Tlumivka v operačním zesilovači

[Cust]

Jo, je to funkční. Je to nábojový zesilovač. Ano offset není tak důležitý jako šum.
Bohužel, nemám kapacitu řešit induktor v OZ.
Nicméně udělat OZ s šumem jdoucím k nesmyslu by se mi hodilo. Tedy byť mi vypadnul otazník, byl to dotaz.

[Cust]

Jo, je to funkční. Je to nábojový zesilovač. Ano offset není tak důležitý jako šum.
Bohužel, nemám kapacitu řešit induktor v OZ.
Nicméně udělat OZ s šumem jdoucím k nesmyslu by se mi hodilo. Tedy byť mi vypadnul otazník, byl to dotaz.

[Lojza1]

Přestože známe operační zesilovače jako poměrně univerzální součástky, z diskrétních součástek lze a má smysl navrhnout zesilovač co nejlépe pro určité použití. Třeba už jen napájecí napětí a napěťový rozkmit vstupu a výstupu se u novějších typů hodně rozrůznil v nepřímé úměře s dosažitelnou rychlostí.
Ten požadavek mě na chvíli inspiroval k promýšlení koncepce rychlého nízkošumového zesilovače. Případně bych mohl slepé schéma naskenovat a vložit. Nároky se nesejdou se zesilovači se vstupy J-fet, protože jsem se soustředil na malé vstupní šumové napětí, malý offset a drift. Vstupní proud je asi nejmenší možný s bipolárními tranzistory, ale ne v pA. A navíc je složitý, 30 tranzistorů a dva dvojtranzistory. Těžko říct, k čemu by se vlastně hodil. Snad jako aktivní sonda k osciloskopu pro slabé signály, ale nějaký zbytkový vstupní proud tam je.
Původní téma tlumivky se týká běžnější koncepce, která byla pro mou aplikaci vyhovující a vhodnější nejen pro menší složitost. Rozhodně jsem přitom potřeboval minimalizovat vstupní napěťový drift, proto bipolární dvojtranzistor na vstupu a v následujícím stupni.
Vstupy s J-fet umožňují dosáhnout velkého proudu kanálem a dobré strmosti při nepatrném vstupním proudu. Celkově je to pak jiné. Tlumivka se mi osvědčila u bipolárních tranzistorů.

[makak]

Nechci Ti kazit radost, ale tlumivky paralelně k degeneračním odporům dif. dvojice nejsou ničím novým. Je to ve více diskrétně řešených zesilovačích, typicky John Hardy:
http://www.johnhardyco.com/pdf/990.pdf

Také je to patentované od roku 1981:
U.S. patent #4,287,479

Pravda, tam to mají hned v prvním stupni, ale princip je identický.

[Lojza1]

makak:
Ono mi u zveřejnění nešlo o radost z vynálezu, ale o sdílení vyzkoušené myšlenky a jak jsem psal, nedělám si nároky na originalitu.
Za odkaz díky. Nicméně zesilovač v odkazu má vstup jednostupňový a význam tlumivky je tam jiný, s jiným cílem. Na první pohled mě překvapuje, že někdo dal tlumivku už do prvního stupně. Má to v kompaktním plechovém stínění, tak asi OK. Ale o to nejde, je to jiná myšlenka.
Pak je tedy zatím otevřenou otázkou, jestli ta zmíněná další řešení jsou také vlastně o něčem jiném. Prosím odpovídající odkazy.

Operační zesilovač podle odkazu výše je určený pro audio, tedy pro signály bez stejnosměrné složky. Rezistory v emitorech mají nebo mohou mít opodstatnění, ale tlumivka paralelně k nim má v tomto celkově banálním řešení přinejlepším (ve stínicím krytu) mizivý užitek. Vypadá to jako samoúčelný patent snad jen pro zajímavější a nějak chráněnou image výrobce. Nebo se mýlím?
Já jsem ve svých operačních i koncových zesilovačích pro aktivní reproboxy také použil rezistory v emitorech vstupního diferenciálního páru, ale tlumivky ani omylem. Naopak jsem si dal záležet na tom, na čem tam opravdu záleželo. Přikládám pár pro mne už nostalgických fotek, protože ten projet se nikdy nerozběhl kvůli zániků či neschopnosti potenciálních výrobců basreflexových ozvučnic. Zbylo po něm jen několik párů těchto špičkových studiových monitorů s dvoupásmovým měničem SEAS. Zajímavostí je i sladění výhybky s koaxiálním měničem tak, že v přechodové oblasti mezi pásmy tvoří akustickou vlnu oba systémy reproduktoru vzájemně ve fázi a mimo oblast rezonance basreflexu v celém pásmu bez fázového zkreslení. Přestože podle historických představ ucho fázové poměry ve zvuku nemá vnímat, je to u některých ostřejších zvuků znát. Ovšem ocení to spíš profesionál, je to už trochu detail.

[makak]

Děkuju za pěkné fotky. Je z nich zřejmé, že další moje komentáře k tématu by nic užitečného patrně nepřinesly. Pro případné zájemce, jak ty tlumivky fungují je všechno důležité popsáno v citovaném patentu.

[Cust]

To je bizarní spojení SMT a THT. Chápu, že audio je nízkofrekvenční aplikace, ale kurnik, bezindukční 1W odpory (SMD) jsem myslel že jsou dnes standard. Tady máš každý rezistor také tlumajznou...

[Cust]

To je bizarní spojení SMT a THT. Chápu, že audio je nízkofrekvenční aplikace, ale kurnik, bezindukční 1W odpory (SMD) jsem myslel že jsou dnes standard. Tady máš každý rezistor také tlumajznou...

[Lojza1]

[Cust]

ano, pro audio přaháním, ale to spojení dvou technologií mě trošku dostalo...
Já jedu i v desítkách kW na SMD, tož tak.

[Cust]

ano, pro audio přaháním, ale to spojení dvou technologií mě trošku dostalo...
Já jedu i v desítkách kW na SMD, tož tak.

[Lojza1]

[Cust]

Impuslně jsem zatím dal max 12 kV, 35 A.
Reálně bude střední příkon max 12 kW,standardně spíše nižší, počítám tak poloviční.

[Cust]

Impuslně jsem zatím dal max 12 kV, 35 A.
Reálně bude střední příkon max 12 kW,standardně spíše nižší, počítám tak poloviční.

[Lojza1]

[Cust]

Naopak, součástky jsou připájené rovnou na mědi, přenos tepla je lepší. No, případné chladiče se musí taky pájet, ale chce to samozřejmě tlustou měď.
A nebo, známý výkonové záležitosti dělal na hliníkovém tišťáku, to je úplná pecka. Jen když mi ukazoval VN aplikaci, tak mu po celém tišťáku jel Eliášův oheň.

[Cust]

Naopak, součástky jsou připájené rovnou na mědi, přenos tepla je lepší. No, případné chladiče se musí taky pájet, ale chce to samozřejmě tlustou měď.
A nebo, známý výkonové záležitosti dělal na hliníkovém tišťáku, to je úplná pecka. Jen když mi ukazoval VN aplikaci, tak mu po celém tišťáku jel Eliášův oheň.

[Lojza1]

Kdysi jsem vyvinul malý výkonný DC-DC měnič z větší části v SMD na rozlité tlustší mědi, kde plocha na druhé straně desky přebírala na větší ploše to teplo z pájecích ploch polovodičů a vedla ho na měděný rámeček krabičky. To fungovalo dobře i díky tomu, že některé větší součástky byly THT a pod nimi byl na tu měď prostor.
Přikládám několik fotek, ale už jsme úplně mimo téma vlákna.
Chlazení samotným plošným spojem je 2D. Víc plochy pro předávání tepla se dá realizovat ve 3D. Což ovšem samozřejmě nějak jde i s osazením SMD, pokud se ta třetí dimenze uměle doplní.
Jasně že SMD má své výhody. Zároveň se to moc nehodí na levné pokusničení na koleně. Asi to ještě stále znamená místo zásob nakoupit poměrně nové součástky a k některým udělat položky v knihovně pro návrh plošného spoje. Při návrhu pak uvažovat, jestli a jak to půjde pájet při výrobě a při opravách, pokud rozměrnější součástky ční do prostoru a pájecí plošky jsou schované v hloubce mezi nimi.
Speciální plošné spoje mají kromě výrobní náročnosti i nevýhody třeba v parazitních kapacitách a souvisejících intenzitách elektrického pole na hranách spojů, které mohou vést třeba k těm zmíněným vf koronovým výbojům, pokud se to podcení.
U reproboxů jsem použil například jednoprocentní polypropylénové kondenzátory a rezistory, u kterých jsem chtěl snadným a dobrým chlazením omezit kolísání hodnot. Síť k operačním zesilovačům je proto v THT, ale pro samotné operační zesilovače bylo SMD vhodnější. Nevidím v kombinaci obou technologií estetický problém a ani mi to nepřipadá nějak neobvyklé. U jednostranných desek jiných výrobků ostatně osazení součástkami z obou stran umožňuje lepší využití plochy. Zvláště při pájení vlnou je to ekonomické řešení. U výkonových zesilovačů pro aktivní reproboxy to bylo dáno i (tehdejší) dostupností vhodných součástek. Časy se mění a mění se i dostupnost a cenové poměry u součástek, ale stále mi mé řešení nepřipadá staromódní.
Esteticky nepřijatelné jsou pro mne SMD u retro konstrukcí, což se ale týká všech součástek nepřiměřených dané době. Přesto i v té oblasti vídám takové komerční výrobky běžně. Je to věc vkusu stejně jako nesouhlasné vrtění u mých reproboxů.