реклама на сайте
подробности

 
 
10 страниц V  < 1 2 3 4 5 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Высоковольтный(около 150В), линейный усилитель двуполярного сигнала, Как сделать?
Vldmr
сообщение Feb 17 2007, 01:07
Сообщение #31


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 158
Регистрация: 5-02-07
Пользователь №: 25 055



Цитата(Stanislav @ Feb 16 2007, 23:59) *
PPS. Простите, сразу не обратил внимания. У Вас напряжение питания +-125 В, следовательно, Вам нужен размах не 150, а 250В? Схема, приведённая мной, даёт полный размах выходного напряжения практически от -Uп до +Uп.

Ой, простите, ошибся. Нужен размах 250В. Про нужную полосу частот:
Понимаете, усилителем предпологается усиливать синусоидальный сигнал с синхронного детектора. Предельная частота детектора - 100кГц, реально измерения будут проводиться до 10кГц. Неплохо было бы иметь усилитель во всей его полосе частот синхронного детектора, мало ли что ещё когда-нибудь измерять понадобится. Но если такой усилитель потребует существенно большего труда, то можно обойтись и полосой в 10 кГц.

Огромное вам спасибо! Вот характеристики транзисторов:
http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/1850.html
http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/1851.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 01:18
Сообщение #32


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



КТ626, который я привёл, не годится - слишком мало допустимое напряжение КЭ.
Порывшись в справочниках, нашёл подходящую комплементарную пару отечественных транзисторов для выходного каскада: КТ6104А+КТ6105А. По-моему, то, что надо. Если потребуется увеличение вых. мощности усилителя, можно их "мордой" уткнуть в полигон на плате, через теплопроводную пасту, прижав проволочной петелькой (для лучшего теплоотвода). Площадь печатного теплоотвода - порядка 3-4 см^2.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 01:31
Сообщение #33


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(Vldmr @ Feb 17 2007, 01:07) *
Эти, по-моему, черещщур мощные. biggrin.gif
Давайте посчитаем. Модуль сопротивление нагрузки 100 пФ на частоте 100 кГц примерно равен 16 кОм. Эффективное значение напряжения на ней составит 250/(2*sqrt(2))=88 (В). Эффективный ток выхода усилителя будет примерно 5,5 мА (всего-то). Мощность, рассеиваемая выходными транзисторами, будет составлять сотни милливатт (считать лень), так что особо париться не нужно. smile.gif


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Feb 17 2007, 11:59
Сообщение #34


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



Цитата(Stanislav @ Feb 16 2007, 17:11) *
Берём какой-нить ОУ, напр. AD8610 (навскидку), обеспечиваем ему питание, скажем, +-10В и считаем:
- исходя из максимального тока потребления, резисторы в коллекторах надо выбрать примерно 150 Ом;
- сопротивление нагрузки ОУ выбираем порядка 50-100 Ом;
- макс. выходной ток усилителя получится порядка нескольких (2-5) ампер.
Не забывайте при этом, что выходными транзисторами усиливается не только напряжение, но и ток.
В чём же Вы видите ограничение? blink.gif



Тут такая ситуация - если мы выходные транзисторы загоним в линейный режим , например , сделаем токовые зеркала , то ток потребления ОУ будет создавать ток покоя этих транзисторов . Если ток ОУ - 3 ма ( максимальный ток - 15 ма ) , а токовые зеркала усиливают ток в 20 раз ( для примера ) , то ток покоя выходного каскада будет 60 ма . А максимальный ток выхода будет 300 ма . Маловато . Причём , этот ток покоя просто зря греет транзисторы , пользы от него никакой sad.gif
Другой вариант - выходные транзисторы работают с нулевым током покоя , то есть в базах стоят маленькие резисторы . Тогда эта проблема снимается , но появляется другая - ступенька . При малых сигналах выходные транзисторы закрыты . На НЧ это не страшно - ООС отработает , но на ВЧ будут расти искажения , это не есть хорошо .
Если же мы хотим слегка приоткрыть выходные транзисторы , подбирая резисторы в базах , то искажения падают , но появляется новая проблема , теперь уже с термостабильностью . Периодически в усилителе будут гореть транзисторы . И вот эту проблему решить уже никак не удаётся .... sad.gif
Так что моё мнение - такая схема хороша , если мы хотим умощнить какой-нибудь ОУ , чтобы сделать из него что-то типа драйвера для мотора , или дешёвый УНЧ , но там где нужно высокое качество - лучше эту схему не применять - геморроя будет больше , чем пользы ...................................
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 13:07
Сообщение #35


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 11:59) *
Тут такая ситуация - если мы выходные транзисторы загоним в линейный режим , например , сделаем токовые зеркала , то ток потребления ОУ будет создавать ток покоя этих транзисторов . Если ток ОУ - 3 ма ( максимальный ток - 15 ма ) , а токовые зеркала усиливают ток в 20 раз ( для примера ) , то ток покоя выходного каскада будет 60 ма . А максимальный ток выхода будет 300 ма . Маловато . Причём , этот ток покоя просто зря греет транзисторы , пользы от него никакой.
Простите, а где Вы увидели на обсуждаемом эскизе токовые зеркала?
И почему 300 мА - маловато? Я же посчитал эффективное значение требуемого тока на 100 кГц: 5,5 мА. Если хотите узнать пиковое - умножьте эту величину на sqrt(2). smile.gif

Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 11:59) *
...Другой вариант - выходные транзисторы работают с нулевым током покоя , то есть в базах стоят маленькие резисторы . Тогда эта проблема снимается , но появляется другая - ступенька . При малых сигналах выходные транзисторы закрыты . На НЧ это не страшно - ООС отработает , но на ВЧ будут расти искажения , это не есть хорошо...
Искажения будут на любых частотах. Но, следуя приведённым выше рекомендациям, нелинейные искажения на 100 кГц можно сделать меньшими 1%, что здесь и требуется, и что я специально уточнил, перед обнародованием эскиза схемы.

Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 11:59) *
...Так что моё мнение - такая схема хороша , если мы хотим умощнить какой-нибудь ОУ , чтобы сделать из него что-то типа драйвера для мотора , или дешёвый УНЧ , но там где нужно высокое качество - лучше эту схему не применять - геморроя будет больше , чем пользы.
Не понял, в чём всё-таки Вы видите геморрой? Я придерживаюсь диаметрально противоположной точки зрения.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VXDRV
сообщение Feb 17 2007, 13:22
Сообщение #36


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 67
Регистрация: 5-02-07
Пользователь №: 25 074



Для настройки тока покоя усилителя есть идея параллельного включения подстроечного резистора к выводам питания ОУ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 13:31
Сообщение #37


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(VXDRV @ Feb 17 2007, 13:22) *
Для настройки тока покоя усилителя есть идея параллельного включения подстроечного резистора к выводам питания ОУ.
Для очень мало потребляющих ОУ можно, конечно, и так сделать. Правда, лишнее потребление, по-моему, ни к чему.
А ток покоя всё равно останется нестабильным. Поэтому я и предлагаю обойтись вовсе без него. smile.gif


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jam
сообщение Feb 17 2007, 13:43
Сообщение #38


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474



Н а мой взгляд годится обыкновенный полевик с резистором на HV, ну а с делителя на ОУ в обратную связь.
Конешно грется будет , но не сильно. Не всякий ОУ годится, я пробывал op284 - делал таким образом регулятор напряжения на 300 вольт. Пришлось подбирать конденсатор в цепи ОС.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Feb 17 2007, 14:07
Сообщение #39


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



2Stanislav
Я не на эскизе увидел , а просто рассматривал варианты . Там если изменять резисторы , можно получить любой режим работы , в том числе и линейный вариант , похожий на токовое зеркало .
Насчёт искажений - так я же описал причину их появления . Боюсь , что 1% там не отделаешься . Надо добавить ещё , что кроме ступеньки будут ещё искажения из-за нелинейной ёмкости коллекторного перехода . Выходные транзисторы - по схеме с ОЭ , и сигнал подаётся от источника тока , на частоте 100 кгц это немаловажно . Я бы применил либо эмиттерные повторители перед выходными транзисторами , либо каскод .
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 14:39
Сообщение #40


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 14:07) *
Насчёт искажений - так я же описал причину их появления.
Простите, но Вы не совсем хорошо разобрались в работе схемы.
В "классическом" усилителе ступенька возникает из-за разрыва петли ОС при отсутствии выходного тока. Здесь же разрыва петли не происходит (не забывайте про кондёр Соу), и "ступеньки" в классическом понимании не будет вовсе.
Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 14:07) *
...Боюсь , что 1% там не отделаешься . Надо добавить ещё , что кроме ступеньки будут ещё искажения из-за нелинейной ёмкости коллекторного перехода.
Можно запросто сделать и 0,1% smile.gif .

Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 14:07) *
...Выходные транзисторы - по схеме с ОЭ , и сигнал подаётся от источника тока , на частоте 100 кгц это немаловажно.
Неправильно. Это не источник тока - вых сопротивление задаётся небольшим по номиналу резистором в цепи базы вых. каскада. Тау входной цепи, вследствие этого, будет небольшим, если применить ВЧ транзисторы.
Цитата(deemon @ Feb 17 2007, 14:07) *
...Я бы применил либо эмиттерные повторители перед выходными транзисторами, либо каскод.
А зачем повторители, и, тем более, каскод? Транзисторы "слева" и так включены с общей базой.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 14:51
Сообщение #41


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Вот, изгалил ещё одну схему на токовых зеркалах, и вообще без ОУ. biggrin.gif
Представляю на суд публики. Критика - приветствуется.
Прикрепленное изображение

Приведены обозначения компонентов, относящихся только к верхнему плечу усилителя, т.к. схема абсолютно симметрична.
Думается, и в ней можно получить к-т нелинейных искажений гораздо менее 1% на 100 кГц. smile.gif
Ток покоя через вых. каскад выбирается небольшим - 1-2 мА, чтобы не греть сильно вых. транзисторы.
Ток покоя в предварительном каскаде можно выбрать в 5-10 раз меньшим.
Параллельно резистору R4 можно включить мелкий (пару пик) кондёрчик, для коррекции.
К-т усиления задаётся отношением R4/R3.
Если кого заинтересовала - могу помочь сделать расчёт.

PS. Всё-таки, эта схема, по-моему, может пригодиться только истинным любителям smile.gif. Схема с ОУ гимору создаст гораздо меньше, а повторяемость её - лучше.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jam
сообщение Feb 17 2007, 16:05
Сообщение #42


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474



Могу посоветовать высоковольтые ОУ
3584 от TI или LH0004 от National

По поводу схемы с зеркалами - трудно оценить без моделирования , но возникает вопрос о стабильности тока в токовых зеркалах - а кроме того в такие схемы между зеркалами обычно ставят токозадающий транзистор , который вместе с сигналом "летает" вверх-вниз.
Трудно оценить и влияние ёмкости миллера - напряжения то большие, а соответственно и коэффициет умножения этой ёмкости очень большой - может оказаться что подходящих транзисторов просто не существует - или ёмкость велика или напряжение мало.....
СергейВ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 17 2007, 17:09
Сообщение #43


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(jam @ Feb 17 2007, 16:05) *
Могу посоветовать высоковольтые ОУ
3584 от TI или LH0004 от National
И что, они +-125В питания выдержат?

Цитата(jam @ Feb 17 2007, 16:05) *
...По поводу схемы с зеркалами - трудно оценить без моделирования , но возникает вопрос о стабильности тока в токовых зеркалах - а кроме того в такие схемы между зеркалами обычно ставят токозадающий транзистор , который вместе с сигналом "летает" вверх-вниз.
Не понял, о каком токозадающем транзисторе речь? blink.gif
В данной схеме ток покоя через транзисторы Q1 и Q2 определяется отрицательным напряжением питания и резистором R5.
Нестабильность токов - это гимор, конечно. Между транзисторами Q2 и Q3 нужно обеспечить хороший тепловой контакт, иначе ток покоя вых. транзисторов поплывёт. Впрочем, увеличением номиналов резисторов R1 и R2 этот эффект можно значительно уменьшить.
Цитата(jam @ Feb 17 2007, 16:05) *
...Трудно оценить и влияние ёмкости миллера - напряжения то большие, а соответственно и коэффициет умножения этой ёмкости очень большой - может оказаться что подходящих транзисторов просто не существует - или ёмкость велика или напряжение мало...
Да, это верно. В предложенных мной транзисторах эта ёмкость гарантируется не более 15 пФ, что многовато для "зеркальной" схемы. Если она реально составляет пик 5 (в справочнике нет типовых значений), то транзисторы безусловно подойдут и для неё.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jam
сообщение Feb 17 2007, 18:24
Сообщение #44


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474



Цитата(Stanislav @ Feb 17 2007, 17:09) *
Цитата(jam @ Feb 17 2007, 16:05) *
Могу посоветовать высоковольтые ОУ
3584 от TI или LH0004 от National
И что, они +-125В питания выдержат?

Из datasheet:
The 3584 operates over a wide power supply range =+150v and provides outputs up to 15ma....
The 3584 provides GBP of 20MHz(50MHz typical)...

Цитата(jam @ Feb 17 2007, 16:05) *
...По поводу схемы с зеркалами - трудно оценить без моделирования , но возникает вопрос о стабильности тока в токовых зеркалах - а кроме того в такие схемы между зеркалами обычно ставят токозадающий транзистор , который вместе с сигналом "летает" вверх-вниз.
Не понял, о каком токозадающем транзисторе речь? blink.gif
В данной схеме ток покоя через транзисторы Q1 и Q2 определяется отрицательным напряжением питания и резистором R5.
Видел такую схему: между двумя зеркалами на 350в стоял bc546 с какой-то обвязкой, мне кажется, что он работал в режиме пробоя!!!! (отрицательное динамическое сопротивление)- но тем не менее работала схема надёжно - она раскачивала маломощные полевички со сверхмалой ёмкостью в режиме повторителей, ну а те уже качали просто повторители с которых брался сигнал ОС.

Нестабильность токов - это гимор, конечно. Между транзисторами Q2 и Q3 нужно обеспечить хороший тепловой контакт, иначе ток покоя вых. транзисторов поплывёт. Впрочем, увеличением номиналов резисторов R1 и R2 этот эффект можно значительно уменьшить.

Видел подобную схему , насколько помню R2 был 10ом а R1 220, транзисторы bd130/bd140 ( хотя это всё по-памяти - скорей всего ошибся), она работала до 100кгц, но на +-50в. Транзисторы Q2 Q3 стояли на алюминивой полоске..
Найти хорошие pnp транзисторы на 450в может быть проблематично...
Если схема заводится - а это иногда бывает если что с нагрузкой не в порядке - то нужен 3ной запас по напряжению.

Цитата(jam @ Feb 17 2007, 16:05) *
...Трудно оценить и влияние ёмкости миллера - напряжения то большие, а соответственно и коэффициет умножения этой ёмкости очень большой - может оказаться что подходящих транзисторов просто не существует - или ёмкость велика или напряжение мало...
Да, это верно. В предложенных мной транзисторах эта ёмкость гарантируется не более 15 пФ, что многовато для "зеркальной" схемы. Если она реально составляет пик 5 (в справочнике нет типовых значений), то транзисторы безусловно подойдут и для неё.

На мой взгляд подобную схему можно осуществить на комплементарных полевиках с общим затвором, если ток
задавать операционником , например L2722 (это было лет 10 назад, сейчас можно найти что-нибудь получше)- по крайней мере у меня была задумка сделать так , но до реализации дело не дошло....

СергейВ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Designer56
сообщение Feb 17 2007, 19:50
Сообщение #45


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290



Цитата(Stanislav @ Feb 17 2007, 01:59) *
Цитата(Designer56 @ Feb 16 2007, 22:35) *

КТ504, КТ505 хорошо подходят
Для 100 кГц? Я бы выбрал что-нить поВЧовее. smile.gif


А куда больше? у КП505 граничная ч-та 30 МГц, а у 504-го- 56


--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
Go to the top of the page
 
+Quote Post

10 страниц V  < 1 2 3 4 5 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 09:43
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01525 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016