Песочница

[catBot]

Решил сравнить работу нескольких схем генераторов стабильного тока (в неких определённых условиях). Токозадающие резисторы подобраны так, чтобы в отсутствие возмущающего воздействия токи были примерно равны при температуре +27°C.

Кроме температурной зависимости тока поинтересовался КНИ. Из относительно высокоимпедансных - каскад на Q4 имеет наименьшие значения КНИ и ухода величины тока.
(Мне показалось странным, что) каскадирование, если и увеличивает импеданс, то весьма незначительно.
Каскад на JFET'е хоть и не показывает высокого импеданса, сохраняет его (импеданса) величину до гораздо более высоких частот.

Вопрос:

• насколько важен параметр КНИ для генератора стабильного тока, задающего режим дифференциального каскада на биполярных транзисторах (в неинвертирующем УНЧ с ООС)?

 

[12943]

Чтобы получить ответ, нужно сравнить усилитель с ГСТ и усилитель с идеальным источником тока.
Вот я сравнил:

 

[alexcp]

Для ГСТ - генератора стабильного тока - очевидно, важна именно стабильность тока при при изменении приложенного к ГСТ напряжения в рабочем диапазоне частот, а не линейность зависимости тока от напряжения.

В дифкаскаде (ДК) переменная составляющая напряжения на ГСТ "хвоста" примерно равна синфазному входному сигналу (Uбэ или Uзи транзисторов ДК меняются мало). В инверте синфазный входной ДК сигнал равен нулю, и каскод не нужен, да и сам ГСТ часто можно заменить на резистор. В неинверте синфазный входной сигнал ДК равен входному сигналу усилителя. Если ток ГСТ плавает вместе с сигналом, то крутизна характеристики транзисторов ДК плавает вместе с ним, что увеличивает искажения.

 

[catBot]

Если ток ГСТ плавает вместе с сигналом, то крутизна характеристики транзисторов ДК плавает вместе с ним, что увеличивает искажения.

Потому и спросил, что у всех приведённых схем ГСТ имеется зависимость тока от возмущающего напряжения. К тому же - увеличивающаяся с ростом частоты возмущения.

 

[catBot]

Добрый день!

Не знаю, будет ли кому-нибудь интересно. Я померил динамическое сопротивление нескольких ГСТ на частотах 1kHz, 20kHz и 400kHz:

• Measured at 1kHz
  Rdin_Ref=7k5
  Rdin_JFET=122k
  Rdin_NMOS=105k
  Rdin_PMOS=1.7e+06
  Rdin_Q2=961k
  Rdin_Q4=5.21+06
  Rdin_Q5=5.86+06
  Rdin_Q8=5.84+06
  Rdin_Q11=5.67e+06
• Measured at 20kHz
  Rdin_Ref=7k5
  Rdin_JFET=122k
  Rdin_NMOS=105k
  Rdin_PMOS=1.6e+06
  Rdin_Q2=769k
  Rdin_Q4=1.33e+06
  Rdin_Q5=1.52e+06
  Rdin_Q8=1.49e+06
  Rdin_Q11=1.44e+06
• Measured at 400kHz
  Rdin_Ref=7k5
  Rdin_JFET=122k
  Rdin_NMOS=91k
  Rdin_PNOS=252k
  Rdin_Q2=64k
  Rdin_Q4=69k
  Rdin_Q5=78k
  Rdin_Q8=77k
  Rdin_Q11=74k

В некотором смущении не знаю, какой вариант ГСТ предпочесть?
На сочетании PMOS и PNP получается самый "высокочастотный", на N-JFET'е - самый "ровный", а BJT'шные имеют высокий импеданс на низких частотах, но сильно теряют на ультразвуке.

 

[Rus2000]

В случае ГСТ, питающего входной диф, амплитуда синфазной составляющей которого не очень велика (единицы-доли вольта), гоняться за блохами нет особого резона.
Т4, Т5, Т8, Т11 и М2 - лучшие.
Т2 - рядом с ними.

Выше тов. Зеленый подсказывал, что нужно смотреть, как меняется рабочая точка транзисторов дифа в течение периода сигнала.
Часто бывает достаточно и простого резистора в хвосте дифа, чтобы стабилизировать его рабочую точку с приемлемой точностью.

 

[catBot]

Если не брать ГСТ на JFET'е, у которого маловат импеданс, то мне больше всего нравится каскад на Q5, так как из всех (кроме J1) у него наименьшая температурная зависимость тока.

 

[12943]

у него наименьшая температурная зависимость тока.

В этом ничего хорошего нет.

 

[catBot]

У меня сложилось впечатление, что от свойств ГСТ зависит поведение УНЧ при входной перегрузке.

 

[!Neofit]

Используйте инвертирующее включение и всё будет железо-бетонно.
Почему этой возможностью пользуются так не часто?

 

[alexcp]

Низкое входное сопротивление и зависимость от выходного сопротивления источника.

 

[catBot]

Выбор инвертирующий vs неинвертирующий возможен только при самостоятельном проектировании, а если исследуется уже готовый (заводской) УНЧ, то приходится работать с тем, что есть.

 

[Rus2000]

если исследуется уже готовый

В этом случае еще проще.
Даже придумывать ничего не надо.
Все уже кем-то придумано, и работает.

 

[!Neofit]

Низкое входное сопротивление

2 кОм для УМ - это уже "ниже некуда" или ещё "среднее"?

зависимость от выходного сопротивления источника

Переходим к проектированию сверхлинейных предварительных усилителей? ;-)

если исследуется уже готовый (заводской) УНЧ

Это - да.

 

[alexcp]

уже "ниже некуда" или ещё "среднее"

Кому как, источники-то у всех разные. Если у источника на выходе вот такое:

то 2кОм - норм, а если вот такое:

то и 20кОм будет маловато.

переходим к проектированию сверхлинейных предварительных усилителей

Сверхлинейные буферы уже есть, см. соответствующие темы.

 

[lopuh]

Попробуйте сделать мост.

Здравствуйте! Есть желание спаять балансный мостовой усилитель, схемку и модель-прикладываю. В полной мере подсказкой AlexCP по организации композита воспользоваться не сумел, получилось тупенько…
Если не затруднит, посмотрите, пожалуйста, на предмет возможных гадостей при запуске в железе…
Основные сомнения:
-ток покоя ВК, в модели сейчас сильно выражена перекомпенсация, с увеличением температуры ток покоя падает;
- стоит ли делать среднюю точку по питанию для 2 вывода 1632? Или лучше организовать «среднюю точку» нагрузки и соединить ее с выводом Vocm?
Может быть, еще чего-то существенного не заметил…

 

[alexcp]

Нарядно

Использование параллельника в качестве ВК обсуждалось в теме УМ "Ностальгия", и там

пришли к выводу, что схема в широкие массы не годится

О причинах лучше спрашивать у авторов "Ностальгии". Они же, может быть, подскажут про термостабилизацию.

Независимо от этого, по одной паре выходных транзисторов для такой нагрузки маловато - частотные характеристики пары 5200/1943 (да и почти любых других мощных биполяров) при малых напряжениях Uкэ серьезно портятся при токе коллектора около 4 ампер, что может испортить клип. С другой стороны, с такой коррекцией Фед низкий, может, оно и ничего.

Vocm со средней точкой нагрузки лучше не соединять, получится ПОС по синфазному сигналу. Можно прикрутить инвертирующий интегратор.

 

[lopuh]

alexcp, спасибо!​

Vocm со средней точкой нагрузки лучше не соединять, получится ПОС по синфазному сигналу

Да, я протупил, сигнал с выхода, как минимум, должен быть инвертирован. Значит, постоянку в каждом полумосту будет отслеживать вложенная петля ООС.

по одной паре выходных транзисторов для такой нагрузки маловато - частотные характеристики пары 5200/1943 (да и почти любых других мощных биполяров) при малых напряжениях Uкэ серьезно портятся при токе коллектора около 4 ампер

Да, вторая пара бы не помешала... Но для попробовать-кажется слишком жирно... Минимальное напряжение К-Б у выходников -примерно 6В, вроде бы, должно работать (из опыта борьбы с этими транзисторами), по ОБР- тоже проходим. Возможно, поосторожничаю- снижу питание 826 на пару вольт.

О причинах лучше спрашивать у авторов "Ностальгии". Они же, может быть, подскажут про термостабилизацию

Может, подскажут)) Надеюсь...

 

[digital]

Три дифа пока никто не показывал.

Можно и три, вай нот.

 

[catBot]

Показанный результат перегрузки входа на частоте 20kHz - считается нормальным?
Или на всех частотах должно быть не хуже, чем показано для частоты 1kHz?