Расчет транзисторных схем.

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Понятно, шумит короче говоря все.
Различают Тепловой шум, Дробовый, Фликер шум. Из этого, единственное, что пока понятно, так это то, что первый каскад должен быть самым малошумящим. Что еще из этой, достаточно обширной темы, сейчас будет полезно не очень ясно.
Кстати говоря, так как усилители класса D, источником сигнала используют цифровую модуляцию (не усиливают непосредственно слабый входной сигнал), выходит они лишены недостатка дробовых шумов... Но очевидно там другая тема, связанная с переходными процессами переключения ключей.
Неправильно. Ток источника, любого направления ток, идёт в базы моста, открытые диоды этому не помеха.
Ну или так: Через ОТКРЫТЫЙ диод токи могут идти в любом направлении.
Спасибо. Понял.
Раньше я делал мосты в основном для управления нагрузками типа двигатель постоянного тока или шаговый двигатель... там логика управления дискретная, мешает перестроиться на логику непрерывную. Осознал.
Что тогда мешает ОУ сделать на "рассыпухе" ? :)
Ничего, к этому чувствую и идем. :beer:

Схему получения искусственной средней точки использовал, но на готовых ОУ.
На нижней схеме увидите знакомый Вам выходной каскад.
Да, вот это более понятная схема. Не очень понятна работа транзистора V9.

Спасибо за конкретные примеры. Еще с прошлой страницы понял, что нужен дополнительный усилитель. Во всех приведенных примерах это отдельный каскад. Но все же попробую ответить на вопрос:
Двигаемся от выходного каскада к источнику сигнала. ОК обеспечит нам амперы, но ему нужны вольты. Дифкаскад не может выдать полный размах, надо что-то поставить между ними. Или вместо, там видно будет. Что подойдёт?
Насколько я понял тут 2 принципиально разных схемотехнически стратегии.
1 Добавить промежуточный каскад, что очевидно из примеров.
2 Довесить диф.усилитель.

Первый вариант делится на
1.1 Так как ОБ является усилителем напряжения, поставить его.
1.2 ОЭ так же усиливает и по напряжению. (это и использовано в примерах)

Второй вариант делится на
2.1 Собрать диф. ус. на дарлингтонах.
2.2 Добавить на входы по усилителю ОЭ.
2.3 Добавить токовое зеркало в коллекторы.
2.4 Комбинация первых 3х, что и наблюдается в приведенных схемах ОУ + еще эмиттерное зеркало для увеличения КОСС.
Придется ввести ООС, так как значение усиления будет очень большое.
Кстати, понятно, почему транзисторы соединены параллельно, а не последовательно?
Да. Потому, что для переменного сигнала "+" и "-" источника питания это одна цепь, в ней они соединяются коллекторами а другая цепь земля, в ней они соединены эмиттерами.
Диод, пока через него идёт ток, можно считать источником напряжения 0.7 В, для сигнала он тоже приравнивается к короткому замыканию.
Понял, что ток должен идти достаточный, чтобы в экстремумах сигнала напряжение на диоде не снижалось меньше 0.7В и он бы не закрылся. Если это выполняется, можно рассматривать сигнал (переменное напряжение) в суперпозиции (отдельно от) постоянного напряжения.
Аватара пользователя
VT1
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2458
Зарегистрирован: Вс июл 11, 2010 14:39:04
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение VT1 »

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3635934#p3635934"]Не очень понятна работа транзистора V9.[/uquote]Это генератор тока.
Обвел красным.

Изображение

Он является нагрузкой каскада на транзисторе VT8

Подробнее про принцип работы этого генератора тока можно хотя бы здесь почитать.
http://katod-anod.ru/articles/32

По схемотехнике мало отличается от "токового зеркала"
https://electrosam.ru/glavnaja/jelektro ... tory-toka/

В схеме как и в "токовом зеркале" вместо диодов можно включить p-n переходы база-эмиттер транзисторов.

Изображение
Вложения
1.gif
(15.41 КБ) 1036 скачиваний
12943
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение 12943 »

Абсолютно не понимаете принцип работы зеркала. На последней картинке не зеркало, а ГСТ.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Не знаю, не получается у меня "разгрейдить" именно диф.ус.
Текущая версия выглядит так (дабы предупредить вопрос "а чего остались цепи задания рабочей точки одновременно с зеркалами?" - экспериментировал... как правильно сделать так и не понял.)
СпойлерИзображение
Это вообще возможно? Решить задачу получения дополнительного напряжения не отдельным каскадом а улучшением диф.ус.. :dont_know:

Хочу: Задействовать оба выхода диф.ус. и подать на управление мостом. Получится такой специфичный ОУ мостовой :)
HochReiter
Друг Кота
Сообщения: 3210
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение HochReiter »

Эмиттерному повторителю для полного использования напряжения питания и входное напряжение нужно такой же амплитуды. Это вообще возможно диф.усилителем?
Нет ничего практичнее хорошей теории
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Ну если не считать что он не рейл то рейл, то да.
Дык в самом начале была же амплитуда...
СпойлерИзображение
Только после соединения с мостом она улетучивается. :dont_know:

ПС: Поковырялся с токовыми зеркалами
СпойлерИзображение
Вроде все пока понятно, и даже работает.

ППС: Что то диф. каскад не задался...
Прочитал главы по генераторам тока, зеркалам и диф.ус. в Хоровце и Титце/Шенке.
Последний раз редактировалось Gisteresis Пн май 20, 2019 15:17:47, всего редактировалось 1 раз.
12943
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение 12943 »

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3636451#p3636451"]Не знаю, не получается у меня "разгрейдить" именно диф.ус.
Текущая версия выглядит так (дабы предупредить вопрос "а чего остались цепи задания рабочей точки одновременно с зеркалами?" - экспериментировал... как правильно сделать так и не понял.)
СпойлерИзображение
Это вообще возможно? Решить задачу получения дополнительного напряжения не отдельным каскадом а улучшением диф.ус.. :dont_know:

Хочу: Задействовать оба выхода диф.ус. и подать на управление мостом. Получится такой специфичный ОУ мостовой :)[/uquote]
Во первых на картиночке нет дифкаскада, во вторых в нагрузке нет зеркала.
Делать надо так:
Вложения
Image 1.png
(7.72 КБ) 321 скачивание
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

На какой ток настраивать зеркало в коллекторах?
Какой ток должен давать генератор внизу?
Попробовал внизу и с зеркалом и с генератором, пока что не в коня корм, не фурычит. :tea:
СпойлерИзображение
С мостом то все нормально? Какой ток должен сквозить через диоды?
12943
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение 12943 »

Всё идёт от ГСТ, дать пару миллиампер.
Только увидел - дифкаскад закрыт - нет резисторов в базах, значит нет базовых токов. Резисторы для NPN должны идти к плюсу.
Потом настраиваются выходы дифкаскада на одинаковое напряжение, изменением одного из базовых резисторов. Если напряжение слишком в плюсе, то увеличить оба резистора в зеркале, многократно.

С мостом: ток через диоды уменьшить в 10 раз, иначе дико выглядит - вспомогательная цепь жрёт больше повторителя.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Ситуация немного улучшилась, но до сих пор не ясно что же тут не так.
СпойлерИзображение
График это выходы диф.ус.
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Slabovik »

Засада в токовом зеркале. Его входи и выход не симметричен в плане напряжения. Напряжение на входе практически не изменяется (ещё-бы, там ведь PN переход, который мы "кормим" током), зато изменяется на выходе.

Хинт: для мостового усилителя надо таки два дифкаскада, только токовые зеркала у них будут "зеркальными" :) т.е. у одного вход слева, выход справа, у другого строго наоборот.

В итоге по факту это будет два усилителя, которые можно будет использовать и независимо друг от друга.

На одном дифкаскаде сделать можно, но тогда в качестве нагрузок нужно не токовое зеркало, а резисторы, причём плюсом будет неудобность в том что уровень нулевого потенциала на выходе придётся буквально ловить, например, вариацией тока в эмиттерах дифкаскада. Проблем больше. Хотя...
12943
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение 12943 »

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3637005#p3637005"]Ситуация немного улучшилась, но до сих пор не ясно что же тут не так.[/uquote]

Да, нужны резисторы вместо зеркала.

Добавлено after 51 second:
[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3637059#p3637059"], но тогда в качестве нагрузок нужно не токовое зеркало, а резисторы,[/uquote]

Только нагрузкой дифкаскада будут не эти резисторы, а входное сопротивление повторителя, оно=4*100=400 ом.
Следовательно одной ступени повторителя недостаточно, нужна двойка.

Добавлено after 6 minutes 36 seconds:
[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3637059#p3637059"]будет неудобность в том что уровень нулевого потенциала на выходе придётся буквально ловить,[/uquote]

Эта проблема в железе будет и с зеркалами, и с резисторами. В симуле её нет потому, что транзисторы строго одинаковые и одной температуры.
Поэтому как только будет решена проблема с усилением, появится следующая: термостабильность.
Решить её без применения ООС не представляется возможным, а схемы с ООС, это прежде всего коррекция и дело это с наскоку не сделать.
Таким образом вы уже на пути изобретения схемы усилителя, хотя поначалу вполне благоразумно отказывались от этого.

Ещё раз предлагаю совершенно другой вариант: взять заведомо рабочую схему, например, как во вложении - это крайне упрощённая схема ОУ - и исследовать её.
Вложения
Image 1.png
(7.72 КБ) 310 скачиваний
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Попробовал сравнить генераторы тока по точности
СпойлерИзображение Изображение
Столбец Delta показывает разность в конце и в начале изменения напряжения на нагрузке. Интересно что генератор с нагрузкой 3, самый точный. Да еще Слабовик говорил что он еще и быстрый...
Интересно что ГТ с tl431 менее точен, чем на транзисторах.
Завтра посмотрим как у них с полосой частот.

На вашей, Слабовик, картинке этот генератор на 2х транзисторах выглядит менее точно, странно. Или это только кажется, что линия имеет больший наклон.
Слабовик писал(а):Перебрав пучок разных практически не вижу отличий в их работе - ни ток при перестановке не меняется, ни частоты, ни от температуры не зависят...
Какие хорошие мосфеты :)))
12943 писал(а):Ещё раз предлагаю совершенно другой вариант: взять заведомо рабочую схему, например, как во вложении - это крайне упрощённая схема ОУ - и исследовать её.
Дык а я как пробовал? У меня тоже самое сделано. И не работает.

Т.е. остается 2 варианта.
1 Это 2 диф.ус. По одному на половину моста.
2 Диф.ус. один, но выходы с промежуточными каскадами. Как VT1 показывал.
СпойлерИзображение
Ладно, раз не получается так, займусь этими вариантами.
А вообще займусь для начала голым диф.ус. поподробнее...

ПС: Как сделать так, что бы верхняя диаграмма занимала меньше места, нижняя больше?
Последний раз редактировалось Gisteresis Чт май 23, 2019 07:43:50, всего редактировалось 2 раза.
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Slabovik »

Gisteresis писал(а):что бы верхняя диаграмма занимала меньше места, нижняя больше?
Мышкой взять за рамку диаграммы и подвигать, куда надо.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Slabovik писал(а):Мышкой взять за рамку диаграммы
Все обтыкал но нету рамки :dont_know: :)))
Получилось только сепаратором делить окно.

Итак, частотные свойства ГТ.
СпойлерИзображение
Как это интерпретировать?
Точка где кривая db начинает расти вверх, тогда схема перестает реагировать на изменения?
Какие то кривые начинаются выше, какие то ниже, на что это влияет?

ПС: Модель tl431_TI вообще не реагирует на изменения частоты... хорошо еще одна моделька есть.

************************

Слабовик, как правильно задать настройки, чтобы посмотреть изменения по температуре?
СпойлерИзображение
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Экспериментирую с выходным каскадом.
На сколько я помню выбрано однополярное питание от ПК 12В.
Соответственно чтобы двутактный повторитель работал нужно сигналы управления подавать относительно половины этого питания 6В. Амплитудой допустим 5В.
При разумных значениях резисторов все срезается...
СпойлерИзображение
Уменьшаем их до... 2 Ом например, все начинает работать :dont_know:
СпойлерИзображение
Сквозняк через диоды 2А.

Как заставить его правильно работать?

************

Во, наконец то что то пошло. Заменил транзисторы на более мощные BD140/BD139. До этого стояли 2N5551/2N5401 у них коллекторный ток меньше, но должно же было работать в симуляторе? :dont_know:
СпойлерИзображение
Если делаю ток через диоды меньше, увеличивая резисторы, то наблюдается клиппинг.
Что нужно делать? Повысить КУ, поставив дарлингтоны?
Аватара пользователя
Slabovik
Друг Кота
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Slabovik »

Изменить концепт.
Сейчас по факту из-за диодов источник сигнала может только вычитать ток от тока, даваемого резисторами, результат вычитания подаётся на базу нужного транзистора. И что происходит? При увеличении напряжения источника, ток через верхний резистор... уменьшается, а через нижний увеличивается, соответственно, ток в базу верхнего транзистора растёт очень трудно.
Gisteresis писал(а):Все обтыкал но нету рамки
Не бывает такого :roll:
СпойлерИзображение
Gisteresis писал(а):Модель tl431_TI вообще не реагирует на изменения частоты
Одна там совсем кривая, вторая работает более-менее, но с частоткой у неё также плохо. Так что в расчётах их лучше не использовать.
12943
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение 12943 »

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3638775#p3638775"]Если делаю ток через диоды меньше, увеличивая резисторы, то наблюдается клиппинг.
Что нужно делать? Повысить КУ, поставив дарлингтоны?[/uquote]
Причина поганой работы - резисторы, так не делается. Для сравнения две картинки:

Добавлено after 3 minutes 19 seconds:
Это ещё нет каскада усиления напряжения, а когда он появится, то будет ещё лучше понятно, почему резисторы применять нельзя.
Вложения
Image 3.png
(38.01 КБ) 288 скачиваний
Image 2.png
(37.03 КБ) 289 скачиваний
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Ответы не читал...
С дарлингтоном стало еще лучше.
СпойлерИзображение
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Расчет транзисторных схем.

Сообщение Gisteresis »

Slabovik писал(а):Изменить концепт.
Дочитал Руководство по проектированию усилителей мощности.
Бегло просмотрел Эволюция развития транзисторных УМЗЧ.
Так же посмотрел видео Soundbarrel "Усилитель мощности звуковой частоты. Часть 1. Схемотехника."
Спойлер
Все схемы созданы на двухтактных повторителях разного толка. А во входном каскаде часто мелькает диф.ус. (предложенный вами вариант с двумя диф.ус. увидел в Ланзаре)
Что имеется в виду под сменой концепта? Заменить резисторы генераторами тока и изменить схему смещения?
СпойлерИзображение
Вот такую например
СпойлерИзображение
Дарлингтон заменить на Шиклаи? Пишут, что он стабильнее.

Упомянутая выше VT1 топология, является схемой Лина, и это оказывается классика :idea:
VT1 писал(а): диод Д9), как то показалось не совсем правильно при дефиците германиевых диодов в настоящее время.
Китайцы выпускают аналог Д9.
СпойлерНе бывает такого :roll:
Надо было режим выделения включить :))

ПС: Дочитаю эти материалы и продолжу.
Ответить

Вернуться в «Теория»