Выходной каскад высоковольтного усилителя Trek, Вопрос по топологии выхода Опции

[Rostislav]

Всем привет!
Ребят, подскажите, пожалуйста, какова топология построения подобных усилителей?

Дело в том, что я сделал для своих нужд усилитель с выходным напряжением +/-350 В и параметрами несколько лучше, чем у американского аналога (полоса, шум, смещение). Схема выходного каскада классическая: 2-ва плеча, класс АВ, схема симметричная, представлена на картинке.

Вопрос в том, что усилитель Trek имеет четырехквадрантный выход. В описании написано, что такая схема очень хорошо "переваривает" комплексную нагрузку (и главное, большую емкостную, с которой собственно и используют часто такие усилители).

Может ли мой усилитель заменить собой усилитель фирмы Trek (модель PZD350A)? Или я столкнусь с чем-то непредвиденным?
Может быть кому-нибудь встречались схемы четырехквадрантных выходных каскадов? Очень хочется увидеть, что это такое?

Ссылка на описание PZD350A
Спасибо за помощь!!!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

А чем обеспечивается класс АВ? Выходные транзисторы ведь не защищены от протекания неконтролируемых сквозных токов.

[Guest_TSerg_*]

какова топология построения подобных усилителей?

Может все же - схемотехника?

Дело в том, что я сделал для своих нужд усилитель с выходным напряжением +/-350 В и параметрами лучше, чем у американского аналога.

Поздравляю.

Может ли мой усилитель заменить собой усилитель фирмы Trek (модель PZD350A)?

Так если Ваш лучше, чем аналог - в чем вопрос?

Очень хочется увидеть, что это такое?

Вы, для начала, приведите схему своего усилителя полностью.

[Plain]

Никакой схемы нет по причине отсутствия в природе 800-вольтовых PNP, здесь только стеками решается.

[rudy_b]

Посмотрите тут. В даташитах есть схемы, полевики работают лучше биполяров.

[Rostislav]

А чем обеспечивается класс АВ? Выходные транзисторы ведь не защищены от протекания неконтролируемых сквозных токов.

Herz, дружище, я не стал выкладывать схему полностью, так как в ней есть мой коммерческий интерес и ряд схемотехнических находок. Я лишь изложил принцип построения. Посмотрим, как будут развиваться события со становлением нового продукта (моего) на рынке. Если интереса не будет, то выложу для радиолюбителей и специалистов схему полностью. Пока ограничусь скудной информацией. Прошу за это прощения и понимания у всех заинтересованных и у Вас в частности.
Могу сказать, что испытания показали отсутствие данной проблемы в принципе - радиаторы были холодные.

Может все же - схемотехника?

TSerg, приветствую Вас!
Может быть. Пожалуйста, не цепляйтесь к словам. В итоге будет скучно и Вам, и мне, и читателям ветки.

Поздравляю.

Спасибо!

Так если Ваш лучше, чем аналог - в чем вопрос?

Этот вопрос по-существу!
Усилитель Trek рассчитан на работу с емкостной нагрузкой. Усилитель, построенный по классической схеме (топологии), как правило не рассчитан на работу с емкостной нагрузкой. Да, в целях сохранения устойчивости усилителя можно отделить его выход от нагрузки (емкости) дросселем и параллельно включенным с ним низкоомным резистором. Такие решения встречаются в промышленных УНЧ.
Мой вопрос в том, что я сомневаюсь, что мой усилитель с дросселем на выходе будет также работать, как и усилитель Trek. Компания Trek специально подчеркивает, что:
"Четырехквадрантный активный выходной каскад рассчитан на работу с реактивной и резистивной нагрузками во всем диапазоне выходных напряжений. Это важно для получения точного выходного отклика и высокой скорости нарастания выходного напряжения, которую требуют реактивные нагрузки."
Ссылка
Мои сомнения ровно в этом, в том, что у меня получился функциональный эквивалент усилителя Trek!

Вы, для начала, приведите схему своего усилителя полностью.

К сожалению, сейчас я этого делать не буду по той же самой причине, что и озвучил для уважаемого Herz.
Я два года жег пальцы паяльником и теперь хочу немного заработать.
Прошу Вас простить меня за это решение.

Никакой схемы нет по причине отсутствия в природе 800-вольтовых PNP, здесь только стеками решается.

Plain, приветствую Вас!
ДА!!! Это действительно большая проблема при решении подобных задач! Признаюсь, пришлось поломать голову!
А что такое "стеками" ?

[SNGNL]

Схема выходного каскада классическая: 2-ва плеча, класс АВ, схема симметричная, представлена на картинке.

Выходные каскады Trek построены аналогично, вплоть до десятков кВ. Только там используются полевики, общая ООС по напряжению и опторазвязка.
ВК на БТ могут пойти вразнос под серьезной нагрузкой, из за проблем с обеспечением низкого теплового сопротивления между плечами.

[Rostislav]

Посмотрите тут. В даташитах есть схемы, полевики работают лучше биполяров.

rudy_b, здравствуйте!
Да, компания Apex - компания матерая. Их продукция впечатляет! Я видел некоторые схемы их высоковольтных операционных усилителей. Единственный вопрос для меня остался в том, как они делают полевые транзисторы разной структуры на такие высокие напряжения? Я не знаю на какой элементной базе можно повторить в точности их ОУ?

Выходные каскады Trek построены аналогично, вплоть до десятков кВ. Только там используются полевики, общая ООС по напряжению и опторазвязка.
ВК на БТ могут пойти вразнос под серьезной нагрузкой, из за проблем с обеспечением низкого теплового сопротивления между плечами.

SNGNL, добрый день!
Если они применяют аналогичную схемотехнику, то Ваш ответ меня успокаивает! Спасибо!
Моя схема масштабируемая по напряжению. Я обязательно попробую сделать усилитель на напряжение более 1 кВ. В этом есть мой и спортивный и коммерческий интерес!
Огромное спасибо Вам за информацию! В сети мне не удалось найти больше по продукции Trek.
И вообще, друзья, тема высоковольтных усилителей крайне закрытая, как показали мои поиски в сети. Вероятно, это связанно с ее сложностью.
На этой фотографии макет моего усилителя.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SNGNL]

Огромное спасибо Вам за информацию! В сети мне не удалось найти больше по продукции Trek.

И вообще, друзья, тема высоковольтных усилителей крайне закрытая, как показали мои поиски в сети. Вероятно, это связанно с ее сложностью.

Пожалуйста! Просто, эта тематика мало кого интересует. В свое время, пришлось достаточно продолжительное время работать с изделиями Trek и Matsusada. По моей памяти, на данном ресурсе, Вы первый заинтересовавшийся подобным вопросом.

[rudy_b]

Ну p-channel FET до 600 вольт есть немало - например этот. А вот на большее напряжение - проблема.

Но, вообще, если нужно увеличить размах напряжения вдвое, то мы делали так. Пусть есть усилитель даюший +/- 250в от питаний +/- 300в. Делается два источника питания. один обычный +/- 300 вольт, и один плавающий +/- 300в со средней точкой.

Берем два усилителя. Один включаем стандартно, на его выход вешаем среднюю точку плавающего питателя и второй усилитель питаем от плавающего питателя. В результате получаем +/- 500 вольт на выходе.

[Guest_TSerg_*]

И даже на русском:
http://www.inp.nsk.su/activity/preprints/files/2010_032.pdf

[Herz]

К сожалению, сейчас я этого делать не буду по той же самой причине, что и озвучил для уважаемого Herz.
Я два года жег пальцы паяльником и теперь хочу немного заработать.
Прошу Вас простить меня за это решение.

Желание заработать естественно. Но вопрос звучит как-то: "ребята, научите делать высоковольтные усилители, а то я заработать хочу"...

На этой фотографии макет моего усилителя.

Зачем?

[Rostislav]

Ну p-channel FET до 600 вольт есть немало - например этот. А вот на большее напряжение - проблема.

Да, спасибо, rudy_b! Добавил в библиотеку компонентов. Очень хороший прибор! При необходимости и возможности приобретения обязательно применю в разработках!
Посмотрел PDF на него. Емкость затвора 4.7 нФ, что в принципе ожидаемо вполне. Сейчас у меня применяются биполярные транзисторы. Емкость перехода БЭ порядка 360 пФ замеренная. Это тоже, конечно, не сахар, но в целом жизнь с ними проще и веселее. Правда, схемотехника из-за применения биполярных транзисторов стала сложнее, это да.
Насчет плавающего питания... Когда у Вас нет, например, под рукой ОУ с размахом выходного напряжения +/-36 В, то можно поступить еще и так (на картинке):

...
http://www.inp.nsk.su/activity/preprints/files/2010_032.pdf

А я читал эту книжку! Спасибо, TSerg! И знаете, что меня там потрясло? Остроумное решение проблемы быстродействия схемы путем применения ускоряющего трансформатора(ов). Заставить срабатывать все транзисторы синхронно - это гениально!
Тот усилитель (с трансформаторами) рассчитан на ключевой режим работы.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Ydaloj]

Я не знаю на какой элементной базе можно повторить в точности их ОУ?

а зачем вам их повторять? если не считать отсутствия защит, то они - самодостаточные функционально законченные изделия, их надо покупать и использовать. Параметры - заявлены, работоспособность - гарантирована, в наличии и под заказ - есть. Что ещё надо?

Зачем что-то копировать? Думаете, выйдет лучше? Так копия никогда ещё не была лучше оригинала