Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wzmacniacz różnicowy na PNP - we wzmacniaczu mocy

29 Sty 2015 20:18 1677 16
  • Poziom 12  
    Witam, jestem właśnie w trakcie "przerabiania" schematu wzmacniacza mocy i pojawia się tam wzmacniacz różnicowy zbudowany na parze tranzystorów PNP i ni w ząb nie wiem jak się zabrać do zrozumienia tego układu, czytam właśnie Sztukę Elektroniki Horowitza, i Wzmacniacze Elektroakustyczne Feszczuka, ale potrzebowałbym bardzo żeby mi to ktoś łopatologicznie wytłumaczył...ewentualnie podał namiary na jakieś źródła gdzie będzie to fajnie wytłumaczone.
  • PCBway
  • PCBway
  • Specjalista elektronik
    Tranzystor Q3 przepuszcza prąd 0.65V/R7 (ten prąd mało zależy od napięcia między jego emiterem, a kolektorem, o ile nie jest ono za małe, np. poniżej 1V) i tym prądem mają się podzielić tranzystory Q1 i Q2 - podzielą się równo, jeśli napięcie między ich bazami jest odpowiednie (idealnie byłoby, żeby równy podział prądu był przy zerowym napięciu między bazami - do tego musiałyby być identyczne), niewielka zmiana tego napięcia zmieni podział, jeśli napięcie między bazami Q1 i Q2 wzrasta, to prąd Q1 maleje (np. zmiana o około 19mV spowoduje, że podział zrobi się 1:2, czyli przy napięciu +19mV Q1 weźmie 1/3 prądu Q3, a Q2 2/3, przy -19mV Q1 2/3, a Q2 1/3); prąd Q1 płynie przez R2 i nawet mała jego zmiana powoduje sporą zmianę prądu Q4 - z takim znakiem, że gdyby napięcie z kolektora Q4 podać na bazę Q2, to układ będzie dobierał prąd Q4 tak, by napięcie między bazami Q1 i Q2 było zerowe (idealnie, bo w praktyce takie nie jest).
  • Poziom 12  
    Czyli rozumiem że układ z tranzystorem Q3 pełni rolę źródła prądowego. Napisałeś że jeżeli napięcie między bazami Q1 i Q2 wzrasta - na pewno na bazę Q1 podaję sygnał o stałej wartości (wejście sygnałowe wzmacniacza mocy) a na bazie Q2 idzie sygnał z wyjścia wzmacniacza przez rezystor (8k2) (sprzężenie zwrotne ??), to co w takim bądź razie "robi" ten wzmacniacz różnicowy...znaczy jaka jest jego rola w układzie ??
  • Specjalista elektronik
    Czyli rozumiem że układ z tranzystorem Q3 pełni rolę źródła prądowego.
    Zgadza się.

    KrRis napisał:
    Napisałeś że jeżeli napięcie między bazami Q1 i Q2 wzrasta - na pewno na bazę Q1 podaję sygnał o stałej wartości (wejście sygnałowe wzmacniacza mocy) a na bazie Q2 idzie sygnał z wyjścia wzmacniacza przez rezystor (8k2) (sprzężenie zwrotne ??), to co w takim bądź razie "robi" ten wzmacniacz różnicowy...znaczy jaka jest jego rola w układzie ??

    Sygnał o stałej wartości na wejściu sygnałowe wzmacniacza mocy = cisza. ;)

    Wzmacniacz różnicowy odejmuje sygnał wyjściowy (podany raczej przez dzielnik, a nie tylko opornik, żeby go osłabić) od wejściowego, a różnicę wzmacnia - dając w ten sposób sygnał błędu, służący do skorygowania sygnału wyjściowego tak, by pasował do wejściowego.
  • Poziom 12  
    Z układami scalonymi, na razie dałem sobie spokój :) Chociaż analiza budowy wewnętrznej też jest oczywiście kształcąca. Na razie jednak chciałem się skupić na układzie tranzystorowca. Tutaj post Irek2: „Napięcie niezrównoważenia czyli DC na wyjściu wzmacniacza jest wtedy najmniejsze gdy układ wymusza przepływ takich samych prądów w obu tranzystorach pary różnicowej. Wtedy ich prądy baz (prąd niezrównoważenia) wynikające ze wzmocnienia prądowego są takie same co daje zero napięcia na wyjściu. Do tego dobrze jak tranzystory maja takie samo wzmocnienie i równe napięcie przewodzenia złącz BE.” (elektroda – Parowanie tranzystorów bipolarnych we wzmacniaczu mocy – post Irek2). _jta_ w wielu układach stosuje się do pary różnicowej tranzystory NPN jaka jest różnica przy zastosowaniu pary tranzystorów PNP ??
  • Specjalista elektronik
    Nie ma istotnej różnicy - może ktoś akurat miał albo PNP, albo NPN, które się nadawały - no, może poza tym, że tranzystor Q4 ma odwrotną polaryzację, więc jak T1-T3 byłyby NPN, to Q4 byłby PNP, jego emiter byłby na plusie zasilania, gdzie indziej (nie do minusa, a do plusa) byłby dołączony jakiś kondensator, który by miał eliminować skłonność układu do wzbudzania się na dużych częstotliwościach... jak się minus zasilania uważa za masę, to bardziej pasuje, żeby Q4 był NPN i miał emiter połączony z masą.

    Mam wrażenie, że Irek2 coś trochę myli - można mieć ustawianie zera na wyjściu i to może działać nawet przy różniących się prądach obu tranzystorów wejściowych - tyle, że to zwykle odpowiada różnym wartościom napięcia baza-emiter, a więc jakiemuś napięciu między bazami tych tranzystorów, i to napięcie trzeba skompensować, a co gorsza, ono zależy od temperatury, tranzystory przy różnych prądach różnie się nagrzewają... i ciężko uzyskać stabilność zera na wyjściu, łatwiej mieć równe prądy.

    Typowy układ wzmacniacza ma połączenie przez opornik Rf2 wyjścia z bazą tranzystora, który jest na wejściu odwracającym (czyli zmiana potencjału tej bazy przenosi się na wyjście z odwrotnym znakiem), i przez szeregowo połączone kondensator Cf1 i opornik Rf1 z masą. Jeśli by się zmieniło napięcie stałe na wyjściu, to tak samo zmieni się na tym wejściu, bo Cf1 nie przepuści składowej stałej; natomiast szybkie wahania napięcia na wyjściu dochodzą na wejście odwracające zmniejszone - pomnożone przez Rf1/(Rf1+Rf2). To powoduje, że wzmacniacz dla składowej stałej ma wzmocnienie napięciowe 1, a dla składowej zmiennej 1+Rf2/Rf1, przy częstotliwościach znacznie większych od f1=1/2πRf1Cf1 (dla częstotliwości f1 wzmocnienie napięciowe jest zmniejszone o czynnik √2, czyli o 3dB - f1 jest dolną granicą pasma przenoszenia wzmacniacza). Wzmocnienie 1 dla składowej stałej oznacza, że jeśli pomylimy się np. o 100mV w ustawianiu napięcia na wejściu, to napięcie stałe na wyjściu będzie też 100mV, a nie np. 100 razy większe.

    A jeśli mamy masę nie na minusie (ani nie na plusie) zasilania, tylko w środku, i wejście nieodwracające połączymy przez opornik (dobrze, żeby był równy Rf2) z masą, a przed kondensator ze źródłem sygnału, to źródłem błędu napięcia na wejściu będzie tylko spadek napięcia na tym oporniku, spowodowany przez prąd bazy tranzystora (jakkolwiek podobny spadek napięcia, ale działający odwrotnie, daje prąd bazy tranzystora z wejścia odwracającego, płynący przez opornik Rf2), oraz różnica napięć baza-emiter użytych tranzystorów - użycie identycznych tranzystorów da nam zerowe napięcie stałe na wyjściu, bez potrzeby jakiejkolwiek regulacji (identycznych tranzystorów raczej się nie znajdzie, trudno zejść z błędem poniżej 20mV, chyba że to będą dwa tranzystory znajdujące się w jednym układzie scalonym, np. w CA3046 błąd nie przekracza 5mV, a typowy jest 0.45mV).
  • Poziom 16  
    Kris....... spróbuj rozpatrywać swój schemat na podstawie nie samych napięć ale i prądów wtedy wszystko ci się wyjaśni. Na górze z Q3 oraz dwóch diod i rezystora masz źródło stałoprądowe a do niego podłączone są dwa emitery tranzystorów. Jeśli do bazy Q1 podajesz sygnał to na wyjściu Q4 masz ten sam sygnał w odwrotnej fazie natomiast baza Q2 pełni rolę wejścia sprzężenia zwrotnego gdyż sterując tranzystorem Q2 wpływasz też na tranzystor Q1. Stałe źródło prądowe i różna rezystancja gałęzi złożonych z Q1 i Q2 i zmieniające się napięcie na styku obydwu emiterów.
    Dlatego też w wejściowym stopniu wzmacniaczy różnicowych stosuje się dwa identyczne specjalnie parowane tranzystory a w starszych dobrych konstrukcjach były one jeszcze spięte ze sobą koszulką aby miały identyczną temperaturę
  • Poziom 43  
    Istnieją schematy bez pary różnicowej na wejściu, wtedy w pierwszym stopniu jest jeden tranzystor.

    Niezależnie czy zastosujesz pojenynczy tranzystor czy stopień różnicowy jego zadaniem jest wzmocnienie różnicy napiecia wejściowego i napiecia z pętli sprzężenia zwrotnego, jest to właściwie wzmacniacz transkonduktancyjny czyli wejście ma napięciowe a wyjście prądowe.

    Układ na dwóch tranzystorach ma tą zaletę że kompensują się Ube więc jest mniej wrażliwy na temperaturę, (układ na jednym tranzystorze zawsze ma sprzężenie AC), ponadto układ dwutranzystorowy ma mniejsze zniekształcenia (nieliniowości częściowo sie kompensują), ale może mieć nieco większe szumy.
  • Poziom 16  
    Tak..... masz rację dodatni sygnał przytyka Q1 co powoduje przytykanie Q4 i tym samym taki sam dodatni odzew na jego kolektorze.
  • Poziom 12  
    Powiedzcie mi jaki polecacie program do symulowania układów elektronicznych, miałem Workbench ale skończyła mi się wersja testowa, a przydałby się jakiś program żeby chociaż zobaczyć jak to wygląda na symulatorze, będę robił też praktyczny układ żeby wszystko pomierzyć, ale na razie chciałem zrobić to metodą elektroniczną....
  • Poziom 16  
    Spróbuj OrCAD, Pspice lub PSIM