Германевый усилитель. Попытка проектирования и настройки.

[Vilsi]

доброго времени суток, Господа!
так получилось, стал обладателем несметного богатства: несколько килограмм обработанного германия. сдача его в металлолом была отвергнута сразу, не наш это метод, но детальки лежат, жгут руки, будоражат мысли.
нечаянно выдалась пара дней вынужденного бездействия, а когда коту делать нечего, он что? правильно, занимается радионекрофилией. так и попал. остановится не смог, пока не доделал. вот пишу отчет, оказалось, что сделать гораздо проще, чем все это потом описать
некоторые могут попенять, типа, еще одно г. а ну таки еще одно. а может, тешу себя надеждой, кому покажутся интересными методы настройки. может, кто еще и применит их в своей практике...
должен сказать, что ничего нового я не придумал. просто применил все, что было наработано еще в 80-е годы прошлого века. ну не все, малую часть. теория и практика гораздо обширнее.
а теперь - начало отчета. постараюсь его закончить поскорее, самому надоело. если проект вызовет энтузиазм, если будут замечания и исправления, буду корректировать отчет по ходу дела.

ЗЫ. господ модераторов прошу не переносить эту тему в уже имеющуюся похожую, так как возможно здесь будут подняты вопросы, которые обсуждаются и в других темах.

[HariusHek]

Чесслово, я бы не стал сейчас на это время и средства убивать.

Если, конечно, на халяву ведро с германием само на голову не упало.

[Vilsi]

таки ведро действительно упало. и сильно прибило.
и дело не в самом усилителе. в подходе к проектированию. основное было это. мы же народ творческий.
хотя и усилок получился ничего себе.

[HariusHek]

Да понимаю я...
Какое бы дитя на свет не появилось, но грех своё дитя не похвалить.

[ssc]

..я так понял, это не готовый проект, а только лишь попытка создания..

вопросы:

1)..глядя на схему, получается, что у усилителя две земли, которые в итоге идут в одну точку без всяких схемотехнических попыток их разделения...зачем..?...или это ошибка-опечатка...?



2)...как на практике осуществляется термостабилизация ВК, т.е чем и как к теплоотводам ВК приклеен копус термозавизимого элемента, то бишь Q8..?...или этого не было..?..тогда плохо...

3)...с моей точки зрения, очевидна недоработка каскада УН - отсутствует резистор с эмиттера Q9 на землю.Назначение этого резистора двоякое: во-первых, он ограничивает ток базы Q10, что позволяет совместно оптимизировать режимы обоих каскадов по постоянному току...во-вторых, и самое главное - этот резистор осуществляет разрядку диффузионных емкостей каскадов, в частности, входной емкости каскада на Q10, что позволяет увеличить его быстродействие.

4)

..явление знакомое и не новое - сквозные токи ВК наряду с его плохими частотными свойствами и большими входными емкостями, однако, можно попытаться снизить степень его проявления.Попытка заключается в улучшении разряда входных диффузионных емкостей ВК через выходное сопротивление каскада УН. Это актуально, так как в большинстве усилителей мощности УН не оптимально согласован с ВК (имеет большое выходное сопротивление), и этот усилитель не исключение...для снижения выходного сопротивления следует охватить каскады УН общей ООС (с выхода на вход), которая как известно, снижает не только усиление каскада, но и его выходное сопротивление.Нужно только выбрать ее оптимальную глубину и подкорректировать режимы по ПТ...снижение Ку каскада компенсируется большей площадью действия ООС, при этом, возможно, емкость конденсатора миллеровской коррекции может быть значительно уменьшена...в качестве бонуса получается стабильный каскад, параметры которого практически перестают зависеть от используемых транзисторов.

5)

....если речь идет о вводе усилителя в насыщение (клиппинг), то это чушь полная...в этом случае любой сигнал, поданный на вход усилителя, будет отсутствовать на выходе, что не соответствует ни одному из стационарных режимов его работы...существует методика оценки скорости нарастания усилителя по его переходной характеристике, или же почитайте методику проведения стандартной процедуры измерения .

[HariusHek]

По землям: я так понимаю. что это просто указывает на конструктивное разделение слаботочной и сильноточной дорожек.

[ssc]

...а смысл от этого действа при однополярном питании..?

[HariusHek]

Нравится людям, хуже не станет (хотя, это как разводку сделать в общем, конечно...

Меня больше напрягло по скорости нарастания, такие откровения ещё не встречал.
На П605 сделать по схеме Колосова от 12В и не выдумывать.
Или у Петрова что-то есть, насколько помню. Колосова собирал, а Петрова нет, просто германия не имею уже лет так...рекомендовать не берусь.

[ssc]

На П605 сделать по схеме Колосова от 12В и не выдумывать

..все новое придумано до нас...

[Vilsi]

1.

По землям: я так понимаю. что это просто указывает на конструктивное разделение слаботочной и сильноточной дорожек.

иес. привычка. просто для себя обозначаю, что их пересекать нельзя. по питанию то же самое, но обозначение как-то не прижилось.
2. термостабилизацией не занимался. в германии она принципиально плохая. в данной схеме присутствует перекомпенсация. однако заметна, если радиатор ощутимо горячий. если транзистор начального смещения отодвинуть от радиатора, что-то меняется. если интерес не потеряю к проекту проверю.
3. резистор с Q9 на землю не поставлен принципиально. он уменьшает входное сопротивление Q9, а нам необходимо разогнать максимальное усиление с дифкаскада.
4. может быть. но для меня это тонкие моменты. возможно, тоже попробую. а почему второй каскад - это УН? а первый, дифкаскад - это кто?
5. так это как бы скорость нарастания. а как же ее еще можно мерить?

[ssc]

2. термостабилизацией не занимался. в германии она принципиально плохая. в данной схеме присутствует перекомпенсация. однако заметна, если радиатор ощутимо горячий. если транзистор начального смещения отодвинуть от радиатора, что-то меняется. если интерес не потеряю к проекту проверю.

Если есть перекомпесация (во что с трудом верится), то варианты решения:
1)В эмиттер термозависимого элемента воткнуть низкоомный резюк и подобрать его номинал..
2)ТКН двухполюсника, на котором собран термозависимый элемент, некоторым образом зависит от режима его работы, т.е от тока через делитель R10,R11, считается, что оптимальным (для кремния) считается ток, равный 0,1 от тока ИТ, питающего последний каскад УН...имеет смысл поиграться номиналами.

3. резистор с Q9 на землю не поставлен принципиально. он уменьшает входное сопротивление Q9, а нам необходимо разогнать максимальное усиление с дифкаскада.

...я бы не сказал, что прям таки уж жутко намного -- входное сопротивление эмиттерного повторителя (упрощенно) можно оценить по ф-ле: 1+(h21э*Rэ), где Rэ - сопротивление нагрузки в цепи эмиттера...для оценки вместо Rэ в ф-лу следует подставить значение нагрузки в виде параллельно соединенных - этого резистора (обозначив эго как Rдоп) и входного сопротивления каскада с ОЭ на Q10.Если обозначить его как Rвх, то ф-ла приобретает вид 1+(h21э*(( Rдоп*Rвх/ Rдоп+Rвх)), то видно, что влияние этого резистора не столь уж значительно - весь вопрос во входном сопротивлении каскада на Q10, которое зависит от его h21э и режима работы...

4. может быть. но для меня это тонкие моменты. возможно, тоже попробую. а почему второй каскад - это УН? а первый, дифкаскад - это кто?

Дифкасад, нагруженный токовым зеркалом Уилсона, далее - эмиттерный повторитель на Q9, затем усилитель напряжения (УН) на Q10...

5. так это как бы скорость нарастания. а как же ее еще можно мерить?

Есть много разных способов - от теоретических до практических...проще всего оценить его по наклону переднего фронта импульса ...боюсь ошибиться, но помнится, это уровень 0,7 от спада...естественно, нужно учитывать задержку развертки в осцилле...в принципе, методика легко гуглится...

[Vilsi]

увв! корректировать первый пост уже не могу, поэтому файл придется вставлять новый, жалко. это что уж у меня получится в итоге?
добавил один позорный абзац понимающих прошу не смеяться
советы по термостабилизации учту, сенк.

Дифкасад, нагруженный токовым зеркалом Уилсона, далее - эмиттерный повторитель на Q9, затем усилитель напряжения (УН) на Q10...

он что, уже перестал усиливать? то есть, у него нет усиления по напряжению?
что касается входного сопротивления, можно прикинуть на пальцах. я рассматриваю для идеального случая.
ток через Q10 у нас около 6 мА. тогда сопротивление эмиттера rэ=25/6=4,2 Ом. бэта=100 отсюда RinQ10=100*4.2=420 Ом. предположим, в параллель к нему ставим 1 кОм. тогда RinQ10=420*1000/(420+1000)=295 Ом. как видим, RinQ9 с 42 кОм упал до 29,5 кОм. это чуть меньше 1,5 раза.
но для германия 1 кОм как-то многовато, если рабочее напряжение б-э равно 0,12 В. предположим, что резистор поставили такой, что сопротивление упало в 2 раза. что произойдет? усиление первого каскада упало на 6 дБ. с этим еще можно мириться. но зато главный полюс АЧХ сместится в два раза вверх по частоте. а вот это уже проблема.

[HariusHek]

..все новое придумано до нас...

Да... чё-то я вместо Пугачёва Петрова помянул...

[Vilsi]

имеется ввиду вот это?
http://www.vegalab.ru/content/view/40/9/
или есть еще что-то?
впрочем, конкретно за это спасибо! именно на этом основываются мои экзерсиссы. обязательно включу ссылку в литературу. когда-то читал, но найти быстро не смог.

да, а что такое клиппинг? это просто ограничение на выходе или сюда вкладывается еще какой дополнительный смысл?

[HariusHek]

Нет, имеется в виду именно та схема, которую ssc запостил.
У Пугачёва статьи интересные и писал он убедительно, но сам я по его схемам собирать не пробовал.

[ssc]

У Пугачёва статьи интересные и писал он убедительно, но сам я по его схемам собирать не пробовал.

...я пробовал по схеме из поста, давно, в несколько исковерканном варианте - две пары П605 в ВК выкинул, вместо них ставил по одному 1Т813, у меня тогда на работе их было завались, терморезюк тоже убрал, поставил ГТ322 с делителем в базе в четырехлапом кузове - у него корпус изолирован от кристалла, удобно использовать как термодатчик.

[Vilsi]

в общем закончил. надо бы еще добавить рассуждений по дальнейшей модификации усилителя, да еще немного простеньких расчетов. для конкретики надо бы сделать макет со всеми доработками, но это уже другая история. изменил рассуждения по поводу скорости нарастания. чёт там, действительно, не то. так лучше стало?
отчет неимоверно раздулся, редко кто дочитает его до середины. не ожидал... поэтому привожу схему усилителя отдельно. обозвал его для конкретики DOMM-7G. желающих за подробностями отправляю к отчету.

[ибуки]

имхо слишком сложно,а результата не будет,лучше А класс на кремнии собрать,просто и сердито,особенно при таком низком напряжении питания и мощности

[ssc]

...отчет неимоверно раздулся, редко кто дочитает его до середины. не ожидал...

..да уж...чесно - не осилил...

[МП 42 Б]

Дааа... господа , тренировка мозга вещь несомненно полезная.
А изобретение германиевого транзистора являлось неоспоримым прорывом.
Ну а когда ведро германиевых транзисторов на голову свалилось так
это просто прям как нирвана или valhalla (особенно в виде кабеля) .
Но есть один маленький вопрос :
Вы когда нибудь на личном (домашнем) комплексе сравнивали звучание
германиевого лампового и кремниевого усилителя
получающего музыкальный сигнал от одного и того же источника ?

на мои уши выглядит так
германий ... резкий колючий противный звук
лампа ... вроде ничего но какой то мямлящий звук
кремний ... тоже не Ойстрах но похоже на нормальный звук
использовались компоненты Yamaha и Peavey