Rus2000
I=U/R
Попробуем выяснить, какова линейность транзисторной части.
Собираем схему, настраиваем режимы с помощью идеальных источников тока:
Сразу бросается в глаза, что первый каскад УН "усиливает" сигнал в R19/R18 раз (390/1000 = 0,39 = -8,2дБ). Т.е. он, на самом деле, ослабляет сигнал в 2,5 раза.
Т.е. на входе каскада амплитуда сигнала, к примеру, 10 вольт, а на выходе - всего 4 вольта.
Ослабитель внутри усилителя.
Гениальное решение.
Такого нет ни у Брагина, ни у Арасланова, ни у Митрофанова, ни даже у Теслы 70-х годов прошлого века.
Ну да ладно, может быть потом сигнал резко усилится?
Меняем нагрузку в последовательности 2, 4, 8 и 10к Ом и наблюдаем за токами всех каскадов при максимальной выходной мощности:
Входной сигнал во всех пяти случаях одинаковый.
Меняем уровень сигнала от 1-го ватта до максимальной мощности, при R нагрузки 4 Ома:
Внезапно, оказывается, что при сопротивлении нагрузки ниже 8 Ом в отсечку влетают ВСЕ транзисторы УН. Т.е. каждый полупериод сигнала половина всей этой конструкции влетает в отсечку и выходит из нее. Т.е. ВСЕ транзисторы усилителя проходят весь диапазон нелинейности своих ВАХ от нуля до максимального рабочнго режима по два раз за период.
Как считаете, такое поведение схемы способствует снижению искажений и улучшению характера звучания?
Кстати, в названии всех схем от v2 до v7 написано что-то про "ЭА" ("Усилитель с экономичными токами покоя (режим ЭА)").
НЯП, "ЭА", это такой режим, при котором обеспечивается работа выходников без отсечки (т.е. как бы режим "А") но при низком токе покоя (т.е. "Э"- Экономичный).
Пока что никто не смог показать, каким образом здесь работает режим ЭА, если в отсечку залетает каждое плечо транзисторной части целиком.
В общем-то, понятно, что про линейность транзисторной части можно сразу забыть. Это генератор искажений.
Но нам желательно знать точно, сколько этих искажений генерится.
Поэтому добавляем анализ Фурье (.four 20k 20 v(out)) и наблюдаем такую зависимость искажений от сопротивления нагрузки:
Rнагр, Ом _ Кг(20к), %
10к __ 0,2
8 ____ 1,4
4 ____ 2,5
2 ____ 4,2
Эта штука даже без нагрузки (просто на голого Цобеля!) генерит неслабую искажуху. При подключении нагрузки ситуация становится просто катастрофической.
Но еще примечательнее, что с уменьшением R нагрузки не только резко растут искажения, но и уменьшается выходной сигнал:
(Амплитуда на входе неизменна, и составляет 6,8 вольта).
Т.е. даже при наличии местной ООС выходное сопротивление транзисторной части составляет примерно 2 Ома.
Давайте посмотрим, какова глубина петли ООС транзисторной части.
Rнагр, Ом __ LG(20к), дБ
10к __ 34
8 ____ 18
4 ____12
2 ____ 6
Т.е. мало того, что даже без нагрузки петлевого усиления в этой петле с гулькин нос, так с уменьшением R нагрузки оно (петлевое усиление) еще и катастрофически падает.
Отключаем петлю ООС и наблюдаем за усилением и собственной линейностью транзисторной части:
Усиление зависит от нагрузки следующим образом:
Rнагр, Ом _ Gain(2к), дБ (раз)
10к ___ 61 (1000)
32 ____ 43 (140)
16 ____ 37 (71)
8 _____ 31 (36)
4 _____ 25 (18)
2 _____ 19 (9)
График:
Хорошо видно, что усиление мизерное, да еще и резко падает при уменьшении R нагрузки.
Ради смеха можете подключить на выход эквивалент какой-нибудь АС, и понаблюдать график усиления.
Выбираем лучший реальный случай (нагрузка 8 Ом) и смотрим собственную линейность в диапазоне мощностей 1-50Вт:
P, Вт _ Кг(20к), %
1 ____ 7,3
10 ___ 5,2
25 ___ 5,0
50 ___ 5,5
Искажения катастрофические и видны невооруженным глазом.
Собираем схему, настраиваем режимы с помощью идеальных источников тока:
Сразу бросается в глаза, что первый каскад УН "усиливает" сигнал в R19/R18 раз (390/1000 = 0,39 = -8,2дБ). Т.е. он, на самом деле, ослабляет сигнал в 2,5 раза.
Т.е. на входе каскада амплитуда сигнала, к примеру, 10 вольт, а на выходе - всего 4 вольта.
Ослабитель внутри усилителя.
Гениальное решение.
Такого нет ни у Брагина, ни у Арасланова, ни у Митрофанова, ни даже у Теслы 70-х годов прошлого века.
Ну да ладно, может быть потом сигнал резко усилится?
Меняем нагрузку в последовательности 2, 4, 8 и 10к Ом и наблюдаем за токами всех каскадов при максимальной выходной мощности:
Входной сигнал во всех пяти случаях одинаковый.
Меняем уровень сигнала от 1-го ватта до максимальной мощности, при R нагрузки 4 Ома:
Внезапно, оказывается, что при сопротивлении нагрузки ниже 8 Ом в отсечку влетают ВСЕ транзисторы УН. Т.е. каждый полупериод сигнала половина всей этой конструкции влетает в отсечку и выходит из нее. Т.е. ВСЕ транзисторы усилителя проходят весь диапазон нелинейности своих ВАХ от нуля до максимального рабочнго режима по два раз за период.
Как считаете, такое поведение схемы способствует снижению искажений и улучшению характера звучания?
Кстати, в названии всех схем от v2 до v7 написано что-то про "ЭА" ("Усилитель с экономичными токами покоя (режим ЭА)").
НЯП, "ЭА", это такой режим, при котором обеспечивается работа выходников без отсечки (т.е. как бы режим "А") но при низком токе покоя (т.е. "Э"- Экономичный).
Пока что никто не смог показать, каким образом здесь работает режим ЭА, если в отсечку залетает каждое плечо транзисторной части целиком.
В общем-то, понятно, что про линейность транзисторной части можно сразу забыть. Это генератор искажений.
Но нам желательно знать точно, сколько этих искажений генерится.
Поэтому добавляем анализ Фурье (.four 20k 20 v(out)) и наблюдаем такую зависимость искажений от сопротивления нагрузки:
Rнагр, Ом _ Кг(20к), %
10к __ 0,2
8 ____ 1,4
4 ____ 2,5
2 ____ 4,2
Эта штука даже без нагрузки (просто на голого Цобеля!) генерит неслабую искажуху. При подключении нагрузки ситуация становится просто катастрофической.
Но еще примечательнее, что с уменьшением R нагрузки не только резко растут искажения, но и уменьшается выходной сигнал:
(Амплитуда на входе неизменна, и составляет 6,8 вольта).
Т.е. даже при наличии местной ООС выходное сопротивление транзисторной части составляет примерно 2 Ома.
Давайте посмотрим, какова глубина петли ООС транзисторной части.
Rнагр, Ом __ LG(20к), дБ
10к __ 34
8 ____ 18
4 ____12
2 ____ 6
Т.е. мало того, что даже без нагрузки петлевого усиления в этой петле с гулькин нос, так с уменьшением R нагрузки оно (петлевое усиление) еще и катастрофически падает.
Отключаем петлю ООС и наблюдаем за усилением и собственной линейностью транзисторной части:
Усиление зависит от нагрузки следующим образом:
Rнагр, Ом _ Gain(2к), дБ (раз)
10к ___ 61 (1000)
32 ____ 43 (140)
16 ____ 37 (71)
8 _____ 31 (36)
4 _____ 25 (18)
2 _____ 19 (9)
График:
Хорошо видно, что усиление мизерное, да еще и резко падает при уменьшении R нагрузки.
Ради смеха можете подключить на выход эквивалент какой-нибудь АС, и понаблюдать график усиления.
Выбираем лучший реальный случай (нагрузка 8 Ом) и смотрим собственную линейность в диапазоне мощностей 1-50Вт:
P, Вт _ Кг(20к), %
1 ____ 7,3
10 ___ 5,2
25 ___ 5,0
50 ___ 5,5
Искажения катастрофические и видны невооруженным глазом.
Последнее редактирование:
