Допилинг УМ "Корвет У-068СМ"
- Автор темы Sagittarius
- Дата начала
- Статус
Добрый день!
Исследуя модель "Корвет 100У-068СМ", обратил внимание, что на заводской комплектации ток покоя выходных транзисторов получается весьма низким, порядка 10mA, и ток почти не регулируется резистором R25.
Соответственно, не получались и низкие значения КНИ, заявленные в Паспорте быть не выше 0,007% на частоте 1kHz.
В этом УНЧ разработчики закончили эксперименты с попытками использовать многоуровневое питание и транзисторы ВК в классе C+B (что было в предыдущей модели - "Корвет 100У-068С"). Здесь внедрена петля управления, следящая за током покоя выходных транзисторов, - Q9, Q10, Q11, Q12, D19, D20, R42D22, R45D23.
Первоначально я думал, что эта петля предотвращает полное запирание неактивного в данный момент плеча.
Однако, похоже, что авторы собирались управлять величиной смешения только в моменты перехода сигнала через ноль, - чтобы снизить/исключить переключательные искажения.
Для этого поставлены датчики тока (R42 в верхнем плече, R45 в нижнем). Потекание "большого" тока соответствующей полярности через них открывает транзисторы Q11, Q9 (верхнее плечо) или Q12,Q10 (нижнее), что снижает напряжение смещения до минимального значения, определяемого величиной тока УН (Q7,Q8) через R25.
В моменты перехода синала через ноль управляющие транзисторы Q9,Q10 прикрываются, создавая дополнительное напряжение смещения.
Однако, что-то пошло не так, и весь этот механизм пришлось фактически выключить, зашунтировав напряжение смещения конденсатором C8 (220nF), без которго в данном узле возникает самовозбуждение.
Я попробовал заменить кремниевые диоды D19,D20 на диоды Шоттки, и, похоже, цепь автослежения заработала близко к первоначальной задумке авторов.
С такими диодами ток покоя ВК получился около 29mA, что сразу снизило КНИ до Паспортного значения, - 0,007%, но уже на 20kHz. Можно снизить величину ёмкости C8 до 2n2, что ещё чуть-чуть снижает КНИ (до 0,006%).
Температурная стабильность тока покоя не ухудшилась, на +45°C есть даже снижение тока до 28mA.
В теме про LTspice я задал вопрос, как должны быть расположены Тиановские пробники, чтобы можно было исследовать АФЧХ петли автоподдержания тока покоя.
Было бы интересно найти способ корректирования этой петли так, чтобы не приходилось использовать большие величины ёмкости C8.
Исследуя модель "Корвет 100У-068СМ", обратил внимание, что на заводской комплектации ток покоя выходных транзисторов получается весьма низким, порядка 10mA, и ток почти не регулируется резистором R25.
Соответственно, не получались и низкие значения КНИ, заявленные в Паспорте быть не выше 0,007% на частоте 1kHz.
В этом УНЧ разработчики закончили эксперименты с попытками использовать многоуровневое питание и транзисторы ВК в классе C+B (что было в предыдущей модели - "Корвет 100У-068С"). Здесь внедрена петля управления, следящая за током покоя выходных транзисторов, - Q9, Q10, Q11, Q12, D19, D20, R42D22, R45D23.
Первоначально я думал, что эта петля предотвращает полное запирание неактивного в данный момент плеча.
Однако, похоже, что авторы собирались управлять величиной смешения только в моменты перехода сигнала через ноль, - чтобы снизить/исключить переключательные искажения.
Для этого поставлены датчики тока (R42 в верхнем плече, R45 в нижнем). Потекание "большого" тока соответствующей полярности через них открывает транзисторы Q11, Q9 (верхнее плечо) или Q12,Q10 (нижнее), что снижает напряжение смещения до минимального значения, определяемого величиной тока УН (Q7,Q8) через R25.
В моменты перехода синала через ноль управляющие транзисторы Q9,Q10 прикрываются, создавая дополнительное напряжение смещения.
Однако, что-то пошло не так, и весь этот механизм пришлось фактически выключить, зашунтировав напряжение смещения конденсатором C8 (220nF), без которго в данном узле возникает самовозбуждение.
Я попробовал заменить кремниевые диоды D19,D20 на диоды Шоттки, и, похоже, цепь автослежения заработала близко к первоначальной задумке авторов.
С такими диодами ток покоя ВК получился около 29mA, что сразу снизило КНИ до Паспортного значения, - 0,007%, но уже на 20kHz. Можно снизить величину ёмкости C8 до 2n2, что ещё чуть-чуть снижает КНИ (до 0,006%).
Температурная стабильность тока покоя не ухудшилась, на +45°C есть даже снижение тока до 28mA.
В теме про LTspice я задал вопрос, как должны быть расположены Тиановские пробники, чтобы можно было исследовать АФЧХ петли автоподдержания тока покоя.
Было бы интересно найти способ корректирования этой петли так, чтобы не приходилось использовать большие величины ёмкости C8.
Последнее редактирование:
Замена кремниевых диодов D18, D19 на диоды Шоттки позволила нормализовать работу петли поддержания тока выходных транзисторов.
ToDo:
Замечена большая разница коллекторных токов Q3, Q6. Для её устранения следует заменить цепь R17, R19 на ГСТ, имеющий величину тока 6.5mA (@27°C), снижающуюся с повышением температуры (6,1 mA @45°C).
- ток покоя стал равен:
- @27°C, 35mA
- @45°C, 33mA
- @75°C, 31mA
- ёмкость C8 удалось снизить до 12nF, напряжение смещения обеспечивает отсутствие отсечки выходных транзисторов на частотах выше 20kHz
- коллекторы транзисторов Q17, Q18 следует подключить к соответсвующим шинам питания непосредственно (а не через цепочки R42D22 и R45D23), что позволяет управлять поком покоя именно выходных транзисторов, без мешающего влияния тока транзисторов Q17, Q18.
ToDo:
Замечена большая разница коллекторных токов Q3, Q6. Для её устранения следует заменить цепь R17, R19 на ГСТ, имеющий величину тока 6.5mA (@27°C), снижающуюся с повышением температуры (6,1 mA @45°C).
Rus2000
I=U/R
Петлевое усиление в общей петле ООС равно собственному усилению входного ОУ, и не зависит от примененных в УН транзисторов.
Это очевидно из структуры УН и ООС.
Смотрите разностный сигнал на входе УМ.
Две петли ОС по току ВК, с общим шунтом, должны обеспечивать стабильный ток неактивного плеча на уровне нескольких десятков мА.
В самом УН, - да, но замена КТ850 на КТ940 (и КТ851 на КТ9115) делается ещё и в первом транзисторе выходного каскада, что, повидимому, повышает его входной импеданс, разгружая выход УН.
Сейчас я вижу, что коллекторный ток транзисторов ВК верхнего плеча не становится меньше ~пяти миллиампер, нижнего - не меньше ~трёх. Это при ±20V на восьмионую нагрузку.
С кремниевыми диодами D19,D20 (и с C8==220nF) транзисторы ВК в таких условиях запирались полностью.
Моё первоначальное предположение о намерениях разработчиков увеличивать смещение только в моменты пересечения выходным током нуля, оказалось неправильным. Судя по всему, они и хотели предотвращать запирание.
Не знаю, какую температуру имеют пары КТ8101 и КТ8102 на имеющихся радиаторах, но прикидка показывает, что с током ~36mA каждый из них - в покое - рассеивает по ~полтора ватта.
Забыл обратить внимание на то обстоятельство, что ток покоя выходных транзисторов задаётся схемотехнически, а не настройкой (переменным резистором) датчика температуры, которого, соответственно, - нет, и не требуется решать вопрос его (датчика) размещения, подключения шлейфом и т.п.
И ещё, заимствование узла индикации перегрузки из "Корвет 200УМ-088С" вместо заводских D1, D2, D3, D4 и VT4, позволяет использовать встречно-параллельные Б-Э переходы транзисторов Q4, Q4a в качестве ограничителя. Совместно с парой диодов Шоттки (D1, D2) в УН этот ограничитель обеспечивает неплохой отклик на перегрузку входа. Заодно и лампочка "Перегрузка" загорается при самом начале ограничения выходного сигнала, а не гораздо позже, когда искажения уже отчётливо наличествуют.
И ещё, заимствование узла индикации перегрузки из "Корвет 200УМ-088С" вместо заводских D1, D2, D3, D4 и VT4, позволяет использовать встречно-параллельные Б-Э переходы транзисторов Q4, Q4a в качестве ограничителя. Совместно с парой диодов Шоттки (D1, D2) в УН этот ограничитель обеспечивает неплохой отклик на перегрузку входа. Заодно и лампочка "Перегрузка" загорается при самом начале ограничения выходного сигнала, а не гораздо позже, когда искажения уже отчётливо наличествуют.
Последнее редактирование:
Для того, чтобы петля управления током покоя заработала почти идеально, необходимо:
- в Q11, Q12 заменить КТ3157 и КТ940 на BF422 и BF423 (выравнивая петлевое усилиние верхней и нижней полупетли)
- увеличить сопротивление R42, R45 до 5,6 Ohm (восстанавливая величину тока покоя после п.№1, улучшая его температурную стабильность)
- установить ёмкость C8 равной 12nF, что продлевает безотсечечный режим ВК до ~200kHz
Микрокап вроде обнаружил, при достижении входного напряжения 950мВ Iэ VT18 резко возрастает до 4.6А, работа на нагрузку 4ом.
Вот мои попытки поизучать "Корвет 100У-068С" с его "классом H" (или как там двухуровневое питание называется?).
В модели чётко видно, как и когда вступает в работу высоковольное плечо.
Мне кажется, ничего путного тут вытянуть нельзя, слишком уж сильные импульсы тока возникают.
В интернетах встречал описания доработок этого УНЧ, связанные с выводом его ВК из режима "класс B+C".
Я думаю, авторы этих УНЧ неспроста задумались над другими способами снижения тепловыделения и энергопотребления, - принялись разрабатывать варианты экономичного класса A, воплощённые в "Корвет 100У-068СМ", а затем и в "Корвет 200У-088С".
В модели чётко видно, как и когда вступает в работу высоковольное плечо.
Мне кажется, ничего путного тут вытянуть нельзя, слишком уж сильные импульсы тока возникают.
В интернетах встречал описания доработок этого УНЧ, связанные с выводом его ВК из режима "класс B+C".
Я думаю, авторы этих УНЧ неспроста задумались над другими способами снижения тепловыделения и энергопотребления, - принялись разрабатывать варианты экономичного класса A, воплощённые в "Корвет 100У-068СМ", а затем и в "Корвет 200У-088С".
Блогодарю. попробую разобраться с ЛТС.
в этом УМ меня больше волнует отсутвие запаса по фазе, он и в модели уходит в генерацию при использовании более высокочастотных транзисторов.
ну куда это годиться? или я что то не то делаю...
Подробностей уже не помню, но, кажется, там всё в порядке со стабильностью.У вас ЛАХ петлевого усиления выглядит очень странно. Подозреваю, использованные модели в MicroCAP были недостоверны.
Там должен быть заход за 180°, то есть, этот УНЧ "устойчив по Найквисту", а не с однополюсной коррекцией.
Там должен быть заход за 180°, то есть, этот УНЧ "устойчив по Найквисту", а не с однополюсной коррекцией.
_Sergei_
Новичок
Файликом cir,не поделитесь?
- Статус