Radiohobby Forum

Николай Сухов

Главный редактор

Откуда: Киев

Здесь с 19.01.2004

Сообщений: 894

Сайт

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Вот я и добрался до симуляции Ваших схем. Вначале о втором варианте схемы, где Вы "ввели в УН еще по одному транзистору последовательно с имеющимися". Тогда я ничего не понял. Оказывается, Вы просто заменили эмиттерные резисторы генераторами тока. Если бы сразу так написали, было бы всем понятно.
Если симулировать отдельно усилитель напряжения, действительно, получаются лучшие результаты. Однако симулировать усилитель нужно в целом, а не отдельные узлы. И тут я убедился в правильности слов Николая Сухова "А нафиг надо?" Лишнее усиление никак использовать не получится, так как есть ограничение - предел устойчивости. Когда усилитель скорректировал с новым УН, результат по гармоникам оказался очень близким к исходному варианту: 2-я и 3-я гармоники на 1 кГц 34 В на 4 ома порядка -123 дБ. Вместе с тем новый УН имеет сильно несимметричные скорости нарастания на фронте и спаде, реакция усилителя на прямоугольник очень страшная. Еще один недостаток - уменьшается максимальная амплитуда выходного напряжения. Вновь повторилась ситуация, типичная для УМЗЧ ВВ: всякие доработки лишь усложняют схему, при этом параметры в лучшем случае остаются теми же.
Усилитель с симметричным вариантом УН с теми номиналами, что у Вас, вообще скорректировать не удалось. Слишком велико усиление, запас по фазе отрицательный. Даже применив большее смещение на базах транзисторов с ОБ и увеличив резисторы 33 ома в 10 раз ничего путевого не получилось. Дальше я просто не стал возиться, симметричный вариант я уже симулировал, он хуже несимметричного.
Выводы такие: усложнять УН можно, некоторые варианты даже оказываются работоспособными. Но сколько-нибудь заметно улучшить характеристики в целом не удается.

Леонид, вывод имхо правильный. А связано это с тем, что искходную схемотехнику УМЗЧ ВВ я в далеком уже 1987-88 гг. довольно сердито крутил тогда еще под ДОС и Microcap 2. В том числе пробовал и симметричный вариант, который неожиданно для меня оказался хуже симметричного. Так что я с тех пор довольно терпимо отношусь к лампадным SE

qwer

Участник

Откуда: Киев

Здесь с 11.11.2004

Сообщений: 95

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Замечательно, когда кроме слов можно разместить для всеобщего обозрения и результат.
Направляю на Adsh результат реакции трех вариантов УН на импульс и уровни ограничения сигнала.
Доработанный несимметричный вариант УН имеет явные преимущества по скорости изменения фронта и спада импульса. Симметричный вариант, Вы правы, имеет завал спада.
Уменьшение амплитуды на 0,48В во втором варианте много это или мало? Это до 1% процента Рвых всего УНЧ при питании +/-45В. Увеличив напряжение питания входного каскада и УН по отношению к выходному каскаду на 5-10В (это нормальная практика реализации максимальных возможностей вых каскада), получаем выигрыш по Рвых до 5%. Более точные цифры можно посмотреть на УМЗЧВВ. Леонид Иванович, я надеюсь, это можно учесть при разработке новой печатной платы УМЗЧВВ.
Выводы можно делать тогда, когда есть анализ основанный на конкретных фактах, к чему и призываю.
А факты (полученные при помощи МС7) таковы - модернизированный несимметричный вариант линейнее - меньше Кг, интермодуляционные искажения и лучше реакция на импульс чем у прототипа.

Отредактировано qwer (06.11.2005 13:54:01)

Liv

Ветеран

Откуда: Минск

Здесь с 08.02.2004

Сообщений: 1,233

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Увеличив напряжение питания входного каскада и УН по отношению к выходному каскаду на 5-10В (это нормальная практика реализации максимальных возможностей вых каскада)

Согласен, потеря не такая уж ощутимая. Я не планирую в новых платах делать раздельное питание каскадов, так как это усложняет конструкцию блока питания, как мне кажется, неоправданно.

Выводы можно делать тогда, когда есть анализ основанный на конкретных фактах, к чему и призываю.

Пока Вы не промоделируете УМЗЧ ВВ в целом, никаких выводов сделать нельзя.

adsh

Реалист

Откуда: Киев

Здесь с 16.01.2004

Сообщений: 4,856

Сайт

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Направляю на Adsh результат реакции трех вариантов УН на импульс и уровни ограничения сигнала.

Файл обновлён:

vv_qwer.zip

---

Саша

Liv

Ветеран

Откуда: Минск

Здесь с 08.02.2004

Сообщений: 1,233

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

2adsh: есть предложение: все сообщения, начиная с #82, переместить в тему про новые платы УМЗЧ ВВ, так как они относятся исключительно к модернизации УМЗЧ ВВ.

adsh

Реалист

Откуда: Киев

Здесь с 16.01.2004

Сообщений: 4,856

Сайт

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

2adsh: есть предложение: все сообщения, начиная с #82, переместить в тему про новые платы УМЗЧ ВВ, так как они относятся исключительно к модернизации УМЗЧ ВВ.

Движок не позволяет, разве что вырезать и написать в другой теме, как свои сообщения. Да только - много их...

---

Саша

qwer

Участник

Откуда: Киев

Здесь с 11.11.2004

Сообщений: 95

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Попробую ответить на замечания Леонида Ивановича!
1.    Линейность всего усилителя определяется линейностью каждого каскада. В связи с этим делаю попытку линеаризации любимой схемы УМЗЧВВ покаскадно Входной каскад, усилитель напряжения,  выходной каскад. Метод оценки – сравнение с прототипом. Основные параметры, определяющие линейность – АЧХ, ФЧХ, Кг, интермодуляц. искажения, скорость изменения выходного сигнала, правильность передачи импульсных сигналов (по меандру), устойчивость.
2.    Для начала предложена модернизация усилителя напряжения – с асимметричным и симметричным возбуждением. Получены определенные результаты, которые в виде файла для МС7 и картинкам в ворде дают представление об улучшении линейности модернизированных вариантов.
3.    Замечание об искажении меандра в симметричном усил. напряжения справедливо. Предлагаю исключить из схемы конденсаторы по 91 пФ. В этом случае получается практически «идеальный» меандр на выходе УН с симметричным возбуждением, по отношению к прототипу и модернизированному несимметричному. Причем, в несимметричном варианте удаление конденсатора 91пФ никак не влияет на форму меандра. Для наглядности увеличиваю частоту меандра до тех пор, пока  прототип изогнет его до пилы, меандр несимметричного модернизированного УН похож на меандр, на выходе симметричного практически идеальный меандр. Т.о. модернизация с небольшой доработкой дала отличный результат по воспроизведению импульсных сигналов. Картинку в ворде отправляю на Adsh (УН_Импулс2.doc).
4.    Замечание по возможной неустойчивой работе модернизированного УН в схеме УМЗЧВВ.
Вставил УН с симметричным возбуждением в схему УМЗЧВВ. Применил двухполюсную коррекцию с выхода УН в середину диодной цепочки, задающей смещение вторым транзисторам. Все «заработало» сразу, выставил токи выходного каскада и измерил основные параметры в сравнении со схемой УМЗЧВВ. Предварительные результаты – Кг ниже в 1,5-2раза, IMD ниже в 2-3 раза, ухудшение или улучшение формы меандра не зафиксировано. Устойчивость – «подвешивание» на выход разных емкостей не привело к возбуду

Отредактировано qwer (07.11.2005 18:28:58)

Liv

Ветеран

Откуда: Минск

Здесь с 08.02.2004

Сообщений: 1,233

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Линейность всего усилителя определяется линейностью каждого каскада. В связи с этим делаю попытку линеаризации любимой схемы УМЗЧВВ покаскадно

Всё было бы справедливо, если бы не общая ООС. Усилитель нельзя собрать из кубиков, а затем просто охватить ООС любой глубины. Для достижения устойчивости придётся вносить изменения в эти кубики. Поэтому считаю нецелесообразным моделировать узлы отдельно, нужно моделировать усилитель полностью. Если же возникнет желание узнать параметры отдельного узла, можно воспользоваться отношением его выходного напряжения к входному. К тому же, дальнейшее улучшение линейности, например, УН очень слабо скажется на линейности усилителя в целом, так как львиную долю искажений вносит выходной каскад. Так стоит ли усложнять схему, если выигрыш невелик?

Основные параметры, определяющие линейность – АЧХ, ФЧХ, Кг, интермодуляц. искажения, скорость изменения выходного сигнала, правильность передачи импульсных сигналов (по меандру), устойчивость.

АЧХ и ФЧХ линейность никак не характеризуют, а устойчивость отдельного узла имеет весьма отдаленное отношение к устойчивости усилителя в целом.

Вставил УН с симметричным возбуждением в схему УМЗЧВВ. Применил двухполюсную коррекцию с выхода УН в середину диодной цепочки, задающей смещение вторым транзисторам

Т.е. вы ввели местную ООС, еще и частотозависимую? Как именно выглядит корректирующая цепочка?

qwer

Участник

Откуда: Киев

Здесь с 11.11.2004

Сообщений: 95

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Liv!
1. Покаскадная линеаризация УНЧ предполагает линеаризацию не только усилителя напряжения. Отдельные каскады рассматривать будем без ООС в связи с невозможностью или затруднительностью увидеть явные улучшения (ухудшения) в общей конструкции охваченной ОООС, которая успешно помогает исправлять искривления синуса и хуже справляется с потоком искаженных импульсных сигналов (затруднения в фиксации таких искажений - недостаток комп. инструментария,ПО).
2. Линейность  характеризуется в том числе и параметрами искажений. Искажения в свою очередь бывают линейными и нелинейными. К линейным искажениям относятся искажения АЧХ и ФЧХ в рассматриваемых диапазонах. К нелинейным – Кг, интермодуляционные искажения, динамические и др. По АЧХ и ФЧХ можно судить о запасах устойчивости. Не хотелось бы заведомо неустойчивый элемент использовать в общей конструкции.
Пишу очень коротко, т.к. начался конец года – гонка с препятствиями, время для перекуров сократилось.

Отредактировано qwer (09.11.2005 14:37:12)

qwer

Участник

Откуда: Киев

Здесь с 11.11.2004

Сообщений: 95

Re: Кто какими функциями MicroCap пользуется при исследовании схем?

Экстраверты схемотехнического творчества молчат, это наталкивает на мысль – либо покаскадная модернизация любимой конструкции бесперспективна, либо представленные факты не вдохновляют. И как ни странно, в дебатах участвуют одни «деды» (себя тоже отношу к ним, тот же возрастной ценз), которым часто груз накопленных знаний мешает делать быстрые опрометчивые шаги при движении вперед (наверное мудрые). А где молодежь с паяльником наперевес? Включайте свои схемотехнические движки и валидируйте свои мысли, прежде чем браться за паяльник, Это поможет вам увидеть очень много интересного в схемотехнике. Николай Сухов в 80-е схему УМЗЧВВ под ДОС-ом  в МС2 наваял, до сих пор все "подпрыгивают".

Отредактировано qwer (11.11.2005 11:10:45)