Свежие обсуждения
Идеи

Повышение скорости нарастания напряжения УНЧ.

1 5

Давненько это было.
Рассматривая эту схему ,

Мне пришла интересная мысля. О которой писал в Радио . но там меня так и не поняли.
Далее приведу эту статью , как была.

 

В качестве основы был выбран широко распространённый в
советское время раиоконструктор "УНЧ-20вт". Его схема на рис1. Так как работа его схемы широко
освещена в широком круге подобных схем , то и в коментариях не нуждается .
Для начала немного из теории отрицательной обратной связи . Эта связь подавляет всякие
возмущения возникающие в каскадах усиления включая как внутренние шумы , так и наводки и стремится
свести их к нулю , а так же уменьшает нелинейность каскадов . Но встает вопрос ? Что будет , если
внести возмущение в один из каскадов усиления в строгом соответствии со входным сигналом
и в нужном направлении ? Оказывается , это может резко повысить основные характеристики усилителя .
Теперь рассмотрим схему на рис1. а особннно конденсатор С4 . Не смотря на свою крайне
нужную функцию коррекции АЧХ , он резко понижает скорость нарастания выходного напряжения до 5 вольт
в мкс , а также уменьшает петлевое усиление ОС на высоких частотах . К чему это пиводит известно .
Теперь рассмотрим схему рис2. Здесь приведена схема рис1. в упрощённом виде в инвертирующем
включении . Новым элементом является идеальный операционный усилитель к выходу которого подключена
нижняя обкладка корректирующего конденсатора . По скольку выходное сопротивлене ОУ равно
нулю то такое вклютение не меняет АЧХ усилителя , сигнал ОУ по сути всего лиш помеха .
Усиление ОУ такое же как и у усилителя и равно 10 , а так как выходная комплементарная пара в идеале
имеет единичное усиление то напряжение на нижней обкладке конденсатора повторяет напряжение на его
верхней обкладке . Получается что зтот конденсатор теперь практически не меняет своего заряда , заряд
меняется только в пределах нелинейности выходной комплементарной пары , но на зто нужен значительно
меньший ток от транзистора Т3 . Как результат , скорость нарастания выходного напряжения просто взлетает
па порядки , а теоретически при идеальной элементной базе стремится к бесконечности . На практике я повысил
зту скорость в два раза до 10 В/мкс более простым способом. Но возрастает не только скорость , расщиряется
полоса усиливаемых частот , увеличивается запас по фазе , напряжение на базе VT2 (рис1.) на частоте 20 КГц и
выходном размахе 20 Вольт уменьшилось примерно в 5 раз , что указывает на более "лёгкую жизнь"
дифференциального каскада, при прямоугольном сигнале с теми же параметрами выбросы уменьшились в зтой точке
на одну четверть , а на синусоиде с частотой сигнала 100 КГц выходной сигнал приобрёл явно синусоидальный
характер.
Теперь о переделке. Рассмотрим рис3. Здесь применён другой способ без ОУ. Cк теперь включён
между базой и коллектором а его ёмкость уменьшена почти в 5 раз , в такое же количество раз
возрастёт и скорость нарастания выходного сигнала если его обкладку оторвать от базы и присоединить
к земле . Но т.к. разностный ток диф. каскада отдаваемый в базу Т3 раза в 4 меньше то скорость
нарастания остаётся прежней (необходимо для сохранения АЧХ). Нам же важно что ток коллектора Т3 при
соответствующем токе базы сможет теперь обеспечить бо'льшую скорость нарастания. Теперь подадим
входной сигнал на базу Т3 через цепочку R8 и C1 . Соотношение ёмкостей С1 и Ск заставляет работать
каскад усиления на транзисторе Т3 , для входного сигнала на высоких частотах звукового диапазона ,
с коэффициентом усиления близким к 10 . Очевидно что диф. каскаду теперь необходимо перезаряжать
ёмкость Ск в пределах нелинейности каскадов усиления и точности отношения С1 и Ск . Резистор R8
ограничивает ток через С8 при больших скоростях входного сигнала. Это необходимо для предотвращения
прямого прохождения сигнала через ёмкости С1 и Ск . Добавлен корректирующий конденсатор Ск2
а так же крайне необходимый фильтр по питанию. В качестве R8 лучше применить подстроечный
резистор на 1К . Моё значение зтого резистора в процессе настройки указано на схеме.
Соответствие злементов на разных рисунках достаточно очевидно . Точки 1 и 2 на рис1 замыкаются ,
а сигнал подаётся на нижнюю обкладку С3. R8 закорачивается. Между источником сигнала и усилителем желательно
установить эмитерный повторитель на pnp транзисторе с током покоя 5 мА (ток покоя VT3) + 2.5 мА (на раскачку УНЧ ) ,
но это для максимальной скорости нарастания 20 В/мкс . Для 10 В/мкс можно 2.5 + 2.5 и того 5 мА .
Тот кто захочет может ввести возмущение и по низкой частоте из чепочки резистора и кондннсатора больших чем
С1 и R8 . Но коэффициент усиления по току от базы VT3 к нагрузке плохо предсказуем и зависит от колебаний
температуры транзисторов . По зтому значение резистора прийдётся подбирать на конкретном усилителе , и с
конкретной нагрузкой в весьма широких пределах .

 

Рис2

Рис3

 

SDD: Мне пришла интересная мысля. О которой писал в Радио . но там меня так и не поняли.

А что они сказали?
Что Ваше "ноу-хау" слишком похоже на известный способ расширения частот усилителя введением параллельного ВЧ канала?

 

DWD: А что они сказали?
Что Ваше "ноу-хау" слишком похоже на известный способ расширения частот усилителя введением параллельного ВЧ канала?

Из того , что сохранилось

<Странное возмущение! При строгом соответствии это можно назвать
< линейным усилением.
< Почему же в статье эти характеристики, помимо скорости
<нарастания, не приведены?

<Коррекция АЧХ в петле ООС вводится для устойчивости каскадного усилителя, и только.

<Cтранно рассматривать сигнал на выходе идеального усилителя как
помеху. Просто терминологически да и логически.

< В идеальных устройствах совершенствовать нечего. Скорость
ограничивается, опять же, для частотно-фазовой коррекции усилителя,
охваченного общей ООС.

< Если Вы переходите на местные обратные связи,
возникают иные условия линеаризации характеристик транзисторов как
токовых приборов. Не следует их путать.

>>На практике я повысил
>>зту скорость в два раза до 10 В/мкс более простым способом.
Это совсем другой случай.

Коррекция конденсатором между базой и эмиттером в УН тоже используют.
Новизны в этом нет.

При том эта цепочка создает положительную ОС в
дифференциальном каскаде, что потребовало введение конденсатора Ск2.

Соответствие отнюдь не очевидно. Этот абзац сложно комментировать: "желательно",
"кто захочет...", "придется подбирать" - какие критерии?
В статье должна быть определенность, конкретность и ясность изложения.

Вариантов усилителей в журнале очень много. Будут еще и другие.

DVD . А где вы увидели именно параллельный канал?

 

Не по теме: когда в середине каждого предложения абзац начинается текст читать невозможно, я уже однажды просил не нажимать Enter в середине предложения, браузер сам умеет переносить слова на новую строку там где это нужно.

 

SAK: Не по теме: когда в середине каждого предложения абзац начинается текст читать невозможно, я уже однажды просил не нажимать Enter в середине предложения, браузер сам умеет переносить слова на новую строку там где это нужно.
Текст был набран в блокноте. Звтем , через буфер обмена , вставлен в браузер. Откуда я мог знать , каким образом он его переделает?

 

А он как раз и ничего не переделал, просто оставил переводы строк и результат налицо В таком случае можно ещё WordPad использовать: там нет необходимости Enter нажимать. Или в самом блокноте выбрать в меню "Формат\Переносить по словам"

А что касается схемы, то мне она кажется сложной в настройке и неустойчивой, тут проверять надо и не на синусоиде, а на реальном сигнале. Может оказаться проще и надёжнее поменять схемотехнику при использовании более современной элеметной базы. Есть ведь и другие схемы, например предложенные Акулиничевым в "Радио"
http://www.vegalab.ru/content/view/21/52/
http://www.radio-portal.ru/index.php/layout/35-2010-05-16-17-40-54/1070-2010-06-...

 

SAK: А он как раз и ничего не переделал

Однако , вместо треугольных скобок навставлял бог весть что.

 

Это не он, это движок форума, в HTML эти значки являются служебными и просто так в сообщении их не отобразишь. По идее там в HTML должно стоять просто <, тогда и отображалась бы угловая скобка.