Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Układy półprzewodnikowe pełniące ważne funkcje pomocnicze w układach lampowych.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

sppp
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 952
Rejestracja: pt, 23 stycznia 2009, 20:18
Lokalizacja: Legionowo

Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: sppp »

Witam
Stworzyłem takie oto dziwne coś. W założeniu przedwzmacniacz o małych zniekształceniach i jeszcze mniejszym poborze prądu.
Pierwszy stopień to twór określany w anglojęzycznej literaturze jako mu-amp. Wzmacniacz ma dość duże wzmocnienie - około 500. Po zapięciu sprzężenia zwrotnego z wyjścia tego wzmacniacza na źródło dolnego tranzystora sprzężenie działa ok ograniczając wzmocnienie, ale duża impedancja wyjściowa wzmacniacza obciążona małą impedancją sprzężenia i opornika w źródle powoduje powstanie bardzo dużych zniekształceń. Dałem więc za wzmacniaczem wtórnik i z jego wyjścia podałem sygnał na sprzężenie. I ZONK! Układ zaczyna generować przebiegi wolnozmienne zależne od pojemności kondensatorów C1 i C4 (im większa pojemność tym niższa częstotliwość). Myślałem, że symulator głupoty wylicza więc zmontowałem układ. Na oscyloskopie mam przebieg niemal identyczny z tym symulowanym... Niestety symulator się nie mylił.
Czy ktoś mógłby spróbować wyjaśnić dlaczego układ zaczyna generować i w jaki sposób pozbyć się tego?
Załączam schemat i przebiegi.

Pozdrawiam
Sebastian
Załączniki
schemat.gif
przebiegi.gif
Pozdrawiam
Sebastian

Jestem tylko amatorem, który może się mylić.
Uroczyście obiecuje, że będę dawał rezystor antyparazytowy na każdą siatkę i bramkę.
KaW
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 1188
Rejestracja: ndz, 13 listopada 2005, 11:14
Lokalizacja: lodz

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: KaW »

1-trzeba podac jaki jest ten tranzystor tutaj zastosowany-t.j. jego /ich/ punkty pracy.
2-mnie się wydaje ,że generator sygnału się jakoś zapina nie wprost na bramke polowego .
-chyba że jest to jakiś przetwornik-sprzezenie też nie na opornik 10k ,tylko od dolu na wejscie /jakiś opornik trzeba dołożyć /szeregowo ze zródłem sygnału.
Wtedy może fazy przebiegów beda przeciwne.
3-patrzyłem na kartę katalogową J201 i mają one zakres napięc odcięcia -od 0,8V do 1,5V -CZYLI ROBOCZE -wartosći będa ok .połowy napięcia odcięcia.
Wygląda na to ,że te 9V to przesada -może wystarczy 3V -taka pastylka .Stąd te oporniki w S po 10kohów -dla mnie to bardzo dziwne .Specjalne polowe po to żeby z napiecia 9V nie uzyskac nic dobrego.
4-ten projekt jest podobny do wzmacniaczy dla słabosłysżacych i od nich trzeba się uczyć gospodarowania kazdym miliamperem pradu .Po to jest ten górny polowy -jako oporność dynamiczna
5-niestety -symulator nie zastępuje myślenia.
6-myśle ze najpierw trzeba się zająć ta pierwszą dwójka tranzystorków.Pomierzyć żródło sygnału -realnie istniejące -i podac jego parametry.
One potem beda liczone /brane pod uwagę /.Samo włączenie jakiegoś generatora -bez określenia jego danych wejściowych -do mnie nie przemawia.
Pozdr.
sppp
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 952
Rejestracja: pt, 23 stycznia 2009, 20:18
Lokalizacja: Legionowo

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: sppp »

1. Zarówno wzmacniacz jak i wtórnik z osobna działają bardzo dobrze. Więc punkt pracy nie ma tu specjalnie nic do rzeczy
2. Owszem, generator można zapiąć bezpośrednio na bramkę polowego tak samo jak na siatkę lampy. Sprzężenie na opornik w źródle aby utrzymać możliwie dużą impedancję wejściową.
3. Co ma napięcie odcięcia do napięcia zasilania? W tym wzmacniaczu górny tranzystor ustala na wyjściu połowę zasilania (w przybliżeniu). A te tranzystory chodzą do kilkudziesięciu voltów. Również nie rozumiem co mają oporniki o wartości 10k do napięcia zasilania. Główną ich rolą jest ustalenie punku pracy i prądu spoczynkowego. Ich wartość nie jest krytyczna.
4. Górny tranzystor nie ma wpływu na prąd pobierany przez wzmacniacz.
5. Nie zastępuje, ale układ najpierw wymyśliłem a potem sprawdziłem na symulatorze.
6. Źródło sygnału (realne) nie ma nic do rzeczy. Wystarczy dowolne zakłócenie złapane przez układ na wejście i zaczyna generować. On nie działa jako wzmacniacz w ogóle. W układnie na schemacie jest włączone źródło sygnału żeby pobudzić układ do generowania. Jak się bramkę dolnego zewrze do masy to układ nie generuje.

Uściślając - częstotliwość generacji zależy od:
Pojemności C1 i C4
Oporności R8 i R9
Jeśli damy na bramce dolnego opornik do masy to również od niego.

Pozdrawiam
Sebastian
Pozdrawiam
Sebastian

Jestem tylko amatorem, który może się mylić.
Uroczyście obiecuje, że będę dawał rezystor antyparazytowy na każdą siatkę i bramkę.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6927
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: Romekd »

Witam.
Sebastian, zastosowane przez Ciebie sprzężenie zwrotne jest dodatnie, przez co układ stał się generatorem (wzrost napięcia na źródle pierwszego tranzystora powoduje jego wyłączanie i wzrost napięcia na drenie). By sprzężenie było ujemne należałoby sygnał z wyjścia podać nie na źródło tylko na bramkę pierwszego tranzystora.

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
gachu13
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1516
Rejestracja: sob, 18 listopada 2006, 11:30
Lokalizacja: Bestwina

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: gachu13 »

Układ generuje (pisząc najogólniej) bo elementy C4 i R9 tworzą dodatnie (a nie ujemne) sprzężenie zwrotne - by to wykazać wystarczy "w myślach" uziemić wejście i zobaczyć jakie układy mamy połączone tym sprzężeniem. A mamy wspólną bramkę oraz wspólny dren, czyli dwa układy z których żaden fazy nie odwraca. Oczywiście trzeba też rozpatrzyć czy elementy sprzężenia nie odwracają fazy, ale jak widać pojemność jest na tyle duża, że warunek fazy zachodzi. Odłącz więc C4 od źródła T2 i podłącz przez dzielnik rezystancyjny do bramki tego tranzystora - warunek fazy powinien zostać złamany, a więc drgania nie powstaną.
Pozdrawiam

Edit:
Romekd mnie wyprzedził :)
SQ9KQZ
sppp
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 952
Rejestracja: pt, 23 stycznia 2009, 20:18
Lokalizacja: Legionowo

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: sppp »

Witam
Nie rozumiem dlaczego wychodzi Wam dodatnie sprzężenie.
W takim razie mam kilka dodatkowych pytań:
Układ na tranzystorach T1 i T2 odwraca fazę. Wtórnik T3 nie odwraca fazy. Razem odwracają fazę w stosunku do wejścia układu. - sprawdzone doświadczalnie na "żywym" układzie bez sprzężenia zwrotnego. Wzmocnenie układu około 550.
Dlaczego zatem jeśli wezmę tylko układ wzmacniacza z pominięciem wtórnika i zapnę sprzężenie zwrotne z wyjścia tego układu (z punktu VF2) do źródła dolnego tranzystora to sprzężenie działa prawidłowo (pomijając zniekształcenia spowodowane dużą impedancją wyjściową)?
Dlaczego po drastycznym zwiększeniu pojemności C1 i C4 (do 10u) układ przedstawiony na schemacie (i sprzężenie) działa prawidłowo. Potem niestety napięcie na wyjściu wzmacniacza zaczyna powoli rosnąć (dokładnie tak jak na dołączonych przebiegach - od 25ms do 37,2ms) i potem zaczyna generować. Czyli co - sprzężenie najpierw jest ujemne a potem się robi z niego dodatnie?
Kiedyś robiłem podobny układ tyle, że na tranzystorach bipolarnych (inna topologia z racji zupełnie innych tranzystorów, ale zasada działania dokładnie taka sama). Układ nie był wydumany przeze mnie tylko zaczerpnięty z książki Macieja Feszczuka "Wzmacniacze elektroakustyczne". Robiłem próby z tym układem przy różnych konfiguracjach, również z wtórnikiem na wyjściu i sprzężeniem z wtórnika na emiter dolnego tranzystora i wszystko działało jak trzeba.

Dodam jeszcze że w zaprezentowanym przeze mnie układzie sprzężenie zwrotne jest zastosowane głównie po to, żeby móc wzmocnienie układu regulować (oczywiście zmniejszenie zniekształceń też jest mile widziane).

Wiem, że mogę zastosować sprzężenie na bramkę dolnego tranzystora ale wówczas zmniejszam impedancję wejściową układu (zależną dość wybitnie od głębokości sprzężenia i dostępnego potencjometru).

Pozdrawiam
Sebastian
Pozdrawiam
Sebastian

Jestem tylko amatorem, który może się mylić.
Uroczyście obiecuje, że będę dawał rezystor antyparazytowy na każdą siatkę i bramkę.
Awatar użytkownika
gachu13
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1516
Rejestracja: sob, 18 listopada 2006, 11:30
Lokalizacja: Bestwina

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: gachu13 »

Układ złożony z T1 i T2 odwraca fazę pod warunkiem że podajesz napięcie wejściowe na bramkę tranzystora. Natomiast Twoje sprzężenie podaje napięcie na źródło a więc zamiast układu wspólnego drenu mamy wspólną bramkę. Jeśli drastycznie zwiększyć te pojemności układ także będzie generować tylko pierwsze przeładowanie tych pojemności będzie na tyle długie że na początku nie zaobserwujesz wzbudzenia.
Pozdrawiam
SQ9KQZ
KaW
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 1188
Rejestracja: ndz, 13 listopada 2005, 11:14
Lokalizacja: lodz

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: KaW »

1-te wszystkie uwagi sa tylko po to aby to było lepsze.
2-dawno temu jakiś radioamator -wykorzystując polowe o różnych napięciach odciecia wykonał podobny wzmacniacz-z tym ,że dotyczył wzmacniania w.cz.-
cechą charakterystyczna bylł brak oporników polaryzacji.I to jest też pomysł. A na tych rezystorach 10komów traci się sporo voltów. "RADIO"ros.
3-pokazanie na schemacie generatora sygnału z wstawiona opornościa żródła sygnału -umozliwiło-by pokazanie -i podanie tego sygnału sprzężenia na ten opornik .Ogólnie generator sygnału -NORMALNY - ma oporność wewnętrzną ok. 0 omów -ma ustalone jakieś napięcie wyjściowe np1,55V.
mAJĄC TAKI GENERATOR MOŻNA SYMULOWAĆ DOWOLNE zródła sygnału -zmieniając dokładaną oporność wewnętrzną generatora.
4-ogladałem charakterystyki tego tranzystora - i aby to chciało działać trzeba jeszcze ustalić punkt pracy taki -w którym wpływ temperatury otoczenia
bedzie minimalny./zerowy/.Jest to możliwe.
5-SPPP- ad2-przecież polowy ma tak dużą oporność wejściowa ,że mu te 10k poprawi oporność WE na gigaomy a wtedy każda -nawet malutka- pojemność
bedzie szkodliwa.
Krzysiek16
375...499 postów
375...499 postów
Posty: 497
Rejestracja: pn, 24 listopada 2008, 11:27
Lokalizacja: Tarnów/Kraków

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: Krzysiek16 »

Nie widzę nigdzie kondensatorów przy zasilaniu.
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: ludo »

Dzialajacy uklad jednostopniowego niskonapieciowego przedwzmacniacza SE nie odwracajacego fazy. Topologia 'current mirror amp'.
Daje ok 4Vp ladnie wygladajacej sinusoidy przy zasilaniu Vcc= 9V8. Czyli nie powinno byc problemu z otrzymanien ok 2Vrms na wyjsciu.
Nie mierzylem jeszcze znieksztalcen.
(Chcialem tylko wzbudzic zainteresowanie ta bardzo ciekawa topologia)
Załączniki
current mirror amplifier
current mirror amplifier
Prototyp
Prototyp
Schemat ideowy
Schemat ideowy
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: ludo »

Pomiar thd przy zasilaniu 0/+18V. Bufor wyjsciowy na tranzystorze polowym 2sk369v nie zmienil specjalnie wyniku pomiarow.
Załączniki
thd_jfet_cma_bc550c_out.png
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Re: Problem z JFET - mu-amp + wtórnik i sprzężenie zwrotne

Post autor: ludo »

Znieksztalcenia spadly ok 10-20 -krotnie po dodaniu dynamicznych kaskod do niemalze kazdego tranzystora wlacznie z jfetem wejsciowym.
Bufor wyjsciowy wygladal w ten sposob:
Obrazek
Uklad nowego prototypu z dynamicznymi kaskodami:
Obrazek
Obrazek
I znieksztalcenia dla sygnalu testowego o czestotliwoci 1kHz:
Obrazek
Oraz 7kHz:
Obrazek
ODPOWIEDZ