LTspice - освоение с «0»

[bordodynov]

Алексей_П,
да, но разве я не показал, что вы брали не ту исходную величину. В зеркале нет ООС, а искажения малы. Правда я попробовал поставить в качестве ёмкости коррекции диод (pn-переход коллектор-база) и получил искажения операционника 0.1%! Когда ставится идеальная ёмкость 30 пФ граничная частота 1 МГц, а я хочу получить в модели 1.5 МГц (типовое).

[Алексей_П]

Алексей_П,
да, но разве я не показал, что вы брали не ту исходную величину.

Скорее всего так, но чтобы это доказать, надо включить ОУ без ООС и
посмотреть искажения в соответствующих точках.

В зеркале нет ООС, а искажения малы.

Это понятно, известны и другие варианты компенсации
нелинейности одного каскада другим.
Но это же не зеркало:

А вот искажения в схеме зеркала на трёх транзисторах:

Буду жив, попробую это вместо ОБ в последнем каскаде усилителя напряжения.

[bordodynov]

Вот изучение как работает ~100 Вт усилитель.
Я вывел на диаграмму сигнал на выходе дифференциального усилителя Cq1 и сдвинутый входной сигнал. Видно что выходе дифкаскада треугольный сигнал и его искажения 8% (на выходе 0.127% на максимальной мощности). Искажения можно уменьшить. Для этого надо немного уменьшить коллекторный резистор (для того, чтобы токи каскада были равны).

[bordodynov]

А вот я решил немного улучшить усилитель - добавил зеркало тока.
Результат: искажения дифкаскада увеличились с 8% до 8.6%, а общие искажения уменьшились в три раза! Что на это скажут знатоки?

[ForcePoint]

Что на это скажут знатоки?

Удалить R13-R15. КМК - ещё лучше станет.

[bordodynov]

ForcePoint,
я сделал это и искажение на выходе практически не изменилось, а вот искажения после дифкаскада существенно увеличились.

[genao]

Заменил выходные транзисторы.УНЧ01.asc.txt
Результат: ток покоя выходного каскада уменьшился в 5 раз!
искажения диффкаскада уменьшились с 8,6% до 6%, и общие искажения чуток уменьшились

[Алексей_П]

А вот я решил немного улучшить усилитель - добавил зеркало тока.
Результат: искажения дифкаскада увеличились с 8% до 8.6%, а общие искажения уменьшились в три раза!

От применения зеркала выросла глубина ООС,
относительное количество предыскажений на выходе дифкаскада увеличилось и привело к снижению искажений на выходе.
Вот, примерно максимум, что можно выжать из этой схемы:
(сделал ВК тройку, поскольку усилитель напряжения с большим током покоя - в конструкции нерационально)

Заменил выходные транзисторы. ток покоя выходного каскада уменьшился в 5 раз!

Это мелочь не достойная внимания - в железе всегда есть регулировка тока и для разных экземпляров одной модели транзисторов потребуется разная настройка.

[bordodynov]

Алексей_П,
пришлите пожалуйста свои модели транзисторов. Я их добавлю к своим. Когда я расширял свою библиотеку одной из целей было иметь возможность моделировать чужие схемы. Я конечно могу убрать из имён Q и PH, но это не удобно!
Использование зеркала тока удваивает крутизну первого каскада.
По поводу тока покоя второго каскада согласен - его большая величина увеличивает тепловые искажения и требует применения бОльшего транзистора. Так же это увеличивает входное сопротивление, что увеличивает усиление первого каскада.
Но вот желание увеличить усиление любой ценой может вылезти боком - увеличивает не устойчивость и требует сильно усложнять частотную коррецию, что вы и сделали.
Получение как можно меньшего коэффициента гармоник не должно быть самоцелью. Важнее добиваться меньшего количество гармоник (резкий спад амплитуд с ростом номера) как в ламповых усилителях и низкие интермодуляции.

[Алексей_П]

Всё, что у меня есть, надо поуничтожить лишнее, да всё не до того:

Использование зеркала тока удваивает крутизну первого каскада.

Это ничто, в сравнении с тем, что можно получить, если добавить повторитель после дифкаскада. В существующем варианте усиление первого каскада ничтожно.

По поводу тока покоя второго каскада согласен - его большая величина увеличивает тепловые искажения и требует применения бОльшего транзистора

Точнее придётся использовать радиатор.

Но вот желание увеличить усиление любой ценой может вылезти боком - увеличивает не устойчивость и требует сильно усложнять частотную коррецию, что вы и сделали.

Усиление на НЧ осталось прежнее, никаких мер по увеличению я не принимал, только избежал его падения вплоть до 20 кГц.
Коррекцию я применил готовую от схем, которые её заслуживают.

Получение как можно меньшего коэффициента гармоник не должно быть самоцелью. Важнее добиваться меньшего количество гармоник (резкий спад амплитуд с ростом номера) как в ламповых усилителях и низкие интермодуляции.

Получение наивысшей линейности является приоритетной целью при проектировании УНЧ.
Меньшего количества гармоник в схеме с общей ООС добиться принципиально невозможно. А вот уменьшения их уровня на порядки ниже уровня шумов вполне реально.
Ограничиться второй и третьей гармониками на чрезвычайно низком уровне можно, но это безоосный повторитель, а никак не усилитель мощности для АС.

Что касается ламповых усилителей, то количество гармоник в них нисколько не меньше, чем в транзисторных, а уровень на порядки выше из-за невозможности применения глубокой ООС. Уровень интермодуляции тоже чудовищно высок по сравнению с транзисторными схемами.
Для интереса попробуйте смоделировать гармонические и интермодуляционные искажения выходного трансформатора при работе от неискажающего каскада аналогичного ламповому.