в ответ на "Усилитель для наушников высокого класса", часть 9 ( https://dzen.ru/a/Z_Ka2tCDEkb66TqA )
Улучшаем выходной каскад (тестовая схема 7-1)
1.
На самом деле проблемы выходного каскада идут даже не от схемы защиты по току, а от резисторов в эмиттере выходного каскада, наличие этих резисторов создает угрозу появления большого обратного напряжения на БЭ переходах транзисторов выходного каскада противоположного плеча
большой ток через резисторы в эмиттере выходного каскада идет как при большом усилении сигнала, так и при импульсах сквозного тока, трудно предсказать когда там будет большой ток
резисторы в эмиттере выходного каскада затрудняют применять и схему Локанти для выключения транзистора, потому что потенциалы на базах противоположного плеча становятся необычными для комплементарной пары (становятся сильно зависящими от тока нагрузки) и например ток через резистор Локанти паразитно нарастает при росте тока нагрузки
однако резисторы в эмиттере выходного каскада улучшают линейность выходного каскада (чем больше сопротивление резистора в эмиттере по отношению к сопротивлению БЭ перехода транзистора тем лучше линейность)
также в нашей схеме резисторы в эмиттере выходного каскада дополнительно защищают акустику (нагрузку) от лишнего тока эмиттера пришедшего например из базы, и нежелательно перемещать этот резистор в коллектор
в нашей схеме базовый ток в эмиттере важен потому, что у нас отсечка тока в схеме защиты предельная, т.е.:
- номинал 290мА;
- предел 300мА;
- а отсечка 295мА;
и выдавать "лишние" 10мА даже только из базы (когда коллектор уже ничего не дает) будет уже нельзя; из за такой предельной отсечки мы не можем например использовать диоды заместо ОУ как схему защиты тока
поэтому мы:
- защищаем БЭ переходы обратновключеными диодами на ток до 50мА; и ставим в эмиттерный выход пары каждого плеча прямовключенным диодом на ток до 1А (диод такой же как в коллекторе);
- ускорение выключения внешнего транзистора пары дарлингтона делаем через резистор параллельный БЭ переходу этого транзистора (R38 и R48);
- внешние транзисторы пары дарлингтона должны выдерживать импульсный сквозной ток до 2А;
такая схема более универсальна и лучше адаптируется под разные вариации требований к УМЗЧ
2.
на следующем графике показана работа схемы защиты по току
датчик тока и ОУ создают импульсы срабатывания схемы защиты (под постоянной перегрузкой входят в режим генерации) и эти импульсы интегрируются на конденсаторе через малый резистор 1 кОм и затем полученное на конденсаторе напряжение питает базовый ток транзистора шунтирования через большой резистор 2 кОм
режим генерации от схемы защиты, который возникал в первых версиях УМЗЧ, прерывается именно на этом конденсаторе
3.
на следующих графиках показано влияние тока покоя на "искажение типа ступенька" (нижний левый график это выход второго предварительного ОУ)
они показывают что при слишком малом токе покоя выходной каскад фактически работает в режиме B, и все ухищрения схемы по созданию режима AB были потрачены впустую
работа в режиме B это все равно что просто соединить базы верхнего и нижнего плеча между собой и подключить обе базы к выходу ОУ предварительного каскада
===