Усилители мощности и предусилители > Полупроводниковые
Улучшение квазикомплиментарного выходного каскада на германиевых транзисторах
Atma93:
В настоящее время народ с часто собирает схемы на германии. Как правило это линовские разработки, и их воссоздают практически без изменений. Один или два каскада усиления напряжения и квазикомплиментарный выход, состоящий из двух ступеней.
Просто два очевидных момента по поводу квазивыхода. Может кому-нибудь пригодится или просто будет интересно.
При больших выходных токах бета значительно уменьшается. Тоже самое происходит с ростом частоты. Коэффициент усиления по току на больших мощностях и частотах из десятков и сотен превращается в единицы. Понятно, что очень нужна еще одна, третья ступень в ВК.
Второй момент. Квазикомплиментарный ВК имеет разное усиление по напряжению и входное сопротивление плеч. Это дополнительный источник искажений. Диод Баксандала придумали много лет назад. Он превращает квази выход в практически комплиментарный. Здесь нет ничего нового, все известно давным-давно. Революционность момента заключается в том, что никто почему-то это не применяет. Как правило повторяется стандартная схема Лина или тому подобное, а уменьшение искажений возлагается на обратную связь. Однако из-за плохих частотных свойств транзисторов получить глубокую ООС не удается. Особенно на высоки частотах.
В третьем номере журнала Радио за 77 г опубликована уникальная, как кажется, статья, в которой автор предлагает усовершенствование усилителя с помощью выравнивающего диода Баксандала, но включенного несколько иначе, а именно в цепь выходных танзисторов. И в качестве диода используется транзистор, идентичный выходным. Ни до, ни после ничего подобного в технической периодике не встречается.
При ближайшем рассмотрении становится понятно, что такое построение делает выход не «практически комплиментарным», а абсолютно комплиментарным при любых выходных токах и напряжениях. А если еще обеспечить и тепловой контакт, допустим разместив дополнительный транзистор на общем радиаторе, то и при любых изменениях температуры.
и добавил...
Для проверки этих вот идей был собран макет усилителя. Выходной каскад имеет три ступени. Транзистор Q7 закреплен общим фланцем шляпка к шляпке через слюду с Q8. Ток покоя выходного каскада не большой, примерно 60-80 мА.
Усилитель напряжения – классика из учебника, ОЭ, однокаскадный, усиление около 20 дБ. Чтобы особенности работы схемы были видны и слышны более наглядно, общей обратной связи нет.
Усилитель напряжения питается от отдельного выпрямителя через П-образный RC фильтр. Частота среза –доли Герца, поэтому он реагирует только на медленные колебания сети. Пульсации – милливольты или ниже.
Схема проверялась на нагрузке 4 Ома с помощью сигнала треугольной формы. Амплитуда на выходе устанавливалась примерно равной половине питания - около 14 В от пика до пика. На низких и средних частотах поведение просто безупречное. Сигнал на выходе правильной формы. Линии идеально ровные. Примерно с килогерца начинает подрастать потребляемый ток. Но выходной сигнал все еще не искажен. Где-то с 6-8 килогерц появляется ступенька и увеличивается с ростом частоты. Также растет и ток. Где-то сразу после 20 кГц выходные транзисторы теряют все свои усилительные свойства. Сигнал превращается в нечто похожее на синусоиду. Причем очень маленькой амплитуды, а ток потребления возрастает так, что тридцативаттный трансформатор дает просадку в два-два с половиной раза!
Понятно, что при большем выходном напряжении или сопротивлении нагрузки ступенька и рост тока будут появляться раньше, а при меньшем напряжении и большей нагрузке, соответственно, позже. Также понятно, что причина возникновения искажений здесь это не несимметричность плеч, а только низкие граничные частоты транзисторов П213.
Вобщем, картина обескураживающая. Нужна обратная связь, что будет хорошо, или же повышение тока покоя. А вот этого совсем делать не хочется
и добавил...
Результат прослушки однако сильно удивил. Усилитель играл достаточно хорошо. Звучание можно охарактеризовать как открытое, яркое, живое. Но главная и основная характеристика это очень мягкий звук. Невероятно мягкий! Нет, высокие совсем не приглушены, их много и они натуральные, но при этом очень мягкие. Вобщем впечатление довольно приятное. Слушалось на большой, средней и малой громкости. Все оказалось не так уж плохо, как казалось после проверки на стенде. Тут, наверное, сыграло роль то обстоятельство, что колонки не 4, а 8 Ом. И ВЧ составляющие в реальном сигнале гораздо меньшей амплитуды.
В атаче на рассмотрение Благородных Донов схема и статья, лежащая в основе этого небольшого изыскания. :) [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]
ДДО:
Класс! Есть над чем поразмышлять. А если макетировали, то как всё выглядит на существенно более высоких сопротивлениях нагрузки? Скажем 32 ома и выше (под ушки)?
Atma93:
--- Цитата: ДДО от 31 Марта 2013, 21:13:53 ---Класс! Есть над чем поразмышлять. А если макетировали, то как всё выглядит на существенно более высоких сопротивлениях нагрузки? Скажем 32 ома и выше (под ушки)?
--- Конец цитаты ---
Токи меньше, причем значительно, соответственно ступеньки совсем не будет до самого верха
ДДО:
--- Цитата: Atma93 от 31 Марта 2013, 21:17:27 ---Токи меньше, причем значительно, соответственно ступеньки совсем не будет до самого верха
--- Конец цитаты ---
ЭТ башка то соображает. А вот на слух ... Или осцилограммки, картинки с симуля .... Ну или что то из тестирования.
Atma93:
--- Цитата: ДДО от 31 Марта 2013, 21:34:41 ---
--- Цитата: Atma93 от 31 Марта 2013, 21:17:27 ---Токи меньше, причем значительно, соответственно ступеньки совсем не будет до самого верха
--- Конец цитаты ---
ЭТ башка то соображает. А вот на слух ... Или осцилограммки, картинки с симуля .... Ну или что то из тестирования.
--- Конец цитаты ---
При токах 60-80 мА телефонный усилитель работает в режиме А. Т.е о коммутационных искажениях и речи быть не может.
Симулировался усилитель напряжения, ОЭ, без ВК. Правда на кремниевом моломощном транзисторе, 2SA733 кажется. Немножко не то, но все же. Германиевых моделей у меня к сожалению нет.
Навигация
Перейти к полной версии