Jump to content

    

Усилительный буферный каскад

Здравствуйте, коллеги.

 

Мне необходимо разработать усилительный буферный каскад, на вход которого с ЦАП микроконтроллера будет приходить смещенный на 1.65 В синус амплитудой 1.4В частотой 12кГц. На выходе при этом должен быть синус 3.4В (амплитуда), ток нагрузки до 0.9А (амплитуда).

Ситуацию осложняет то, что в схеме должна использоваться только отечественная специальная элементная база, и устройство должно работать при температурах -55...+100 град, что для меня ново.

 

Усиление по напряжению я решил сделать на ОУ, по току с помощью двухтактного каскада работающего в режиме АБ. Дабы обеспечить приемлемое тепловыделение на буферных транзисторах, я решил поставить их аж 8 штук. При таком количестве моделирование показало, что на каждом транзисторе выделяется примерно 0.3 Вт, что допустимо, если использовать радиаторы. Конфигурация получилась примерно вот такая:

 

post-36555-1484211160_thumb.jpg

Источник тока на VT1 будет давать 3мА.

Сложность в том, что более менее приличные транзисторы npn есть (важны ток, мощность, быстродействие и коэффициент передачи) - 2Т630Б, например, а таких же pnp нет. И в пару 2Т630Б пришлось взять более медленный 2Т880А. И насчет 2Т880А меня мучают сомнения - не уверен, что с ним всё будет нормально работать.

 

Посомневавшись я перерисовал схему применив для нижних транзисторов включение Шиклаи:

post-36555-1484211190_thumb.jpg

 

В итоге не могу решить, как лучше. Может и так и так плохо... Коллеги, покритикуйте эти два варианта.

Edited by Konrad

Share this post


Link to post
Share on other sites
Здравствуйте, коллеги.

 

В итоге не могу решить, как лучше. Может и так и так плохо... Коллеги, покритикуйте эти два варианта.

КТ972 -973 ?

Я бы базы в Вашей схеме через резисторы... А почему не посмотреть в сторону давно вылизанных звуковых усилителей?

Share this post


Link to post
Share on other sites
КТ972 -973 ?

 

КТ... А мне нужны 2Т...

 

насколько я понимаю, КТ972 -973 с военной приемкой не выпускают

 

А почему не посмотреть в сторону давно вылизанных звуковых усилителей?

 

да, посмотреть схемы УМЗЧ стоит. Посмотрю

Edited by Konrad

Share this post


Link to post
Share on other sites

Посмотрите микросхемы 1453УД1, на ней полностью всю схему можно реализовать

Edited by novikovfb

Share this post


Link to post
Share on other sites
КТ... А мне нужны 2Т...

насколько я понимаю, КТ972 -973 с военной приемкой не выпускают

2Т972?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чем жарить при +100°C, лучше ключевой усилитель собрать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Чем жарить при +100°C, лучше ключевой усилитель собрать.

Класс Д для 12 кГц на элементной базе из ограничительного перечня?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Класс Д усилитель - вполне здравая мысль при Ваших условиях температур. Реализация несложная, а полевые транзисторы отечественного производства для таких токов найти можно. Вы не упомянули ничего о допустимых искажениях.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Посмотрите микросхемы 1453УД1, на ней полностью всю схему можно реализовать

 

Да, микросхема интересная...

 

http://www.okbexiton.ru/pdf1453/1453ud1_2.pdf

Поразительно, что производитель попытался составить подробное описание. Это радует. Но...

 

Эта ИМС немало жрет, плюс моя здоровая мощность, и мне нужно понять, сколько она может рассеивать при 100 град окружающей среды, но эти деятели указали только мощность, которую ИМС может рассеивать при Ткорп=25град... Польза от этого знания нулевая - по этому параметру я могу только рассчитать тепловое сопротивление кристалл-корпус, от которого мне нет никакой пользы

 

Попробую им написать и поклянчить ТУ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Класс Д усилитель - вполне здравая мысль при Ваших условиях температур. Реализация несложная, а полевые транзисторы отечественного производства для таких токов найти можно. Вы не упомянули ничего о допустимых искажениях.

 

Я пока работаю без ТЗ, делаю проработку, ТЗ на подходе... Имхо, искажений должно быть как можно меньше. Скажем так, судя по осциллографу, на глаз, это должен быть чистый синус. Простите за такое определение)

 

А что касается класса Д... Никогда не делал ничего подобного, но если я правильно понимаю, нужен ШИМ >200к. Как я уже сказал, никогда не делал схем на MOSFET на такой частоте... Если есть, что посмотреть на этот счет, подскажите, буду благодарен...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Посмотрите в интернете Class D amplifier tutorial особенно фирмы IR.Не нужно бояться - для Ваших 12 кГц вполне подойдет шим с основной частотой 100...300кГц, который, кстати Вы можете получать напрямую, без ЦАПа.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А что касается класса Д... Никогда не делал ничего подобного, но если я правильно понимаю, нужен ШИМ >200к.

А можно сделать двухканальный усилитель, если для верхних частот не требуется полный размах.

или скажем так, импульсный канал гонит в нагрузку мощность, а линейный - убирает ВЧ искажения... Или, как я когда-то делал, когда мне дужно было сделать блок питания с быстрым откликом, линейный канал гонит в нагрузку выходное напряжение, а импульсный канал сводит к нулю ток линейного канала... Таким образом можно перераспределить мощности и сделать и КПД и быстродействие...

Потому как при 100 град. в конце-концов все упрется в тепловыделение. И никакие радиаторы сильно не помогут. Потому как если речь идет о "приемке", то значит и будет "расчет надежности". А там мощные транзисторы, да еще кучей, да с перегравом бысто эту надежность сожрут...

Я думаю, что именно с "надежности" и надо начинать, а на рисовать схемы. Токи выходных каскадов - примерно известны, режимы работы каскадов - тоже... Вот и посмотрите, при 100 град. сколько можно дать на перегрев и что останется от надежности...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest TSerg
Имхо, искажений должно быть как можно меньше. Скажем так, судя по осциллографу, на глаз, это должен быть чистый синус. Простите за такое определение)

Это уровень 1..3%.

При частоте 12 кHz легко достигается на ШИМ контроллере при частоте >200 кHz.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Класс Д для 12 кГц на элементной базе из ограничительного перечня?

Драйвер, КПД=92%:

 

post-45710-1484269598_thumb.png

 

Усилитель:

 

post-45710-1484269610_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this