Управляемый клиппинг транзисторного каскада

[noob]

Суть вопроса в чём... Есть некая схема, например на одном полевике.

Внутреннее сопротивление источника сигнала 10к, хотя это не очень-то и важно...

Чувствительность каскада порядка 300mVp-p. Это значение, само собой, может варьироваться в зависимости от выбранного транзистора.

Дальше -- перегруз, который неизбежно упрёт выходной сигнал "в рельсу" питания, превращая тем самым синусоиду в ровнёхонький меандр.

Здесь прекрасно видно что пики сигнала жёстко срезаны. Есть ли способ ограничения сигнала так, чтобы срезы были скруглёнными? например смещением рабочей точки в заданный момент, как это делалось в некоторых унч в выходном каскаде в качестве защиты от перегрузки? например в Lat b100 (VT8 и VT9. VT9 тут должен быть npn)

Похоже что способ всё таки есть, к тому же довольно хорошо работающий уже много лет) но вот как переделать такую защиту от перегрузки для транзистора средней и малой мощности, чтобы с её помощью контролировать не рассеиваемую мощность,а форму сигнала...

Скажу сразу.. одно плечо собирать я пробовал. Видимо чёто не правильно пробовал)

[KAA]

Коллега, схем управляемого ограничения в инете полно. Людбой операционник с нелинейной ОС (да хоть две диодно-резистивные цепочки встречно-параллльно).

[noob]

согласен. Это уже проверенные варианты и с результатом не лучше чем на лампе. А так-то именно о её имитации и идёт речь)

в общем надо что-то новое придумать

Изменено 3 мая пользователем noob

[KAA]

44 минуты назад, noob сказал:

в общем надо что-то новое придумать

Зачем?

[noob]

а технический прогресс зачем?

кстати.. вы ведь, вероятно уже видели что даже светодиоды суют в ООС ОУ.. до чего дело-то дошло.. по мне так это всё равно что пытаться на диване на работу поехать. а ведь при этом ещё и авторитетно заявляют что таким образом МОЖНО получить требуемую форму ограниченного сигнала... жесть короче)

[KAA]

5 часов назад, noob сказал:

а технический прогресс зачем?

таким образом МОЖНО получить требуемую форму ограниченного сигнала...

Прогресс самоцелью не является, в том числе и технический. Иногда красивые решения дают старые способы. В нашем с Вами случае, например, - применение термисторов, в т.ч. подогревных, и оптронов.

А в чём жесть-то? В приближении характеристик ОУ идеальными и способности выходной цепи генерировать необходимый ток, а входной цепи - его отводить, форма ограниченного сигнала будет определяться формой ВАХ нелинейного элемента.

[noob]

11 часов назад, KAA сказал:

применение термисторов, в т.ч. подогревных, и оптронов

а вот сейчас не понял... термисторы? оптроны?

нет ну оптрон ещё понятно... можно логарифмическим усилителем отслеживать амплитуду и в нужный момент подкручивать ООС.. но про термисторы в звуковом тракте я впервые слышу) дайте посмотреть пожалуйста)))

[Dolboyacher]

Инженеры NAD в качестве термисторов (элементов, мгновенно и скачкообразно меняющих свое сопротивление при повышении силы тока) решили применить пару галогенных кварцевых ламп. Оказалось, что они обладают теми же свойствами термистора: очень низкое сопротивление в «холодной» стадии и очень высокое — в режиме разогрева и излучения света Когда пиковые всплески тока в цепи достигает опасных значений, лампы загораются и увеличивают общее сопротивление, сохраняя выходные каскады (они, между прочим, выполнены на транзисторах Toshiba). С помощью вот такого элегантного (и наглядного!) решения инженеры NAD смогли наделить «взрослой» динамикой и этот самый недорогой усилитель. (с)

[noob]

🤯охренеть и не встать!

так а как тогда асимметричность? термистору же пофиг на полярность, а мы тут как раз с переменкой работаем

[noob]

оппаааа... стоямба!

напряжение с источника сигнала 10Vp-p. сигнал снят прямо с сетки. это что там, типа диод получается?

[KAA]

44 минуты назад, noob сказал:

это что там, типа диод получается?

Будете смеяться, но таки да, разумеется, и не "типа диод", а просто диод, самый обычный! Что такое диод? Это двухэлектродный электронный прибор, обладающий свойством несимметричной проводимости ниппельного характера: туда дуй, обратно - нувыпоняли. Что такое катодно-сеточный промежуток лампы? Это два электрода, между которыми имеется электронное облако, создаваемое накалённым катодом. Ток проводимости в этом промежутке не течёт, поскольку этому препятствует отрицательный относительно катода потенциал смещения, создаваемый либо посредством внешнего независимого источника, либо посредством "поднятия" потенциала катода над потенциалом "земли", либо посредством протекания термотока сетки через резистор утечки значительного номинала. В любом случае, какой-то потенциал, образуемый электронным облаком, там всегда есть. При повышении положительного напряжения входного сигнала этот запирающий потенциал уменьшается, и по достижении напряжением входного сигнала некоторой величины, определяемой разницей между напряжением смещения и потенциалом термотока сетки, промежуток сетка-катод начинает проводить электрический ток, как и положено вакуумному диоду.

ЗЫ. Надо уточнить: мы здесь ведём речь о токах проводимости, определяемых макроскопическим перемещением заряженных частиц и направленным переносом энергии поля между ними. О тех токах смещения, благодаря которым работает конденсатор и "образуются" межэлектродные ёмкости лампы, речь не идёт.

[noob]

и правда смешно) но спасибо за экскурс по области работы лампы, о котором я раньше не знал. БОЛЬШОЕ спасибо!

Получается что для повторения этого эффекта на транзисторе достаточно добавить стабилитрон. Но получается и другое.. стабилитрон сильно шумит во всём диапазоне же, верно? если без стабилитрона, "штатными средствами" полевика, например, можно? Если да, то КАК ЛУЧШЕ ВСЕГО? простите за глупые вопросы, но у меня уже немного котелок не варит.. Устал, но разработку девайса надо не просто закончить, но и довести до ума. Заранее благодарю за помощь.

[Владимир]

Всё те же инженеры и усилитель NAD 314.

Сайт сжимает картинки, за хорошим качеством обращайтесь в ЛС.

Изменено 5 мая пользователем Владимир

[KAA]

Это можно изящнее сделать.

[noob]

КАА, взял первую схему. немного перестроил и получилось

в общем очень даже хорошо) огромное спасибо)

следующая задача разобраться с гармонической составляющей. Лампа при перегрузе не только плющит верхнюю полуволну, но так же и изменяется скважность импульсов. как итог -- верхний полупериод шире нижнего. Ну и конечно же чем выше амплитуда входного сигнала, тем больше разница между длиной волны на выходе. При чём в зависимости от режима работы каскада эта разница может меняться.

в этом режиме разница в начале клиппинга не значительна.всего лишь 0,22 милисекунды:

при более жестком перегрузе она уже гораздо более ощутима:

[KAA]

3 часа назад, noob сказал:

следующая задача разобраться с гармонической составляющей.

 

Любой олдовый телемастер знал, что импульсный усилитель для корректной работы должен либо пропускать постоянную составляющую сигнала (т.е. быть УПТ), либо обладать схемотехническими средствами восстановления уровня постоянной составляющей на выходе.

[noob]

ну.. я никогда телемастером не был.. да и до олдового мне ещё далековато...)

Но вообще я имел ввиду не просто гармоническую составляющую, а что скважность импульсов тоже должна учитываться. при чём в таком же покаскадном порядке, как это происходит в референсном девайсе. А там почти каждый каскад плющит верхнюю полуволну так, что она становится шире нижней. вообще у меня складывается такое впечатление, будто самый простой и самый эффективный способ скопировать лампу это использовать всё тот же полевик в паре с эмиттерным или истоковым повторителем и стабилитроном в затворе, в случаях когда нужно верхний полупериод сильно срезать..

UPD:

 ааа.. нет! не надо стабилитрона!))