непростой высококачественный умзч Е.Гумеля

Поговорим про УНЧ - предварительные, оконечные, полные, любые. Главное, чтобы звук усиливали.
Ответить
Электрический кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Сообщение EMiq »

Насколько помню эту схему, ОУ дожен иметь обязательно двухтактный комплементарный выходной каскад , как у 741. Тогда схема выхода ОУ вместе с транзисторами по питанию образует каскодные пары, работающие попеременно на каждое плечо. Выходной каскад на внешних транзисторах дает приличное усиление с разомкнутой цепью обратной связи, и создает дополнительные полюсы на АЧХ всего усилителя. Это плохо отражается на устойчивости в целом, т.к. АЧХ ОУ общего применения корректируется таким образом, что второй полюс на разомкнутой характеристике находится всего лишь порядка на 6дБ ниже 0 дБ. Если поднимаете усиление путем пристройки внешнего каскада с дополнительным усилением , то бороться за устойчивость становится затруднительно. В результате , чтобы этого не произошло - выходной каскад дополнительного усиления охватывают своей обратной связью с выхода в цепь эмиттеров транзисторов внутри ОУ ( в оригинальной схеме через конденсатор). В схеме усилителя Зуева за 1984 год это было сделано в цепь эмиттера транзистора - первого каскада усиления напряжения после ОУ. Идеология остается той же. Приходится рассматривать комбинацию АЧХ - характеристик двух последовательно включенных усилителей, охваченных общей обратной связью.
Резистор в 1 кОм ( по сравнению с 39 Ом) на выходе ОУ сильно снижает коэффициент усиления напряжения выходной дополнительной ступени за счет местной обратной связи через конденсатор ( можно и резистор, чтобы Кн выходного каскада стал 3-5 --Кu = Z ос/ Rн оу +1) дополнительного усилителя напряжения и тем самым отодвигает его дополнительный полюс на общей характеристике. Поэтому моделировать надо вынося выходной каскад ОУ в модели наружу, или делать полную модель на транзисторах также и самого ОУ.
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 80261
Зарегистрирован: Пт фев 14, 2014 02:32:21
Откуда: Урал, терраКОТА

Сообщение HariusHek »

Насколько я понимал общую концепцию схемы, симметричность внешнего обвеса ОУ предполагает внутреннюю симметрию самого ОУ.
"Кроме высшего образования надо иметь хотя бы среднее соображение" (С)
"Умные люди на то и умны, чтоб разбираться в запутанных вещах." (М.Булгаков)
Реклама
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 886
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07

Сообщение Vilsi »

во, процесс пошел! мозги заработали! люблю я это дело!
HariusHek писал(а):Насколько я понимал общую концепцию схемы, симметричность внешнего обвеса ОУ предполагает внутреннюю симметрию самого ОУ.
+1. только где такой взять?
по просьбе ssc цепляю модель для анализа, которой пользовался. там ничего особенного, она только максимально упрощена, чтобы лишнее не мешало.
а теперь возвращаюсь к изначальному разговору, а то тема пошла куда-то в сторону высоких технологий.
поясню фатальное воздействие конденсатора обратной связи. может быть, проще будет искать... предположим, что на выходе усилителя напряжение скачком прыгнуло к +Еп (для определенности, только чтобы пояснить принцип возникновения дефекта). это означает, что верхний выходной транзистор ОУ открыт, через резистор нагрузки течет ток, который отпирает верхний выходной транзистор усилителя. конденсатор С2 начинает заряжаться через R6, на котором возникает дополнительное положительное напряжение, по симу до 8 В(!). пока ООС разомкнута, ничего страшного не происходит, но когда замыкается, опер начинает отрабатывать и запирать свой выход. но там в этот момент еще присутствует напряжение перезаряда емкости С2. что происходит? верхний выходной транзистор опера еще открыт, на эмиттер нижнего выходного транзистора опера подается напряжение смещения от перезаряда емкости и отпирает его. в результате через R4 появляется ток, вызванный током перезаряда конденсатора С2, который отпирает нижний выходной транзистор. вот вам тот самый "сквозной" ток.
а теперь - почему этот эффект "надо искать". а потому, что опер несимметричен, и в нем обязательно присутствует каскад УН (впрочем, в последних разработках может и нет :oops: ). он будет вносить несимметрию в реакцию ОУ на перезаряд емкости, но, поскольку мы эффект вычислили, то найдем обязательно.
ssc писал(а):.. резистор нагрузки и емкость образуют частотозависимую ПОС, сигнал которой с выхода усилителя подается в нагрузку ОУ, что эквивалентно увеличению сопротивления нагрузочного резистора
еще раз возвращаюсь. глянул статью. все так, но причем тут ПОС?

и снова вопрос по Шмидту, по оригинальной схеме. конкретно интересуют резисторы R5 и R10. если с R5 понятно, 39 Ом, то R10 идентифицировать не могу. то ли 30 кОм, то ли 50... мож, у кого получше картинка? у Гумели эти резисторы имеют, мягко говоря, несколько иные номиналы. на что это влияет? а на к-т усиления. я почему так привязался? а потому, что Шмидт, похоже, понимал, что делал. а вот Гумеля, похоже, нет.

кстати, с НАСТУПАЮЩИМ! :beer:
Вложения
Гумеля 89.zip
(15.6 КБ) 201 скачивание
Щас, погуглю...
Электрический кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Сообщение EMiq »

Из-за неверного построения дополнительной ступени усилителя мы получили динамические искажения на ней с разрывом цепи ООС на верхних частотох спектра выходного сигнала ОУ.Выходная ступень получилась с большим разомкнутым усилением по напряжению и медленной скоростью нарастания при дополнительном полюсе перегиба АЧХ на общей характеристике. А, требовалось сделать только каскад сдвига уровня выходного сигнала с усилением по току.

З.ы. Обратная связь на выходной ступени с выхода через конденсатор в цепь эмиттеров выходного каскада ОУ - обычный интегратор ( нагрузка 4-8 Ом), см. Аналогию с интегратором на ОУ со всеми вытекающими по сдвигу фаз на выходе и частотой первого полюса, и быстродействием.
Последний раз редактировалось EMiq Вт янв 12, 2016 12:09:32, всего редактировалось 1 раз.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 814
Зарегистрирован: Пт мар 11, 2011 08:14:20
Откуда: г. Озёрск Челяб. обл.

Сообщение Михайлик »

Vilsi писал(а):...и снова вопрос по Шмидту, по оригинальной схеме. конкретно интересуют резисторы R5 и R10. если с R5 понятно, 39 Ом, то R10 идентифицировать не могу. то ли 30 кОм, то ли 50... мож, у кого получше картинка?...
У Шмидта стоит 10 кОм, а из ур-ния баланса моста при остальных его номиналах оно получается 7,5 кОм.
Реклама
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 886
Зарегистрирован: Вс дек 29, 2013 22:05:07

Сообщение Vilsi »

точно 10 кОм? там на картинке есть другое в 10. различие разительное. но ладно, пусть будет. к-т усиления тогда 10000/39=256 (48 дБ) отчего бы это? ошибка? у Гумели чуть больше 20 дБ.
Щас, погуглю...
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Сообщение El-Eng »

EMiq писал(а):Обратная связь на выходной ступени с выхода через конденсатор в цепь эмиттеров выходного каскада ОУ - обычный интегратор
Нет, это не совсем так. Эта ступень имеет минимальное усиление не менее единицы, а ее максимальное усиление невелико по сравнению с ОУ в интеграторе. Более точным аналогом будет ОУ в неинвертирующем включении, с конденсатором, подключенным параллельно резистору, идущему с выхода на инв. вход. Вообще, смысл коррекции этой ступени заключается в том, чтобы снизить ее усиление до единицы на частоте ниже частоты второго полюса основного ОУ, тогда общая АЧХ усилителя выше 0 дБ останется двухполюсной и может быть скорректирована небольшой емкостью в цепи общей ООС.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Электрический кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Сообщение EMiq »

С вариантом представления интегратора согласен...
С коррекцией - обычно достаточно для запаса по фазе 80-90 градусов иметь второй полюс ниже на 20дБ значения усиления с замкнутой ООС - на разомкнутой ФАЧХ. Т.е , если запас по фазе недостаточен, то нужно увеличить коэффициент усиления путем снижения глубины общей ООС.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Сообщение El-Eng »

В этом усилителе ситуация со вторым полюсом очень интересна - его позиция плавает, она зависит от усиления дополнительной ступени. Предсказать (задать), можно только позицию частоты единичного усиления этой ступени, она определяется цепью коррекции 39 ом - 5600 пф: 1е12/(2*3.14*39*5600)=730 КГц, поэтому усилитель требует дополнительной корректирующей емкости в цепи общей ООС, с выхода на инв. вход.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Электрический кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Сообщение EMiq »

Да , скорее всего этот полюс нестабилен из-за того, что он определяется вторым каскадом усиления дополнительной ступени - по схеме с ОЭ - его входная емкость - емкость Миллера, которая зависит, как от сопротивления нагрузки, т.е. коэффициента усиления по напряжению каскада, так и от зависимости статической емкости перехода КБ от напряжения на нем. Попытка уменьшить плавание емкости перехода от напряжения путем шунтирования дополнительным конденсатором приводит к существенному снижению быстродействия каскада. Поэтому здесь должен быть транзистор с малыми емкостями переходов и большим запасом по граничной частоте, а не 814 или 815. Возможно будет оправдано применение транзисторов для видеоусилителей, у которых скорее всего технологически уменьшены проходные емкости обратной передачи. Второй путь - шунтирование нагрузки каскада постоянным резистором, для уменьшения разброса коэффициента передачи. Или же и здесь ставить - каскод? Какие еще варианты. Для уменьшения перерегулирования последовательно с емкостью местной ОС выходной ступени ОУ поставить резистор - ПИФ фильтр.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5040
Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 09:58:07
Откуда: Новгородская обл

Сообщение Максим_В »

На веге дал модель Гумели с защитой от сквозняков и перегрузок! Модель вроде коррпктна ,АД811 вполне корректная и подходит для этого вся. Щас сижу на планшета и не могу запасать сюда ,можете оттуда взять.там икомпозит на ней !
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Сообщение El-Eng »

EMiq писал(а):Какие еще варианты.
Снизить усиление доп. ступени до минимально необходимого, тогда второй полюс окажется вне рабочей полосы и о его нестабильности можно не беспокоиться. Если частоту единичного усиления тоже снизить до минимально приемлемой, то при общем усилении порядка 10, коррекция емкостью в цепи общей ООС обеспечит очень хорошую устойчивость усилителя.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 814
Зарегистрирован: Пт мар 11, 2011 08:14:20
Откуда: г. Озёрск Челяб. обл.

Сообщение Михайлик »

Приятно читать умные рассуждения, особенно когда я сам в них не очень-то и разбираюсь (образование не то).

Коллеги, помогите лучше разобраться с одной из мыслей Гумели - выбор номинала R10 в Стоуне (у Шмидта R11).
Резистор.jpg
(52.5 КБ) 469 скачиваний
Я просил на "Паяльнике" разжевать эту формулу, но так и не дождался ответа. Т.к. номинал данного резистора входит в уравнение баланса моста, то хотелось бы понимать эту зависимость.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Сообщение El-Eng »

Михайлик писал(а):Я просил на "Паяльнике" разжевать эту формулу, но так и не дождался ответа.
Посмотрите книгу (есть в Сундуке) П. Шкритек. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. М. Мир. 1991. Там на стр. 217 вы встретите эту формулу (13.10.6) и кое-какое объяснение к ней. :)
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Электрический кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Сообщение EMiq »

https://files.fm/u/vq6hhf2f
Там статья Решетникова в Радио 12 1979г. и теория на английском.
Вложения
Currentdumping-doesitreallyworkDCD.rar
Теоретическая статья на англ.
(386.58 КБ) 174 скачивания
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 814
Зарегистрирован: Пт мар 11, 2011 08:14:20
Откуда: г. Озёрск Челяб. обл.

Сообщение Михайлик »

El-Eng писал(а):Посмотрите книгу (есть в Сундуке) П. Шкритек. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. М. Мир. 1991. Там на стр. 217 вы встретите эту формулу (13.10.6) и кое-какое объяснение к ней. :)
Спасибо!
Электрический кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1035
Зарегистрирован: Сб дек 27, 2014 18:56:00
Откуда: 777 RUS

Сообщение EMiq »

Посмотрел сказанное, получается схемотехника усилителя из ветки Vegalab -"качественный немецкий усилитель". А нужен ли тогда мост токовой коррекции выхода?
Вложения
NemecAmplif.rar
схема из темы VegaLab.ru
(209.63 КБ) 178 скачиваний
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5040
Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 09:58:07
Откуда: Новгородская обл

Сообщение Максим_В »

А нужна ли эта прямая связь?
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 814
Зарегистрирован: Пт мар 11, 2011 08:14:20
Откуда: г. Озёрск Челяб. обл.

Сообщение Михайлик »

EMiq писал(а):Посмотрел сказанное, получается схемотехника усилителя из ветки Vegalab -"качественный немецкий усилитель". А нужен ли тогда мост токовой коррекции выхода?
Не могу ничего сказать про "немецкий усилитель", но в Шмидте-Гумеле-Стоуне настроенный мост (коррекция) заметно уменьшает искажения типа "ступенька" для класса В. Даже с закороченными диодами смещения Кг был на уровне сотых процента. Измерялось RMAA 5.5 на эквиваленте нагрузки при выходном уровне +/- 1 В(р/р).
Выше высказывались сомнения в правильности работы этой проги, но единственное с чем я сталкивался, так это нек-рая зависимость рез-тов измерений от частоты тестов. (Версия 5.5 позволяет их менять). Напр., Кг для частот 1000 Гц и 997 Гц несколько отличаются. Где-то встретил предположение, что это может быть связано с влиянием частоты дискретизации. Во всяком случае, я стал использовать для измерений частоты 123, 997, 6432 Гц как наименее "круглые". Других средств серьёзных измерений у меня нет. Никогда (даже с замкнутыми диодами) на моём С1-49 на частоте 20 кГц (от самодельного генератора) "ступеньки" визуально не было видно. Пытался фильтровать искажения двойным Т-мостом, но гармоники тонули в шумах.
Сверлит текстолит когтями
Аватара пользователя
Сообщения: 1276
Зарегистрирован: Вс мар 01, 2009 17:49:41
Откуда: Россия

Сообщение Altair »

El-Eng писал(а):HariusHek, с Новым Годом! :beer:
Да, схема получается более навороченная, но и более надежная.
СпойлерВ оригинале этой схемы (1985) были использованы К140УД6, КТ315-361, КТ814-815-816-817, КТ803 (выходной каскад был квазикомплементарным).
Изображение
Она не боится ни перегрузки, ни короткого замыкания. Я испытывал этот усилитель, замыкая накоротко пинцетом выход, при подаче на вход сигнала частотой 20 КГц с уровнем до перегруза (пинцет при этом звенел), но усилителю - хоть бы что. Ток покоя выходного каскада был, кстати, порядка 0.3 А.
Какой операционник применили вместо К140УД6 и какой тип терморезистора?
Ваше везение — в ваших руках: водите чёрную кошку на поводке.
Молчание не всегда означает согласие.
Ответить

Вернуться в «Усилители низкой частоты»