Вхідне з’єднання до підсилювача класу AB з діодним зміщенням. Один конденсатор чи два?


9

Коли АС з'єднує вхідний сигнал з класом AB (Push-Pull / Complementar Pair), який є діодним ухилом, я бачу два різні підходи:

  1. Сигнал, з'єднаний між діодами зміщення з одним конденсатором роз'єднання: Клас AB з діодним ухилом

  2. Сигнал, підключений безпосередньо до кожної бази транзисторів, з окремими конденсаторами:Діодне зміщення з двома вхідними конденсаторами

У чому полягає практична відмінність цих двох підходів? Чи один кращий за інший?

Ось редагована схема, що показує основну ідею 2-го підходу (зверніть увагу: значення не такі реалістичні):

схематичний

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

Ось ще одне моделювання першого кола (люб’язно надано Тоні Стюарт).

Відповіді:


7

Призначення діодів - встановити напругу зсуву між основами транзисторів, яка встановлює невеликий струм холостого ходу через поштовх. Це змушує його працювати в класі AB і зменшує спотворення кросовера. Однак діоди повинні бути термічно з'єднані з транзисторами, щоб запобігти тепловим потокам. Також з цієї причини слід використовувати емітерні резистори.

У всякому разі.

Поки обидва діода проводять, скажімо, струм декількох мА через діоди, їх динамічний опір буде досить малим, як 10-20 Ом, тому транзистори будуть вестись від низького опору. Тут важливо те, що цей струм зміщення генерується резисторами R1 і R2.

Отже, коли ми хочемо високої позитивної вихідної напруги (і, мабуть, високого вихідного струму), напруга на R1 буде низькою, оскільки TR1 приводиться до напруги, близької до позитивної напруги. Оскільки базовий струм TR1 надходить тільки від R1, це проблема: при достатньо високому вихідному струмі базовий струм TR1 висмоктуватиме всі поточні R1, які можна забезпечити, тому D1 вимкнеться і він більше не працює.

Друга конфігурація буде працювати краще, якщо два вхідні ковпачки будуть досить великими, щоб мати низький опір на частоті, що цікавить: у цьому випадку базовий струм змінного струму подається від джерела сигналу через кришки, а R1 / R2 встановлюють лише постійний діючий бал.

Таким чином, друга конфігурація - кращий вибір, якщо потрібна додаткова продуктивність. Це також дозволить отримати більш високі значення для R1 / R2, оскільки воно вирішує проблему резисторів, які мають бути невеликими, щоб пропускати достатню кількість струму для базового струму, необхідного для максимального вихідного струму.


2
Я згоден з цією відповіддю, у більшості комерційних підсилювачів R1 та / або R2 є дзеркала струму, що означає, що імпеданс змінного струму до заземлення є більшим порівняно з використанням резисторів. У цьому випадку різниця між обома рішеннями буде дуже мала, тому для збереження конденсатора ви найчастіше бачите рішення 1. Іноді також конденсатор розміщується паралельно кожному діоду, змушуючи його поводитись трохи більше, як рішення 2. Але знову ж таки, різниця не велика.
Bimpelrekkie

1
Так, тут потрібні резистори для встановлення робочої точки постійного струму, оскільки вхід, пов'язаний з змінного струму, не може. Це не така хороша ідея ІМО, натискання потягується відкритим циклом, тому спотворення буде досить високим. Ще корисний за деяких обставин, але ... ну, меххх. Також наявність кришок між основами допомагає висмоктувати з них заряд, що дуже корисно для запобігання поперечної провідності після відсікання.
peufeu

@peufeu: Дякую Я намагаюся будувати / розуміти цю схему переважно як навчальну вправу. Отже, діоди термічно з'єднані, резистори випромінювальні (малі значення, так?), Окремі вхідні ковпачки відповідного розміру (10uF?), Кришка для кожної основи (це ви маєте на увазі під "кришками між базами", так?), І врешті-решт? NFB (додавання 3-го транзистора для керування базами). Ще щось?
Морозний

Так, ви можете додати резистори випромінювання 1-3 Ом, щоб запобігти тепловим потокам.
peufeu

3 Ом означає майже половину втрати електроенергії з навантаженням 4R та поганим коефіцієнтом
затухання

2

Це трохи складніше, коли ви керуєте великими струмами, тому що вибір кожного компонента впливає на результати вихідного імпедансу, спокійний струм драйверів, гармонічне спотворення, коефіцієнт демпфування, що впливає на напругу від заднього ЕРС на низьких частотах і, таким чином, "мутний бас".

Природно, від ефектів Шоклі на Vbe vs Tjcn і того ж для діода, навіть якщо термічно збігаються можуть спричинити проблеми, якщо діоди мають занадто малий або занадто великий показник потужності, і, таким чином, ШОЕ зі зміною Vbe від зміни зміщення R сильно впливає на вихідний режим холостого ходу.

Для того, щоб визначити оптимальну конфігурацію Cap, потрібно розуміти, що цей підсилювач менший, ніж коефіцієнт підсилення . То чому є втрати і де це? і чому це важливо, щоб мінімізувати ослаблення напруги для хорошого низькочастотного відгуку, але це призведе до вартості в режимі розсіювання потужності в режимі холостого ходу та більших вихідних значень C, визначених для пульсаційного струму або струму навантаження в цьому випадку.

Питання полягає в простому порівнянні імпедансу конденсатора на деякому F проти джерела і вхідного опору, щоб побачити, чи є імпеданс кришки значним. Відмінності в цих двох варіантах незначні порівняно з іншими факторами конструкції співвідношення R та вибору співвідношення Pd для транзистора та діода, щоб вони зміщували вихідну ступінь при бажаному струмі для досягнення низького вихідного опору, що є по суті імпедансом джерела керування базою / hFE.

Ви хочете дізнатися більше?

Тоді вам потрібно визначити більше специфікацій.

В тому числі: Pmax, Vmax, Завантажити хв, f хв, THD макс., Мінімальний коефіцієнт зволоження (зазвичай 10 дешевих конструкцій, 100 - краще) Джерело опір ..

Чим нижчий опір гучномовця, як 4 Ом, тим критичнішими є теплові параметри та відповідність hFE між PNP та NPN, але при + / 5V ви можете легко генерувати 5 Вт. Кращий дизайн, здатний від 0,3 Вт до 60 Ом навушників або декількох 8 Ом динаміків. Використовуючи діоди 1N400x замість малого сигналу 1N4148 повинен використовувати горщик між діодними рядками, дає менші зміни Vf, але додавання 50 або 100 Ом між ними має бути налаштоване на навантаження динаміка та бажану вихідну потужність та невідповідність hFe. (хочете їх у межах 20%)

tinyurl.com/y9pdw3uv - це мій приклад в моєму останньому моделюванні. Зауважте, що потужність RMS у гучномовці, ви можете змінити значення R та потужність RMS від кожного живлення (-ve), повинно бути в кращому випадку 30% або 60% від обох джерел. Зверніть увагу, як горщик впливає на кожен сигнал та постійний струм мінімального струму. Це дає дуже хороші коефіцієнти затухання та відповідь постійного струму на виході. Ви можете вводити пару постійного струму, якщо джерело 0В постійного струму.

  • невідомі транзистори потужності hFE можуть створювати проблеми, якщо вони не відповідають.
    • ці S8050 / S8550 класифікуються за hFE, беруть до відома суфікс.

Дякую за відповідь. Для цієї вправи я орієнтуюся на Pmax: 200mW, Lmin: 4R, fmin: 20Hz, THDmax: .1%, DFmin: 20. Pmax / Lmin - суворі вимоги. Інші більше схожі на «побажання», і я міг би терпіти менше / гірше виконання. Мій поточний кандидат-транзистори є S9014 / S9015, але у мене також є S9012 / S9013 або S8050 / S8550, якщо потрібна більша потужність.
Морозний

ок і імпеданс драйвера (джерело), ​​Vpp і f хв? Настійно рекомендую пару постійного струму з подачею +/-, якщо можете. інакше C отримує величезне навантаження на 4R та 30 Гц .. більше, як 100 Гц
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Zs = невідомо, V +, V- невідомо, ZL max = ?? 60R? Якщо ви використовуєте Cout = 470uF на 35 Гц, половина потужності втрачається на виході.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Зут попередньої стадії 5-10R. Vpp до 6В, але посилення можна зменшити. Я вважаю, що fmin становить 20 Гц або вище. Одноразове харчування @ 12V. Я можу купити драйвери більш високого опору (24R або 32R), але 4R - це те, що я мав під рукою.
Морозний

для 20 Гц вам потрібно 10мФ вихідний ковпак в 4R !! поганий вибір, підбір діодів і термозажим для транзисторів, необхідний навіть при ручному підборі R для зміщення R1, R2 330 до 560
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.