Наши статьи

[Игвин]

Видно неспроста большинство аудиоизделий такие спорные.

Потому что там много болтологов.

Вот скажем по вопросам схемотехники у грамотных людей таких пустных споров нет.

То же, что говорю я, скажет к примеру Костя Мусатов и сотни других реальных специалистов.

[Игвин]

хорошо приведите обшепринятое с конкретным источником (я однозначного не нашел). http://amplif.ru/FOTO1/457555.jpg На усилительном элементе в А классе при однотактной схеме без сигнала падает примерно половина напряжения питания на открытом транзисторе, отсюда ток покоя и нагрев, а при наличии сигнала напряжение меняется от плюса до минуса, как уменьшить ток покоя не понизив напряжение на выходе? А соответственно не ограничив сигнал по амплитуде снизу или сверху в зависимости от схемы?

На усилительном элементе в А классе при однотактной схеме без сигнала падает примерно половина напряжения питания на открытом транзисторе,

Правильно.

как уменьшить ток покоя не понизив напряжение на выходе?

Увеличить резистор в стоке. Затем отрегулировать смещение, чтобы на стоке было 1/2 питания.

Ток покоя данного усилителя 0,8А, на резисторе стока рассеивается около 10W.

Мощность 40W его - завышенная, впрочем никакой беды в этом нет.

Однако прошу заметить, что мы рассматриваем двухтактный эмиттерный повторитель, а не схему с общим истоком.

[Игорь-клг]

Так, по первой части ответа видно, что НЕ КОЛИЧЕСТВОМ ТРАНЗИСТОРОВ

Вот именно! Ток покоя устанавливается для каждого транзистора, а не для каскада, как Вы говорили!

И скажите уж тогда, имеется ли зависимость необходимого оптимального тока покоя и амплитуды входного сигнала (всё для класса А)?

Увидеть в схеме что каскад без смещения работает? А почему нет?

[Игвин]

Вот именно! Ток покоя устанавливается для каждого транзистора, а не для каскада, как Вы говорили!

Здравствуйте, приехали.

Неужто такие азы надо объяснять? Ну извольте.

Допустим, есть выходной каскад, в виде эмиттерного повторителя на одной паре комплементарных транзисторов. Его напряжение питания определит его максимальную выходную мощность. На нагрузке, к примеру 4 Ома.

Если при этом транзисторы выходят из ОБР, то параллельно ставится вторая такая же пара.

ОБЩИЙ ток каскада естественно устанавливается таким же, какой был для одной пары.

Что тут может быть непонятного?

Этот самый ОБЩИЙ ток может быть как достаточным для работы каскада в классе А, так и недостаточным. Во втором случае до амплитуды выходного тока, не превышающей 2 тока покоя, каскад будет работать в классе А, а при превышении потребляемого нагрузкой тока свыше 2-х токов покоя одно плечо каскада закроется, а ток в этот момент будет идти с открытого плеча.

И скажите уж тогда, имеется ли зависимость необходимого оптимального тока покоя и амплитуды входного сигнала (всё для класса А)?

Игорь, вы-то сами поняли, что спросили?

Увидеть в схеме что каскад без смещения работает? А почему нет?

Неужели?

Цепи смещения имеются, а какой ток покоя установлен, по схеме не видно.

Так как же вы определите?

[Игорь-клг]

И Вам здравствуйте, раз приехали! Никак друг друга не поймем!

Выбор рабочей точки, и соответственно, тока покоя ДЛЯ КОНКРЕТНОГО пп прибора осуществляется по его входной характеристике. Обычно посередине линейного участка. Этой точке соответствует определенный ток покоя, который выставляется подачей на базу определенного напряжения смещения. Которое должно быть больше по абсолютной величине амплитуды входного напряжения. Так?

Если Вы уменьшаете ток покоя транзистора, то тем самым смещаете рабочую точку, которая была ранее была выбрана как оптимальная. Поэтому если Вы ставите параллельно еще транзисторы, то чтобы они были в оптимальной рабочей точке, то ток покоя нужно оставлять тем же, или же менять на другие транзисторы и для них (по входным характеристикам) устанавливать свой оптимальный ток покоя. Разве нет?

Кроме того (это про амплитуду входного сигнала), уменьшение ток покоя осуществляете уменьшением напряжения смещения. А оно должно быть выше амплитуды входного сигнала. Не забываем, что Вы говорите об эмиттерных повторителях, которые являются усилителями тока, а не напряжения. А мощность в нагрузке у нас зависит от выходного напряжения. Где я ошибся?

И последнее, не видно какой ток установлен....Я написал по каскад БЕЗ СМЕЩЕНИЯ. То есть ну нет резистора или другого элемента, задающего смещение. Сорри!

[Игорь-клг]

Знаете, не поверю. Поскольку это не так.

Правильно про что? Про кпд 50% двухтактного выходного каскада, работающего в классе А? )) Это напомнило старую историю с одним моим клиентом. Он очень просил скидку побольше. Так у него была 5%, а он хотел 10%. Ну ему и говорим - слушай, сегодня тебе 5% даем и завтра 5%. Итого ты 10% и получишь! Ушел довольный! Только через 2 дня дошло)))

Или про что?))

[Игвин]

И Вам здравствуйте, раз приехали! Никак друг друга не поймем!

Выбор рабочей точки, и соответственно, тока покоя ДЛЯ КОНКРЕТНОГО пп прибора осуществляется по его входной характеристике. Обычно посередине линейного участка. Этой точке соответствует определенный ток покоя, который выставляется подачей на базу определенного напряжения смещения. Которое должно быть больше по абсолютной величине амплитуды входного напряжения. Так?

Тёзка, вы великий путаник!

У вас смешались в голове представления о ламповом однотактном каскаде, ну или входном однотактном на полевике с изоляцией затвора p-n переходом.

В выходных каскадах всё так, как я описал выше.

Повторюсь - мы рассматриваем выходные каскады усилителей класса А, причем они (в достаточном мощных усилителях) всегда двухтактные. А вы полезли не в ту степь

Насчет выходных каскадов - повторителей напряжения.

Скажу просто - база таскает эмиттер, вот и всё. Никаких "линейных участков" там нет, каскад вообще не усиливает напряжение. Повторяю - не усиливает напряжение. Отсюда все ваши рассуждения неприменимы к предмету нашего рассмотрения.

сли Вы уменьшаете ток покоя транзистора, то тем самым смещаете рабочую точку, которая была ранее была выбрана как оптимальная. Поэтому если Вы ставите параллельно еще транзисторы, то чтобы они были в оптимальной рабочей точке, то ток покоя нужно оставлять тем же, или же менять на другие транзисторы и для них (по входным характеристикам) устанавливать свой оптимальный ток покоя. Разве нет?

Опять вы за усилительный каскад. Я про них тоже многое могу рассказать, но если отвлекаться, то мы никуда не придем, и никогда не завершим.

Кроме того (это про амплитуду входного сигнала), уменьшение ток покоя осуществляете уменьшением напряжения смещения. А оно должно быть выше амплитуды входного сигнала. Не забываем, что Вы говорите об эмиттерных повторителях, которые являются усилителями тока, а не напряжения. А мощность в нагрузке у нас зависит от выходного напряжения. Где я ошибся?

Где ошибся? Да во всем абзаце, за исключеним места про повторитель.

Посмотрите на работу усилителя. Выходной повторитель имеет на своем входе полную амплитуду сигнала. Например +/-35V.

А напряжение смещения на каждом из выходных транзисторов порядка 0,65V. Под действием сигнала (если каскад в классе А) смещение меняется в очень незначительных пределах.

Таковы реалии.

И последнее, не видно какой ток установлен....Я написал по каскад БЕЗ СМЕЩЕНИЯ. То есть ну нет резистора или другого элемента, задающего смещение. Сорри!

Ещё раз повторю. Для выходного двухтактного повторителя (а это 99,5% схем) может быть установлен любой ток покоя, от В (кстати не путайте с С) через АВ к А. Любой, и вопрос только в отводе тепла от кристаллов.

[Ivan FX]

Я только пытаюсь читать учебник, у меня вопрос. При параллельных элементах амплитуда входного напряжения ведь падает на каждом, поэтому смещение на каждом можно ставить ниже? Которое тоже пропорционально на каждом элементе падает, а суммарно оно такое же, как для одного транзистора?

[Михаил SM]

Ещё раз повторю. Для выходного двухтактного повторителя (а это 99,5% схем) может быть установлен любой ток покоя, от В (кстати не путайте с С) через АВ к А. Любой, и вопрос только в отводе тепла от кристаллов.

Получается , что можно взять любой транзисторный усилитель с этими 99,5% и реально оценив токовые возможности выходных транзисторов и самого БП , установить нужный класс работы , уповая , что система термостабилизации удержит заданный постоянный ток , а возросшая температура самих транзисторов не отправит их в пробой . В случае чего - увеличиваем радиатор или дуем пропеллером .

Кстати , суть двухтакта без трансформатора отличается от лампового двухтакта ( в классе А )с трансформатором и в разогретых транзисторах как-бы тонут температурные всплески - модуляции на самих кристалах - источник ( постоянная дрочка кристалла изменяющейся температурой в классах В , АВ ) -транзисторной температурной нелинейности.

Отсюда и звук почище , менее "транзисторный" .

[Игвин]

Я только пытаюсь читать учебник, у меня вопрос. При параллельных элементах амплитуда входного напряжения ведь падает на каждом, поэтому смещение на каждом можно ставить ниже? Которое тоже пропорционально на каждом элементе падает, а суммарно оно такое же, как для одного транзистора?

Предыдущий каскад имеет выходное сопротивление ниже, чем входное оконечного.

Если две базы вместе, то напряжение естественно одно. А вот ток базы отбирают вдвое больше, это верно.

Напряжение смещения для параллельной пары действительно ставят чуть ниже, чтобы общий ток остался на заданной величине.

Кривая Uсмещения vs ток коллектора весьма круто изгибается, так что небольшие вариации напряжения смещения Б-Э дают значительные вариации тока коллектора.

Лучше всего для изучения с нуля взять первый том Хоровица и Хилла "Искусство схемотехники".

Проще и доступнее книги я не знаю, при общем энциклопедизме и достаточной строгости изложения.

[Игвин]

Это близко к правде, но не совсем. Параметры транзисторов при нагреве довольно сильно уезжают, при другом токе покоя получается чуть другой усилитель, может не хватить запаса по устойчивости, ОБР, пр. Короче, при сильном увеличении тока покоя можно столкнуться с возбуждением, неустойчивостью термостабилизации и нуля на выходе, и, в итоге, выходом из строя.

Да, действительно. Когда речь идет о реальной конструкции, нельзя просто так взять и повысить ток покоя в 10-20 раз.

То есть никаких теоретических запретов нет, есть конструктивные, и схемотехнические.

[Ivan FX]

Лучше всего для изучения с нуля взять первый том Хоровица и Хилла "Искусство схемотехники".

Проще и доступнее книги я не знаю, при общем энциклопедизме и достаточной строгости изложения.

Спасибо. Очень тяжело дается самостоятельное изучение этой темы.

[Aleksander]

Мой "кирпичик" и в АВ-классе всегда тёплый. Сейчас без нагрузки радиатор - градусов 40.

[Мусатов Костя]

Если обратиться к началу ветки, то будем рассматривать двухтактный усилитель в классе А.

Первое, на что опираются при расчете и выборе комплектации, это на требования по нагрузке. Если усилитель не имеет на выходе трансформатора или автотрансформатора, то отдать максимальную мощность на любую нагрузку не получится, либо будет ограничение по току, либо по напряжению. Если мы хотим получить от такого усилителя в классе А одинаковую мощность на 4 Ома и на 8 Ом, то его надо расчитывать на ток и напряжение отдельно по нагрузкам. Возьмем для примера 100 Вт. Амплитуда тока и напряжения для 4 Ом будут 28,3 В и 7,1 А, а для 8 Ом 40 В и 5 А соответственно. Итого, имеем 40 В и 7,1 А. Примерно 3 В надо оставить транзисторам, а от запирания и 0,1 А хватит. Итого имеем питание +-43 В и 7,2 А/2 = 3,6 А начального тока. Усилитель на холостом ходу будет рассеивать максимальную мощность 43*2*3,6 = 310 Вт. Это получается, что на каждое плечо приходится по 155 Вт. Вроде кажется, что современный биполярный мощный транзистор мощностью 200 Вт выдержит. Ан нет, 200 Вт он может рассеять если температура корпуса его 27 градусов, а будет то градусов 100, если считать, что радиатор будет градусов 80. Значит каждый транзистор сможет рассеивать (150-100) * 200 / (150-27) = 80 Вт. Но при таком теплорассеянии на предельных температурах его надежность будет низкая и надо иметь запас, допустим 60 Вт. Теперь вспомним, что напряжение на транзисторах может достигать 83 В, а при повышении напряжения допустимая мощность у биполяров падает. Я не привожу точных расчетов, но допустим остается 50 Вт. Теперь вспомним, что у АС фаза импеданса может доходить до 45 градусов, а биполяры под нагрузкой критичны к импульсам теплорассеяния. В общем, остается примерно 40 Вт на транзистор. 155 / 40 получаем 4 транзистор в параллель в каждом плече потребуется. (А в классе АВ для получения 100 Вт достаточно по одной паре транзисторов). Заметьте, что пока никаких расчетов на искажения не было. Только теперь можно выбрать режим смещения и эмиттерные резисторы для минимизации искажений и термостабилизации.

Полученный усилитель на нагрузке 5,6 Ом даст 40 * 7,1 / 2 = 142 Вт, поскольку это для него будет оптимальная нагрузка и для нее КПД получится 46% без учета энергозатрат на входные каскады.

[Игорь-клг]

Тёзка, вы великий путаник!

У вас смешались в голове представления о ламповом однотактном каскаде, ну или входном однотактном на полевике с изоляцией затвора p-n переходом.

В выходных каскадах всё так, как я описал выше.

Повторюсь - мы рассматриваем выходные каскады усилителей класса А, причем они (в достаточном мощных усилителях) всегда двухтактные. А вы полезли не в ту степь

Насчет выходных каскадов - повторителей напряжения.

Скажу просто - база таскает эмиттер, вот и всё. Никаких "линейных участков" там нет, каскад вообще не усиливает напряжение. Повторяю - не усиливает напряжение. Отсюда все ваши рассуждения неприменимы к предмету нашего рассмотрения.

Опять вы за усилительный каскад. Я про них тоже многое могу рассказать, но если отвлекаться, то мы никуда не придем, и никогда не завершим.

Где ошибся? Да во всем абзаце, за исключеним места про повторитель.

Посмотрите на работу усилителя. Выходной повторитель имеет на своем входе полную амплитуду сигнала. Например +/-35V.

А напряжение смещения на каждом из выходных транзисторов порядка 0,65V. Под действием сигнала (если каскад в классе А) смещение меняется в очень незначительных пределах.

Таковы реалии.

Ещё раз повторю. Для выходного двухтактного повторителя (а это 99,5% схем) может быть установлен любой ток покоя, от В (кстати не путайте с С) через АВ к А. Любой, и вопрос только в отводе тепла от кристаллов.

Чушь, уважаемый))) Вы запутались.

"Можно установить любой ток покоя..."

[Мусатов Костя]

Да, в классе А тепловые искажения транзисторов меньше, это довольно очевидно.

Эта ошибка распространена и на вегалабе. Тепловые искажения определяются исключительно изменением температуры кристалла. Изменение температуры пропорционально изменению мощности, а не самой мощности. Наличие постоянной составляющей теплорассеяния никак не влияет на уровень ТИ. Т.е. если тепература кристалла изменилась с 40 до 42 градусов и со 100 до 102, то это вызвало одинаковые тепловые искажения.

[Игвин]

Чушь, уважаемый))) Вы запутались.

"Можно установить любой ток покоя..."

Сногсшибательный аргумент...

Ученый может понимать невежду, потому что он сам был таким в детстве, невежда же не может понимать ученого, ибо никогда таковым не был.

Гельвеций

[Беспечный Алекс]

Возьмем для примера 100 Вт. Амплитуда тока и напряжения для 4 Ом будут 28,3 В и 7,1 А, а для 8 Ом 40 В и 5 А соответственно.

Костя, 5 лет назад мы с Вами обсуждали Mark Levinson No. 27 в котором 8 транзисторов на канал:

Блок питания 1,5 КВт (750Вт на канал)

Тогда Вы написали что надо смотреть схему. Лешик Пэ выслал схему. Константин, посмотрели? Есть там класс А или зря копья ломали?

[Мусатов Костя]

Есть там класс А или зря копья ломали?

Не, память у меня не такая точная, что бы такой момент пятилетней давности помнить....

Посмотрел тот сервис мануал. Странно, тестовые точки для настройки начального тока есть, а вот данных, какое смещение на них надо установить нет ни на схеме, ни на монтажной, ни в тексте. Ответить о том, какая мощность может быть получена в классе А, не получится

[welder]

Прочитал ветку и захотелось получить квалифицированную консультацию у авторитетов.

Однотакт,А класс имеет в спектре вых.сигнала четные гармоники,благозвучные и делающие волнительным натуральный тембр.

А двухтакт в А классе -не задавит ли он эту вторую ,цимесную гармонику?

[Мусатов Костя]

В общем случае задавит. Двухтакт в классе А заметно точнее однотакта. Однотактники, особенно ламповые, а особенно эксплуатируемые на относительно больших мощностях - это отдельная тема красивого, но совсем не честного звука.

[welder]

Cпасибо,Константин,просто близка мне эта тема-красивого звука,ну конечно с честностью эту красоту хотелось бы совместить .

Но красота важнее .

[ДимON]

В гибридном УМ "M1.2 Reference" от "LAMM Industries, Inc." ( http://www.lammindus...S/M12descr.html ), имеется переключатель работы на нагрузку 1~6 Ом и 8~16 Ом, при этом изменяется ток покоя (3.5А и 2.5А соответственно) и напряжение питания оконечного каскада. Мощность, рассеиваемая усилителем в виде тепла, остаётся при таком переключении примерно постоянной и после "предварительного прогрева" (~45 мин.) составляет порядка 300Вт.

Владимир Лэмм (Шушурин) говорит, что обычно разработчик транзисторного УНЧ задаётся лишь некоторым min сопротивлением нагрузки, на которое сможет работать усилитель. Но, это гарантирует только то, что при данном значении нагрузки УНЧ не сгорит и не начнётся возбуждаться, а вот качество звучания при низкоомной нагрузке (порядка 2-3 Ом и ниже) - остаётся весьма сомнительным. С инженерной т.з., по словам Владимира, проблема заключается в правильном выборе рабочей точки вых. транзисторов, такой, чтобы спектр гармоник сигнала оставался более или менее постоянным а) в зависимости от частоты, б) в зависимости от вых. мощности, в) в зависимости от сопротивления нагрузки. В подавляющем большинстве принятых ныне подходов к проектированию УНЧ, как правило, к перечисленным выше аспектам не уделяется должного внимания. С т.з. Лэмма, подобные проблемы транзисторных УНЧ идеально решаются при условии работы в режиме чистого класса А, причём не только при max сопротивлении нагрузки, но и при min его значениях. Обычно усилитель, работая даже в чистом классе А на 8-ми омной нагрузке, даёт удвоенную мощность на нагрузке в 4 Ом. Это означает, что 1/4 возросшей мощности приходится на режим класса А, а остальное - режим класса АВ. В "M1.2 Reference" при переключении значения нагрузки напряжение питания и ток покоя вых. каскада меняются так, чтобы усилитель работал в режиме чистого класса А как при max, так и при min нагрузке: 110 Вт как на 8 Ом, так и на 4 Ома. Более подробно на: http://www.lammindus...TS/m12spec.html

[Игвин]

Прочитал ветку и захотелось получить квалифицированную консультацию у авторитетов.

Однотакт,А класс имеет в спектре вых.сигнала четные гармоники,благозвучные и делающие волнительным натуральный тембр.

А двухтакт в А классе -не задавит ли он эту вторую ,цимесную гармонику?

Двухтакт даже не столь задавит, сколь меньше их продуцирует.

Суть гармоник однотакта в том, что его искажения односторонние, несимметричные. Их при прочих равных больше, чем у двухтакта.

У последнего искажения симметричные в основном, но вследствие неполной комплементарности плеч, имеются и несимметричные, уровнем пониже.

[Игвин]

В гибридном УМ "M1.2 Reference" от "LAMM Industries, Inc." ( http://www.lammindus...S/M12descr.html ), имеется переключатель работы на нагрузку 1~6 Ом и 8~16 Ом, при этом изменяется ток покоя (3.5А и 2.5А соответственно) и напряжение питания оконечного каскада. Мощность, рассеиваемая усилителем в виде тепла, остаётся при таком переключении примерно постоянной и после "предварительного прогрева" (~45 мин.) составляет порядка 300Вт.

Владимир Лэмм (Шушурин) говорит, что обычно разработчик транзисторного УНЧ задаётся лишь некоторым min сопротивлением нагрузки, на которое сможет работать усилитель. Но, это гарантирует только то, что при данном значении нагрузки УНЧ не сгорит и не начнётся возбуждаться, а вот качество звучания при низкоомной нагрузке (порядка 2-3 Ом и ниже) - остаётся весьма сомнительным. С инженерной т.з., по словам Владимира, проблема заключается в правильном выборе рабочей точки вых. транзисторов, такой, чтобы спектр гармоник сигнала оставался более или менее постоянным а) в зависимости от частоты, б) в зависимости от вых. мощности, в) в зависимости от сопротивления нагрузки. В подавляющем большинстве принятых ныне подходов к проектированию УНЧ, как правило, к перечисленным выше аспектам не уделяется должного внимания. С т.з. Лэмма, подобные проблемы транзисторных УНЧ идеально решаются при условии работы в режиме чистого класса А, причём не только при max сопротивлении нагрузки, но и при min его значениях. Обычно усилитель, работая даже в чистом классе А на 8-ми омной нагрузке, даёт удвоенную мощность на нагрузке в 4 Ом. Это означает, что 1/4 возросшей мощности приходится на режим класса А, а остальное - режим класса АВ. В "M1.2 Reference" при переключении значения нагрузки напряжение питания и ток покоя вых. каскада меняются так, чтобы усилитель работал в режиме чистого класса А как при max, так и при min нагрузке: 110 Вт как на 8 Ом, так и на 4 Ома. Более подробно на: http://www.lammindus...TS/m12spec.html

Всё верно, и такое же решение было в каком-то Пионере, довольно древнем.

Удваивает мощность на вдвое меньшую нагрузку тот усилитель, который имеет запас по выходному току. При этом он, как правильно сказано, большую часть амплитуды даёт уже с одного плеча. Если не переключить режимы, как сделал Лэмм.

А почему сразу не сделать ток побольше? Чисто из конструктивных соображений невыгодно - слишком много тепла.