Коррекция? Энто просто!

[Sagittarius]

Давно хотел сделать тему чисто по коррекции. Вот эти брагинско-могильнянские извращения с потерей десятков децибел петлевого тупо коробят взгляд нормального человека.
Кратко: учитесь искать в усилителях высокоомные точки. А не получается искать - создавайте сами.
1. Во всех высокоомных точках, расположенных на выходах пред-каскадов и входах после-каскадов, нужно ставить последовательную RC-цепь на более низкопотенциальную точку:
или на общий провод следующего каскада,
или, в случае дифа, как в МАСТЕРе, на второй выход, с парафазным сигналом:

См. R8C2.
Примерно необходимые ёмкости и сопротивления можно вычислить аналитически (а там туева хуча неизвестных, например, сопротивление коллекторов и входной импеда В симулях начинаем

2. На выходе последнего каскада обычно установлен один конденсатор: С14.
Иногда - последовательная RC-цепь, вроде R21C19:

Но такая цепь, обычно, установлена в УМ с ОУ на входе по схеме Видерхолда, это ВВ и СЛ. Там свои заморочки с АЧХ ОУ, поэтому коррекция не вполне стандартная.
В ёмкости этого конденсатора ориентируемся на 47 пФ.

3. Конденсатор С13 в ООС формирует пересечение АЧХ Ку холостого хода и АЧХ ООС под углом 6 дБ/октаву или 20 дБ/декаду.
Обычно тут 10 пФ. Для начала.

4. Индуктивную (зона 4) и RC-коррекцию R3R5C3 во входных цепях применяют для того же, что и конденсатор в ООС, но она поднимает АЧХ ООС до зоны пересечения с АЧХ Кухх под правильным углом. Начинаем со 100 нГн и по 330 Ом в обюа эмиттера, ППК R3R5C3 - 1 кОм, 1 кОм, 100 пФ.

Потом нажимаете кнопку "Сделать красивую АЧХ" и программа сама рассчитает вам ваш усилитель, даже думать ни о чём не надо.

 

[Alan Bins]

Надо про ППК добавить подробней.

 

[Sagittarius]

....Изредка в схемах можно видеть абсурдную на первый взгляд RC-цепочку между двумя входами ОУ. Для полезного сигнала эта RC-цепочка влияния не оказывает (сплошная горизонтальная линия на графике). Но она влияет на усиление шума. Для вычисления усиления шума нужно мысленно заземлить входы, тогда данная цепочка оказывается подключенной параллельно заземленному резистору делителя ОС. Усиление шума на высоких частотах возрастает (штриховая линия на графике), что делает усилитель устойчивым.

На исходном рисунке АЧХ Ку холостого хода в районе пересечения с АЧХ КуООС, указанного стрелкой 1, идёт равномерно и пересекаются они уже под правильным углом 6 дБ/октаву (20 дБ/декаду), поэтому по исходному рисунку непонятно, на кой ляд, вообще, нужен обход этого участка поверх этой точки. Вновь введёнными элементами, стрелка 2, АЧХ изменена до реальной: имеется спад со скоростью 18 дБ/октаву (60 дБ/декаду), который невозможно скомпенсировать обычным конденсатором в ООС, дающим наклон АЧХ КуООС 6 дБ/октаву (20 дБ/декаду): 18 - 6 = 12 дБ/октаву, что означает возбуд. С применением корректирующей цепи RnCn пересечение кривой Aol c кривой Zf/Zl проходит под правильным углом, возбуда нет. Расстояние от развилки Aol до кривой Zf/Zl показывает запас по усилению: очевидно, что с увеличением Ку хх и сдвигом кривой Aol вправо пересечение её c кривой Zf/Zl произойдёт не столь удачно. [Sagittarius]

Бывает еще смешнее - между входами ОУ может быть включен просто резистор (Analog Dialogue Volume 46 Number 4). На усиление полезного сигнала он влияния оказывать не будет, а вот усиление шума увеличится, так как для шумового сигнала этот резистор нужно рассматривать заземленным, т.е. он оказывается включенным параллельно нижнему резистору делителя обратной связи. Такой вариант хуже варианта с RC-цепочкой, так как усиление шума будет увеличено во всей полосе частот, что приведет к повышенному шуму на выходе ОУ. Как пример использования этого трюка, на рисунке ниже показан ОУ, внутри скорректированный до усиления 10, но который используется при усилении 2 и при этом устойчив. Казалось бы, зачем это делать, если есть ОУ с внутренней коррекцией до усиления 1? Смысл в том, что декомпенсированные ОУ имеют выше скорость нарастания и меньше время установления. Все эти качества частично сохраняются при использовании данного трюка.

Более полно об этой коррекции - в блоге Леонида Ивановича Ридико, автора серии усилителей по схемотехнике ВВ (Видерхолда).
https://leoniv.livejournal.com/224618.html

 

[YuriyB]

Потом нажимаете кнопку "Сделать красивую АЧХ" и программа сама рассчитает вам ваш усилитель, даже думать ни о чём не надо.

Это ту которая между ушами? ;D

 

[Sagittarius]

...но не у всех.

 

[YuriyB]

Решил попробовать перенести точку подключения РС коррекции с базы на эмиттер входного транзистора ДК.
Получилось интересно.
На картинке представлено 2 варианта подключения РС коррекции. Левый, РС цепь подключена к базе, правый к эмиттеру. Цепь выделена зелёным цветом. Задан шаг изменения ёмкости конденсатора от 50 до 1050 пФ, со степом 200пф. Коррекция, начиная с 200пФ практически незначительно влияет на ход АХ, но зато идёт рост ФХ, т.е. расширение зоны устойчивости усилителя и в случае с эммитерной коррекцией вплоть до 1МГц, при С23=1000пФ.
1. Есть ли какие отрицательные стороны у такого типа коррекции, применительно к варианту с подсоединением к эмиттеру?
П.С.
2. Есть ли возможность в ЛТС задавать степ для 2х и более параметров одновременно? Если да, то нужен пример директивы.

 

[Rus2000]

КОррекция на опережение.
Вокруг эмиттерных резисторов обычно включается.
Глянь в Чебурашке или в ВВЧ..

 

[Sagittarius]

Никто этого не делал, поэтому никто ничего не подскажет. Как вариант - очень хорошо, можно заложить дорожку на плату и проверить практически.

 

[Rus2000]

Не могу понять преимуществ перед обычным включением этой цепочки в эмиттерах.

 

[YuriyB]

КОррекция на опережение.
Вокруг эмиттерных резисторов обычно включается.
Глянь в Чебурашке или в ВВЧ..

Если имеется ввиду конденсатор включённый паралельно эмиттерному резистору, то при его увеличении(С2 на рисунке) фаза начинает сильно убегать вправо(ушла на 2,5МГц) и надо поправлять остальные цепи коррекции, чтобы фазу вернуть на место.
А в новом виде - фаза стоит практически на месте(уход вправо на 80кГц при изменении ёмкости конденсатора с 500пФ до 1000пФ), увеличивается только площадь выше 180град, при увеличении емкости конденсатора С23(второй рисунок). Амплитуда фазы растёт с уменьшением сопротивления R53.

 

[Rus2000]

Попробуй свою рц-цепочку между эмиттерами.
База с эмиттером эквипотенциальны на переменке...

 

[YuriyB]

Попробуй свою рц-цепочку между эмиттерами.
База с эмиттером эквипотенциальны на переменке...

Хорошо видно, что при переносе РС цепочки на расположение между эмиттерами, фазу опять унесло сильно вправо(1й график).

 

[Rus2000]

Правильно.
Эмиттеры - более низкоомная точка.
Тут тау рц-цепи задается только ц, р, и р эмиттеров.
А у тебя добавляется еще и Р ООС.

 

[YuriyB]

Анонс... Влияние одной RC цепочки...

 

[Rus2000]

Схемы, комментарии, выводы будут?

 

[YuriyB]

Схемы, комментарии, выводы будут?

Освобожусь, пост допишу. Во второй половине дня.

 

[Rus2000]

Ок.

 

[YuriyB]

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! В железе данная коррекция не проверялась. Это всё происки исследовательского отдела НКВД.

При отладке модели усилителя ТУ-134, была замечена одна особенность, влияние конденсатора включённого определённым образом на вид АЧХ, в области 20кГц. Происходило расширение полосы пропускания.

https://rcl-electro.ru/attachments/%D0%90%D0%9D-148-%D0%A2%D0%B8%D0%B0%D0%BD-png.3794/

Это натолкнуло на мысль, что такая коррекция существует, только её надо найти и в других усилителях. Благодаря симулятору такая коррекция была найдена и представляет собой РЦ цепочку, включаемую с эмиттера транзистора раскачивающего УН, на ИНВ вх УМ.
При наличии в эмиттерах ДК катушки индуктивности, коррекция становится очень жёсткой. Для некоторых моделей достаточно ёмкости в 1пФ, чтобы усилитель "опрокинулся" по фазе.Чтобы этого не происходило, приняты меры по "смягчению" действия этой РЦ цепи. Ёмкость конденсатора может варьироваться от 10 до 50пФ, в зависимости от степени смягчения, что позволяет более плавно настраивать Ку на 20кГц.
Как видно на приведённых диаграммах в посте выше, с помощью данной коррекции можно выровнять и снять всё усиление в звуковом диапазоне частот. Действие коррекции заметно на графике ИМИ, происходит понижение плечиков 18/21кГц.
Дополнительный бонус, улучшение КОНИП на ВЧ как в положительном так и в отрицательном плече(красный график без дополнительной РЦ цепи). Правда в положительном плече немного хуже становится на НЧ в районе 100Гц.

Действие этой коррекции проверено на минимум 5ти разных моделях УМ(Малыш, Светлячок, Мастер, Минимастер, Криптон).

Ещё из особенностей:

1. конденсатор стремиться сдинуть фазу вправо, последовательный резистор возвращает её на место.
2. чем ближе к базе тр-ра ООС подключается коррекция, тем больше вправо расширяется зона её действия.
3. для сужения зоны действия РЦ цепь подключается в между резисторами ООС(основной резистор ООС состоит и двух).
4. даная коррекция применима и в УМ с ОУ на входе, в качестве примера изменение АЧХ УМ Ломакина-Паршина вплоть до опрокидывания.
5. отключение-подключение даной РЦ цепи очень незначительно влияет на АЧХ с замкнутой петлёй ОООС.

Все тезисы проилюстрированы в даном сообщении.

Выводы:

1. При разводке ПП усилителей с катушкой в ДК надо стремиться к минимальной паразитной ёмкости между инв.ВХ и базой/эмиттером тр-ра раскачивающего УН(первый тр-р Баксандала), чтобы сверхлинейник не превратился в "тыкву".
2. С Мастера думаю можно снять все 130дБ/20кГц, но мешает конденсатор С2. Надо лопатить коррекцию.
3. Виктор был прав, мы ещё с 2х-каскадниками на обычном ДК не всё сделали.
4. Коррекция наше фсё.

Готов выслушать конструктивную критику.

 

[Rus2000]

В ВВЛП ПОС с выхода на вход последнего каскада УН, боюсь, стабильности не добавит. Надо проверять, как разброс параметров ОУ, коррекции и т.д. будет влиять на схему...
Многопетлевые схемы Неуч любит, надо у него спросить.
Две другие схемы неинформативны, надо открывать более полные схемы, которых под рукой нет...

 

[Rus2000]

И движок форума отображает рисунки либо вписанными в экран, либо в масштабе 100%.
В первом случае на смартфоне все мелкое и детали не видны, а во втором случае за деревьями не видно леса и замахаешься прокручивать картинку туда-сюда...