Чем можно заменить 8шт LT1210 в высокоскоростном выходном каскаде, чтобы было побыстрее и ток побольше (до 25А) Опции

[syoma]

Народ подскажите пожалуйста - есть аналоговая схема с несколькими LT1227. Нагрузкой является емкость порядка 0,5µF последовательно с резистором 1.5Ом. В настоящий момент на выходе схемы для умощнения стоят 3шт LT1210 в параллель в неинвертирующем включении с коэфициентом усиления 2. Так как характер сигнала в основном импульсный - их не хватает по току. По моим соображениям это из-за ограниченной скорости нарастания. Ну и емкостный характер нагрузки противопоказан ОУ с токовой ОС.
Сейчас собираемся делать редизайн, чтобы увеличить быстродействие схемы. Вместо LT1227 будет AD8009 или что-то в этом роде. Также надо умощнить выходной каскад. В идеале надо в импульсе 25А выдавать. Вся схема, включая нагрузку охвачена петлей обратной связи, поэтому искажения усилителя мощности не так важны. Проблема еще усугубляется тем, что AD8009 требуют +-5В, а выход должен быть от -15 до +15В - то есть перед усилением по току сигнал еще должен быть усилен по напряжению.
Сравнивал LT1210 c PA19 - последний стоит офигенных денег. Так что хотел бы применить обычный Пуш-пул каскад с работой в режиме B или AB. Как я говорил - переходные искажения мне не важны, но не знаю - можно ли добиться от дискретных компонентов при таких токах достаточных характеристик - хотя бы в 2-3 раза лучше LT1210 по быстродействию. И переход от уровней +-5В( а в AD8009 еще меньше +-3.5В) к +-15В тоже создает проблемы - сигнал надо будет усиливать в 5 раз.
Спасибо.

[manowar]

форма сигнала? насколько важна скорость нарастания?
кпд?
что за нагрузка?

[syoma]

Форма выходного сигнала - вообще это прямоугольные импульсы +15В или -15В, но фронты этих импульсов должны контролироваться. Сигнал на выходе LT1227 выглядит примерно, как на рисунке.
Период следования фронтов 100-200мкс. То есть большую часть времени выходной каскад будет находиться в насыщении на +15 или -15В.
Скорость нарастания должна быть такой, чтобы усилительный каскад мог повторять указанный профиль с задержкой не более 5-10нс. В других словах мне надо 100МГц минимум.
Нагрузка - вход высоковольтного мощного транзистора. В общем случае представляет собой емкость 0,5µF последовательно с резистором 1.5Ом.

[syoma]

Скажите, а существуют вообще в природе комплементарные высокочастотные транзисторы с токами порядка нескольких ампер?
Я не знаю, может в радиотехнике где-нибудь?

[yakub_EZ]

BCP56/53 1а/80 вольт применял при изготовлении выхода +- 15 вольт на 50 ом. Частота транзисторов 100 МГц. Раскачивал аналоговским операционником с питанием +-5 вольт. Промежуточные были кажется что то из BC 817-807
CSA1943F / CSC5200F 160 вольт/ 12 а эти более ломовые, но до 30 МГц

[WEST128]

Несколько соображений по теме :
1. Для реализации усилителя с полосой пропускания 100 МГц требуются транзисторы с ft как минимум раз в 5 большей, а лучше 10, т.е. порядка 1 ГГц. С NPN транзисторами проблем особо нет, а вот PNP уже надо будет поискать. Из известных мне средней мощности могу предложить пару BFQ252/BFQ232 (1 ГГц 100 В 300 мА 3 Вт), кстати, они для ЭЛТ мониторов шли, так что могут быть сняты с производства. Более мощные PNP типа с этой же граничной частотой мне не известны, однако давно известно решение (смотрите звуковые усилители 70-х годов) по реализации выходного каскада, когда мощные транзисторы только одного типа проводимости. Решение не идеальное, и у него есть определенные проблемы как с линейностью, так и с устойчивостью.
2. Может быть не правильно понял, но насыщение выходного каскада недопустимо, когда надо обеспечивать такие временные характеристики.
3. Собственно, а зачем такие сложности в формировании управляющего напряжения, было бы очень интересно узнать. Может, попробовать сформировать косвенным образом, с использованием пары-тройки ключей, пусть и не с такой точностью ?

[Игорь_ЕД]

Как вариант, можно спаять простой усилитель на транзисторах, который будет следовать за вашим ОУ и работать непосредственно на нагрузку. Меня только смущает утверждение из первого поста, что усилители с токовой обратной связью плохо работают на комплексную нагрузку. Я (правда в симуляторе) модель своего усилителя с ТОС нагружал на конденсатор (постепенно увеличивая его ёмкость). Никаких признаков самовозбуждения не обнаружил. Итак, берём даташит на ОУ с ТОС ( схемой) и реализуем его на транзисторах (предварительно в симуляторе). Обычно на входе ставят двухтактное токовое зеркало. Дальше двухтактное токовое зеркало Уилсона. На выходе параллельный повторитель. (Для простоты источники тока заменяем резисторами) . Тут есть тонкость. Может быть в ОУ параллельного повторителя не хватает, чтобы нейтрализовать высокое выходное сопротивление каскада, идущего перед ним (отсюда проблемы с комплексной нагрузкой). У меня за повторителем ещё следовала тройка Дарлингтона. Для аудио применений получилось нормально. А как для Ваших целей - надо посмотреть, не будет ли проблем со сквозными токами? Как второй вариант, можно взять мощную микросхему (типа AD815) и нагрузить её прямо на выходной каскад. Но будет ли при этом нужное быстродействие? Как вариант, в качестве выходного каскада поставить в параллель несколько микросхем - драйверов ADSL. Что касается транзисторов, то зайдите на сайт к-либо производителя (например, www.onsemi.com) и поищите. У меня для аудио-применений стояло на выходе MJL 21193/21194. Что касается мегагерцев - то тут надо смотреть не на них, а на быстродействие всей схемы в симуляторе. У меня на этих транзисторах получалось 1000-2000 в/мкс. Если с реализацией сложной схемы на транзисторах могут быть проблемы, то можно найти и попроще. Например, взять аудио-усилитель Хираги (очень популярная схема среди аудиофилов). В следующем посту выложу.

В моём усилителе получился такой мегагерцовый меандр (на выходе транзисторы MJL21193/MJL21194). Вряд ли Вас устроит быстродействие.

[yakub_EZ]

Игорь_ЕД Покажите схему.
ADSL драйвера выше ампера не могу найти. Максимум 500 мА (900 предел) от TI, 600 мА от AD , 360 мА от Intersil. Их надо очень много. Но всё равно, идея живая

[Игорь_ЕД]

Схема усилителя Хираги см. сюда. К сожалению, когда я поставил в схему модели реальных транзисторов (раньше стояло General), она оказалась не такой уж быстродействующей. Зато простая. Схема, что я собираюсь для себя реализовывать ... Простите, пытался загрузить файл типа *.WMF (полученный из Микрокапа). На что компьютер ругнулся - "Неудачная загрузка. Вам запрещено загружать такой тип файлов". Там всего 32 кб. В формате gif у меня Микрокап обрезает схему. Буду разбираться. Но я как-то не советовал именно её собирать. Лучше выбрать проверенную. Кстати, я преувеличил насчёт быстродействия. Ошибся в расчётах. Что касается нескольких драйверов в параллель, то один товарищ на этом форуме реализовал её для домашнего аудио-усилителя и остался доволен.

[yakub_EZ]

Игорь_ЕД Рисунок делайте принтскрином, обрезаете в паинте, сохраняеете в gif. Модели и схемы выкладываются в архиве.
На вегалабе по поиску "ADSL драйвер" нашел только усилитель для наушников, может плохо искал. Не понимаю зачем для звука брать драйвер развивающий 315 Мгц на 100 Ом, а затем задавливать ему полосу включая 220 пик в ООС

[Burner]

Я тут намоделил усилитель на BC847/856 и BC807/817. +/- 7,5 В, нагрузка 20-50 Ом, усиление 10 раз, фронт ок. 15 нс(20 Ом - до 20 нс) с небольшим выбросом. Его еще можно умощнить низковольтными полевиками. Модель в МС9. Надо?

[yakub_EZ]

Надо. Хоть картинку бы показали

[Burner]

Модель:
 X.ZIP ( 8.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 120

Рисунок:

Транзисторы по умолчанию - BC847(n p n) и BC856W(p n p).

Вот - 10 нс, и симметричная схема. Но сложнее. И динамику корректировать надо.


Сообщение отредактировал Burner - Jan 19 2011, 20:49