Nf zesilovače Federmann HQQF-55-506 podruhé

Pozor, otevřeno v novém okně.

Napsal uživatel Federmann Neděle, 30 leden 2011 15:09

Úvod

Tento článek je pokračováním Nf zesilovače Federmann HQQF-55-506, kde byla představena odlišná koncepce od řady 505.

Řada 506 již není postavena výhradně na diskrétních součástkách, jak řady s nižším číslem, ale jejím základem je špičkový OZ a ještě špičkovější budič popsaný v Topologie Federmann, část XIII. Stejný rozdíl jak řada 55 a 56 v minulém tisíciletí.

Popis zapojení

Jak jsem již uvedl základem je špičkový budič popsaný v Topologie Federmann, část XIII, který je velmi lineární a jeho zesílení je přibližně poměrem výstupního odporu a odporu mezi dvěma emitory prvních dvou tranzistorů.

Nastavení pracovního bodu výkonových tranzistorů a jejich spojování bylo dostatečně popsáno v předchozích článcích Topologie Federmann a není zapotřebí se více tímto tématem zabývat.

Vstupní impedance výkonových tranzistorů

Za povšimnutí stojí, chování výkonových tranzistorů vzhledem k budiči, čímž jsou značně ovlivněny vlastnosti rozkmitového stupně, hlavně jeho parametr napěťového zesílení.

V následujícím grafu je vynesen průběh impedance v závislosti na frekvenci, kde je patrné, že chování je v širokém rozmezí ryze kapacitního charakteru.

Zesílení

Jak se mění vstupní impedance výkonových tranzistoru, stejně tak se mění zesílení rozkmitového stupně. Důležitými body jsou výstupní napětí OZ, mezní frekvence a maximální rozkmit výstupního napětí.

Uvažujeme-li rozkmit výstupního napětí OZ ±5V od klidového stavu a rozkmit výstupního napětí budiče ±100V od klidového stavu, musíme zaručit na mezní frekvenci zesílení ještě 26dB, více již vyčteme z následujících grafů.

· Průběh zesílení rozkmitového stupně znázorněno světle modrou čarou.
· Průběh zesílení OZ znázorněno žlutou čarou
· Průběh zesílení zesilovače s otevřenou smyčkou ZV znázorněno fialovou čarou
· Průběh zesílení zesilovače s uzavřenou smyčkou ZV znázorněno zelenou čarou

Pod grafy jsou patrné hodnoty při 1kHz a 100kHz. Odpověď v grafech najdou i takoví, co se jim nepozdávala skutečnost, že by měla křivka zesílení zesilovače s uzavřenou smyčkou ZV protínat hodnotu 0dB se strmostí větší jak 20dB/dek, v tomto případě plných 40dB/dek, je prostým součtem dvou na sebe navazujících zesilovačů a to OZ a rozkmitového stupně, kde mají oba pokles zesílení 20dB/dek. Pokud bych dále snížil mezní kmitočet za pomocí kapacity v uzavřené smyčce ZV, přidal bych dalších 20dB/dek a mohl bych se dostat na strmost o 20dB/dek větší, tedy na 60dB/dek.

Rezerva zesílení zesilovače s otevřenou smyčkou ZV je při 100kHz úctyhodných 60dB, při frekvenci 1kHz je to neskutečných 136dB. Zesílení zesilovače s otevřenou smyčkou ZV v tomto zapojení a osazení dosahuje při 10Hz naprosto bezkonkurenčních 200dB s rezervou zisku 180dB.

Zkreslení

Pro výpočet zkreslení lze vycházet z článku Vliv rezervy zisku na zkreslení, kde je možno vyjádřit poměr užitečného a nežádoucího napětí přibližně ve velikosti rezervy zesílení zesilovače s otevřenou smyčkou ZV, pro poměr výkonu jde o mocniny napětí, tedy dvojnásobky hodnot rezervy zesílení zesilovače s otevřenou smyčkou ZV vyjádřených v dB.

Závěr

Jak je patrné jde o naprosto bezkonkurenční zapojení, kde je možno upravit pracovní body jednotlivých prvků tak, aby odpovídaly požadavkům na výsledné vlastnosti zesilovače.

Vše je postaveno na značných praktických zkušenostech s dostatečnou podporou teoretických znalostí, o čemž jsem již psal v článcích Nebuďte negramotní!, Nebuďte negramotní, podruhé, Nebuďte negramotní, potřetí.

Diskuse

Hotový modul či stavebnice