¿Cómo afecta el ancho de banda del transistor a la estabilidad?

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Estaba viendo un video donde Dave Jones de EEVBlog entrevista a Rod Elliot de Elliot Sound Products. Rod estaba discutiendo que tiende a no usar chips digitales en sus diseños porque el chip quedará obsoleto 6 meses después de la publicación del diseño. Continúa diciendo que la mayoría de los componentes analógicos no tienen este problema y continúa dando esta cita:

  

Aunque los tipos de transistores y todo cambia, ON Semi, por ejemplo, muchos de sus nuevos transistores, son completamente nuevos. Están etiquetados como dispositivos más antiguos, pero no lo son; Son tecnología moderna. Pero trato de asegurarme de que mis circuitos funcionarán. Si actualizan los transistores y se vuelven más rápidos, más lineales, eso nunca perjudica a nadie. Si se vuelven más rápidos, generalmente eso hace que el amplificador sea más estable, no menos estable.

No entiendo la última parte de su declaración. Dado un amplificador de retroalimentación de voltaje / potencia de audio estándar, ¿cómo tiende un transistor más rápido a mejorar la estabilidad? En todo caso, habría pensado que un dispositivo más lento mejoraría la estabilidad general. ¿El mayor ancho de banda no ofrece una mayor oportunidad para que los polos de frecuencias más altas (causados por pasivos reactivos y parásitos reactivos) interactúen con la ganancia de bucle abierto del dispositivo activo y causen cambios de fase que pueden conducir a la oscilación?

    
pregunta pr871

2 respuestas

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Debes pensar en un amplificador como en un sistema de control. Imagine que está tratando de rotar una pieza de maquinaria a un cierto ángulo y usar la retroalimentación de un sensor de posición angular para eliminar el error del sistema.

Si la maquinaria es liviana, requiere menos energía para hacerla girar y, a la inversa, requiere menos energía de frenado para detenerla una vez que ha alcanzado su "destino". Así que puede haber un poco de rebasamiento; la máquina sobrepasa ligeramente la posición de destino, pero el bucle de control lo devuelve rápidamente y se elimina el error.

Ahora, si esa máquina fuera mucho más pesada, se necesitaría más energía para moverla y más energía para detenerla, lo que probablemente significa un mayor rebasamiento más allá de la posición de destino y podría llevar a una oscilación sostenida en la posición deseada. Esa frecuencia de oscilación sería más baja que la frecuencia de oscilación de una máquina más ligera si tuviera problemas similares.

Entonces, los transistores más rápidos son como una maquinaria más ligera y los transistores más lentos son como una maquinaria más pesada.

No puede descartar que un transistor más rápido pueda producir matices que no se ven en el transistor más lento, pero es probable que se encuentren en una frecuencia operativa mucho más alta y que sea más fácil eliminarlos (o incluso ignorarlos).

    
respondido por el Andy aka
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Dispositivos más rápidos, en un amplificador de potencia con 3 o 4 etapas: entradas diferenciales, cascadas para evitar el efecto Miller, etapas de salida diferenciales a únicas, con retroalimentación local activa para minimizar la distorsión de cruce por cero, y la enorme salida los dispositivos en sí mismos ---- reducen los cambios de fase y permiten simplificar los gráficos BODE (ganancia y fase), tal vez necesitando redes de compensación menos complicadas.

O tal vez no. Con cargas reactivas, altavoces, el diseño ya es emocionante.

    
respondido por el analogsystemsrf

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