[分析测量] 自由甲类眼尖的进来

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发表于 2007-9-10 16:19 | 显示全部楼层
确实有点新意.先转楼主BLOG上的说明:-----------------------------


4da552dd020014vj.jpg



  传统纯甲类(A类),  甲乙类(AB类).  当输出电流大于两倍的静态电流时, 三极管自动截止. 产生交越失真,  开关失真. 而现在的超甲类,超纯甲类,  光电偏压甲类,  滑动甲类因原理上的不足,  三极管同样会截止. 自命名为 "自由甲类"  在理论上输出电流无限大,  三极管不会截止. 对于静态电流有就行. 换句话说 "输出功率有多少, 就有多少的纯甲类".
        
    这个电路思想是信号减小时增大偏压。 图(1),静态时Q3 Q4大约平分偏压,处在偏压最小态。设信号为正半周时,Q1输出电流,发射结电压增大,Q3进入到饱和方向直到饱和,Q2发射结电压减小进入截止方向,Q4也是,这时Q4将进入负反馈壮态,Q4发射结电压减小—Q4集电极电压上升—Q4发射结电压增大。Q4还将补尝Q3进入饱和的变量,直到Q3完全饱和时由Q4提供偏置电压。这时假设Q1输出无穷大的电流,Q2 Q4发射结都保持静态时偏压。负半周时,Q2 Q4进入饱和方向,Q1 Q3进入截止方向,Q3将进入负反馈状态,进而稳住Q1 Q3发射结电压。从整体看输出级需要多少补尝量偏置电路就补尝多少,偏置电路就此功德圆满。实际电路Q3 Q4基极要串电阻,由于失调电压大小管子参数不对称,静态时Q3 Q4容易进入一管饱和,动态时从饱和区退到放大区的这一段将不能稳住它所对应功率管的电流减小,还有就是Q3 Q4的放大倍数有限在输出电流时,反馈误差此Q3 Q4发射结电压减小,不出力功率管电流减小,引入复合管饱和了也有0.7V退到放大区快,二放大倍数高,较好解决了这两项缺点。



     图(2)是三种不同偏置电路在外部条件相同输出同等功率的抽象几何图。Bb长短表示偏压大小,e点为输出端,这三点不与地作参考点,只研究三点间关系。A类,AB类在动态时∠eBb,∠ebB都会大于90度,大于90度三极管反偏等于90度三极管零偏。其实A类AB类本质上是一类,都是输出电流大于两倍静态电流一端管子就截止。有人将静态电流调大就当是A类来卖,诚实的作法是标出功率值负载值,纯甲类是一种状态。第三类在动态时∠eBb∠ebB将小于90度

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发表于 2007-9-10 16:26 | 显示全部楼层
再试.上面一段文字的说明原理图如下:

CAO.为什么附件是图片而不展开图片呢?                    晕
4da552dd020014vj.jpeg (17.3 KB, 下载次数: 365)
very good.jpg

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发表于 2007-9-10 16:50 | 显示全部楼层

尝试与楼主探讨“自由甲类”

正半周时,Q1获得正偏置,Q3的BE电压随之增大,由于其负载是Q4的集电极,为高阻抗负载,所以Q3迅速饱和,Q4的CE电压加大,由于晶体管的反向作用(原文中称为负反馈),Q4的BE电压减小,Q4的BE电压减小导致的结果是流过Q4的偏流减小,因此Q2基极偏流加大,最终达到发射极电流加大的目的,完成滑动甲类的功能,原理上是确实说得通,但是,根据晶体管的结构原理,(Q4)BE电压变化值很小,也许不能完成自由甲类——静态电流无穷大之重任。

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发表于 2007-9-10 16:54 | 显示全部楼层
嗯,小鬼头版主贴的电路就是利用二极管串联使ΔUbe倍增,从而加大动态偏流的范围。

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发表于 2007-9-10 16:59 | 显示全部楼层
"自由甲类"理论上分析和仿真都行,实际应用时会引入高频杂声.不知道是否调节调压的速度跟不上信号电流的变化所致.
我现在能做到静态的自动调节,即保证静态电流稳定,没有温漂.而要做到随信号自动偏置,也可以做到,就是有高频杂音不能消除.

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发表于 2007-9-10 17:04 | 显示全部楼层
JVC的Super A伺服电路其实是正反馈!!
如果这个反馈系数小于1,就能补偿电流输出管Vbe增大的一部分,但也不可能全电流范围补偿。
如果大于1,就会不稳定。

但很难完全做到等于1,并且也很难全温度范围等于1

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 楼主| 发表于 2007-9-10 20:31 | 显示全部楼层
也许不能完成自由甲类——静态电流无穷大之重任

完成输出电流无穷不截止是靠推理,不是实验

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 楼主| 发表于 2007-9-10 20:33 | 显示全部楼层
原帖由 特特 于 2007-9-10 16:59 发表
"自由甲类"理论上分析和仿真都行,实际应用时会引入高频杂声.不知道是否调节调压的速度跟不上信号电流的变化所致.
我现在能做到静态的自动调节,即保证静态电流稳定,没有温漂.而要做到随信号自动偏置,也 ...

偏置管用高速晶体管

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发表于 2007-9-10 20:45 | 显示全部楼层
关于“....附件是图片而不展开显示图片.....”的问题:

因为上面几个都是 jpeg 的格式,而论坛支持直接显示的应该只是 “gif” 和"jpg"格式。

所以把图片后序名改为 “jpg”再传,

就能显示了!!

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发表于 2007-9-10 21:25 | 显示全部楼层
首先提出第一个疑问:
为了便于分析,先假设各管特性完全相同或对称。因为T1与T4、T2与T3的发射结分别并联,所以有Ube1=Ube4 ①、Ube2=Ube3 ②(绝对值。下同)
设信号为正半周时,Q1输出电流,其发射结电压增大,所以有Ube1>Ube2。根据式①和式②可得出
Ube4>Ube3,所以可以确定此时T4的导通程度大于T3,T4将饱和而不是T3。这与楼主分析的情况相反。

另外,与locky_z  DX看法一样,我也认为楼主的线路与JVC的Super A伺服电路不是一码事。

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发表于 2007-9-10 22:12 | 显示全部楼层
迷糊。

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发表于 2007-9-10 23:44 | 显示全部楼层

恐怕难度真的很大!

20楼:"信号增大时则减小偏压不可行,信号减小时增大偏压可行,为什么会这样可能是两个串联的电阻大阻值的那个起主导做用"---------这里有逻辑错误吧----------信号减小时,增加偏压,当这个小信号过后变成强信号,偏压必定要下降,回到原来值,不可能只升不降,毫无疑问,这个升降也是一种调制信号!
又来抬杠
1、super A用电容来解决了这个问题,使升降速度变慢,类似于自动静噪的工作方式.
2、楼主的电路若可行,由于信号变化快,加入的调制量可是不少 ,电路处于快速的工作点调整过程,这个调整噪声是难免的吧?
不明白.jpg
3、总结的一张图,楼主说的应是左上的原理图 。两个红线圈中的电路的差别在于"前面"(蓝圈)的管子极性不一样。
4、仿真电路后级的偏流经T5的3906的E到B;末级偏流至少也得几个mA,3906的B若有几个mA,E极电流会是多少呢?(蓝圈边上的10K阻断了信号通路)
5、由2点及25楼特特的描述,推理为信号过零时,仿真的电路中工作点会连续切换调节而产生的噪声;Super A则用电容延迟变成缓慢的不敏感的低频信号解决了这个问题。
6、再看左上的原理图,当输入是正半周时,T4发射结直通输出是主要因素,负半周是T3干的活 没什么放大作用,电流也是想走捷径的
7、左上的原理图与那个仿真图不是同一回事,两者也Super A也不一样

纸上谈兵,基本上是瞎搞。
谁愿意出个实作看看-----实践是检验真理的唯一标准!

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发表于 2007-9-11 08:50 | 显示全部楼层
原帖由 庆仔 于 2007-9-10 20:45 发表
关于“....附件是图片而不展开显示图片.....”的问题:

因为上面几个都是 jpeg 的格式,而论坛支持直接显示的应该只是 “gif” 和"jpg"格式。

所以把图片后序名改为 “jpg”再传,

就能显示了!!

谢谢!  果然如此,已搞定

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 楼主| 发表于 2007-9-11 09:36 | 显示全部楼层
自由甲类的仿真,静态电流18mA.

图2为红线输出100MA电流

图3为红线输出1A电流,18MA太小了,图4为放大部分

图5为红线输出5A电流,18MA太小了,看起来为一条线,图6为它的放大部分
1.jpg
2.jpg
3.jpg
4.jpg
5.jpg
6.jpg

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发表于 2007-9-11 09:58 | 显示全部楼层
抹布网友,你圈的部分是保护线路,利用电桥平衡来检测出保护信号,上面的电容是降低中高频信号的敏感度,防止在正常放音时过早进入保护状态.有关这种类型的保护线路,可以看这个帖子里第72楼LOCKY-Z的分析:

http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... p;extra=&page=4

      下面的部分才是JVC的专供三级达林顿输出级使用的SUPER A线路:
SUPER A.jpg

       这个线路,基本原理是:

     1.利用右方的第一只三极管和两只二极管上的压降,先抵偿了三级达林顿的三个Ube压降

     2.然后对功率管上射极电阻上的产生压降VR进行跟踪放大,目标是放大率1:1,在整个偏压电路上增加一个VR的量,以补偿原来射极电阻上的压降,使得三级达林顿管子得到与原来一致的偏压.

    为便于理解SUPER A线路的功效, 在这里,要回过头来看原来AB类放大所存在的问题:       假定输出级单边极性的三级达林顿管需要2.1V的偏压(上下臂6只管子共需4.2V的偏压),每只管子需要0.6V,R为0.5欧姆,静态时R上压降为2.1-0.6*3=2.1-1.8=0.3V,R上的电流即末级功率管的静态电流为0.3/0.5=0.6A.当功放输出上半周信号时,N极性上臂管上向负载输出3.4A,那么R上的压降为0.5*(3.4+0.6)=2V.由于上臂N极性的三只管子此时是导通的,假定仍保持每只Ube为0.6V的状况,那么,整个偏压就剩下4.2V-0.6V*3-2V=0.4V给P极性的三只管子,显然无法满足至少要0.6*3=1.8V的要求,从而出现了下方管子截止的情况.当输出下半周信号也是2A时,也可以用同样的方法计得上臂管子出现截止.这样,功放在输出大电流信号时,由于上下半周波形轮流变换,N极性与P极性功率管就会出现导通----截止---导通---截止的情形,产生了开关失真.

   在这个SUPER A线路中,继续以上面的情况为例.同样当N极管子输出3.4A时,上图SUPER A线路最右方的管子检测出VR上的3.4*0.5=1.7V增量,以N极性三极达林顿管的第一级管子B极为基准点,检测后在在整个偏压线路中按1:1增加偏压量,由原来的4.2V增至4.2+1.7V=5.9V,这样就不会出现AB类工作时由于在R上的1.4V增量导致P极性管截止的情形,下臂管子仍流过0.6A的电流.....从而避免了产生开关失真.

     3.上图中,中间的三极管由他的E极电阻(5K6)和C极电阻(6K2)决定了这个跟踪比例,约为1:1.产生的增量压降在C极电阻上形成.而左边的三只三极管的设计则是由中间的那只决定一个固定值Vbias,来调整整个末级电路静态偏置电压.这个偏置电压=Vbias+左边2个三极管的Vbe+中间2个三极管C极上的电阻压降.





     至于楼主的线路,只是一个理论上的模型.当他转为实用时,我仍然认为其必然走向与SUPER A一样的处理.如果不是这样,不对偏压加以有效控制和跟踪.....当上臂管输出电流时,下臂管就有可能不受控制地增加偏压,也就是增加电流,最终导致管子无效的功耗太大,或让下臂管子烧毁

      一句话,楼主的图,就是SUPER A不考虑实际工作情形的最简图.

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 楼主| 发表于 2007-9-11 10:20 | 显示全部楼层
Super A类,还是别的什么类.都是一端信号增大时增大偏压,对另一端管子电流减小的补尝有
不确定性,则不能达到,输出功率有多少,就有多少纯甲类.

自由甲类和它们有本质的不同,输出时一端管子电流减小时增大偏压,则这管子电流不变有确定
性,所以能输出功率有多少,就有多少纯甲类.

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发表于 2007-9-11 10:36 | 显示全部楼层
这个电路其实和Super A差不多,
  但Super A电路,输出管有多少个Vbe压降,补偿电路也用多少个Vbe压降来补偿,这样设计上更好一点
  LZ的电路,不同管子要调整那几个电阻麻烦,也难以用计算确定多少阻值范围

  看正弦波转折部分因为信号电压低,由于负反馈作用,交越失真不一定看见,也因为Re上压降很小,侵占不了多少另一只互补管的Vbe多少电压,所以互补管不一定截止。
  最好LZ将仿真电路改成纯直流放大,输入端加上直流信号,让NPN输出5A或者10A电流,看PNP管静态电流是多少,是否截止了。没有截止就证明成功,截止了就有问题。

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发表于 2007-9-11 10:45 | 显示全部楼层
仍然顽固地认为楼主的线路与JVC的Super A伺服电路不是一码事 。 因为在JVC的线路中正是用了二级共发放大器才使得偏置电路有了正反馈特性。而楼主的线路只有一级,不具备正反馈的条件。

暂时把楼主的线路放一放,先看看下面这个非常容易理解的图(只进行理论分析,不考虑实际应用)。哪位有兴趣也来仿真一下,如I1、I2在动态时任何时候不为零(这个应该不难),T1、T2会截止吗?

20070908_e9096d6811d6260b2a2bznsbFYhqgKKy.jpg
34楼的图1我认为上输出管比较容易进入截止状态。与一楼的图有了微妙的区别。
如果34楼的图用互补电压放大级,则上下输出管都较易进入截止状态。

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回复 #35 小鬼头 的帖子

谢鬼版

终于明白在讨论什么
34楼的图1有些意思,好象也能起作用

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