскад ОУ (и токовые зеркала) не выходили из класса А, то этот резистор придется увеличить на два порядка (!), чтобы максимальный ток через него при полном размахе на выходе ОУ не превышал 1.8....1.9 тока покоя выходного каскада (т.е. порядка 1-2 мА), при питании ОУ +/-12 резистор потребуется порядка 5...10 кОм.

Хотелось бы увидеть условия "полного размаха на выходе ОУ" при раскачке ОУ разностным током по цепям питания. Амплитуду выходного напряжения я уже приводил расчетную для AD825.

ОУ в таком включении работает в малосигнальном режиме. Чем больше каскадов усиления тока после ОУ, тем меньше выходной ток ОУ на нагрузочном резисторе и меньше амплитуда выходного напряжения на нем же.

Изменено 12 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Fantom_AS]

Дык, пытаюсь осмыслить, как:

(2) после обесточивания одного из токовых зеркал петлевое усиление скачком падает вдвое (выключается половина усиления)

#625

Что имелось ввиду?

Имелись в виду искажения, вносимые токовыми зеркалами в двухтактом режиме. И касается это не только усилителя Марка Александера. Вот что писал другой Агеев (Алексей) в своей статье:

Вносимые предварительным усилителем искажения сигнала весьма специфичны. Если напряжение ООС перестает изменяться, например, вследствие ограничения его на выходе УМЗЧ, то ток транзистора VT3 или VT4 возрастает до тех пор, пока он не войдет в режим насыщения. При этом, если исключить элементы R6,VD1 и R7,VD2. напряжение на входе оконечного каскада от уровня, предшествующего моменту ограничения (около 21 В), быстро снизится примерно до 1 В. В результате вместо ограниченной синусоиды на выходе УМЗЧ появится сигнал, состоящий из ее участков, чередующихся с участками постоянного напряжения, близкого к нулю.

В общем, нужно предпринимать меры для исключения насыщения транзисторов токового зеркала при любых режимах работы УМЗЧ.

Изменено 13 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Tartamon]

Усилители "CFA" и "VFA" КМК, "малость" отличаются..

По каким-то характерным признакам.

усилитель по теме ветки (в отличие от МА по ссылке Ивана)- под CFA не подходит.

Или ошибаюсь?

Например, здесь :

http://www.esperado....cfa-vs-vfa.html

И здесь:

CFA-vs-classic-Lin-VFA-topology.pdf

их различают..

[Fantom_AS]

Сан Саныч!

Не совсем понял вашу мысль. Вид обратной связи влияет на режимы работы токовых зеркал и ОУ на нагрузочный резистор?

[25602]

Именно тут их 2 VFA на части ОУ (ДК + УН) CFA на ВК ОУ и транзисторной части УН.

Изменено 15 июня, 2016 пользователем 25602

[Fantom_AS]

Я бы по другому сказал. Весь усилитель - VFA. А CFA - вложенная ОС для ВК ОУ и транзисторной части.

Изменено 15 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Fantom_AS]

Некоторые мысли вслух по Стоунколду (Шмидту).

Резисторы местной ОС в эмиттеры транзисторов желательно не ставить. Теряем в петлевом усилении и получаем повышенные искажения. Скорректировать можно емкостями коррекции УН (и изменением номинала нагрузочного резистора ОУ, при необходимости).

Корректирующие емкости нужно подключать непосредственно к коллекторам транзистора УН. Если брать точку съема как у Гумели (точка соединения диодов предварительного смещения ВК), то корректировать будем транзисторы УН + диоды. Это приводит к необходимости увеличения емкости коррекции и приводит к снижению устойчивости усилителя. Диоды дополнительно корёжат АЧХ и фазу.

Нагрузочный резистор ОУ в приложенной схеме выбран равным 10 ом. Усилитель, при этом, устойчив. Бояться применения низкоомного резистора не нужно. В данной схеме ток через него около 1,5 мА, амплитуда напряжения порядка 14,5 мВ. Это при выходной мощности усилителя 56 Вт. Чем низкоомнее резистор нагрузки ОУ, тем полнее мы используем усиление ОУ. Изменение номинала с 10 ом до 20 Ом приводит к потере петлевого усиления порядка 3 дБ. А нам нужно "набрать" усиления, что бы получить минимум искажений. В такой простой схеме "каждая копейка" на счету. Так же, увеличивая это сопротивление, мы можем влиять на устойчивость усилителя. Тот же самый "немец" (судя по номиналу нагрузочного резистора) - потенциально неустойчив и усиление ОУ в нем используется от слова "никак". ОУ просто практически "выключен" из работы. Для чего его туда вкорячили, лично мне не понятно.

Интересно, что увеличение тока покоя транзисторов УН с 7,5 мА до примерно 16 мА, привело к снижение величины протекающего тока через нагрузочный резистор примерно на 0,17 мА. На протекающий через этот резистор ток также влияют величины корректирующих емкостей - больше емкость, больше ток. В УН желательно применять транзисторы с как можно более малой емкостью переходов. Тогда корректирующие емкости будут меньше, выход ОУ будет нагружаться меньше, усилитель будет более "скорострельным".

ОУ очень желательно иметь скорректированный для единичного усиления. Моделировал с OP37, скорректированный для усиления больше 5. Труднее успокоить, результаты хуже.

Все это только мое личное мнение.

[Михайлик]

...Резисторы местной ОС в эмиттеры транзисторов желательно не ставить. Теряем в петлевом усилении и получаем повышенные искажения...

Эти резисторы сразу предложили Лишманову (Линкору) поставить на Вегалабе для тепловой устойчивости при его модернизации Гумели. Полагаю, что они нужны, но меньшего номинала 3-5 Ом. У меня 5.

Года три-четыре назад, когда я начал заниматься этим усилком, в этой теме уже обсудили достоинства и недостатки их применения. Я проверял "в железе" шунтирование их эл-литами (как в старой схемотехнике), но серьёзных преимуществ не получил.

[Fantom_AS]

Приветствую Михаил!

Я помню эту тему на Вегалабе. Линкор боролся с нестабильностью усилителя, так как у него постоянно что то выгорало.

Эти резисторы нужны, чтобы снизить усиление транзисторов и расширить их полосу пропускания. Я как то писал, что по теории, транзисторы УН должны иметь высокую граничную частоту и малое усиление. Дабы не возникал дополнительный полюс на диаграмме Боде выше частоты единичного усиления усилителя, что приводит к возбуду.

При правильной коррекции данные резисторы не нужны. Опять же - мое ИМХО.

Изменено 15 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Fantom_AS]

Решил сравнить Стоунколд из поста 6284 со схемой с буферизацией УН.

Условия постарался сделать одинаковыми. ОУ, предвыходные и выходные транзисторы одинаковые в обеих схемах.

Ток покоя транзисторов предвыходных - примерно по 17 мА. Выходные транзисторы - в режиме В. Номиналы мостов также не отличаются. Пришлось несколько увеличить емкости конденсаторов коррекции в усилителе с буфером для более устойчивой работы усилителя с дополнительным каскадом.

Чтобы уравнять мощности, напряжение питания усилителя с дополнительным каскадом поднял на 1 В, дабы компенсировать дополнительное падение на переходах транзисторов.

Схему усилителя с буфером и графики приложил. Все соответствует таким же рисункам из поста про Стоунколд, чтобы можно было сравнить напрямую.

Для усилителя с буфером, искажения на частоте 20кГц и выходной мощности 56 Вт упали с примерно 0,002% до 0,00043%.

Небольшое усложнение исходного Стоуна (2 транзистора, 1 резистор) значительно улучшило параметры усилителя.

PS Применение дополнительного каскада снизило ток через нагрузочный резистор ОУ (10 Ом для обоих вариантов) с 1,45 мА до 0,7 мА при выходной мощности 56 Вт на частоте 20 кГц.

Изменено 17 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Tartamon]

"Мильён" раз намекалось на плохость варианта, когда заставляют УН выполнять не свойственные ему задачи, как это сделано у исходного усилителя по теме ветки. А именно - УН работает непосредственно на мост.

Каков при этом режим его работы? И как это влияет на характеристики усилителя?

[Fantom_AS]

"Мильён" раз намекалось на плохость варианта, когда заставляют УН выполнять не свойственные ему задачи, как это сделано у исходного усилителя по теме ветки. А именно - УН работает непосредственно на мост.

Каков при этом режим его работы? И как это влияет на характеристики усилителя?

Сан Саныч!

В чистом Стоуне или в каскаде с буферизацией интересует режим работы УН? И что нужно показать?

UPD Тут подумалось, что в усилителе с буфером УН искажения снизились во многом благодаря увеличению внутрипетлевого усиления. Думаю, что в простом Стоуне с Дарлингтонами на выходе можно получить близкие результаты по искажениям.

Изменено 17 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Tartamon]

Девиация рабочего тока УН без буферизации (с непосредственным подключением к узлу моста,хоть и дарлингтон на выходе) и с буферизацией, где буфер подключен к узлу моста и с обычной комплементарной парой на выходе?

[Fantom_AS]

Сан Саныч!

Я ламер пока ещё. Подскажите, как вы смотрите форму тока через транзисторы? И меняете ли параметр T_ABS выходных транзисторов при тестировании на максимальной мощности?

Изменено 18 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Tartamon]

Не пользовался МС.

По логике, если "ослик" МС (по умолчанию) показывает напряжение (относительно общ.провода) в какой-то точке или на каком-то выводе элемента, то переход к визуализации токов (там же) должен быть обеспечен нажатием дополнительной клавишей или клавишами одновременно с мышкой.

Надо поизучать допматериалы:

http://forum.cxem.ne...showtopic=15659

http://microcap.forum24.ru/

http://publ.lib.ru/A...elina_M.A..html

http://microcap-mode...d.ru/LecMC7.htm

http://www.microcap-model.narod.ru/

Изменено 18 июня, 2016 пользователем Tartamon

[25602]

Если ток через R8, например, по переменному току то в анализе переходных варажение X-период, варажение Y- I(R8), масштаб X -максимальное знач, минимальное знач, шаг. Y- аналогично, самый простой способ поставить Auto, по постоянному току нажатием ALT+4 и нажимаешь кнопку "токи" синяя стрелка в право.

[Михайлик]

Просто указываете не напряж. в каком-то узле, а ток через компонент.

(Строка 2 ток через r5)

[Fantom_AS]

Мужики!

Да я изначально прописывал в режиме транзиент что то навроде IC(Q3). Но получил неведому хрень на экране. Потому и спросил. Думал, что что-то делаю неправильно.

Потом догадался посмотреть сначала токи выходников и затем покаскадно до УН. Все равно ничего не понял.

Токи выхода красивые и идеальные. А вот дальше вы все из картинок увидите.

На синусе возбуда нет. В режиме пробника покаскадно синусоида везде красивая и без мохнатостей.

Запасы по фазе и усилению по LoopGain хоть и на необходимом минимуме, но сомнений не вызывают. Показатели THD говорят об устойчивом усилении. Но формы токов...

Микровозбуды?

Изменено 19 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Михайлик]

Ещё раз подчеркну, что не специалист в РЭА... А то ли Вы меряете? Или на то ли смотрите? До ВК сигнал специально идёт с "зеркальными" искажениями, кои потом ВК и "выпрямляет". До ВК какие-нибудь фазовые или частотные хар-ки, наверное, должны быть правдоподобны, но сигнал...

Изменено 19 июня, 2016 пользователем Михайлик

[Fantom_AS]

Михаил!

Я сам задумывался, то ли измеряю. Потому вопрос и поднял.

Но у Сан Саныча картинки то правильные получаются. Он их не раз приводил.

Касательно "выпрямления" искажений. Не ВК "выпрямляет" искажения, а часть усилителя до ВК. ВК - искажающая ступень, усилитель до ВК - исправляющая.

Изменено 19 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Михайлик]

Я имел ввиду, что на ВК подаётся именно специально предискажённый сигнал, как бы "зеркально", "в другую сторону", а " кривой" ВК делает его уже правильным.

[Fantom_AS]

Да я понимаю. Меня беспокоят не сколько форма тока предвыхода, сколько мохнатости и иголки УН (Q3_Q4) на первом рисунке (это вариант с буфером УН).

Изменено 19 июня, 2016 пользователем Fantom_AS

[Михайлик]

А это не могут ли быть как раз вышеупомянутые искажения?