identificación del amplificador de potencia de audio con características

Y una sugerencia gratuita sobre este amplificador de baja distorsión LD. El voltaje del colector de Q1 varía dramáticamente. La disipación térmica del Q1 también variará dramáticamente.

Suponga que el tamaño del troquel de este transistor discreto es de 1 mm por 1 mm de área, con un grosor de 0,3 mm (el grosor predeterminado de la oblea en algunos fundamentos). A medida que el calor varía, la constante térmica conduce a la distorsión térmica; el tau de 1 mm es de 11,4 milisegundos (el tau de 1 metro es de 11,400 segundos) y el tau térmico varía según el cuadrado del cambio de tamaño.

Esta distorsión térmica modula TODOS los otros tonos.

Su disipación de potencia en el difpair es de aproximadamente 200 milivatios, o 4mA * 50 voltios. O 100mW por transistor. Espere graves rebasamientos o subestimaciones en Los bordes delanteros de las ondas cuadradas en este amplificador. Modelarlo en SPICE, usando fuentes de voltaje controladas por voltaje para realimentar la disipación del colector en el voltaje base.

¿Curar? Use cascadas PNP en el difpair, con bases de aprox. -5 voltios.

El aviso Q7 tiene una cascada, para minimizar el cambio en el voltaje del colector junto con los grandes cambios inevitables en la corriente del colector. Esto es para minimizar la distorsión del autocalentamiento de la unión Q7 EB.

El Q1 tiene el mismo problema, porque en momentos en que el bucle de realimentación no controla la salida, la linealidad de Q1 es muy importante.

Simplemente escribiré las primeras respuestas en las que estaba trabajando, antes de ver la respuesta del G36 (que definitivamente deberías leer)

1. Los dos más a la izquierda forman un filtro de paso alto con aproximadamente \ $ 4 \: \ textrm {Hz} \ $ como la frecuencia de la esquina. Los otros dos forman un filtro de paso bajo con más de \ $ 100 \: \ textrm {kHz} \ $ como la frecuencia de esquina. Juntos, tendré que jugar con cómo el filtro de paso bajo carga el filtro de paso alto para elaborar el paso de banda real (y no me voy a molestar en separar la parte de amortiguación (\ $ \ sigma \ $) de la parte oscilatoria (\ $ \ omega_d \ $) por ahora.) Simplemente llámelo un "filtro de paso de banda" que realiza el bloqueo de CC y la eliminación de frecuencias más altas (como RF, pero también una frecuencia más baja debido a oscilaciones no deseadas en lo que sea que esté impulsando el amplificador ) que de otro modo solo podría desperdiciar energía sin contribuir a la salida deseada.
2. \ $ Q_1 \ $ y \ $ Q_2 \ $ son un "amplificador diferencial BJT de par de cola larga". Necesita una fuente de corriente en los emisores compartidos y la salida se toma de uno o ambos colectores. En este caso, hay un espejo actual, \ $ Q_5 \ $ y \ $ Q_6 \ $, en el par de recopiladores, que si un espejo perfecto tendría una impedancia infinita en ambas etapas del diff-amp y, sin alguna ruta adicional, lucharía contra cualquier par de difusores que intentara dirigir la corriente desde la fuente entre sus patas. Afortunadamente, hay una conexión a \ $ Q_7 \ $, por lo que la base de \ $ Q_7 \ $ recibe la corriente diferencial, directamente. El espejo reflejará la menor de las dos corrientes de pierna de amplificador diferencial, mientras que el resto irá a \ $ Q_7 \ $ (que es parte del VAS).
3. El condensador de compensación de polo (el condensador de Miller de (\ $ 100 \: \ textrm {pF} \ $)) reduce la impedancia de salida del VAS, de modo que la carga no lineal causada por la etapa de salida genera menos distorsión.
4. Oscilaciones de humedad. Los BJT son conocidos por la oscilación cuando sus bases son impulsadas directamente por una buena fuente de voltaje. Poner una pequeña resistencia en la base ayuda a amortiguar este problema. Verás esta técnica utilizada a menudo. Puede eliminarlos y ver si no es un problema, pero incluirlos suele ser una buena idea.

Algunas cosas que también quería agregar son:

\ $ Q_3 \ $ y \ $ Q_4 \ $ y las partes circundantes ayudan a crear la fuente actual que necesita el par diff-amp. Además, hay un voltaje base bastante confiable de \ $ Q_3 \ $, que cuando se combina con \ $ Q_9 \ $ como un seguidor de emisor puede crear una fuente de corriente semi-confiable necesaria para el multiplicador de \ $ V_ {BE} \ $ (\ $ Q_ {10} \ $ y partes circundantes) y la sección VAS, para controlar la etapa de salida.

Hay un voltaje de señal muy pequeño en \ $ Q_7 \ $, debido a su entrada de corriente, y por lo tanto muy poco en la salida de la primera etapa. (Esto minimiza el cambio de fase de Miller y el posible efecto temprano). \ $ Q_8 \ $ es un BJT en cascada, cuya tensión base se mantiene constante mediante el par zener / resistencia y \ $ Q_7 \ $ es el VAS BJT.

1 - 18kΩ resistencia junto con 2.2µF para un filtro de paso alto. La frecuencia Fc es igual a \ $ F_C \ approx \ frac {0.16} {RC} = 4 \ textrm {Hz} \ $

La resistencia 1kΩ adicional forma un filtro de paso bajo junto con 1.2nF

\ $ F_C \ approx \ frac {0.16} {RC} = 134 \ textrm {kHz} \ $. Y este filtro detiene cualquier señal de RF, por lo que la señal de RF no está siendo amplificada por el amplificador.

2 : en la etapa VSA, la corriente se transforma nuevamente en voltaje. Debido a la gran capacitancia de Miller (100 pF). La etapa VAS funciona como un amplificador de transimpedancia (convertidor de corriente a voltaje).

3 : porque queremos una compensación de polo dominante (gran capacidad de Miller).
Y en la etapa de código de caso Q7 no proporciona ninguna ganancia de voltaje (sin ganancia de voltaje sin efecto Miller). Es por eso que colocamos un condensador de 100 pF en el colector Q8.

4 : estas resistencias separan la etapa de salida (seguidor de emisor) del recopilador de VAS. Porque a veces la etapa de salida puede causar oscilación de alta frecuencia. Y podemos evitar que ocurra esta oscilación agregando una resistencia de tope de base.

Por lo tanto, el VAS siempre verá una resistencia "real" (el seguidor del emisor puede tener una resistencia de entrada negativa).

enlace .

5 : el margen de tensión es la respuesta.
El cambio de voltaje en la etapa VAS (Q7, Q9) es mucho menor que este +/- 55V. Así que para poder "bucear" completamente la etapa de salida. La etapa de entrada + la etapa VAS se alimenta de la tensión de alimentación más alta.