一款优秀的甲类功率放大器原理仿真及分析笔记。吃透原理，制作时才会心中有数

天地松音

再者这个软件最不准的就是相位。

chengyang

厉害了 谢谢分享

HuLidiy

请问Q9为啥不用射级电阻？

lsbob55

一点忠告，仿真软件仅是个工具，像个高级计算器，不等于会了仿真就是电路分析大师。早先有位同事，好几款仿真软件都会用。但电路设计调试工作却能力不足，仿真后不解决问题，原因是对电路原理本身缺少悟性，底子薄。

怎么利用仿真软件解决设计调试中的问题？
记住，仿真跑通不是仿真结束，而是开始，尚需进一步深入。

先来分析差分输入级，基本原理都懂。但差分管静态电流、配对要求、管子参数对整机THD的影响如何，未必清楚。各路高手经验也不尽相同。

仿真库中常找不到需要的管子型号，或者库中模型有缺陷，仿真不收敛。我的经验是，记住几个仿真顺畅，不同规格、型号的管子。找不到合适型号，就用参数接近的这些管子代用，反正参数可根据需要临时修改的。关于Multisim中元件参数修改方法，上网搜下就明白。

加大差分管静态电流管子过热，减小电流失真会增加，因为差分电路负载是放大级，有高频消振电容，电流小了不行。

修改管子参数BF（即hfe），尝试各种组合，用20～100kHz频率，0.3Vrms信号幅度，仿真测试THD。
测试中，管子hfe一只600，另一只1000，失真没变大。
管子hfe都是500；或者一只500，另一只1000，失真开始变大。

结论：对管子hfe不要求一致，只要求足够大，最好在600以上。
跟有些人经验不太一致，我认为这个仿真结论是可信的。没关系，实际上机试试就知道了，关键是选hfe足够大的管子。

三极管的非线性会产生输入失真，而差分电路作为大反馈回路的误差计算单元，使得这个失真在反馈环外，对THD影响比较明显。选择hfe大的三极管是可以降低输入失真的。

lsbob55

HuLidiy 发表于 2017-5-24 11:12
请问Q9为啥不用射级电阻？

Q9如果加射级电阻，作用一般是稳定直流工作点，或者加入局部反馈减小失真。本电路Q9直流工作点靠上面的恒流源保证，没必要加射级电阻。本电路不需要局部反馈，放大级增益高些有好处。有这个电阻，差分电路输出端交流电压幅度会增加，负担加重，引起输入失真。

lsbob55

融会贯通，参照前面的方法对电路其它部分逐一分析，内容比较多，必要时我再介绍。

下面分析PCB设计中地线问题。



凭经验都知道，地线分输入地和电源地，C8和R23肯定接输入地。其它都接电源地吗？其中C6和Q8集电极该接那个地？

在输入地和电源地之间临时串一个电压源V4幅值0.1v，信号源V3幅值改成0v，在输出端接上万用表如下图所示。注意万用表选择交流档。



电压表显示100.073mv，100mv是V4引起的不算干扰，后面0.073mv就是地线干扰了。从原理分析，干扰应该和C6及Q8集电极接地点有关。改成接输入地，再仿真验证下。



电压表显示100.006mv，后面只有0.006mv，地线干扰变小。

结论：C6及Q8集电极接输入地合理。
成为PCB设计的重要依据。

超低失真之梦

lsbob55 发表于 2017-5-25 09:45
融会贯通，参照前面的方法对电路其它部分逐一分析，内容比较多，必要时我再介绍。

下面分析PCB设计中地 ...

楼主能不能解释下  为什么要在输入地和电源地之间串个v4？

现实中一点接地情况下，这个v4能不能出现。

lsbob55

超低失真之梦 发表于 2017-5-25 11:26
楼主能不能解释下  为什么要在输入地和电源地之间串个v4？

现实中一点接地情况下，这个v4能不能出现。

一点接地是指单电源供电时整个机箱内的公共接地点，功放内需要分输入地和电源地才能有效避免环地干扰。现实中它们之间的交流电位差肯定不止0.1V。
参看这个帖子

lsbob55

天地松音 发表于 2017-5-24 05:40
楼主测开环、算闭环、然后拉座标去闭环看裕度、其实再测一次闭环作对比就行了。

开环波特图测试，不是算闭环，是带入反馈系数，算出20log（1/B）=26.28db，B是反馈系数。在开环幅频曲线中找到fo后，在开环相频曲线中测相位裕度。

超低失真之梦

真正的一点接地不管是单电源还是双电源都是最优的选择。 不是一点接地的通过手段优化也是有其他性能损失的。

你的结论没错。但这样还不够。
电压级的退耦地要接输入地。干扰是降低了。只是非常小。可以忽略，输入地和电源地之间的电位差，这个点位差会完全反映到输出。这个点位差是环路感应产生的。


不少的做法是  输入地和电源地之间接10欧姆电阻。ti lme49830演示版里就是这么弄的。这确实可以降低环路带入的干扰。

但是10欧姆还是小了。只是降低了一点点而已。为了更明显我直接加大到100欧姆。
如下图。


这种不是真正完全的一点接地。通过输入地电源地之间串电阻的做法。是用非常大的谐波失真（蓝色圈）换来对干干扰的一点降低。
用30db的谐波增加只换来了3db的环路抗干扰能力。

即使用10欧姆也会增加非常大的谐波。

我坚持完全一点接地即使有大环路也不干扰输出。 用一点接地直接规避掉输入地和电源地产生电位差。这样就不会有干扰问题。谐波失真也是最优的。

楼主再试验试验。

lin889889

修改管子参数BF（即hfe），尝试各种组合，用20～100kHz频率，0.3Vrms信号幅度，仿真测试THD。
测试中，管子hfe一只600，另一只1000，失真没变大。
管子hfe都是500；或者一只500，另一只1000，失真开始变大。

结论：对管子hfe不要求一致，只要求足够大，最好在600以上。
跟有些人经验不太一致，我认为这个仿真结论是可信的。没关系，实际上机试试就知道了，关键是选hfe足够大的管子。

在Multisim仿真模型中，确实可以通过改变BF来改变hfe，但BF≠hfe，并且也不成比例关系！以这个BC556B模型为例，当BF=500的时候，hfe为100多；当BF=10000的时候，hfe为300多。

binphy

楼主，你这才是diy啊，祝你成功

lsbob55

lin889889 发表于 2017-5-25 19:36
在Multisim仿真模型中，确实可以通过改变BF来改变hfe，但BF≠hfe，并且也不成比例关系！以这个BC556B模型 ...

你讲得对，确实BF≠hfe，我疏漏了。
如下简单画个电路就可测算出它们的关系。

图中BF=600，hfe=1.32/0.01=132。

chlzk

学习中，

08DIY

不懂，请问下-3db的带宽的-3DB从哪里能显示出来，以什么为基准

lsbob55

08DIY 发表于 2017-5-26 16:39
不懂，请问下-3db的带宽的-3DB从哪里能显示出来，以什么为基准

从曲线上部下降3db处测得的频率范围就是放大器带宽。

机械站井

ooo

fakewan

很棒，，支持这种爱DIY的

fakewan

这个地址怎么用的啊

lsbob55

fakewan 发表于 2017-5-27 13:32
这个地址怎么用的啊

请到36楼直接下载。