Буферный широкополосный усилитель с малым КНИ.

[Stan47]

Станислав Вычугжанин, С-Петербург, 10. 2020г.
Буферный широкополосный усилитель с малым КНИ.
Вниманию радиолюбителей предлагается схема буферного широкополосного усилителя, предназначенного для согласования устройств в усилителях низкой частоты. Известно, что для получения максимального качества звука устройства, входящие состав УНЧ, должны быть правильно согласованы между собой. В отличие от ВЧ и СВЧ техники, где согласование происходит по величине волнового сопротивления, в НЧ устройствах оно происходит по несколько иному принципу. Предыдущие каскады тракта НЧ должны иметь минимально возможное выходное сопротивление, а последующие - максимально высокое входное сопротивление. Только в этом случае обеспечиваются наименьшие нелинейные искажения. Например, как показывает опыт, ОУ широкого применения уже при нагрузке несколько кОм имеют заметные искажения. Особенно если они выпущены китайским производителем.
Предлагаемая схема позволяет реализовать при построении высококачественных УНЧ указанные выше рекомендации. Ее основные характеристики:
- Входное сопротивление – до 1 МОм (задается входными резисторами).
- Выходное сопротивление - около 500 Ом.
- Ку – 10 (можно изменить соотношением резисторов).
- Частотный диапазон – 1,3 МГц при снижении усиления на 6 дБ.
- Выходное напряжение – 5 В. (пик, пик), при напряжении питания 12 В.
- Усилитель, в итоге, не инвертирующий, т.е. это широкополосный повторитель с усилением.
Особенностью усилителя является его исполнение по малораспространенной каскодной схеме в режиме ОК, ОБ. Нижняя часть каскода - это составной транзистор по схеме ОК на VT2, имеет 100% ООС по напряжению и обеспечивает высокое входное сопротивление определяемое резистором R1. Верхняя часть – это транзистор VT1 включенный по схеме ОБ имеет 100% ООС по току, чем и обеспечивается практическое отсутствие искажений и довольно низкое выходное сопротивление. При наличии в каскаде таких сильных местных ООС, частотный диапазон превышает звуковой с большим запасом. Кстати, усиление по мощности данного каскада при Rвх = 500к., Rвых = 0,5к., усилении по напряжению равном 10, составляет около 100000. Усиление каскада по напряжению равно отношению : R2/ R3.
Данный буферный усилитель может быть использован для сопряжения каскадов в УНЧ по напряжениям и сопротивлениям. Также его можно применить для предварительного усиления и согласования сигналов с высокоомных датчиков. При питании устройства от 12 В выходное напряжение не превышает нескольких вольт. Но если увеличить напряжение питания и пропорционально увеличить номинал резистора R2, то можно увеличить Ку каскада и его максимальную амплитуду. Легко достижим размах выходного сигнала в сотни вольт, если применить в качестве VT1 высоковольтный транзистор. В этом случае напряжение на базе VT1 следует стабилизировать.
Схема и печатная плата приведена в стерео исполнении. Плата позволяет производить коммутацию выходного сигнала с помощью 3,5 мм стерео разъема. Разводка позволяет разместить на плате разъем одного из двух различных по цоколевке типов. Второй канал VT3, VT4 - аналогичен первому. Резистор R8 предназначен для настройки симметрии ограничения выходного сигнала, что обеспечит отсутствие искажений.

Более подробно по ссылке: https://yadi.sk/d/tGtF52nj-AwR8A?w=1

[1en2]

входное сопротивление не только резистором определяется, реально 30К-50К, может, и будет, выходное - 1К при этом номинале в коллекторе...искажения вообще не измерены...можно было одну схемку, без лженаучного трактата....)))

[As]

Более идиотского схемного решения я ещё не встречал... КАКОЙ ИДИОТ догадался включить последовательно каскады по схеме ОК и ОБ на транзисторах РАЗНОЙ проводимости?! Их искажения будут ПЕРЕМНОЖАТЬСЯ и суммарный уровень гармоник будет равен нескольким процентам, мало поможет даже местная ООС по току на резисторах R3 и R7... Вычитание четных гармоник наблюдается в дифференциальном каскаде на паре тщательно подобранных ОДИНАКОВЫХ транзисторов, не нужно путать!

[12943]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3914679#p3914679"]Более идиотского схемного решения я ещё не встречал... КАКОЙ ИДИОТ догадался включить последовательно каскады по схеме ОК и ОБ на транзисторах РАЗНОЙ проводимости?![/uquote]
Это древнее решение называют разогнутый дифкаскад. Вот список "ИДИОТОВ" весьма успешно его применивших: Ведерхольд, Сухов , Агеев.
Ну и кто из вас четверых ИДИОТ?
[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3914679#p3914679"]Их искажения будут ПЕРЕМНОЖАТЬСЯ и суммарный уровень гармоник будет равен нескольким процентам, мало поможет даже местная ООС по току на резисторах R3 и R7... Вычитание четных гармоник наблюдается в дифференциальном каскаде на паре тщательно подобранных ОДИНАКОВЫХ транзисторов, не нужно путать! [/uquote]
Это вполне обычный для Аs бред. Впрочем и у ТСа тоже самое.

[Stan47]

As, Вы же не слышали наше звучание... А за ИДИОТА большое спасибо !

[compad]

А файлик в микрокапе есть?

А ваще - творческий онанизьм. Любой шустрый опер на порядок будет лучше и меньше обвязки.

[As]

То, что искусственное обогащение сигнала чётными гармониками "улучшает" звучание - общеизвестно. Откуда они берутся - объясняю "на пальцах": эмиттерный переход транзистора имеет такое интересное свойство, как нелинейную зависимость тока от напряжения на переходе. В случае с дифференциальным каскадом, происходит частичная компенсация этих искажений, т.к. на сколько снижается сопротивление одного перехода - на столько же растёт сопротивление второго... В данной схеме - всё иначе! Компенсации не происходит, т.к. ток перехода изменяется одинаково у обоих транзисторов, и характеристика усиления получается существенно нелинейной... Если есть сомнения - совсем не трудно провести измерения и убедиться, думаю, звуковой карты компьютера для этого будет достаточно, а если уменьшить номиналы резисторов местной ООС - искажения будут легко различимы даже на экране осциллографа, т.к. их величина составит около десятка процентов!

И, для "цифрового": приведённые Вами примеры некорректны, т.к. "кривой каскод" охвачен весьма глубокой ОООС усилителя и его кривизна мало влияет на общие искажения усилителя...

Добавлено after 5 minutes 16 seconds:
...В общем, данный усилитель имеет все недостатки усилителя по схеме с ОЭ на одном транзисторе - кроме нелинейной входной ёмкости...

[12943]

[uquote="Stan47",url="/forum/viewtopic.php?p=3914554#p3914554"]Станислав Вычугжанин, С-Петербург, 10. 2020г.
Буферный широкополосный усилитель с малым КНИ.[/uquote]
Уродина во всей красе при заявленных 5 В от пика до пика выходного напряжения.[img]

[Stan47]

Здесь имелось в виду 5В пп - это уровень ограничения сигнала. Использование планируется при выходном напряжении 1...1,5 В.

[As]

Этот усилитель при ЛЮБОМ уровне сигнала будет давать искажения, на много превышающие уровень искажений "стандартного" дифференциального усилительного каскада, и это "не лечится"! Нельзя нагрузить каскад на нелинейность - и получить линейное усиление... А в данном усилителе именно так и есть, между первым и вторым каскадами включены последовательно два существенно нелинейных pn-перехода... Как это не увидел разработчик - мне лично не понятно... (кстати, уровень искажений, который выдал симулятор, подозрительно мал, возможно, модели транзисторов несколько идеализированы... )

[12943]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3914874#p3914874"]возможно, модели транзисторов несколько идеализированы... )[/uquote]
...............

[Stan47]

Я лично подпиливал надфилем PN переходы для лучшей линейности...

[12943]

Надо не переходы пилить, а учиться. Если сильно тянет порисовать, то рисовать надо пейзажи там всякие, натюрморты, а схемы не рисуют, их проектировают.

[Stan47]

Поддерживаю. ПРОЕКТИРОВАЙТЕ...

[Wladimir_TS]

[uquote="Stan47",url="/forum/viewtopic.php?p=3914900#p3914900"]Я лично подпиливал надфилем PN переходы для лучшей линейности...[/uquote]

А бросать принимать наркотики пробовали....

[Stan47]

Чего подумал-то... Если PN переходы имеют нелинейность, надо запретить использовать транзисторы в новых разработках.

[As]

Нужно ЗНАТЬ свойства элементов, из которых Вы делаете свою конструкцию... Всё же, ничего линейнее дифференциального усилителя так и не появилось, так зачем изобретать велосипед?!

[compad]

Такое ощущение, что мяу в эту тему переехало.

[Wladimir_TS]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3914950#p3914950"]Нужно ЗНАТЬ свойства элементов, из которых Вы делаете свою конструкцию... Всё же, ничего линейнее дифференциального усилителя так и не появилось, так зачем изобретать велосипед?![/uquote]

Знание - это зло, от него все беды (с) не помню кто.

В аудиофилии знания о работе компонентов заменяются на знания о высоких и запредельно высоких материях. Неизлечимо увы....

[As]

...Когда-то, я увлёкся "доведением до ума" усилителя Клецова (там тоже вместо нормального усилительного каскада применён кривой каскод, да ещё со стабилитроном по середине...), кривой каскад легко "выпрямился", высвободив кучку лишних деталей... И получился усилитель, весьма напоминающий всем известный УНЧ-50-8!