Автор Тема: Улучшение квазикомплиментарного выходного каскада на германиевых транзисторах  (Прочитано 22656 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Atma93

  • Читаю форум
  • Сообщений: 7
  • +1/-0
  • Евгений. г. Туапсе. Любитель радио
  • Поблагодарили: 0
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 ]
« Последнее редактирование: 31 Марта 2013, 22:14:52 от Atma93 »

Оффлайн ДДО

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1563
  • +17/-0
  • Митрич. 23.08.46 - 12.03.16†
  • Поблагодарили: +8
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)?

Оффлайн Atma93

  • Читаю форум
  • Сообщений: 7
  • +1/-0
  • Евгений. г. Туапсе. Любитель радио
  • Поблагодарили: 0
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)?
Токи меньше, причем значительно, соответственно ступеньки совсем не будет до самого верха

Оффлайн ДДО

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1563
  • +17/-0
  • Митрич. 23.08.46 - 12.03.16†
  • Поблагодарили: +8
Токи меньше, причем значительно, соответственно ступеньки совсем не будет до самого верха
ЭТ башка то соображает. А вот на слух ... Или осцилограммки, картинки с симуля .... Ну или что то из тестирования.

Оффлайн Atma93

  • Читаю форум
  • Сообщений: 7
  • +1/-0
  • Евгений. г. Туапсе. Любитель радио
  • Поблагодарили: 0
Токи меньше, причем значительно, соответственно ступеньки совсем не будет до самого верха
ЭТ башка то соображает. А вот на слух ... Или осцилограммки, картинки с симуля .... Ну или что то из тестирования.
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.

Оффлайн Pingvinu

  • Хороший знакомый
  • **
  • Сообщений: 107
  • +0/-0
  • Роман /Орёл
  • Поблагодарили: 0
 Atma93 спасибо,что напомнили попробую такой подход.

Оффлайн Atma93

  • Читаю форум
  • Сообщений: 7
  • +1/-0
  • Евгений. г. Туапсе. Любитель радио
  • Поблагодарили: 0
Не стоит благодарности. Буду рад, если чем-то поможет. :drink:
« Последнее редактирование: 06 Апреля 2013, 12:38:19 от Atma93 »

Оффлайн Meridor

  • Читаю форум
  • Сообщений: 7
  • +0/-0
  • Борис
  • Поблагодарили: 0
Atma93 А Вы сравнивали,  без дополнительного диода в ВК, в чём разница? Можно попробовать и с ультра-быстрый диодом. Будет интересен результат!

Оффлайн lgedmitry

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 4179
  • +32/-2
  • Сергей, Рыбинск
  • Поблагодарили: +89
Meridor, коллега, у нас не принято писать комментарии, не заполнив свой форумный профиль должным образом. Рекомендую Вам вместо рисунка поставить своё реальное фото. А в подписи под аватаром указато свои имя и город проживания.

Оффлайн Pingvinu

  • Хороший знакомый
  • **
  • Сообщений: 107
  • +0/-0
  • Роман /Орёл
  • Поблагодарили: 0
Не стоит благодарности. Буду рад, если чем-то поможет.
Да помогает,только ставлю в раскачку(в эмитер фазовращающего) транзистор включенный диодом-снижает искажения.

Оффлайн igoralex

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 701
  • +4/-0
  • Игорь
  • Поблагодарили: +4
Уже писалось мной, но в тему хочу повториться и напомнить, один товарищ сделал именно так, только на п605 два впараллель вместо п213, в классе А, под наушники, очень был доволен звуком, над ним ещё смеялись, что почему у него усилитель не как холодильник по размеру ;D. В общем, как для усилителя под наушники, великоват, но как по звуку - в самый раз, кстати в его оригинальном аккорде уже стояли п605, так сделали на заводе, он только перевёл в класс А, и поменял электролиты, гнёзда, выбросил всё лишнее.

Оффлайн Pingvinu

  • Хороший знакомый
  • **
  • Сообщений: 107
  • +0/-0
  • Роман /Орёл
  • Поблагодарили: 0
ДА, п605  достоен в звуке,пробовал по 4 в плечо :v: на тему германий превыше всего,транзистор использую аналогичный раскачному(гт402) ,хотя думаю не критично те же мп поставить.Без оного можно подобрать резюк примерно 1/10 от коллекторного ,обычно от 2 до 10 Ом.Наблюдал процесс  разностного сигнала с ини на ослике.

Оффлайн boroda

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 464
  • +7/-1
  • Александр, Шурик, Борода из города Челябинск
  • Поблагодарили: +100
Диод Баксандала придумали много лет назад. Он превращает квази выход в практически комплиментарный. Здесь нет ничего нового, все известно давным-давно.
А где можно почитать про сие "давным-давно"? Гугль, как мёртвый, молчит про Питера, как-будто его и в жизни не было...

Оффлайн yursh

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 158
  • +0/-0
  • Юрий, Санкт-Петербург
  • Поблагодарили: +5
Я тоже присоединяюсь к вопросу про почитать. Интересно, а к черному холодильнику имеет смысл прикрутить такой транзистор?

Оффлайн Pingvinu

  • Хороший знакомый
  • **
  • Сообщений: 107
  • +0/-0
  • Роман /Орёл
  • Поблагодарили: 0
Если вылавливать блох при настройке,то стоит попробовать в э- T1 поставить,а в т4 и т5 по 0.33 Ом

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Давно существует техническое решение, когда оба выходных транзистора одной структуры включены по схеме с общим эмиттером. Соответственно, симметрия такого ВК значительно выше, чем у комплементарного ВК.
Вот тут например подобные усилители мучают:
http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=46432

Оффлайн Wakh

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 959
  • +11/-0
  • Вахтанг. Москва
  • Поблагодарили: +53
Игорь, посмотрите:
нижнее плечо это схема с общим эмиттером, (а первый транзистор вообще включен с общей базой!).
Верхнее плечо - да! Настоящий полковник эмиттерный повторитель. (Т. е. с ОК).

Дурят нашего брата вегалабовцы, дурят!
 

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Вахтанг, прикол этой схемы в том, что и верхнее плечо ВК включено с общим эмиттером.
Посмотрите, оба плеча питаются от источников с высоким выходнным сопротивлением и управляющий  сигнал выделяется на относительно низкоомных сопротивлениях между базой и эмиттером транзисторов ВК.
Вот эквивалентная схема:
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
Практически без разницы куда включена нагрузка между точками АВ или СD, и в том и другом случае это будет включение с ОЭ.

Оффлайн Wakh

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 959
  • +11/-0
  • Вахтанг. Москва
  • Поблагодарили: +53
Улучшение вых. каскада
« Ответ #18 : 10 Февраля 2014, 22:58:31 »
0
Не согласен.
При включенной в точках АВ нагрузке, в некоторых условиях, Кус. по напряжению у этого каскада может оказаться больше 1.
А в точках СД он будет всегда меньше 1.
Sorry!

и добавил...
Интересно, а к черному холодильнику имеет смысл прикрутить такой транзистор?
Да, было бы отлично!
« Последнее редактирование: 10 Февраля 2014, 23:19:50 от Wakh »

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Не согласен.При включенной в точках АВ нагрузке, в некоторых условиях, Кус. по напряжению у этого каскада может оказаться больше 1.А в точках СД он будет всегда меньше 1. Sorry!

Но Микрокап считает также как я :)

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Оффлайн leonid

  • Хороший знакомый
  • **
  • Сообщений: 121
  • +1/-0
  • Leonid
  • Поблагодарили: 0
Почему такая дискриминация, что кремниевые квазикомплементарные каскады улучшать не надо? :) Для них эта доработка так же эффективна :v:.

Оффлайн Pingvinu

  • Хороший знакомый
  • **
  • Сообщений: 107
  • +0/-0
  • Роман /Орёл
  • Поблагодарили: 0
Для них эта доработка так же эффективна .
Точно! в стк встречал...

Оффлайн Wakh

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 959
  • +11/-0
  • Вахтанг. Москва
  • Поблагодарили: +53
Но Микрокап считает также как я
Да в микрокапе вы смотрели одну и ту же схему с ОЭ, где нагрузка и источник питания меняются местами.

Но в схеме усилителя, на которую вы дали ссылку, общим проводом для верхнего плеча является совсем другая точка.
Посмотрите более внимательно, как говорим мы на работе "наведи фокус и резкость" и тогда вы увидите наверху классический эмиттерный повторитель по схеме Дарлингтона. )))


Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Вахтанг, даже не знаю, как вас переубедить :)

Вот я нарисовал в Микрокапе упрощенную схему такого выходного каскада и три картинки выходного напряжения для разных нагрузок 16 Ом, 8 Ом и 4 Ом.
Никакой общей ООС нет, тем ни менее, обе полуволны входного напряжения во всех случаях симметричные.
Разве это было бы возможно, если верхнее плечо работало бы как эмиттерный повторитель?

И еще, выходное напряжение изменяется практически пропорционально величине нагрузки, то есть ВК является источником тока, что возможно только при включении транзисторов по схеме с ОЭ, (или с ОБ разумеется).

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)



Оффлайн Wakh

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 959
  • +11/-0
  • Вахтанг. Москва
  • Поблагодарили: +53
Я тоже не понимаю как в этой простой схеме можно заблудиться.

Здесь транзисторы Q2 и Q4 - это двухтактный усилитель напряжения, а Q3 - эмиттерный повторитель.

По моему мы уже флудим в хорошей теме.

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Хорошо, хоть вы и не ответили на мои вопросы - давайте закончим.

Оффлайн SixtySeven

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2146
  • +21/-5
  • Поблагодарили: +127
Q2,Q3,точно также как и Q1,Q4 источники тока управляемые напряжением.
Я тоже не понимаю как в этой простой схеме можно заблудиться.
Но у тебя это как то получилось :)

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Вообще, я привел эту давно известную схему, как альтернативный вариант улучшения симметрии ВК на транзисторах одной структуры.
Но , может быть, действительно лучше выделить это направление в отдельную ветку?

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
 Я на этом принципе еще лет 15 назад безосый ИТУН сделал, когда никаких Микрокапов и в помине не было:
http://semigor2.narod.ru/itun2.html
(Сайт мой правда порушен при насильственном переносе с яндекса, но понять о чем речь можно).
« Последнее редактирование: 10 Мая 2015, 18:17:57 от TANk »

Оффлайн MiSol62

  • Знакомый
  • *
  • Сообщений: 73
  • +0/-0
  • Михаил. Москва
  • Поблагодарили: +129
Игорь, ну вы как-нибудь выложите ПП, вашего ИТУН-а, а то на сайте рис.3 не открывается.

Оффлайн hippo64

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 6347
  • +71/-7
  • Владимир
  • Поблагодарили: +1037
Игорь, я это видел. Речь только о том, чтоб кто то повторил, Миша вот захотел. Просто не всегда хватает времени, по печатке проще и быстрей.

Оффлайн semigor

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 357
  • +9/-1
  • Игорь
  • Поблагодарили: 0
    • Звуковая схемотехника
Игорь, ну вы как-нибудь выложите ПП, вашего ИТУН-а, а то на сайте рис.3 не открывается.

Скинул сюда материалы по ИТУНу:
http://yadi.sk/d/BVfEfZYhHpQ6K
Не нашел пока только печатку на Блок питания.

Оффлайн MiSol62

  • Знакомый
  • *
  • Сообщений: 73
  • +0/-0
  • Михаил. Москва
  • Поблагодарили: +129

Оффлайн Romires

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 213
  • +0/-0
  • Поблагодарили: +5
Подниму немного древнюю тему. Предлагаемое схемотехническое решение предложено на самом деле I.E. Shaw в 1969 г. в журнале Wireless World. Оно безусловно улучшает симметрию квазикомплиментарного каскада, но конечно не делает его абсолютно комплиментарным. Диод Баксандалла это несколько иное схемотехническое решение (см. рис.). Вообще есть и третье решение, в свое время предложенное разработчиками Quad - квазикомплиментар на базе тройки транзисторов (см. рис.).
Кстати, по поводу схемы с диодом Баксандалла - существуют разные варианты реализации, на трансдиоде, диоде, двух диодах последовательно, номинал резистора включенный паралелльно также заметно влияет.   

Оффлайн Artem

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 315
  • +6/-1
  • Виктор, Красноармейск
  • Поблагодарили: +22
Оч интересно. Знать древность - так мимишно.
Когда намечается самостоятельное изготовление транзистора Лебедева и Квода с его использованием?

Оффлайн hippo64

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 6347
  • +71/-7
  • Владимир
  • Поблагодарили: +1037
Витя, ты ходил под парусом? Даже на яле с его куском брезента.

Оффлайн vol2008

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 218
  • +6/-0
  • Владимир
  • Поблагодарили: +58
транзистора Лебедева
С. А. Лебедев создал первую советскую ЭВМ.
Первый советский  транзистор создал В.Е. Лашкарёв.

 

Похожие темы

  Тема / Автор Ответов Последний ответ
322 Ответов
123859 Просмотров
Последний ответ 09 Января 2017, 17:12:04
от valve
89 Ответов
56842 Просмотров
Последний ответ 18 Ноября 2015, 19:09:31
от AVE
2 Ответов
3230 Просмотров
Последний ответ 14 Мая 2013, 10:42:50
от Slava
107 Ответов
20334 Просмотров
Последний ответ 10 Августа 2016, 22:51:19
от titpol
1527 Ответов
95733 Просмотров
Последний ответ 16 Октября 2018, 12:27:33
от Карта