Простой ушной усилитель

[poty]

Евгений Михеев, оно всё в закон Ома упирается, он в полном виде несколько шире, чем принято об этом думать.
1,28 = 0,04 * 32?
Если да, то посчитано правильно, но вот фраза "тока не хватает" меня смущает. Давайте возьмём 3 случая (считаем, что сопротивление эмиттер-земля (Rэ) 10кОм(1) и 220Ом(2) нагрузка 32Ом включена через конденсатор между эмиттером и землёй, потери напряжения на переходе база эмиттер = 0,6В, напряжение +9В/0/-9В):
1. Сигнала на базе транзистора нет. На выходе (эмиттере) будет -0,6В (8,4В относительно -9В). Ток через сопротивление Rэ = (1) 8,4/10 = 0,84мА; (2) 8,4/0,22 = 38мА. Ток через нагрузку не течёт (включена через конденсатор). Конденсатор заряжен до 8,4В относительно -9В (включен между эмиттером и землёй через нагрузку, по которой ток не течёт).
2. Сигнал на базе транзистора = +1,28В. На эмиттере стало +1,28-0,6=0,68В (9,68В относительно -9В). В связи с тем, что ток изменился, в эмиттерной цепи будет последовательно соединённые Rэ и 32Ом: (1) 31,9; (2) 27,9. Ток через это составное сопротивление (1) 0,68/0,0319 = 21мА; (2) 0,68/0,0279 = 24мА.Ток будет протекать от плюса питания->коллектор->эмиттер->конденсатор->нагрузка->минус питания (плюc останется путь через Rэ). На конденсаторе в первый момент останется 8,4В из п. 1. Т.о, на нагрузке будет 9,68-8,4 = 1,28В. Конденсатор будет заряжаться (на эмиттере напряжение увеличилось, через нагрузку протекает ток).
3. Сигнал на базе транзистора = -1,28В. На эмиттере должно стать -1,88В, но конденсатор-то заряжен до -0,6В (и даже более, в соответствии с п.2). База окажется обратно смещена и транзистор закроется. Через нагрузку потечёт ток разряда конденсатора (1) 8,4/(10+0,032)=0,84мА; (2) 8,4/(0,22+0,032)=33мА. Во втором случае конденсатор быстро разрядится (примерно через 340мс) и транзистор вновь откроется, поддерживая нужный ток через нагрузку. В первом случае время разряда будет около 13с!.
Если мы будем исследовать переходные процессы от п. 2, до п. 3, то за время перехода от одного экстремума к другому конденсатор всегда будет успевать разряжаться и транзистор не будет закрываться вовсе. В случае с 10кОм сигнал будет обрезаться по отрицательной полуволне (а, скорее всего, даже ранее).

[Евгений Михеев]

1,28 = 0,04 * 32?

да
Завтра еще пару раз перечитаю, не доходит, точнее доходит, но порциями)

Отправлено спустя 2 часа 27 минут 6 секунд:

Если да, то посчитано правильно, но вот фраза "тока не хватает" меня смущает.

правильно смущает

Отправлено спустя 4 минуты 28 секунд:

(1) 31,9; (2) 27,9.

вот это не понимаю откуда

Отправлено спустя 14 минут 17 секунд:

А работает? Звук выдаёт?

а в общем и целом для понимания - если такое решение работает, может ли оно считаться работоспособным? Кроме того что прожорливо.

[poty]

если такое решение работает, может ли оно считаться работоспособным?

Конечно может. Ты используешь это "решение" в 90% своих предварительных усилителей/фонокорректоров в виде лампового варианта (выходной катодный повторитель). Просто там токи маленькие, потому что нагрузка, как правило, больше 50кОм. Хотя напряжения там большие и рассеиваемая мощность всё равно довольно большая, почему используют 12AU7 и её клоны, а не 12AX7, например.

(1) 31,9; (2) 27,9

Параллельное соединение резисторов (1) 10к и 32Ом; (2) 220Ом и 32Ом.

[Евгений Михеев]

Конечно может.

понял.
На самом деле утро вечера мудренее
Перечитал, разобрался, спасибо, понял, почему закрывался транзистор

Отправлено спустя 25 минут :
poty, тогда такой еще вопрос - я на схеме ранее указал все земли. Нет ли каких конфликтов? На мой взгляд вроде бы все ок, но переспрошу. Вход у нас сидит на 0, выход высокоимпедансных наушников на 0, выход низкоимпедансных наушников на -9в.
И еще - на какую из земель стоит заземлить коррус?

[poty]

У меня не вызывает проблем последняя схема. Заземлять нужно сигнальную землю (0 в твоей интерпретации), так как зависим от предыдущего устройства в цепочке. Но я бы не стал заземлять ничего: предыдущее устройство заземлено, напряжения маленькие.

[Евгений Михеев]

poty, принято! Оставлю проводок коротенький и уже экспериментальным методом выясню

[poty]

На всякий случай - Push-Pull:

(не забываем сопротивление между выходом ОУ и базами транзисторов)
При таком соединении легко можно выжать на выходе 0,4Вт, дальше - не уверен, что выдержат транзисторы. Минус - необходимость комплементарного транзистора p-n-p.

[Евгений Михеев]

poty, И как вижу нет конденсатора на выходе

[poty]

На выходе конденсатора нет, но при такой средней точке, которая организована в предыдущей схеме, конденсатором будут служить электролиты оттуда.

[Евгений Михеев]

Собрал вчера вариант на bc547 - хорошо звучит на мой взгляд, я конечно не дока в ушной теме, но думаю человек останется доволен

[poty]

Евгений Михеев, мне кажется, что выход на низкоомные наушники будет с не меньшим успехом работать и на высокоомные.
P.S. Кстати, обратную связь и в схеме однотактного включения можно взять с эмиттера.

[Евгений Михеев]

poty, 24го приедет владелец ушей - там и посмотрим, наглядно, так сказать. Обязательно поделюсь результатами прослушки

[Евгений Михеев]

poty, получается, в push-pull варианте (сейчас боюсь криво выразиться) тот эффект «закрытия» транзистора исключается подхватыванием работы вторым транзистором

[poty]

Евгений Михеев, да, именно так. Возникает второй контур, который работает при отрицательных напряжениях на выходе. В режиме с одним транзистором такого контура нет.
Это не совсем классический push-pull, в котором одновременно работают оба плеча, но общие признаки всё равно имеются. Например, так как отсутствует сопротивление, определяющее начальный ток, мощность на него не тратится. В обычных усилителях класса В велики искажения, так как транзистор открывается лишь по достижению 0,6-0,7В напряжения для смещения перехода база-эмиттер. Я почему и попросил время на подумать, чтобы подобрать драйвер-фазоинвертор, обеспечивающий автоматическое предсмещение транзисторов. Однако, это всё оказалось довольно сложным, так как транзисторы легко уходят с рабочей точки от напряжения и особенно температуры.
Помогло то, что используется ОУ. Обратная связь очень глубокая, что вместе с высоким усилением позволяет уменьшить ступеньку до единиц милливольт. Соответственно, КНИ резко падает.

[Евгений Михеев]

Еще на такую схему натыкался в сети - сохранил, потому что bd135/136 есть в запасах

[poty]

На выходе можно практически любые транзисторы применять, главное, чтобы проходили по токам, напряжениям и мощностям (ну, лучше чтоб имели всё же достаточную рабочую полосу).
От моего наброска отличается, в основном, защитными механизмами: входным ВЧ фильтром, НЧ фильтром в обратной связи, ограничивающими максимальный ток резисторами в эмиттерах и системой смещения с защитными диодами в базах. Система смещения нужна для того, чтобы компенсировать перевод ОС с DC на AC (из-за С3). Диоды в базы можно добавить и в нашей схеме, резисторы в эмиттере - тоже (просто ограничить максимальную выходную мощность и не сжечь наушники). Входные фильтры в данном случае считаю ненужной предосторожностью, с нагрузкой низкого импеданса особенно на самовозбуждение рассчитывать не приходится.

[Евгений Михеев]

Вот это интересно, раскину в ltspice и продолжим обсуждение

[Евгений Михеев]

входным ВЧ фильтром, НЧ фильтром в обратной связи

это убираем

ограничивающими максимальный ток резисторами в эмиттерах

переход 0.7в/22ом=30мА?

и системой смещения с защитными диодами в базах

вот тут нужна пояснительная бригада)

[poty]

Да уж... И на старушку, как говорится... Это не защитные диоды, моё предположение неправильное, это полноценное смещение выходных транзисторов. 1N4148 в прямом направлении имеют примерно 1В падения напряжения, т.е., между базой и средней точкой оказывается 2В (и на это смещение тратится по исходной схеме (20-4)/2=8мА). На сопротивлениях 22Ом в эмиттерах тогда оказывается 2-0,7=1,3В, что даёт ток покоя 1,3/22=60мА. Т.е. выходной каскад в этой схеме работает в классе АВ (т.е., на малых сигналах, до 60мА - это класс А, а потом переходит в класс В).
Резисторы в 22 Ома оказываются не только ограничительными, но и задающими начальный ток. Ограничительными они, тем не менее, являются, так как при полностью открытом транзисторе и наличии только нагрузки в виде 32 Ом наушников ток в пике может достигать (10В-(2*0,7В))/32Ом=270мА, а с ними - (10В-(2*0,7В))/(32Ом+22Ом)=160мА.
У тебя, кстати, обратная связь не туда подключена.

[Евгений Михеев]

У тебя, кстати, обратная связь не туда подключена

вот кстати да, не понимаю как она работает