Расчет транзисторных схем.

[Gisteresis]

Ух ты, даже с печаткой.
Смд... неохото. Нету у меня смд, потом как нибудь сломаюсь... это целую батарею надо очередную покупать, хранить... Делаю свою печатку, выводную, одностороннюю.

Есть одно мелкое замечание. Не знаю, правомерно ли . В общем Out это куда подключается головка. XR5 это Out. А то что, что по левую сторону R27 это feed back. В любом случае задвоение наименования проводников получилось.

ПС: В связи с дачным сезоном и скорой сдачей электробезопасности затягивается у меня тема...
ППС: Печатка фирмы Слабовик, как всегда радует глаз.

[Slabovik]

Замечание справедливое, но я править не стал (потом поправлю). Потому что в реальности коллизии нет - имя контакта и имя проводника (связи) являются независимыми. Но глаз мылит, да...

А больше разных печаток - это хорошо

Кстати, если было замечено, я баловался с номиналом R15 (см. последнюю схему, где плата). Увеличение номинала увеличивает усиление по напряжению (без ООС, ну, или петлевое, как угодно можно считать), причём поначалу это увеличение практически не приводит к снижению амплитуды клиппинга, а затем где-то после 330 Ом становится заметным и анноящим. Поэтому предлагаю поэкспериментировать здесь. По модели получается, что где-то оптимально от 220~240 до 330. При этом, R16,R17 можно сделать и 47 Ом - тут большого какого-то влияния нет. Но при уменьшении R15 также нужно уменьшать (немного) номиналы R5, R7, чтобы ток VT5,VT6 не рос чрезмерно.

R23 и R25 должны быть равны, или немного меньше R21,R22. Это обеспечит ток покоя через выходные транзисторы. Если выходные транзисторы перевести в режим "C", то значительно растёт уровень гармоник от их переключения в самой неприятной области - в зоне выходных напряжений 0.1~1.0 вольта. А поскольку, работа усилителя как раз в основном происходит в этой зоне, лучше этого избегать. Но есть одно НО. Поскольку в общем случае у более мощных транзисторов для получения того же тока покоя, что у менее мощных, нужно чуть меньшее напряжение БЭ, предусмотрено параллельное подключение R24 и R26, необходимость которого нужно будет оценить при настройке усилителя.

Но есть и другой вариант. R23, R25 сделать значительно (на порядок) меньше, чем R21, R22. Это сделает режим "С" весьма глубоким, перенеся максимум искажений в зону большей выходной мощности усилителя. В общем, пробовать надо...



Но в любом случае, с током покоя 50~70 мА много лучше.

R19, R20 стали отдельными потому что так разводить удобнее - нет проводника с одного края платы на другой, который здесь начал сильно мешать...
p.s. Герберы отданы в производство.

А, действительно, кто-нибудь заметил ошибку? VT5, VT6 неверно изображены - эмиттеры должны быть вверх, вот как на схемах из симулятора. Enman,
В общем, исправил. На разводке это не отразилось, рисунок плат остаётся без изменений.

[Gisteresis]

Моя нумерация элементов

Спойлер

Предварительные наброски печатки

Спойлер

Хотелось бы услышать критику. И на какие узкие места обратить внимание? Топологию еще конечно потасую, уплотню.
1 Транзисторы кроме силовых греться будут сильно? Для них надо радиаторы предусматривать?
2 Сеть Feed Back у меня получается рядом с сетью сигнала (выход с диф.ус.) это плохо?
3 Землю заливать наверное не буду, но под плату положу лист металла или фольги какой нибудь, который соединю с землей. Так нормально?

ПС: В связи с дачным сезоном дело затягивается... да еще скоро отпуск...
Зато старый ЛАТР восстановил. Попробовал сварной корпус сделать. Боковые панели наверное на резьбовых заклепках с винтами в потай сделаю. + автомат и показометр.

Спойлер

А деталей для лабораторника все так и нет

[Slabovik]

Q3,Q5,Q7,Q10,Q11,Q16 должны быть связаны по теплу. Тепловыделение значительное только в Q3 и Q16, и по-идее остальные могли бы быть даже без радиаторов, но от температуры переходов зависит ток покоя. Следовательно, они все должны быть на радиаторе недалеко друг от друга.

По разводке. Q4, Q6 будет удобно разместить между Q8, Q9 (точнее, между R9, R11). При этом желательно в парах Q4,Q6 и Q8,Q9 обеспечить тепловой контакт (просто расположить транзисторы близко, чтобы корпуса касались друг друга, Q6 касался Q4, а Q8 касался Q9). Это уменьшит дрейф нуля от прогрева усилителя (наверное встречалась хотя бы на картинках такая конструкция.

Перемычками лучше перебросить сигнальные связи, чем земляной провод.

Экранировка усилителю вряд ли нужна (точнее, толку от неё не будет - в нём нет настолько высокоомных цепей), но толщину общего провода лучше соблюдать. По-идее, между точкой Gnd на входе и точкой Gnd, куда подключается холодный вывод динамика, сопротивление должно быть =0. Из-за того, что они разнесены по плате, ноль там условный, т.е. уже и не ноль, хотя и очень мало. Задача - сделать так, чтобы это "мало" не выросло. Любой ток, протекающий от Gnd слева до Gnd справа даёт на этом сопротивлении падение напряжения, которое затем берёт и усиливает усилитель.

Поскольку проводники не всегда получается делать настолько широкими, насколько хотелось бы (место всё-таки занимают), то при отдаче в производство плат, где есть высокая токовая нагрузка, просто заказываю "двойную" толщину меди. Типовая толщина 35 микрон (одинарная, 1 oz). Двойная, соответственно, 70 микрон (2 oz). Можно и толще, но там уже подстерегает ограничение по минимальной ширине дорожки.

Фидбак конечно лучше куда-нибудь в сторонку, но можно R27 отнести поближе к R14 и напряжение на протягиваемом вдаль проводнике станет многократно ниже, соответственно, и производимые им наводки. Поскольку R25, R26 имеют малое сопротивление, паразитные параметры проводника (в плане наводок уже на него) пренебрежимо малы.

А чего R25 такой странный, аж с пятью ногами?

Электролитические конденсаторы нужны на 25 вольт. Их диаметр будет 13 мм. Десятивольтовые более тонкие - они 10 мм (если не 8, не помню точно, вроде 10).

Рекомендую изготовлять паттерны соответственно размерам компонент - это существенно облегчает их расположение по плате.

[12943]

Странный усил - 74дБ петлевого и позорные 0,03% искажений. Сколько он у вас показывает?

[Slabovik]

А какие ваши предложения? Хотелось бы глянуть ваш вариант с пояснениями. Собственно, в пояснениях и есть суть всей темы.
Да и я всегда считал, что 3m - это 0,003
Тем более, что цель получить минимальные искажения и не ставилась, цель совсем другая (см. чуть выше). А то, что искажает в основном выходной повторитель, это тоже упоминалось. Просто потому что слабый он...

[12943]

Для 74 дБ очень плохо даже 0,003, но у меня получилось 0,03.
Если искажает ВК, значит надо выбросить Шиклай и поставить нормальный повторитель, у него собственные искажения во много раз меньше, чем у усилителя напряжения.
Насчёт цели - если в усилителе два дифкаскада, то он спокойно даёт меньше 100мк%, а большие искажения можно получить и попроще.

[Zanzib]

12943 писал(а):

очень плохо даже 0,003, но у меня получилось 0,03.

Человеческое ухо не воспринимает нелинейные искажение ниже 7%
Все остальное, аудиофилия и маркетинг.
7% конечно делать не нужно, но и за нулями гнаться смысла нет, хотя бы в поставленной в данном конкретном случае задаче.

[Slabovik]

Для 74 дБ очень плохо даже 0,003

Соберём и увидим. Что-то мне 0,003%, да и ещё на частоте 20 кГц (где глубина совсем не 74 - тут вы лукавите - а всего лишь в районе 41дБ) не видится плохим, не говоря уже, чтобы очень плохим И если на живом экземпляре будет даже 0,03% - это уже будет очень хороший результат для данного случая.

Вашего же варианта пока не видел. Покажете - я удовольствием вникну. Без всякого сарказма... Тем более, что я не понял

он спокойно даёт меньше 100мк%

это 0,0001%. Вы это серьёзно? Или там какое число должно быть? (если что, то столько даёт OPA134 со своей 120дБ 100% ООС, и то при соблюдении некоторых условий, а не в любом положении).

[HochReiter]

Человеческое ухо не воспринимает нелинейные искажение ниже 7%

Искажения синуса или суммы синусов с кратными друг другу частотами - не воспринимает, поскольку частоты спектра выходного сигнала совпадают с гармониками входного. Искажения суммы синусов с некратными частотами слышны очень хорошо. Power chord, он же квинтаккорд, он же два звука с соотношением частот 2:3 на гитаре с овердрайвом звучит, а септаккорд звучит, но так, что лучше бы не звучал?

[12943]

Slabovik писал(а):

глубина совсем не 74 - тут вы лукавите - а всего лишь в районе 41дБ)

где-то сослепу накосячил, вот нормальная картинка - 22 дБ

Вложения

Image 2.png

(83.4 KiB) Скачиваний: 323

[Slabovik]

C1 номинал в 10 раз завышен, из-за этого первый полюс очень низко уехал. У меня он на ~420 Гц. А по транзисторам позже гляну, на работу пора...

[12943]

Slabovik писал(а):

[quote="12943"] И если на живом экземпляре будет даже 0,03% - это уже будет очень хороший результат для данного случая.

Если будет для данного случая 0,03%, то это впустую потраченное время и детали.

Добавлено after 6 minutes 38 seconds:
Я впендюрил, как у Гистерезиса. Поправил, да 41 дБ. (Image 7)

Добавлено after 10 minutes 30 seconds:

Slabovik писал(а):

это 0,0001%. Вы это серьёзно? Или там какое число должно быть? (если что, то столько даёт OPA134 со своей 120дБ 100% ООС, и то при соблюдении некоторых условий, а не в любом положении).

Мощник со всякими опами я бы не сравнивал.
Вот например УНЧ50-8 (ну почти):

Вложения

Image 3.png

(80.49 KiB) Скачиваний: 229

Image 4.png

(111.42 KiB) Скачиваний: 396

Image 5.png

(101.39 KiB) Скачиваний: 363

Image 7.png

(52.78 KiB) Скачиваний: 365

[Slabovik]

Именно, что "почти". У вас в дифкаскаде на 6 транзисторов больше и питание в полтора раза выше, чем у "выхлопа". Если я подниму питание дифкаскада в полтора раза, то искажения на номинале уедут вниз более чем в три раза (можете попробовать). Но здесь не эта цель главная, увы. И без этого много транзисторов засунули...

Безусловно, у вас наверное хороший проект усилителя, но (в который раз) здесь занимаемся немного другим, а ваш проект - это совсем другой проект, с другими целями. Ломать то, что построили только потому, что кто-то поморщил носик, не будем, уж извините... Вот когда этот заработает, может и появится повод уже поработать над искажениями и подробно рассмотреть ваш вариант. Кстати, в модели у вас бета какая у транзисторов? И что с полюсами? У вас второй полюс где-то на 50~60 кГц при усилении 70+ дБ (по моим усвоенным из учебников понятиям и на основе ваших графиков он должен быть где-то в районе 200+ МГц, что на данных типах транзисторов не достижимо вовсе)

Да и мощник от операционника отличается... ничем. Суть и внутреннее строение одни, что у одного, что у другого. Разница только в мощности "выхлопа". И я вангую, что реально собранный экземпляр по вашей схеме даст Кг маленько побольше, чем в симуляторе. Впрочем, это любого касается, просто чем ниже изначальные цифры, тем эффект проявляется сильнее, увы...

Ну, а возвращаясь к теме, вот материал для "почитать". Без претензий на академичность, а для вникания в то, как это вообще делают. Также интересно найти и ознакомиться со статьями А.Петрова (журналы Радио, Радиолюбитель и т.п.) Вот, например, или вот...

[12943]

Slabovik писал(а):

Но здесь не эта цель главная, увы. И без этого много транзисторов засунули...

Вот и я про то же.
Для примера старый добрый (чуть не написал "сраный") Лин. Получен из вашего монстра удалением половины транзисторов, коррекция фонарная.
В свою очередь предлагаю вам почитать Н. Сухова и С. Агеева.

Добавлено after 14 minutes 10 seconds:

Slabovik писал(а):

Да и мощник от операционника отличается... ничем. Суть и внутреннее строение одни, что у одного, что у другого. Разница только в мощности "выхлопа". И я вангую, что реально собранный экземпляр по вашей схеме даст Кг маленько побольше, чем в симуляторе. Впрочем, это любого касается, просто чем ниже изначальные цифры, тем эффект проявляется сильнее, увы...

Вы застряли где-то далеко в прошлом, вот реальная спектрограмма железного усилителя, причём не такого барахла, как у меня. В ЛТС показывает единицы мк%.

Вложения

9кГц.jpg

(207.61 KiB) Скачиваний: 392

Image 1.png

(69.56 KiB) Скачиваний: 343

[Slabovik]

Ну, в два с небольшим раза больше, чем есть по модели согласно вот этой схемы. Только по схеме Кг заявлялся для 12 вольт выхлопа, а ваши данные для семи...
Только я не понял, "монстр", или транзисторов ещё добавляем?

А застрял я не только в прошлом, но и в суровом настоящем, для которого прошлое - прочная основа.
Умоляю, только не выдавайте этот график за график вашего УНЧ. Аппаратуру, способную замерять с таким SNR, ещё поискать надо. В д-цатый раз напоминаю, мы здесь не нули в гармониках считаем и не переплёвываем лучшие образцы. Заёбывает уже...

Последний раз редактировалось Slabovik Ср июн 26, 2019 14:23:00, всего редактировалось 1 раз.

[12943]

Slabovik писал(а):

"монстр", или транзисторов ещё добавляем?

Для радиокружка - монстр. Для настоящего усилителя надо не то чтобы добавлять, а скорее маленько поменять местами.

[Slabovik]

Ну дак и покажите, что именно. С пояснениями, почему это нужно сделать именно так, а не иначе...

[12943]

Конкретно что интересует?

[Slabovik]

Конкретно ваше предложение на тему "что и куда переставляем", оформленное в виде схемы. В принципе, я и сам могу, но вот реально, давайте перейдём к конструктиву. Цель обозначена в названии темы. Схема - понятна, легко расчленима на отдельные узлы и, самое главное - повторяема без подбора отдельных деталей. Мало кто пойдёт специально за транзисторами по 40 руб вместо того, чтобы поставить имеющиеся по 1.5 руб (это я про 2SC в ваших моделях, если что) и гоняться за нулями в уровне Кг, когда ему и измерить-то их нечем, а главное - незачем. Достаточно просто приемлемого уровня, скажем, 0.01%. Если будет меньше без "выкрутасов" - очень хорошо. Если почему-то больше - разобраться, почему.