12-22-2014, 09:59 PM
Nego kad pomenusmo priču oko tog kalemčeta na izlazu i njegove namene...
Pepisaću parče svoje privatne prepiske sa jednim drugarom, a oko potencijalnih oscilacija na pojačalu i nekim od uzroka zbog kojih nastaju, uz par izmena i dodataka na tu prepisku jer me mrzi da sve pišem ponovo, a mislim da sam to prilično zgodno sročio.
Ne zamerite mi ako sam nešto ponovio. Ne verujem da će škoditi.
------------------------------------------------------
Evo par uopštenih pravila oko stabilnosti pojačala:
Svaki poluprovodnik ima parazitne kapacitete. Tranzistor na primer uvek treba nacrtati sa tri kondenzatora okolo a diodu sa jednim preko, dugačke provodnike kao kalemove, pa će biti lakše za posmatranje.
Kada se tako "obogati" šema sve će biti mnogo uočljivije.
Opasna mesta gde mogu nastati rezonantna kola su ona gde je jedna noga poluprovodnika na masi ili napajanju, dok druga noga zatvara čistu kapacitativnu putanju ka masi ili takođe napajanju.
Ta čista kapacitativna putanja može biti zatvorena u petlju kroz diskretne kapacitete ili parazitne kapacitete drugog poluprovodnika.
Rezonantna kola nastaju od tih kapacitativnih petlji, a u saradnji sa induktivitetima provodnika koji sačinjavaju tu petlju, eventualno diskretnih kalemova.
Induktivnost jedne konture je direktno srazmerna površini koju ta kontura zatvara, a negde se mora zatvoriti.
Rezonantno kolo ima osobinu koja se zove Q faktor ili dobrota kola. U prevodu, oscilatorno kolo sa Q na primer =50 je u stanju da signal koji ima frekvenciju jednaku rezonantnoj tog kola, pojača upravo tih 50 PUTA.
I serijsko i paralelno kolo povećaju struju kroz reaktivne elemente tih 50 puta, a istovremeno se na reaktivnim elementima pojedinačno, pojave 50 puta veći naponi samo suprotnih faza.
Q faktor se smanjuje tako što se ili serijski kondenzatoru doda nekoliko oma ili desetina oma, ili kalemu paralelno neka otpornost u sličnom rangu (kalemu paralelno zbog istovremenog potiskivanja sopstvene rezonanse kalema).
(to važi i za dugačke vodove, gde se može razvući otpornik od kraja do kraja voda, reda nekoliko oma sa odličnim efektivnim prigušenjem tog voda, pri tom ne smetaju dugačke žice tog otpora jer su i one njim prigušene)
Q faktor manji od 1 znači da kolo gubi sve rezonantne osobine i ne može naglasiti ni jednu učestanost.
Još opasnija stvar kod relativno velikog Q je sposobnost oscilatornog kola da drastično menja fazni stav u blizini centralne rezonanse, što negativnu povratnu vezu kao od šale pretvori u pozitivnu.
Na primer: rezonantno kolo sa visokim Q, čija je centralna frekvencija na primer 500KHz će sa samo PAR KHz promene u blizini rezonanse, zavrnuti fazu za čitavih 90+ stepeni, pa vidite koliko će NFB biti negativna :-)
To je jedan uslov za nastajanje oscilacija.
Setite se samo lampaša i tih otpornika direktno na prvoj rešetki i (ili) na anodi.
To je bila inzvaredna preventivna mera protiv oscilacija, koja je u srednjim generacijama tranzistorskih pojačala zaboravljena jer su pretežno korišćeni spori tranzistori sa niskom ft, čije pojačanje opadne već pri relativno niskim frekvencijama.
Sada više nije tako jer se stavljaju tranzistori sa ft>200MHz, koji kao od šale mogu raditi kao UKT oscilatori.
Sve zaboravljene metode sa lampaša treba vratiti nazad.
Potpuno su efektivne i kod tranzistorskih sklopova, bez obzira BJT ili FET, samo se vrednosti otpora malo razlikuju.
Praktično može veoma biti korisno umetanje malenih otpornosti direktno na baze i kolektore osetljivih a veoma brzih tranzistora.
Takva preventiva provereno pouzdano deluje, a nebitno utiče na radnu tačku kada se ispravno dimenzioniše.
--------------------------------------------------
Drugi i veoma čest (najčešći) uzrok oscilacija je sledeće:
NFB služi da linearizuje sklop i smanji ukupno pojačanje koje je obično reda hiljada puta ili više. (pomnožiti sve beta pa će biti jasnije)
NFB se koristi tako što se otporničkim razdelnikom uzme uzorak izlazne vrednosti (parcijalno ili globalno), potom otporničkim razdelnikom redukuje na potrebnu vrednost i odvede na potrebno mesto.
Sve bi to bilo sasvim jednostavno kada ne bi postojali parazitni kapaciteti, diskretni ili interni od poluprovodnika, koji taj razdelnik čine frekventno zavisnim i što je još gore fazno frekventno zavisnim.
Gornji otpornik razdelnika-reduktora NFB, formira sa parazirnim kapacitetima iza niskopropusni filter, koji redukuje rezultat NFB sa porastom frekvencije, i pri dovoljnoj frekvenciji nema više NFB, tj. ako ostatak sklopa može još uvek da održi visok nivo pojačanja onda eto ga problem.
Naravno, takođe se i menja fazni stav onog što prođe kroz taj neželjeni filter, i obično je to raniji uzrok oscilacija nego sam problem opadanja amplitude iza razdelnika.
Prevencija tog efekta je jednostavna, mada izgleda na prvi pogled gadno:
Razdelnik povratne veze se kompenzuje potpuno isto kao i otpori u sondi x10 od osciloskopa. (pogledati kako se to radi)
Gornjiem otporniku se dodaje paralelno kapacitet koji će sa donjim parazitnim kapacitetom formirati kapacitativni razdelnik jednakog redukcionog odnosa kao što su tamo neki R1 i R2.
Tako se čitav razdelnik učini frekventno nezavisnim u vrlo širokom opsegu frekvencija, samim tim NFB radi i ne kasni, pa bude sve u savršenom redu.
---------------------------------
Identičnu ulogu oporavka veličine NFB kod viših frekvencija ima i onaj čuveni kalemčić sa otpornikom preko.
On čini svojim induktivitetom, čiji reaktivni otpor raste sa frekvencijom, da i pored kapacitativnog opterećenja iza kalema, NFB raste sa porastom frekvencije, tj. opet se praktično supresuje njeno pogubno kašnjenje.
Pozz
Pepisaću parče svoje privatne prepiske sa jednim drugarom, a oko potencijalnih oscilacija na pojačalu i nekim od uzroka zbog kojih nastaju, uz par izmena i dodataka na tu prepisku jer me mrzi da sve pišem ponovo, a mislim da sam to prilično zgodno sročio.
Ne zamerite mi ako sam nešto ponovio. Ne verujem da će škoditi.
------------------------------------------------------
Evo par uopštenih pravila oko stabilnosti pojačala:
Svaki poluprovodnik ima parazitne kapacitete. Tranzistor na primer uvek treba nacrtati sa tri kondenzatora okolo a diodu sa jednim preko, dugačke provodnike kao kalemove, pa će biti lakše za posmatranje.
Kada se tako "obogati" šema sve će biti mnogo uočljivije.
Opasna mesta gde mogu nastati rezonantna kola su ona gde je jedna noga poluprovodnika na masi ili napajanju, dok druga noga zatvara čistu kapacitativnu putanju ka masi ili takođe napajanju.
Ta čista kapacitativna putanja može biti zatvorena u petlju kroz diskretne kapacitete ili parazitne kapacitete drugog poluprovodnika.
Rezonantna kola nastaju od tih kapacitativnih petlji, a u saradnji sa induktivitetima provodnika koji sačinjavaju tu petlju, eventualno diskretnih kalemova.
Induktivnost jedne konture je direktno srazmerna površini koju ta kontura zatvara, a negde se mora zatvoriti.
Rezonantno kolo ima osobinu koja se zove Q faktor ili dobrota kola. U prevodu, oscilatorno kolo sa Q na primer =50 je u stanju da signal koji ima frekvenciju jednaku rezonantnoj tog kola, pojača upravo tih 50 PUTA.
I serijsko i paralelno kolo povećaju struju kroz reaktivne elemente tih 50 puta, a istovremeno se na reaktivnim elementima pojedinačno, pojave 50 puta veći naponi samo suprotnih faza.
Q faktor se smanjuje tako što se ili serijski kondenzatoru doda nekoliko oma ili desetina oma, ili kalemu paralelno neka otpornost u sličnom rangu (kalemu paralelno zbog istovremenog potiskivanja sopstvene rezonanse kalema).
(to važi i za dugačke vodove, gde se može razvući otpornik od kraja do kraja voda, reda nekoliko oma sa odličnim efektivnim prigušenjem tog voda, pri tom ne smetaju dugačke žice tog otpora jer su i one njim prigušene)
Q faktor manji od 1 znači da kolo gubi sve rezonantne osobine i ne može naglasiti ni jednu učestanost.
Još opasnija stvar kod relativno velikog Q je sposobnost oscilatornog kola da drastično menja fazni stav u blizini centralne rezonanse, što negativnu povratnu vezu kao od šale pretvori u pozitivnu.
Na primer: rezonantno kolo sa visokim Q, čija je centralna frekvencija na primer 500KHz će sa samo PAR KHz promene u blizini rezonanse, zavrnuti fazu za čitavih 90+ stepeni, pa vidite koliko će NFB biti negativna :-)
To je jedan uslov za nastajanje oscilacija.
Setite se samo lampaša i tih otpornika direktno na prvoj rešetki i (ili) na anodi.
To je bila inzvaredna preventivna mera protiv oscilacija, koja je u srednjim generacijama tranzistorskih pojačala zaboravljena jer su pretežno korišćeni spori tranzistori sa niskom ft, čije pojačanje opadne već pri relativno niskim frekvencijama.
Sada više nije tako jer se stavljaju tranzistori sa ft>200MHz, koji kao od šale mogu raditi kao UKT oscilatori.
Sve zaboravljene metode sa lampaša treba vratiti nazad.
Potpuno su efektivne i kod tranzistorskih sklopova, bez obzira BJT ili FET, samo se vrednosti otpora malo razlikuju.
Praktično može veoma biti korisno umetanje malenih otpornosti direktno na baze i kolektore osetljivih a veoma brzih tranzistora.
Takva preventiva provereno pouzdano deluje, a nebitno utiče na radnu tačku kada se ispravno dimenzioniše.
--------------------------------------------------
Drugi i veoma čest (najčešći) uzrok oscilacija je sledeće:
NFB služi da linearizuje sklop i smanji ukupno pojačanje koje je obično reda hiljada puta ili više. (pomnožiti sve beta pa će biti jasnije)
NFB se koristi tako što se otporničkim razdelnikom uzme uzorak izlazne vrednosti (parcijalno ili globalno), potom otporničkim razdelnikom redukuje na potrebnu vrednost i odvede na potrebno mesto.
Sve bi to bilo sasvim jednostavno kada ne bi postojali parazitni kapaciteti, diskretni ili interni od poluprovodnika, koji taj razdelnik čine frekventno zavisnim i što je još gore fazno frekventno zavisnim.
Gornji otpornik razdelnika-reduktora NFB, formira sa parazirnim kapacitetima iza niskopropusni filter, koji redukuje rezultat NFB sa porastom frekvencije, i pri dovoljnoj frekvenciji nema više NFB, tj. ako ostatak sklopa može još uvek da održi visok nivo pojačanja onda eto ga problem.
Naravno, takođe se i menja fazni stav onog što prođe kroz taj neželjeni filter, i obično je to raniji uzrok oscilacija nego sam problem opadanja amplitude iza razdelnika.
Prevencija tog efekta je jednostavna, mada izgleda na prvi pogled gadno:
Razdelnik povratne veze se kompenzuje potpuno isto kao i otpori u sondi x10 od osciloskopa. (pogledati kako se to radi)
Gornjiem otporniku se dodaje paralelno kapacitet koji će sa donjim parazitnim kapacitetom formirati kapacitativni razdelnik jednakog redukcionog odnosa kao što su tamo neki R1 i R2.
Tako se čitav razdelnik učini frekventno nezavisnim u vrlo širokom opsegu frekvencija, samim tim NFB radi i ne kasni, pa bude sve u savršenom redu.
---------------------------------
Identičnu ulogu oporavka veličine NFB kod viših frekvencija ima i onaj čuveni kalemčić sa otpornikom preko.
On čini svojim induktivitetom, čiji reaktivni otpor raste sa frekvencijom, da i pored kapacitativnog opterećenja iza kalema, NFB raste sa porastom frekvencije, tj. opet se praktično supresuje njeno pogubno kašnjenje.
Pozz