Всяческие самоделки и переделки

[Kraft]

Без ООС, с кондёром С2 470 мкФ АЧХ внизу стала гнуться где-то с 400 Гц. Искажения гармонич 0,43% макс, 0,16 % при 60% сигнале. Интермодуляция 1% без шумов и ниже. Вполне достойно.

[Kraft]

Спаял макет с последовательным каскодным усилителем ОЭ-ОБ (Т5, Т7) и дифкаскадом на входе (Т1, Т3). Т.к. входное сопротивление Т5 очень низкое (сотни Ом) и чрезмерно нагружает выход Т1, приходится ставить эмиттерный повторитель на Т4. Т2, Т6 - генераторы тока.

От предыдущей схемы отличается лишь транзисторами Т4, Т5 n-p-n вместо p-n-p и подключением базы к коллектору Т1, а не Т3 - т.к. Т5 инвертирует сигнал, в отличие от предыдущей схемы. Теперь усилитель в целом инвертирующий по входу.

Проверка показала нестабильность схемы :
- со 100 % ООС самовозбуждение жёсткое на частоте около 900 кГц,
- с ООС по схеме самовозбуждение начинается при предельном выходном напряжении, с гистерезисом по уровню сигнала.
- без ООС самовозбуждения нет.

Т.е. предыдущая схема - намного более устойчива с самовозбуждению.

Макс выходное напряжение не изменилось. АЧХ без ООС ограничена полосой всего около 5,5 кГц на уровне 0,7. Однако без конденсатора С5 искажения формы сигнала практически незаметны вплоть до 2 МГц, лишь снижается их макс амплитуда - на частоте 200 кГц до 20 В.

Если побороть самовозбуждение, схема может быть хороша. Но ВЧ параметры изменятся, и не в лучшую сторону. Попытаюсь это сделать, а там видно будет.

Ещё : коллектор Т4 запитан от стабилитрона VD3, в отличие от тех схем, что я видел - где колл Т4 подключен к колл Т5, образуя составной транзистор. Попробую и этот вариант.

[Kraft]

Вариант с составным транзистором ничем по устойчивости не отличается. Относительной устойчивости - при Коос=40 дБ - удалось добиться при С5=1200 пФ. При 100% ООС остаётся небольшое самовозбуждение с амплитудой около 1,5 В.

Предполагаю, необходимо использовать транзисторы Т1,Т3, Т4 и Т5 более высокочастотные, с меньшими емкостями переходов. Но делать этого сейчас не буду. Предыдущая схема с 200 пФ работает устойчиво во всех режимах, её и приму за основу. Пока. Далее присобачу к ней типовой выходной каскад (БП позволяет), посмотрю, что получится.

Однако нынешнюю схему всё же гляну в RMAA.

[Kraft]

Когда начал смотреть сигналы в RMAA, обнаружил большую пульсацию 100 Гц на выходе, при отключённой ОС - где-то 1,5 В - и не смог её устранить. Кондёр С2 никак не влиял на её величину, есть С2 или нет - одинаково... При этом в точке подключения кондёра пульсации при подключении пропадают. Что интересно - на базе Т1 пульсации в любом случае на уровне шумов.

При включении ОС, С2 эффективно устраняет пульсации на выходе, но остаются где-то 40-50 мВ с ВЧ составляющей. Т.е. где-то -52 дБ от максимального размаха 25 В. И это никак не соответствует тому, что показал RMAA ( - 67 дБ, более чем в 4 раза ниже). Есть, есть сомнения в осциллографе... Временами какая-то фигня выводится на экран при высокой чувствительности.

Надо чинить старенький С1-94, у него не было проблем. Как раз для этого понадобится новый осциллограф.

Ну и результаты в RMAA - только с ООС 40 дБ (без ОС, из-за большого уровня шумов на выходе, получается фигня).

Гармоники при выходной амплитуде 25 В (100 делений на регуляторе уровня компа) - 0,01 %, интермодуляция+шум 0,22 %, интермод на переменной частоте 0,09 %.

С понижением уровня сигнала, гармоники сначала падают до 0,007 %, потом показания растут до 0,03 % при уровне 20 делений.
Интермод+шум с понижением уровня сразу растут с 0,22 до 1,2 %. Очевидно, это может быть только из-за роста относительного уровня шумов. Интермод на переменной частоте растут с 0,09 до 0,5 %.

С гармониками на наборе частот вообще непонятно : гуляют куда попало при одинаковом уровне сигнала, и при минимальном сигнале доходят до -24 дБ - т.е. до 6-7 %... Туфта.

Уровень шума повышается с -68 до -56 дБ при снижении входного сигнала со 100 до 20.

Интересно : на всех графиках шумов и гармоник выделяется сильный узкий всплеск на 15,5 кГц (их видно на уже показанных графиках). Это, полагаю, RMAA выдаёт, но зачем ?

Чувствительность усилителя без ОС очень высока, меньше 1 мВ. Коэф-т усиления выше 25 тыс - и дают её всего 2 каскада. Поскольку все транзисторы находятся внутри контура ООС, их шумы искажают сигнал обратной связи - чем меньше сигнал, тем сильнее. Ухудшается компенсация гармоник. Так мне думается.

С другой стороны, шумы имеют случайный характер, и, накладываясь на гармоники, изменяют их величину то в плюс, то в минус. В среднем же ничего не меняется... И так я тоже думаю Что верно ?

И под конец. Регулятор уровня выхода в микшере компа изменяет уровень нелинейно. При 100 делениях получаю на выходе усилителя 25 В, при 20 - всего 1,8 вместо 5. Мда...

[Kraft]

Пока вожусь с последней схемой. Разобрался с источником 100-Гц помех : это диоды VD1, VD2. Всё-таки это не стабилитроны, и ток через них не стабилизирован и содержит "пилу" от БП, потому и напряжение на них с той же мизерной пилой - но она усиливается генераторами тока на Т2, Т6. Зашунтировал диоды кондёром 3300 мкФ, 100 Гц помехи упали в несколько раз.

Снизил чувствительность усилителя в 11 раз, организовав местные ООС в эмиттерах Т1, Т3 и Т5. Теперь чувствительность при макс сигнале 10 В без общей ООС- около 10 мВ. Пропорционально стало меньше шумов.

При отключенной общей ООС, с конденсатором С5=1200 пФ, полоса частот по уровню 0,7 составляла всего 2,5 кГц. Это никуда не годится. Без кондёра - 25 кГц, норма. И до 200 кГц не падает макс амплитуда на выходе, без искажений формы синуса. Кстати, и самовозбуждения нет. Амплитуда 100 Гц без кондёра 3300 мкФ - 350 мВ на выходе, с кондёром - 50 мВ, или -54 дБ.

Самовозбуждение отсутствует и при 100% ООС без всякой коррекции. Однако на частотах 200-300 кГц наблюдается небольшой подъем уровня, что говорит о некоторой неустойчивости.

При Кu=40 дБ усилитель работает устойчиво. Чувствительность 110 мВ при 9,5 В на выходе. Шумы на выходе 2 мВ, т.е. ниже -80 дБ - без экранировки. Полоса частот по уровню 0,7 - 250 кГц, без искажения формы сигнала.

Вот в таком виде уже приемлемо - хотя лишние электролиты мне не нравятся... Придётся ещё раз прогнать в RMAA.

[Kraft]

Проверил последнюю схему в RMAA.

Сподобился подвести под макетную плату экран. Помехи упали раза в 3-5.

Удивили результаты без общей ООС.
При 26 В размаха на выходе : гармоники 0,11 %, интермодуляция+шум 0,23%, шумы -66 дБ.
При 20 В размаха : гармоники 0,07 %, интермод+шум 0,2 %, шумы -68 дБ.
При 10 В размаха : гармоники 0,03 %, интермод+шум 0,36 %, шумы - 62 дБ.
При 5 В размаха : гармоники 0,034 %, интермод+шум 0,6 %, шумы -57 дБ. Шумы преобладают.

Очень низкие искажения для усилителя без общей ООС. Так повлияли местные обратные связи.

С общей ОС 20 дБ. Экрана ещё не было.
При 26 В размахе (100 делений) : гармоники 0,02 %, интермод+шум 0,2 %, шумы -68 дБ.
90 делений (более 20 В размаха) : гармоники 0,015 %, интермод+шум 0,19 %, шумы -68 дБ.
80 делений : гармоники 0,01 %, интермод+шум 0,27 %, шумы -61 дБ.

Т.е. коэф-т гармоник снизился где-то в 5-7 раз, интермодуляция+шум на том же уровне.

С общей ОС глубиной 26 дБ улучшение : гармоники 0,016...0,008 %, интермодуляция+шум 0,14...0,33 %, шумы -70...-63 дБ при изменении уровня от 100 до 50 делений.

Оптимальная глубина ООС предполагается где-то 26-30 дБ, далее нет смысла.

Вывод : эта схема годится для дальнейшей отработки. Параметры будут ещё лучше при правильном экранировании, применении малошумящих транзисторов хотя бы на входе, и балансировке дифкаскада (в последней схеме есть серьёзный перекос по токам плечей, не дошли руки выправить).

[Kraft]

Собрал макет оконечника, подпаял к тому, что показано ранее.

Предоконечные транзисторы - КТ626 и КТ603 - достаточно высокочастотные и более мощные, в сравнении с КТ502-КТ503. Пары подобраны по Н21э.
VD7 - пара последовательно соединенных германиевых диодов и резистор Ом так на 100. На диодах падает около 0,8 В, на резисторе должно быть около 0,4 В - подбирается по отсутствию ступеньки на выходе при малом сигнале и отключённой ООС, но ток покоя выходного каскада (в коллекторе Т16) не выставляю выше 10-20 мА, обычно этого достаточно. Германиевые, а не кремниевые диоды (или транзистор) поставил для эксперимента - из соображения, что температурного коэфф кремниевых р-п переходов явно недостаточно для компенсации ухода тока покоя, ведь температура кристаллов выходных транзисторов намного выше температуры диодов, даже если клеить их на корпуса этих транзисторов. У германия темпер коэфф напряжения на р-п переходе в 3 раза выше, чем у кремния, но перекомпенсации бояться не приходится - благодаря последовательно подключенному подстроечному резистору, снижающему ТКН где-то на треть, и указанной уже разнице температур. Однако при резком понижении температуры (при резком снижении мощности) временная перекомпенсация может иметь место, однако понижение тока покоя ниже нормы не опасно для схемы, в отличие от повышения.
R29 чем меньше, тем быстрее перезаряжаются базы выходных транзисторов (важен разряд), тем лучше частотные свойства. Можно уменьшить номинал вдвое-втрое, предоконечники потянут - но это при необходимости.

По уму, вместо R16 надо бы воткнуть стабилизатор тока на полевике, но из имеющихся у меня только-только годится КП303 - по напряжению и мощности. При 30 В и 8 мА будет на пределе. Значит, надо снижать ток, ну это тоже можно, если взять КС113Г - если найдётся, и выставить 4-5 мА, что тоже немало для КП303. Ну, или наполовину гасить мощность резистором - со снижением эффективности стабилизации. В общем, гемор.

Включение схемы сделал, без резистора 100 Ом в цепи VD7, ток покоя очень мал - схема исправна, самовозбуждения нет.

[Kraft]

Разбирался, почему не удается поднять ток покоя выходных транзисторов. Оказалось, в моем справочнике - ошибка в распиновке КТ626, база перепутана с эмиттером. После перепайки всё пошло.

Неправильно посчитал напряжение смещения между базами Т15 и Т17. Там же 4 р-п перехода, а не 2, так что германиевых диодов надо ставить 4 шт последовательно, плюс регулировочный резистор. С двумя диодами резистор нужен номиналом около 390 Ом, напряжение на нём 1,5 В, на диодах 0,8 В, т.е. термокомпенсация ухудшается втрое и становится недостаточной. Надо подумать, городить батарею диодов не хочется. Но наверно придётся, ведь 4 последовательно соединённых р-п перехода транзисторов имеют учетверённый температурный дрейф.

[Kraft]

Очередной затык. Вылетело из головы, что транс в БП на 24 В... Понятно, при нагрузке питание падает с 30 В аж до 20 В при размахе выходного напряжения 12 В на нагрузке 5 Ом. Далее положительные пики срезаются, и на них вылезает пульсация 100 Гц.

При отключённой ООС, под нагрузкой, форма сигнала искажена на глаз, положительные полуволны вытянуты, отрицательные наоборот. Без нагрузки намного лучше, но это ничего не значит...

С ООС около 20 дБ АЧХ по уровню 0,7 тянется до 700 кГц, но макс уровень сигнала, понятно, резко падает.

Но всё это бесполезная возня - нужен нормальный БП. Буду искать транс на 27-30 В достаточной мощности. Где-то вроде был.

[LAV48]

Цитата (Kraft) »

имеют учетверённый температурный дрейф

И шум учетверённый.

[Kraft]

Цитата (LAV48) »

И шум учетверённый.

Куда же без этого... Но стоят они в предвыходном каскаде, уровни сигнала высокие, шумы измерениями не уловишь на фоне предварительных каскадов.

[Kraft]

Заменил транс в БП. Пока перетаскивал макет к компу, оторвал вывод КТ361 (Т12). Заменил. Резко подскочил ток покоя - аж до 300 мА. Уменьшил напр. на цепочке VD7 (возросло всего на 0,1-0,15 В, чего хватило для роста тока с 6 до 300 мА). Теперь ток покоя 2 мА - мало, но пока фиг с ним.

Проверил усилитель в RMAA. Отвратительно... Искажения при макс наппряжении 2 с копейками %, падают до 0,5 % при малом сигнале. ООС включена, усиление меньше 100, чувствительность около 70 мВ - слишком высокая, глубина ООС мала - немногим выше 12 дБ.

Кажись, зря я вставил КТ626 в предоконечник. Он ближе к мощным транзисторам, 6,5 Вт. Обратный ток коллектора - 0,15 мА при 30 В, 1 мА при 45, велик для этой схемы. И работает он в самом начале ВАХ, нелинейность велика. Симметрии с КТ603 нет. Но нет у меня высокочастотного среднемощника рпр, кроме 626-го. Блин, опять затык...
Или не мудрить, поставить КТ502-503 ?

[Kraft]

Всё ж вставил пару КТ502Д-503Д. Как геморройно переделывать на разросшемся макете ! И перепутал их местами, ага... Спалил 502-й напрочь. Зла не хватает

[Kraft]

Оказалось, полетели и оба выходных КТ816-817. Плюнул, завязываю.

Изначально поставленную задачу я выполнил : сравнить каскады с ОЭ и ОБ в режиме большого сигнала. Второй, как и ожидалось, даёт искажения в 2 с лишком раза меньше - что и требовалось доказать.

На этом закончил.

Если будет время, займусь ремонтом осциллографа С1-94.

[Smirnoff]

Цитата (Kraft) »

займусь ремонтом осциллографа С1-94

Ты ещё и его спалил в ходе "экскрементов"?!.

[Kraft]

Цитата (Smirnoff) »

ещё и его спалил

Гы... А было бы логично !
Давно уже заглючил - бывает, луч включается, но чаще не хочет. Пайка контактов по быстрому не помогла. Ремонтопригодность паршивая из-за конструктива - к плате не подобраться, не отпаяв большую часть проводов.

[LAV48]

Цитата (Kraft) »

Ремонтопригодность паршивая из-за конструктива - к плате не подобраться, не отпаяв большую часть проводов.

По той же причине я так и не решился ремонтировать свой С1-96, всего то не верное усиление по X первого канала...

[Kraft]

Цитата (LAV48) »

не верное усиление по X первого канала...

Подстроечных регуляторов нет ?

[LAV48]

Снаружи нет.

[Kraft]

Возвращаюсь к акустике. Один из постов Всяческие самоделки и переделки#544. Не удаётся подобрать ФИ. Расчёт по формуле не соответствует результату.
Ещё тогда глянул другие материалы - расчёт по номограммам. По ним динамик с резонансом выше 70 Гц, с этим ящиком 18 л, не годится под ФИ. Или вдвое, как минимум, увеличивать объем, или брать динамик с меньшей частотой резонанса.

Нет, небольшой эффект от ФИ заметен на слух. Но слишком низка частота настройки, далека от основного резонанса, и мала эффективность. Для повышения частоты надо уменьшать длину трубы, но она и так всего ничего...

Плюнуть, оставить закрытый ящик ? Низа подтянуть регулятором тембра ? В принципе можно, динамик с большим запасом по мощности. Наверно, так и сделаю.