Усилители мощности АТОМ. На минимуме активных элементов. Сверхлинейные.

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
10,407
3,773
Плюк
Иван П интересовался, можно ли выполнить УН сверхлинейного усилителя на 3-5 транзисторах
возможно ли сделать сверхлинейник на 4-5 транзисторах в УН?
50W 4 ом AB <0,001% 20 кил

Без применения петли ООС, т.е. используя только локальные ООС в пределах одного каскада усиления, выполнить сверхлинейный УН на 3-5 транзисторах не представляется возможным.
Для безООСного УН приходится применять специальные меры по линеаризации каждого узла и каскада, и пяти транзисторов для решения такой задачи явно недостаточно.
Поэтому будем рассматривать только варианты УН с применением глубокой ОООС.

На трех транзисторах выполнить сверхлинейный УН не удается, т.к. выходной каскад УН на одном транзисторе с вольтодобавкой недостаточно линеен. Поэтому приходится ставить два транзистора на выход УН, и для набора усиления остается один единственный транзистор, что не позволяет сделать инвертирующую схему с достаточным усилением..
УН должен быть инвертирующим, т.к. в случае неинверта на борьбу с синфазной составляющей сигнала опять не хватает транзисторов (для ГСТ и цепей слежения).
Для создания инвертирующего УН требуется нечетное количество инвертирующих каскадов (т.е. ОЭ).
Одного каскада недостаточно для набора усиления, а пять каскадов не соответствует условиям задачи, т.к. транзисторов не хватит.
Т.о. единственный подходящий вариант - 3 инвертирующих каскада усиления.
Еще при разработке УМ "ОПУС" (Очень Простой Усилитель) рассматривались варианты замены дифкаскадов одиночными каскадами с ОЭ, но они были отложены в тумбочку ввиду большей суммарной эффективности дифов, т.е. более простой/доступной/линейной схемы в общем итоге. Ведь даже один лишний конденсатор в схеме часто стОит как жменя транзисторов.
Но раз уж возник принципиальный вопрос возможности создания сверхлинейного УН на минимальном числе транзисторов, то надо этот вопрос решить.

Несколько базовых вариантов инвертирующих УН на четырех транзисторах:
3OE-NNP.gif
3OE-PNP.gif
Ну и еще варианты, комплементарные этим двум.

Несколько базовых вариантов инвертирующих УН на пяти транзисторах:
3OE+OB-NNN.gif
3OE+OB-NPN.gif
3OE+OB-PNN.gif
3OE-DKNP.gif
3OE-DKnNP.gif

Тут можно вволю поэкспериментировать с комбинациями транзисторов разных типов проводимости.
Но главная задача - набрать усиление и скорректировать все это хозяйство для обеспечения стабильности.

Были проверены и четырех-, и пятитранзисторные версии.
Для начала рассмотрим минимальный вариант - 4 транзистора в УН.
 
Последнее редактирование:

Rus2000

I=U/R
17 Окт 2017
10,407
3,773
Плюк
УМ "Атом-4" (Бериллий). Сверхлинейный. УН выполнен на четырех транзисторах.

Схема (параметры на картинке):
ATOM_v13_SHM.gif

91дБ петлевого усиления на частоте 20кГц:
ATOM_v13_Loop.gif

Интермоды 19+20к (20В/8Ом):
ATOM_v13_IMD.gif

АЧХ:
ATOM_v13_AC.gif

Клип:
ATOM_v13_Clip.gif

Клип, конечно, ужасен.
Решений несколько:
- снизить усиление на 10-15дБ. Клип улучшится, но искажения подрастут.
- поставить безынерционный лимитер на входе. Но выйдем за лимит транзисторов.
- поработать с цепями антиклипа в имеющейся схеме. Но эти цепи могут стать сложнее, чем добавление пары транзисторов в схему УН.

Т.о. принципиально возможно сделать УН сверхлинейного УМ всего на четырех транзисторах.
Другое дело, что эта кажущаяся экономия, по всей видимости, не имеет особого смысла.

Но что особенно интересно и показательно:
Этот простейший усилитель в разы линейнее, чем усилители Кена Ишиваты 90-х годов выпуска, которые один супермодератор пиарит в Рунете под псевдонимом "HaTaлu", выдавая за собственную разработку.
 
Последнее редактирование:

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