Корвет 200УМ-088С

[Корвет 200УМ-088С]

Пока делаю печатную плату для серьёзной доработки блока А1-ФГ1/ФГ2, балуюсь с минималистичной версией улучшений:

• девять конденсаторов, шесть резисторов, два кремниевых диода и пять транзисторов

Сибилянты:


Когда уважаемый Точка Опоры узнал, как в А1-ФГ1/ФГ2 сделано начальное смещение транзисторов ВК, он сказал "Кю!". Действительно, гирлянда из трёх КД521А для однокаскадного двухтактного ЭП выглядит неуклюже, а доработанная схема, с двухкаскадным двухтактным, потребовала бы аж пять штук. Это уже слишком даже для меня!

Пристыженный, я решил использовать любимый уважаемым М.Васильевым токовый шунт (поэтому доработка требует пять транзисторов, а не три).
Термостабильность пока покоя - отличная, по искажениям не стало хуже. Если на транзисторы ВК привинтить флажки-радиаторы, то, наверное, можно и ток чуть увеличить (с 13mA до 20mA), чтобы класс AB сохранялся до максимального размаха выходного сигнала. Искажения резко снизятся.

Надо посмотреть, что будет с токовым шунтом в главном варианте доработки, там двухкаскадный двухтактный ЭП имеет запараллеленные выходные транзисторы, ВК остаётся в чистом классе A до ограничения размаха.

Продолжение следует...

 

[ДДТ]

Попытки вытянуть ПУ на 20kHz к 120dB и выше приводят к ухудшению устойчивости. На 20kHz располагается второй полюс

Как бы тебе то не показалось странным, но Ку20к задано частотой замыкания петли ООС и ходом АЧХ оттуда вниз, с формой, определяемой порядком коррекции.

Так как второй полюс лежит не выше 15 кГц, а задан он коррекцией на выходе УН, то низкочастотные улучшения на Ку20к влияют мало.

что будет с токовым шунто

Что-что. Это - петля ООС под петлёй ООС с одним и тем же контролируемым параметром, опасная возбудом комбинация. Чтобы успокоить усилитель, меж коллекторами ТШ применяй не конденсатор, а корректирующую RC-цепь и выверяй её параметры.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Так как второй полюс лежит не выше 15 кГц, а задан он коррекцией на выходе УН, то низкочастотные улучшения на Ку20к влияют мало.

Да, я это уже понял.

Это - петля ООС под петлёй ООС, опасная возбудом комбинация. Чтобы успокоить усилитель, меж коллекторами ТШ применяй не конденсатор, а корректирующую RC-цепь и выверяй её параметры.

Спасибо, учту, последовательную RC-цепь проверю. Но - пока (тьфу! тьфу! тьфу!) - не вижу никаких признаков генерации или склонности к ней. Наверное, в этой схеме П.У. ещё малó для этих явлений.

 

[ДДТ]

не вижу никаких признаков генерации

Я не помню, как-то я эту петлю, ТШ-ВК, выделял в отдельную модель и смотрел АЧХ тока. Может, и не явно она будится, но на грани, и, в каких-то условиях, лупанёт.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Постоянные читатели нашей рубрики спрашивают, - как выглядит реакция на входной меандр?
Отвечаем:

На входе ±0,5 вольта, длительность фронта 50ns.
На выходе RC-нагрузка 1kOhm||120pF (имитация входного импеданса Мощного Повторителя).

(Это в минималистично доработанном блоке А1-ФГ1-ФГ2, в полной доработке - примерно так же)

ТШ-ВК, выделял в отдельную модель и смотрел АЧХ тока. Может, и не явно она будится, но на грани, и, в каких-то условиях, лупанёт.

Наверняка смотреть надо в режиме сильной перегрузки по входу, там эпюры токов выглядят пугающе...

 

[ДДТ]

Вот антиклипы, см. токи R2, R9.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Токовый шунт был зашунтирован (прошу прощения за тавтологию!) ёмкостью 100nF, эпюра тока в эмиттерном резисторе ВК была чистая.
Снял ёмкость:


Теперь буду подбирать демпферную RC-цепочку.
Спасибо за предупреждение!

PS
Оказалось, 120pF||100Ohm достаточно для надёжного срыва генерации в этих условиях.

 

[ДДТ]

Спасибо за предупреждение!

Ты первый, кто понял, тебе тоже спасибо.

Динамическая коррекция из АРХАТА. Ну, всё ж просто и дубово, нафиг нелинейные ёмкие диоды в ООС пихать.

Оказалось, 120pF||100Ohm достаточно для надёжного срыва генерации в этих условиях.

Так вот, вторая часть оперы. Если ранее нагрузкой ТШ был импеданс 100 нФ, то теперь - 120 пФ. В каком случае ТШ будет лучше давить искажения ВК?

Носятся бездумно с Акулиничевым этим, а что он знал? Просто нашёл чужой ТШ и применил, не вникая в глубины.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Спасибо за примеры защитных ограничителей!

Нечто похожее было ещё в "Корвет 100У-068С[М]", правда, там оно заметно портило сигнал:

Включалось кнопкой "Мягкое ограничение" между РТ и УМ.

Носятся бездумно с Акулиничевым этим, а что он знал?

И всё равно, спасибо ему за это! На фоне всякой "гумели" его усилители были шедевральны для того времени.

 

[ДДТ]

оно заметно портило сигнал

На то оно и предназначено. А в глубокоООСнике коррекция работает под сверхмалыми напряжениями:

Удин.корр = Увых / Ку каск2

Или:

Удин.корр = 40 В / 10.000 раз = 0,004 В

Корректор не отпирается, искажений не вносит.

На фоне всякой "гумели" его усилители были шедевральны для того времени.

Нет, это были простенькие домашние поделия, с относительно высокими искажениями, блёклые на фоне технического уровня староЗуева и прочих глубокоООСников, с их тысячными процента искажений.

 

[Sergei_S]

Посмотреть вложение 141579

Вот антиклипы, см. токи R2, R9.

Виктор!Вопрос по поводу антиклипа на транзисторах,он универсальный или есть условия для его применения?

 

[Корвет 200УМ-088С]

Нам пишут, что хотели посмотреть дифференциальное напряжение - между прямым и инвертирующим входами УНЧ.

Лиловая эпюра - напряжение между входами, красная эпюра - следящее изменение питание входного ОУ (фактически - копия входного сигнала), зелёная - реальное управляющее воздействие на УНЧ:

Входной сигнал тот же, схема - минималистично-доработанный А1-ФГ1/ФГ2.

 

[ДДТ]

условия для его применения

• #225

Вот же они. Соображения элементарные: транзистор - это два р-п-перехода. Чтобы открылся хоть один и антиклип внёс искажения, надо от 400...500 мВ сигнала на входе антиклипа. Если сигнал заведомо меньше, то антиклип искажений не вносит: открыться не может.

Собственно, предназначался он для установки меж каскадами глубокоООСника со схемотипом формулы:
ОУ-транзисторный УН-ВК
или
ОУ-ОУ-транзисторный УН-ВК.

напряжение между входами

Если полевой ОУ, то его входной каскад не отсечётся при любом из показанных напряжений. То бишь, видим тут один из основных признаков хорошо спроектированного глубокоООСного усилителя: входной каскад даже на меандре в отсечку не входит, работает в активном усилительном режиме класса А.

Тем более, он будет линейно работать в классе А и при менее суровых звуковых сигналах, не содержащих столько ультразвуковых гармоник, как меандр.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Если полевой ОУ, то его входной каскад не отсечётся при любом из показанных напряжений. То бишь, видим тут один из основных признаков хорошо спроектированного глубокоООСного усилителя: входной каскад даже на меандре в отсечку не входит, работает в активном усилительном режиме класса А.

Тем более, он будет линейно работать в классе А и при менее суровых звуковых сигналах, не содержащих столько ультразвуковых гармоник, как меандр.

Увы, это эпюры вокруг КР1407УД1.
Именно ради снижения нелинейных искажений разработчики УНЧ "Корвет 200УМ-088С" и применили следящее питание.
ОУ с ПТ применить не могли из-за требования ТЗ в достижении отношения сигнал/шум не менее 120dB от низкоомного источника, а малошумящий ОУ с БТ не мог работать с требуемой линейностью без внешней помощи.

 

[ДДТ]

ОУ с ПТ применить не могли

А ты-то можешь.

это эпюры вокруг КР1407УД1

Тогда просто урежь налима: не старайся 15 В меандра на выходе получить, а при 4 В диф БТ-ОУ перестанет заскакивать в отсечку. Что тоже достойно.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Я и налима урезаю, и что могу - сохраняю.
От качества работы следящего питания (читай - от DC-Servo на базе КР544УД2) зависит управляющая разность на входах КР1407УД1. Я полагаю, там ещё есть резерв снижения этой разности.

 

[Sergei_S]

• #225

Вот же они. Соображения элементарные: транзистор - это два р-п-перехода. Чтобы открылся хоть один и антиклип внёс искажения, надо от 400...500 мВ сигнала на входе антиклипа. Если сигнал заведомо меньше, то антиклип искажений не вносит: открыться не может.

Собственно, предназначался он для установки меж каскадами глубокоООСника со схемотипом формулы:
ОУ-транзисторный УН-ВК
или
ОУ-ОУ-транзисторный УН-ВК.

Если я правильно понял,то к примеру на ВВ89 его не поставишь.На выходе ОУ 5v.

 

[Корвет 200УМ-088С]

А вот между КР1407УД1 и транзисторной частью в А1-ФГ1/ФГ2, судя по всему, - можно, так как на его (КР1407УД1) выходе - микровольты.
Попробую применить. В условиях следящего питания - на реальную "землю" опирать этот ограничитель нельзя, надо обеспечить виртуальную.

Посмотреть вложение 141579

Вот антиклипы, см. токи R2, R9.

Врисовал двухтранзисторный (на КТ3102Е и КТ3107Л) пока только в "минимальный" вариант А1-ФГ1/ФГ2, - и ничего не сломалось!

Большое спасибо!

Исходно, - с завода, встречно-параллельная цепочка диодов КД521А (VD5 и VD6) шла с инвертирующего входа ОУ (КР1407УД1) на его прямой вход. Это не работало вообще, никак, ни при какой перегрузке и недогрузке*).
Я перенёс её вывод с прямого входа на выход ОУ, ограничитель заработал.
Мне показалось, что поведение ОУ при входе/выходе из перегрузки выглядит получше, если вместо КД521А применить диоды Шоттки (BAT46WJ), но они, как я уже тут жаловался, завалили всё с таким трудом набранное петлевое усиление...

Как я понимаю, транзисторы следует взять с малыми емкостями, то есть, высокочастотные?

*) да ещё и разделительный конденсатор C3 был включен так, что внешнее постоянное напряжение попадало прямо на диоды! Ошибку с конденсатором я исправил в усилителе ~тридцать лет назад, показано красным цветом. В те времена даже SwitcherCAD'а не было, и, - тем более, - моделей КР544УД2 и КР1407УД1, я не мог ничего сделать в смысле доработок схемы. А делать плату для старой схемы - не было смысла. И вот теперь, когда у меня появился велосипединструментарий и некоторые новые знания, - теперь-то я закончу эту тридцатилетнюю эпопею!

PS
Врисовал и в основную модель, - петлевое не уменьшилось, но возрос выходной сигнал ОУ (КР1407УД1) в моменты перегрузки. Буду работать над схемой транзисторной части, там есть ещё проблемки...

 

[Динозавр]

без симуля, усь не получится

В доцифровую эпоху использовались ламповые АВМ.

 

[vitamir]

Носятся бездумно с Акулиничевым этим, а что он знал? Просто нашёл чужой ТШ и применил, не вникая в глубины.

Категорично підтримую. Так воно насправді і було.
На жаль, справа недолугого радянського інженера-заочника з дипломом медика не тільки живе понині, але і перемагає здоровий глузд в мізках деяких дядьків що копирсаються проміж тут.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Выход берётся относительно земли же?

Выход ОУ КР1407УД1 подаётся на вход транзисторной части - относительно земли, но сам этот ОУ никак с землёй не связан. У него - виртуальная, "летающая" земля, она же - выход DC-Servo.
Ограничитель, подключенный к этой - виртуальной - земле, отлично работает, не даёт ОУ уйти в обрыв ООС.

Конечно. Как только антиклип сработал, он мешает ООС работать, становится препятствием для сигнала. Чтобы пробить антиклип, ОУ, не получающий сигнала ООС, повышает выходное напряжение. Это нормально.

Разумеется, нормально. Только возросшее выходное напряжение ОУ создаёт более сильную перегрузку транзисторной части. А там в этом смысле не всё хорошо. Перенесённый туда из "Мастера" узел Видлара - прекрасен, но требует более высокого питающего напряжения, чем есть в моём УНЧ, чтобы перегрузку держать. А всякие защитные цепи, не позвволяющие Видлару перегружаться на недостаточном (моём реальном) питании, заметно гадят в линейный режим...
Проблемка...
Это уже второй повод домотать на трансформаторе пару секций. В Мощном Повторителе тоже надо сделать пятнадцативольтовый запас.

 

[Динозавр]

АВМ- аналоговые вычислительные машины. Операционные усилители, наборные поля и индикатор (ЭЛТ) для вывода кривых...
Физическое моделирование (модели систем с ОС и решение дифуров).

 

[Корвет 200УМ-088С]

Тут желательно про "Корвет 200УМ-088С" материал выкладывать.

Смог подобрать коррекцию входного ОУ, чтобы выход УНЧ из перегрузки стал поприличнее. Получилось так:

Это видларизированный вариант доработки.

В коррекции уже не простая T-цепочка, а сдвоенная, и с "перекрытием".
Без этого ОУ (КР1407УД1) подзванивал при выходе из перегрузки, зубец выходного напряжения был ещё страшнее.

Теперь я понимаю, почему уважаемый С.Агеев применяет ограничитель входного сигнала. Бороться надо не с плесенью, а с сыростью. Не будет перегружающего сигнала, - не будет и перегрузки.

PS
А вот так работает токовый шунт:

 

[ДДТ]

А вот так работает токовый шунт

Ух, ты. Люблю непонятные кривули.
Кроме кривуль, эффект по линейности есть?

Перенесённый туда из "Мастера" узел Видлара

Кстати, кто бы показал такой узел у Видлара.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Кстати, кто бы показал такой узел у Видлара.

Мопед не мой, я только разместил объяву.

Про то, что динамическая нагрузка первого ДК, управляемая (и одновременно - управляющая) токовым зеркалом под ней, - принадлежит Видлару, - я прочитал в вашем описании УНЧ "Мастер". То ли тут, то ли на RCL-Electro.

Эффект от работы токового шунта заметить сложно, так как ВК до самого ограничения работает в чистом классе A. Ток покоя == 14mA, минимальное значение ~3~4mA, максимальное не доходит до 30mA (нагрузкой является входной импеданс Мощного Повторителя, моделируемый цепью 1,2kOhm||300pF).
Однако, ток шунта становится синусоидальным при снижении размаха сигнала. Вольтах на ~десяти уже не отличить невооружённым глазом.

Сейчас дожидаюсь окончания обсчёта ИМИ, посмотрим, как изменится спектр с токовым шунтом по сравнению с "обычным" смещением цепочкой диодов. Петлевое усиление тоже сравним, так как раньше КР1407УД1 корректировался 1T-цепочкой, а теперь - вполне замысловатым четырёхполюсником. Но примерно такое же.

PS
Подоспел расчёт ИМИ:


Сибилянты:


Основной продукт ИМИ:


На первый взгляд - некоторое ухудшение, особенно заметно по сибилянтам. Сравниваю с этим. При устранении звона ОУ понизилось П.У. на ультразвуке, видимо это причина роста уровня помех.
Перепроверю не меняя цепи коррекции, только с разными схемами смещения ВК.
Сейчас эпюра П.У. такая:

Явный спад на 20kHz.

 

[ДДТ]

принадлежит Видлару

Токовое зеркало - его. Принцип заменять резистивные нагрузки генераторами тока и зеркалами - его. Синфазное зеркало изобрёл я сам, но потом встречал его неоднократно. Видать, идея лежала на поверхности.

 

[Корвет 200УМ-088С]

Помню, в описании идеи упоминался некто по фамилии Платошкин.

 

[ДДТ]

упоминался некто по фамилии Платошкин

Вопрос понял, отвечаю.
На рцл истерит некий нерусь-200. Якобы, всё Платошкин сделал, мне осталось подписаться.
Неправда.
Он дал схему: входной диф на парах Баксандала, ГСТ его - простой, нагрузка - зеркало Видлара, асимметричное - при симметричном съёме выходного напряжения.
Второй каскад: просто диф, без изысков, нагруженный на второе зеркало Видлара.

Тут можно видеть диф Платошкина, но синфазное зеркало и баксандалы во втором каскаде уже мои. Дело в том, что схема допиливалась без сохранения оригинала. Кто ж знал, что нерусь так возбудится. )))

Ну, и можно видеть отличия:
1. Входного дифа осталось по одному транзистору, Баксандал - на мороз.
2. ГСТ каскодированный, какие-то миллионные доли процента на этом выигрываются.
3. Нагрузка - симметричное синфазное зеркало.
4. Так как резисторы меж эмиттерами второго дифа и общий резистор дифа в сумме образуют делитель, резистор был заменён транзисторным генератором тока:

Тоже какие-то пару децибел в копилку.
5. Ещё одна малозаметная тонкость: с коллектора через Скб Т24 токового зеркала второго каскада идёт Миллер на его базу. ООС уменьшает сопротивление охваченного ею каскада - и тут не исключение. Специально подобраны такие сопротивления резисторов 31, чтобы на звуковых частотах эта ООС не работала:

6. Ну, и коррекция. Коррекцией всегда занимался я.
7. А что по этому поводу думает Платошкин?

Может показаться, нерусь этого не знает. Но этот вопрос он спорадически поднимает раз уже седьмой. Дело в том, что он всё знает, а вот читающие - нет. Штрих к портрету неруся-200.

 

[vitamir]

Чому ти відмовився від пари Баксандала в першому дифкаскаді?

 

[Алексей1]

У пары крутизна минимум в два раза меньше и слежение всё равно нужно.