Сверхлинейный УМ Парус (ВВЧ, ПараФинн), или сгибаем обратно разогнутый дифкаскад Видерхольда

Sagittarius

Витя "интеграторовед" Подлец сквернослов плагиатор
1 Мар 2017
28,741
5,579
Гейропы
ru.wikipedia.org

Alan Bins

Штурман Билли
1 Апр 2018
4,951
1,936
40
Мне нехорошо уже от чтения такого требования, а каково разработчику? Скажите лучше - дополнить универсальную версию новой возможностью - это будет адекватно.
Так чего сложного?

Все уже отслушали и измерели.

Просто на плате надо предусмотреть установку транзисторов в корпусе ТО-92 или ТО-126 и возможность
установки стабилитронов разгрузки.

И все!

P.S Сие есть не руководство к действию,а мое скромное мнение.
Просто будут разные варианты для сборщиков.
Каждый может выбрать себе версию по вкусу.
 
Последнее редактирование:

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
Чего там Алекс мозги парит со своим Мультисимом? :)
Ишаку понятно, что в высоковольтном усе 1380/3502 лучше, чем 5551/5401 со стабилитронами.
Также понятно, что каскодирование лучше, чем использование стабилитронов.

Здесь линейность дифа не является слабым звеном.
Это видно в симуляторе, это слышно ушами и измерено приборами...

И вообще, пусть даст людям модели. Чего он зажал их, как будто это его интеллектуальная собственность? :)
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
Ну да, и Видерхольд-Сухов-Агеев. :)
 
Последнее редактирование:

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
Во второй схеме нужно ставить ТО-126 в каскод. Потому что питание нормального УН будет порядка 60-65 вольт в плечо и ТО-92 тут все-равно не поможет.
И доп потребление от шины питания ОУ будет 5мА с изменением от нуля до 10мА в клипе.
 
Последнее редактирование:

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
Т.е. надо каскодировать оба транзистора дифа двумя 1380/3502.
И что мы выигрываем в итоге?
Я эти все варианты с каскодами, разгрузками и т.д. проверял неоднократно.
Пришел к выводу, что усложнять нет смысла.
Либо ставим транзисторы, соответствующие по мощности заданному уровню питания УН, либо, в крайнем случае, разгружаем менее мощные транзисторы простыми стабилитронами до приемлемой рассеиваемой мощности.
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
Опять же, Алекс разгрузил каскодом простой однодифовый вариант.
В двухдифовом зеркальном получается гораздо веселее! :)
Но и такая версия есть, на случай, если кому-то понадобится.
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
Регулярно поступают замечания о том, что можно решить проблему повышения питания УН Паруса/Парафинна лучше/правильнее, чем было предложено ранее в этой теме.
Чтобы каждый раз не объяснять, почему какой-либо узел сделан именно так, а не иначе, постараюсь более подробно описать различные варианты, их плюсы и минусы.

Начнем с самой простой версии усилителя с одним дифкаскадом в УН.
С самого начала первая версия Паруса проектировалась под питание +-35 вольт с тем расчетом, чтобы в ней можно было по-максимуму применить доступные/популярные транзисторы типа 5551/5401 или аналогичные. Так сказать, простая "народная" версия усилителя.
Эта версия разгоняется по питанию до уровня 40-42 вольта, не более.
Ограничение связано с тем, что при повышении рабочих напряжений на транзисторах УН и ВК в корпусах ТО-92 начинает рассеиваться слишком большая мощность.
Устанавливать их на индивидуальные радиаторчики из подходящих медных трубок считаем нецелесообразным.

Для безопасной работы УН при питании более 40 вольт в плечо, нужно заменить все транзисторы в корпусах ТО-92 на подходящие по параметрам транзисторы в корпусах ТО-126. Это 1380/3502 и аналогичные им (1381/3503, 1540/3599 и т.д.).
Есть еще один способ - параллельное включение транзисторов, но он приводит к заметному усложнению схемы и разводки ПП.
Для самой простой версии УМ придется добавить 7 транзисторов и 7 резисторов.
При наличии острой необходимости и желания, такую версию можно сделать самостоятельно, но пока считаем ее использование нецелесообразным.

Таким образом, при питании более 40 вольт в плечо в тех узлах, где размах коллекторных напряжений транзисторов максимален (на выходе УН и в первом каскаде выходных повторителей) нужно применять транзисторы в ТО-126. К тому же транзисторы первого каскада тройки выходных повторителей лучше устанавливать на общий радиатор ВК для повышения точности работы термостабилизатора. Корпус ТО-92 плохо подходит для крепления на радиатор.

А вот в дифкаскаде можно тем или иным способом ограничить рассеиваемую мощность транзисторов дифа и тем самым сэкономить на менее доступных транзисторах в ТО-126.
Варианты такого ограничения мы и рассмотрим.

Можно запараллелить транзисторы ДК:
VVChe-2019_v25_Paired.gif
Неплохое решение. Снижает вдвое рабочие токи транзисторов, что позволяет при прежней рассеиваемой мощности удвоить безопасное питающее напряжение УН, т.е. увеличить его до 70-80 вольт.
Но в этом случаее для введения LR-коррекции потребуется две катушки вместо одной (а в симметричной версии УН - 4 катушки!).

Можно ограничить напряжение каскодированием дифа с опорой на питание ОУ:
VVChe-2019_v25_Casc_15.gif
Способ хороший, но раз уж мы договорились не ставить более мощные транзисторы в ТО-126, то и выигрыш получается не очень большой - питание УН не более 50-55 вольт в плечо, чего во многих случаях может оказаться недостаточно.

Можно попробовать убрать из предыдущей схемы один "лишний" транзистор:
VVChe-2019_v25_Casc_15-1.gif
В этом случае на 4-5мА увеличивается нагрузка на шину питания ОУ, но самое главное, в клипе эта нагрузка будет меняться от 0 до 10мА в такт с сигналом. Дополнительно модулировать питание ОУ в клипе - не самое лучшее решение. А при симметричной схеме УН этот расколбас будет наблюдаться в обеих шинах питания ОУ.
Ну и эта схема имеет то же самое ограничение в 50-55 вольт питания УН (если мы не ставим ТО-126).

Можно равномерно распределить мощность между транзисторами ДК и каскодов:
VVChe-2019_v25_Casc05.gif
В этом случае максимальное безопасное напряжение питания УН получается порядка 70-80 вольт, что удовлетворяет требованиям к любительским УМ чуть более, чем полностью.
При этом рассеиваемые мощностм всех четырех транзисторов всегда примерно равны, независимо от величины питающего напряжения.
При низком напряжении питания (менее 45-50 вольт) можно применять в ДК и каскодах практически любые маломощные транзисторы.
Пожалуй, это самый эффективный из простых способ повышения питания УН.

Еще один способ разгрузки транзисторов ДК - применение стабилитронов:
VVChe-2019_v25_Zeners.gif
Тут главное - не увлекаться величиной напряжения стабилизации. Нужно зафиксировать рабочее напряжение коллекторов на уровне порядка 30-35 вольт, а "лишнее" напряжение погасить стабилитронами.
Эта схема при своей простоте позволяет получить безопасное питание УН порядка 65 вольт, чего в большинстве случаев вполне достаточно для любительских УМ.
Переживания насчет больших шумов стабилитронов лишены оснований по двум простым причинам: во-первых здесь стабилитроны просто транслируют ток от дифа к ОБ, если они по дороге не сливают этот ток куда либо, то и беспокоиться не о чем, а во-вторых, перед дифкаскадом у нас есть 60+дБ усиления, которые не оставят шуму никаких шансов в звуковом диапазоне частот. Более того, стабилитроны стоят в опорах каскадов с ОБ во многих усилителях (УМВВ, ВВС, СЛА и т.д.) и на их шумы еще никто не жаловался.
Эта схема была отслушана и обмерена. Влияние стабилитронов на звук и линейность не обнаружено.
Именно по причине своей простоты и эффективности схема со стабилитронами и была выбрана в качестве рабочей.

Для симметричной версии УН все вышеизложенные способы тоже верны.

Еще раз хочу отметить, что при повышении питания выше +-40 вольт, самым правильным решением является применение более мощных транзисторов в дифкаскаде.
Однако можно сделать схему доступнее и дешевле, не теряя при этом линейности, даже с использованием обычных 5551/5401.

При увеличении напряжения питания нужно также позаботиться о безопасной работе ГСТ дифкаскада.
Позже рассмотрим этот вопрос поподробней, если потребуется.
 
Последнее редактирование:

zoog

Постоялец
8 Окт 2019
172
28
43
Добавлю, что +2..3В сигнала (+20%) вых. мощности можно получить вольтодобавкой. Если не трудно - обмерьте и такой вариант, он, кстати, позволит повысить линейность УН заменой диодов 1,3В на стабилитроны 4,7..6,2В.
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
От вольтодобавки питать весь УН, кроме ВК?
Или кроме драйверов и ВК?
 

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
13,143
6,660
Плюк
С другой стороны, махонький транс с двумя обмотками на 10 вольт позволяет решить все проблемы, причем и на постоянном токе тоже.
 

zoog

Постоялец
8 Окт 2019
172
28
43
Всё, что после развязки - её-то и используем как элемент вольтодобавки.
махонький транс с двумя обмотками на 10 вольт ещё надо где-то выбирать и заказывать, если он китайский - то может загадить всё вокруг наводками, а главное - для многих даже замена резисторов диодами оказывается непосильной задачей.
 

О Нас

  • Наше сообщество существует уже много лет и гордится тем, что предлагает беспристрастные и критические обсуждения среди любителей радиоэлектроники. Мы каждый день работаем над тем, чтобы быть лучше.

Быстрая Навигация

Пользовательское Меню