Простой усилитель мощности НЧ на транзисторах TIP142, TIP147

[Vilsi]

господа, ну у всех же стоит МС, ну посмотрите внимательно на нее. и поймите логику действия схемы.
давайте посчитаем. очень приблизительно, поскольку важнее понять основные закономерности.
1. посмотрим для начала ДШ на IRFP250. видим, что ток стока 200 мА достигается при 4 В на затворе. ток стока 4 А при почти 5В. отсюда напряжение на затворе должно меняться от 4 до 5В, то есть на 1 В. при резисторе в затворе 300 Ом ток по нему должен измениться от 13,3 мА до 16,6 мА, то есть на 3,3 мА.
2. теперь предположим, что TL431 обеспечивает напряжение 4 В. тогда через резистор R7 должен течь ток 13,3 мА, отсюда резистор равен 2В/13,3 мА=150 Ом.
3. напряжение резистора R7 при токе 16,6 мА составит 150*16,6=2,5 В. т.е., оперу необходимо обеспечить 0,5 В на выходе. что получили?
А) к-т усиления выходного каскада 32/0,5=64 (36 дБ)
Б) выходной ток опера: напряжение на R6 2В-0,5 В=1,5 В ток через R6 1,5/150=10 мА ток выхода опера 16,6-10=6,6 мА.
4. чтобы понять что на что влияет считаем второй вариант: предположим, что TL431 обеспечивает напряжение 30 В (базы подключены к питанию опера). через резистор R7 должен течь ток 13,3 мА, отсюда резистор равен 15В/13,3 мА=1.3 кОм.
5. напряжение резистора R7 при токе 16,6 мА составит 1300*16,6=20,8 В. т.е., оперу необходимо обеспечить 5,8 В на выходе. что получили?
А) к-т усиления выходного каскада 32/5,8=5,5 (15 дБ)
Б) выходной ток опера: напряжение на R6 15В-5,8 В=9.2 В. ток через R6 9,2/1300=7,1 мА. ток выхода опера 16,6-7,1=9,5 мА.
что нам говорят эти результаты?
1. на параметры выходного усилителя сильно влияет ток и смещение по базам каскада ОБ. мы получили к-т усиления, который меняется от 15 дБ до 64 дБ. при 64 дБ будут очень низкие искажения, но усилитель будет крайне неустойчив. при 15 дБ гармоники будут сильно больше (сравнительно), но по устойчивости - гораздо приятнее
2. ток опера будет меняться от 6,6 до 9,5 мА (с 2 мА я несколько погорячился, признаю). если кому-то покажется много, можно увеличить резисторы в затворах, либо уменьшить напряжение в базах ОБ.
как-то так.

[Stan47]

Да, начальный ток обеспечивается смещением на эмиттерах VT1, VT2, а приращения тока - операционником.
При отсутствии сигнала ток опера =0. Следовательно, для приращения напряжения в 1В на резисторе 300 Ом, ОУ должен развить ток в 3,3 мА.
Схему в студию!

[Vilsi]

[uquote="Stan47",url="/forum/viewtopic.php?p=3523222#p3523222"]Следовательно, для приращения напряжения в 1В на резисторе 300 Ом, ОУ должен развить ток в 3,3 мА[/uquote]правильно. но неверно. опер должен дополнительно компенсировать постоянный начальный ток. а это ещё столько же.
кстати, по выбору резистора 300 Ом. понятно, что в затворах имеется бешеная ёмкость. поэтому полюс от неё расположен достаточно низко по частоте. уменьшая резистор с 1 кОм до 300 Ом мы сдвигаем этот полюс вверх по частоте в три раза. что увеличивает устойчивость.
ещё один момент. нафига в истоках резисторы по 0,33 Ом? кроме как убить усиление каскада в них нет никакого смысла. а падение напряжения на них на 4 Амперах составит 1,32 В. вам что, девать их некуда? это больше, чем надо для отпирания затвора.

[Stan47]

Начальный ток ОУ не компенсирует. Если я его вынимаю из панельки, режимы не меняются.

[Vilsi]

ОУ компенсирует начальный ток в динамическом режиме. но это опять же, если выбран такой режим. если будет режим с отсечкой транзисторов ОБ, то расчет будет несколько иной

[Stan47]

В общем-то эти резисторы не нужны. Макет собран на предыдущей плате. Но тем не менее искажения без резисторов заметно возрастают.
Но это направление я для себя уже закрыл. 200 мА тока покоя это для меня слишком.

[Vilsi]

в правильно настроенном усилителе ток покоя можно поставить и 50 мА. не проблема.
резисторы эти в настроенном усилителе, наоборот, увеличивают искажения. если нет специальной цели для их установки, то они и не нужны.
кстати, а какое именно направление закрыл?

[Stan47]

С полевиками.

[Vilsi]

жаль. мог бы приличный усилитель получиться.

[Stan47]

Vilsi Передаю права на дальнейшую модернизацию.

[Vilsi]

да мне некогда. я в железе не могу собрать. это время, которого нет. я потому и заинтересовался этой темой, что кто-то, имея руки, может посвятить себя изготовлению устройства.

[Stan47]

Фактически макет уже разобран. Сейчас делаю последние доработки варианта на TIP-ах. Попозже выложу.

[EMiq]

Усиление выходного каскада по напряжению на биполярных транзисторах по схеме ОЭ зависит как от сопротивления нагрузки, так и от тока через транзистор - меняется динамическая крутизна каскада. Эмиттерные резисторы в этом каскаде уменьшают этот разброс. Т.е. запасы по устойчивости усилителя зависят ,как от сопротивления и характера нагрузки, так и от тока через выходной транзистор. Емкость Миллера выходного каскада ( схема ОЭ)приведена к выходу его драйвера. Выводы делайте сами.

[Stan47]

А какие выводы? С Миллером не принято спорить.

Добавлено after 44 minutes 59 seconds:
Re: Простой усилитель мощности НЧ на транзисторах TIP142, TIP147
Есть еще одна мысль. Модифицированный каскад Дарлингтона. Т.е. коллектор первого транзистора из пары подключать не к коллектору второго, а к отдельному низковольтному источнику напряжения, около 5...12В. Тогда насыщение второго транзистора не будет ограничиваться, а его усиление не будет так сильно зависеть от напряжения на коллекторе. Значит, напряжение на нагрузке будет меньше искажаться в пиках, а его амплитуда приблизится к напряжению питания на 1...1,5В. Удерживает только то, что это надо делать на раздельных транзисторах, отказаться от готовых Дарлингтонов, и противоречит первоначальной концепции (минимум деталей).

[Vilsi]

[uquote="Stan47",url="/forum/viewtopic.php?p=3523382#p3523382"]Модифицированный каскад Дарлингтона. Т.е. коллектор первого транзистора из пары подключать не к коллектору второго, а к отдельному низковольтному источнику напряжения, около 5...12В. Тогда насыщение второго транзистора не будет ограничиваться, а его усиление не будет так сильно зависеть от напряжения на коллекторе. Значит, напряжение на нагрузке будет меньше искажаться в пиках, а его амплитуда приблизится к напряжению питания на 1...1,5В. Удерживает только то, что это надо делать на раздельных транзисторах, отказаться от готовых Дарлингтонов, и противоречит первоначальной концепции (минимум деталей).[/uquote]круто! Stan, а вы, случаем, не тролль? вы предлагаете модификации, которые сюда напрашиваются, практически. и при этом не имеете оборудования и не знаете, как и что работает.
примерно это я хотел предложить, только чуть позже. а чтобы не увеличивать деталей, есть предложение перевести транзисторы ОБ в усилители тока. это примерно то же, что вы предлагаете. только не очень понятно с температурной стабилизацией. думать надо.

[Stan47]

Прям уж и не знаю? Изучаю с 60х годов.

[Slabovik]

Я тут кусок схемы чуть ранее показывал с более жёстким источником тока. В принципе, к нему оченно хорошо привязывается Агеевский параллельный выходной каскад. Там и с током покоя полный порядок при условии хорошего теплового контакта. Жаль, у меня нет дарлингтонов с напряжением выше 100 В...

[Stan47]

Для эстрадного усилителя?
Жестким должен быть источник напряжения, а источник тока должен быть мягким.

[Slabovik]

Эта софистика ни к чему. У вас сопротивление вашего источника тока в цепи баз имеет сопротивление 2.7к/2 (по сопротивлению подтяжек-резисторов) - это вообще дофига. Тем более, она привязана не к нулевому проводу, а болтается между шинами питания. А теперь возвращаемся к фрагменту и внимательно смотрим на Q7 и Q8 - их функционал полностью идентичен функционалу в вашей схеме, только вот "подвешены" они уже правильно...

[Stan47]

Ну, во фрагменте я вижу на выходе схему Шиклаи. А насчет того, что резисторы на схеме стабилизации великоваты: не согласен, потребление по базам каскадов с ОБ - микроАмперы т.е они ничего не нагружают. А то, что регулируемый стабилитрон не привязан к земле, так это ни на что не влияет - пробовал. Да и если представить весь усилитель как большой ОУ, то внутри него ничего не должно быть подсоединено к земле, кроме входных цепей.