Понимаем усилитель

[koeltrad]

Вот так можно не добавлять дополнительный источник питания.

inverttr3.png

(29.31 КБ) 438 скачиваний

Подскажите как всё таки можно было бы добавить источник питания туда? Без использования двуполярного питания.
Схема с двуполярным питанием делала то же самое.
Подскажите как можно легко вставлять подобные дополнительные постоянные источники питания в схему(как V4)

inverttr2.png

(26.54 КБ) 402 скачивания

нужного мне, стабильного напряжения, но чтобы не громоздить сильно.

[koeltrad]

В чём фишка этого усилителя? Не понимаю зачем громоздить из 4 х транзисторов и двухполярного питания то, что можно сделать из одного транзистора и однополярного питния. Это ведь эмиттерный повторитель простой класса А?
Очень понравилось взаимодействие транзисторов. Но не смог избавиться от постоянной составляющей. Может он и не расчитан на то чтоб убирали постаоянную составляющую.
Или это одна часть усилителя АВ?
Очень похоже на дифференциальный каскад, но нет входа для второго сигнала.

usilitel.jpg

(14.4 КБ) 398 скачиваний

Добавлено after 1 hour 2 minutes 20 seconds:
А понял часть задумки. Это Шиклаи. Но всё равно почему бы не сделать Шиклаи из двух транзисторов и всё.

[koeltrad]

Похоже на комплиментарный дифф. усилитель, но второй части не хватает.

[koeltrad]

Может хотели подобное сделать, но не получилось.

usilitel 3.jpg

(35.59 КБ) 358 скачиваний

[lumped.net]

Я тут чего-то недопонимяу, поэтому обращаюсь к помощи зала.
Читаю одну известную книгу уважаемого автора и вижу там схему УНЧ.

Как здесь обеспечивается правильное смещение Q6?
Текущая гипотеза такая: диф. каскад из-за действия ОС уравнивает потенциалы на своих входах. Тогда на коллекторе Q6 оказывается напряжение -Vbe, и Q6 вынужден пребывать в активном режиме. База Q6 подключена между двумя источниками тока, поэтому её потенциал не фиксирован и за счёт ОС устанавливается ровно таким, чтобы обнулить разность напряжений на входах диф. каскада. Если я увеличиваю R4 и R5, то в конце концов транзистор Q4 токового зеркала насыщается, зеркало больше не может регулировать напряжение на базе Q6 в сторону уменьшения, поэтому он тоже входит в насыщение.
Это правильное объяснение?

[12943]

ООС устанавливает на базе Ку3 ноль (грубо говоря), т.к. на базе Ку2 ноль (почти).
Это означает, что на выходе установится тоже почти ноль.
На базе Ку6 будет 0-Vбэ.
Увеличивать Р4 и Р5 можно до тех пор, пока напряжение коллектор-эмиттер Ку4 не приблизится к нулю
и Ку4 выйдет из активного режима.
И после этого Ку6 не войдёт в насыщение, если напряжение на резисторе Р4 окажется недостаточно для этого.
А зачем это делать?

[lumped.net]

Да сам не знаю зачем. Любопытство кошку сгубило.

Всё же Q6 должен будет войти в насыщение. Напряжение на коллекторе Q4 составляет Vbe относительно минусовой шины питания. Как только увеличением резистора R4 транзистор Q4 загоняется в насыщение, то из левой схемы получается правая.

Транзистор Q4 из источника тока превратился в источник напряжения его насыщения (300мВ, допустим). Теперь напряжение Vbe транзиcтора Q6 больше не может регулироваться вниз и при дальнейшем увеличении R4 он тоже насыщается.

Теперь совсем идиотский вопрос (прошу не смеяться): получается, что даже идеально отбалансированный ОУ (voltage-feedback opamp) не способен работать без обратной связи по постоянному току? Ведь каскад VAS (Q6, Q7) - это два последовательно включенных источника тока, но только ОС может установить правильный потенциал на базе Q6, чтобы пропуститить через него весь ток Q7. Иначе они будут перетягивать одеяло между собой и один из них в конечном счёте окажется в насыщении.

[uquote="Express",url="/forum/viewtopic.php?p=4023165#p4023165"]Каскад с динамической нагрузкой без ОС существовать не может![/uquote]Однако!

[12943]

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4026548#p4026548"]Транзистор Q4 из источника тока превратился в источник напряжения его насыщения (300мВ, допустим). Теперь напряжение Vbe транзиcтора Q6 больше не может регулироваться вниз и при дальнейшем увеличении R4 он тоже насыщается.[/uquote]
Напряжение на базе Ку6 очень легко регулируется "вниз" - при уменьшении тока коллектора Ку2 уменьшится напряжение на Р4.
Бесцельное увеличение сопротивлений почему-то напоминает мне ковыряние гвоздём в розетке, что получится?
[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4026548#p4026548"]Теперь совсем идиотский вопрос (прошу не смеяться): получается, что даже идеально отбалансированный ОУ (voltage-feedback opamp) не способен работать без обратной связи по постоянному току?[/uquote]
Тут бы задуматься: что есть балансировка? А это и есть установление нуля на выходе без помощи ООС.
Если температура всех элементов усилителя и напряжение питания стабильны, то балансировка от времени не нарушится.
Если есть ещё и входное напряжение, то, конечно, дело сильно осложняется
[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4026548#p4026548"]Ведь каскад VAS (Q6, Q7) - это два последовательно включенных источника тока, но только ОС может установить правильный потенциал на базе Q6, чтобы пропуститить через него весь ток Q7. Иначе они будут перетягивать одеяло между собой и один из них в конечном счёте окажется в насыщении.[/uquote]
Ещё не хватало цитировать дурака экспресса.
Надо же себе хотя бы предполагать механизм этого "перетягивания".
Предположи.

[lumped.net]

Напряжение на базе Ку6 очень легко регулируется "вниз" - при уменьшении тока коллектора Ку2 уменьшится напряжение на Р4.

Это понятно. Речь о влиянии величины сопротивлений R4,R5 при прочих неизменных условиях. Вот картинка из симулятора для этой схемы (напряжение питания ±12В, суммарный ток покоя диф.каскада 3 мА).

Шкала по горизонтали - сопротивление R4 и R5 в омах.
Синий график - напряжение КЭ транзистора Q4 токового зеркала. Видно, что он входит в насыщение.
Красный и зеленый графики - напряжения КЭ транзисторов Q6 и Q7 каскада VAS. До момента насыщения токового зеркала они примерно равны (отличаются на Vbe), то есть оба транзистора находятся в активном режиме, а обратная связь стабилизирует ток через Q6. Но дальнейшее увеличение R4 вводит Q6 в насыщение.

Тут бы задуматься: что есть балансировка? А это и есть установление нуля на выходе без помощи ООС.

Уточню, что под идеальной балансировкой я подразумевал гипотетическую ситуацию, когда транзисторы диф.каскада попарно идентичны и имеют бесконечную бету.

Надо же себе хотя бы предполагать механизм этого "перетягивания".
Предположи.

Ну это можно. Транзистор в активном режиме со стороны своего коллектора выглядит как источник тока.

Тогда два транзистора, включенные коллекторами друг к другу - как два источника тока, но их можно разбить на три, как показано на картинке. Далее, воспользовавшись свойством source-shifting transformation (русский перевод мне неизвестен), можно разорвать цепь в месте, обозначенном "X".
Теперь источник разностного тока подвешен в воздухе и создает бесконечное напряжение. В реальности оно, конечно, будет конечным из-за подключенных цепей и по-любому не может быть больше напряжения питания. То есть, если Q6 открыт меньше чем нужно, то в насыщении находится Q7, а если больше чем нужно, то насыщается Q6.

Бесцельное увеличение сопротивлений почему-то напоминает мне ковыряние гвоздём в розетке, что получится?

И вовсе даже не бесцельное, а скрупулёзное уточнение границ возможного.

[12943]

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027189#p4027189"]Но дальнейшее увеличение R4 вводит Q6 в насыщение.[/uquote]
И что с того?

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027189#p4027189"]под идеальной балансировкой я подразумевал гипотетическую ситуацию, когда транзисторы диф.каскада попарно идентичны и имеют бесконечную бету.[/uquote]
Да мало ли кто что подразумевает, надо взять книжку и выучить наизусть, что такое балансировка. Тогда будет возможен разговор по теме.

Надо же себе хотя бы предполагать механизм этого "перетягивания".
Предположи.

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027189#p4027189"]Ну это можно. Транзистор в активном режиме со стороны своего коллектора выглядит как источник тока.

Тогда два транзистора, включенные коллекторами друг к другу - как два источника тока, но их можно разбить на три, как показано на картинке. Далее, воспользовавшись свойством source-shifting transformation (русский перевод мне неизвестен), можно разорвать цепь в месте, обозначенном "X".
Теперь источник разностного тока подвешен в воздухе и создает бесконечное напряжение. В реальности оно, конечно, будет конечным из-за подключенных цепей и по-любому не может быть больше напряжения питания. То есть, если Q6 открыт меньше чем нужно, то в насыщении находится Q7, а если больше чем нужно, то насыщается Q6.[/uquote]
Так разговор не получится. Ты говоришь, что попало, не задумываясь о смысле сказанного.
Механизм (или суть физического явления, как больше нравится), это связь причины со следствием.
Где в твоих "рассуждениях" причина? И с каким следствием ты пытаешься её связать?
Смотри, как надо.
Задаю условия: питание двухполярное, напряжения питания неизменны, температура всех элементов схемы постоянна, схема настроена таким образом, что напряжение на выходе - ноль.
Следовательно причин для изменения режима схемы нет и на выходе всегда ноль.

И так для любых условий, а не эта квазинаучная ахинея с крутыми иностранными терминами, которых ты и смысла не знаешь.

[diplodok]

!!!!! единичным коеффициентом передачи !!!!

таким образом увеличение/изменение только R4 или R5 нарушает всю работу усилителя. Чрезмернор увеличение ….. - додумайтесь сами

И т.д. и т.п.

цитата из "Аналоговые интегральные схемы. Операционные усилители и аналоговые перемножители Херпи М."

[lumped.net]

diplodok, везде выше резисторы R4 и R5 были одинаковы. Прошу прошения, если это где-то было не очевидно.

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=4027385#p4027385"]И что с того?[/uquote]Ну можно в эмиттер Q6 добавить диод и продолжать увеличивать сопротивления. До того насыщение токового зеркала происходило на 430 омах, а с диодом - целых 860 ом.

квазинаучная ахинея с крутыми иностранными терминами, которых ты и смысла не знаешь.

Смысл знаю, перевод - нет. Можете подсказать?

ЗАЧЕМ ты это делал?

Я до Вас пытаюсь в аллегорической форме донести тот простой факт, что все явления имеют свои пределы. Не вижу ничего плохого в абстрактном интересе к тому, где именно они находятся и что за ними происходит. Хотя бы лишь для того, чтобы случайно не выйти за них на практике. А Вы всё стараетесь какой-то умысел найти. Зачем?

[diplodok]

везде выше резисторы R4 и R5 были одинаковы.

Q4 токового зеркала. Видно, что он входит в насыщение.

?????????

[12943]

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027602#p4027602"]Ну можно в эмиттер Q6 добавить диод и продолжать увеличивать сопротивления. До того насыщение токового зеркала происходило на 430 омах, а с диодом - целых 860 ом.[/uquote]
А можно тысячу диодов поставить и сопротивление целых 900 килоом.

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027602#p4027602"]Смысл знаю, перевод - нет.[/uquote]
Смысл - это и есть перевод. Ибо бессмысленный перевод, это не перевод.

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027602#p4027602"]Я до Вас пытаюсь в аллегорической форме донести тот простой факт, что все явления имеют свои пределы.[/uquote]
Да ты просто открыл мне глаза. Спасибо, капитан очевидность.
[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027602#p4027602"]Не вижу ничего плохого в абстрактном интересе к тому, где именно они находятся и что за ними происходит.[/uquote]
Тогда и я донесу, в аллегорической форме:
не вижу ничего плохого в чьём-нибудь абстрактном интересе к установлению прочностного предела своей головы и особенно, что за ним происходит.

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027602#p4027602"]Хотя бы лишь для того, чтобы случайно не выйти за них на практике.[/uquote]
На практике за них выйти невозможно, поскольку практика, это не безумное тыканье гвоздём в розетку, а целенаправленные действия.
Если есть интерес, могу объяснить смысл этого резистора и принцип выбора его сопротивления.

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027602#p4027602"]А Вы всё стараетесь какой-то умысел найти. Зачем?[/uquote]
Я хочу найти признаки твоей адекватности, иначе продолжать нет смысла.

[lumped.net]

diplodok, что именно Вас смущает? Оба резистора R4 и R5 варьировались синхронно от 10 до 500 ом. При этом измерялось напряжение КЭ транзистора Q4. Максимальное напряжение на коллекторе Q4 ограничено Vbe сверху из-за подключенного к нему транзистора Q6. Ну или 2Vbe, если вместо него стоит дарлингтон. Транзистор Q5 в другом плече зеркала работает в диодном включении и насыщаться не может. Но к нему ничего и не подключено.

12943, ну совсем в блин раскатали, да ещё пригвоздили напоследок. Тысячу диодов здесь совершенно не нужно!

У этих резисторов два предназначения:

- уменьшить влияние разброса Vbe транзисторов токового зеркала.
Д.Сэлф считает, что для этого достаточно 30-60 мВ падения напряжения на резисторах, ХиХ советуют несколько сотен мВ.

- уменьшить шумы токового зеркала.
Теория расписана здесь: Alberto Bilotti:Noise Characteristics of Current Mirror Sinks/Sources,IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-10, no. 6, pp. 516–524, December 1975.
Грубый вывод такой: желательно, чтобы отношение RE/re было больше десяти, но бессмысленно делать его больше нескольких десятков. Тогда для 1.5 мА тока плеча зеркала сопротивление стоит делать от 170 ом и выше, но меньше одного килоома, иначе дарлингтон в каскаде VAS будет насыщаться.

Я ничуть не сомневаюсь, что Вам есть что к этому добавить.

Смысл - это и есть перевод. Ибо бессмысленный перевод, это не перевод.

Таким образом, бессмысленный перевод - это не смысл. А что, очень даже логично. Но, увы, совершенно бесполезно.

[diplodok]

резистора R4 и R5 варьировались синхронно от 10 до 500 ом

суммарный ток покоя диф.каскада 3 мА

Закон Ома.

U = R*I = 500*0.0015 = 0,75V

Только на резисторах R4, R5. . ….

А там подключена и база Q6. Странно, Вы еще не добрались до отрицателного напр. насыщения. Время есть. Ждем

[lumped.net]

[uquote="diplodok",url="/forum/viewtopic.php?p=4027842#p4027842"]

суммарный ток покоя диф.каскада 3 мА

Закон Ома.

U = R*I = 500*0.0015 = 0.75V

Только на резисторах R4, R5.[/uquote]А я о чём толкую?

А там подключена и база Q6. Странно, Вы еще не добрались до отрицателного напр. насыщения. Время есть. Ждем

Пересмотрите ещё раз картинку DC Analysis из симулятора несколькими сообщениями выше. Время есть. Ждём.

[12943]

Для начала надо определиться с назначением усилителя. Если речь шла про Дугласа вашего Сэлфа, то предполагаю усилитель звуковой частоты.
Поскольку ни ХиХ, ни Сэлф приличный УНЧ спроектировать не в состоянии, учиться нужно в другом месте.
Нам повезло, все, без исключения, разработчики самых лучших усилителей - русские, поэтому перевод не понадобится:
https://rcl-electro.ru/forums/%D0%A3%D1 ... %D0%B8.33/
По поводу пресловутых резисторов: есть симулятор и есть голова, голова подскажет, как решить проблему "разброса Vбэ" - одна партия+подбор или согласованная пара;
симулятор покажет уровень шума и зависимость его от сопротивлений резисторов и тока дифкаскада;
по итогу окажется, что проблема надумана в связи с отсутствием попыток её решить.
[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4027856#p4027856"]А я о чём толкую?[/uquote]
Надо не толковать, а принять такое сопротивление, при котором напряжение на коллекторе транзистора в зеркале будет не меньше напряжения на базе, лучше чуть больше.

[Shkrek]

Доброго времени суток, помогите разобраться в схеме. Нужно выставить ток покоя на усилителе, но вот боюсь ошибиться и лишнего накрутить, знаю что нужно 18мА.
на схеме стрелками отметил то место где думаю что нужно мерить напряжение, и кружком то место каким резистором регулировать. Прошу подсказать знающих людей, не ошибаюсь ли я.

[Shkrek]

Всем спасибо, благодарю за помощь...