TAA861/TAA761+ tranzystory, czy ktoś próbował?

[Romekd]

Bardzo ciekawe pomiary, dzięki Romku! Tak jak przypuszczałem, nie ma tragedii, zwłaszcza jak na to kiedy ten układ powstał.
Romku, napisałeś o rezystorach podłączonych do wejścia nieodwracającego, a co z odwracającym? TAA861 był połączony w układzie wtórnika? Dodawałeś rezystor również w szeregu z wejściem odwracającym, żeby wyrównać rezystancje widziane z obu wejść?

Układ pracował jako typowy wzmacniacz o wzmocnieniu ok. 100 razy. Wejście odwracające było połączone z masą rezystorem 100 Ω i z wyjściem rezystorem 10 kΩ, przy czym wyjście połączyłem z dodatnim napięciem zasilającym 10 V przez rezystor 2 kΩ. Podczas wykonywania pomiarów skorzystałem z pewnego uproszczenia, zakładając że oba wejścia TAA861 zrealizowane zostały na identycznych tranzystorach, które dodatkowo pracują z identycznym prądem kolektorów, więc oba wprowadzają podobne napięcia szumów. Tak więc układ samego wzmacniacza przy przełączaniu rezystorów do masy na wejściu nieodwracającym pozostawał bez zmian, a rezystor łączący masę z wejściem odwracającym specjalnie przyjąłem stosunkowo mały (100 Ω), by dla interesujących mnie wartości rezystancji podłączonej do wejścia nieodwracającego uzyskać wyniki w uproszczony sposób. Wiadomo, że oba wejścia (tranzystory) dają swoje poziomy szumów, które jako nieskorelowane dodają się jako suma podniesionych do kwadratu obu napięć pod pierwiastkiem kwadratowym. Uzyskiwane na wyjściu wartości szumów, łatwe do mierzenia ze względu na znaczny poziom mierzyłem swoim leciwym miernikiem napięć, zakłóceń i szumów, po czym dzieliłem przez wzmocnienie układu TAA861 (100x). W wolnej chwili mogę porównać prądy baz obu tranzystorów na wejściach układów, eksperymentalnie sprawdzić wartości szeregowo wpiętych z tymi bazami rezystorów oraz dopuszczalne zakresy zmian napięcia wspólnego napięcia wejściowego i wyjściowego, by dokładniej poznać możliwe zastosowania tego elementu. Cieszy mnie możliwość kompensacji częstotliwościowej, co teoretycznie umożliwia użycie układu w prostych stabilizatorach napięcia - przy mocnym ograniczeniu pasma przenoszenia jednym zewnętrznym kondensatorem można bardzo mocno zredukować całkowite napięcie szumu wyjściowego i z dodatkowym tranzystorem uzyskać ciekawy stabilizator napięcia o bardzo małych szumach wyjściowych. Jako nastolatek budowałem stabilizatory napięcia z układów scalonych wzmacniaczy typu UL1405, w metalowych obudowach, uzyskując bardzo małe szumy, nieporównywalnie mniejsze niż w popularnych stabilizatorach scalonych typu L7812, właśnie dzięki możliwości radykalnego obcięcia pasma przenoszenia tych wzmacniaczy przy pomocy zewnętrznego kondensatora kompensacji częstotliwościowej (tego, niestety nie da się zrobić z układami o wymaganym wzmocnieniu napięciowym i posiadającym wewnętrzną kompensację częstotliwościową dla konkretnego wzmocnienia, np. w układach TDA2006, TDA2030 itp., które muszą pracować ze wzmocnieniem co najmniej 20, jeśli dobrze pamiętam, gdyż przy mniejszym wzmocnieniu normalnie się wzbudzą...). Kiedyś zamieszczę wyniki pomiarów szumów popularnych stabilizatorów (L78xx i LM317T) i tych wykonanych na wzmacniaczach UL1405, bo mam je gdzieś na dysku.


Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Einherjer
Nieśmiało zapytam - masz jakiś inny pomysł na pomierzenie poziomów tych szumów? Zastanawiałem się wcześniej czy nie pomierzyć napięcia szumów drugiego wejścia (odwracającego fazę) w taki sposób, że wejście nieodwracające można byłoby połączyć z masą, a przy wejściu odwracającym zmieniać wartości rezystorów dzielnika napięcia w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego, np. zamiast pary rezystorów 100 Ω i 10 kΩ dać 1 kΩ i 100 kΩ oraz 10 kΩ i 1 MΩ, lub między pętlę USZ a wejściem odwracającym dać szeregowy rezystor 900 Ω, 4,9 kΩ i 9,9 kΩ, lub godząc się na małą niedokładność zamontować łatwiej dostępne wartości 1 kΩ, 5 kΩ i 10 kΩ, wejście nieodwracające łącząc bezpośrednio z masą? Co o takim rozwiązaniu myślisz?

[zjawisko]

W DDR zrobili cały przedwzmacniacz na tych kościach w popularnej wieży, łącznie z gramofonowym. Tak więc AŻ takie złe (wtedy) to nie mogło być. A przypominam że pod ręką mieli również popularną w tych układach rodzinę TL08x (selekcjonowanych na szumy 07x nie było).

[Romekd]

Zgadza się, układ był produkowany między innymi przez RFT, w wersji pojedynczej (B761D w obudowie DIP-6), podwójnej (B2761D w DIP-8) oraz poczwórnej (B4761D w DIP-14). Był układem opisywanym jako uniwersalny w tym do zastosowań w urządzeniach audio. Obecnie jest dostępny w niskich cenach w sklepie TV-SAT Electronic. Na stronie sklepu jest również bardziej obszerna karta katalogowa tych układów.

https://shop.tvsat.com.pl/pl/p/10szt-B2 ... -RFT/20995

https://shop.tvsat.com.pl/pl/p/20szt-B4 ... -RFT/30132

B2761D_RFT.pdf

Poczwórne są prawie o połowę tańsze od podwójnych. W jakim sprzęcie układ był stosowany i z jakich lat pochodził ten sprzęt?

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Cieszy mnie możliwość kompensacji częstotliwościowej, co teoretycznie umożliwia użycie układu w prostych stabilizatorach napięcia - przy mocnym ograniczeniu pasma przenoszenia jednym zewnętrznym kondensatorem można bardzo mocno zredukować całkowite napięcie szumu wyjściowego i z dodatkowym tranzystorem uzyskać ciekawy stabilizator napięcia o bardzo małych szumach wyjściowych. Jako nastolatek budowałem stabilizatory napięcia z układów scalonych wzmacniaczy typu UL1405, w metalowych obudowach, uzyskując bardzo małe szumy, nieporównywalnie mniejsze niż w popularnych stabilizatorach scalonych typu L7812, właśnie dzięki możliwości radykalnego obcięcia pasma przenoszenia tych wzmacniaczy przy pomocy zewnętrznego kondensatora kompensacji częstotliwościowej (...)
Pozdrawiam
Romek

Ten kij ma dwa końce, zmniejszasz szumy generowane przez sam wzmacniacz, ale pogarszasz tym samych tłumienie wysokich częstotliwości pochodzących z wejścia. W czasach wszechobecnych zakłóceń pochodzących z zasilaczy impulsowych szedłbym w odwrotną stronę, poszerzając pasmo wzmacniacza błędu na ile się da, nie odwrotnie.

[Einherjer]

Einherjer
Nieśmiało zapytam - masz jakiś inny pomysł na pomierzenie poziomów tych szumów? Zastanawiałem się wcześniej czy nie pomierzyć napięcia szumów drugiego wejścia (odwracającego fazę) w taki sposób, że wejście nieodwracające można byłoby połączyć z masą, a przy wejściu odwracającym zmieniać wartości rezystorów dzielnika napięcia w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego, np. zamiast pary rezystorów 100 Ω i 10 kΩ dać 1 kΩ i 100 kΩ oraz 10 kΩ i 1 MΩ, lub między pętlę USZ a wejściem odwracającym dać szeregowy rezystor 900 Ω, 4,9 kΩ i 9,9 kΩ, lub godząc się na małą niedokładność zamontować łatwiej dostępne wartości 1 kΩ, 5 kΩ i 10 kΩ, wejście nieodwracające łącząc bezpośrednio z masą? Co o takim rozwiązaniu myślisz?

Zacznijmy od może od wyjaśnienia skrótu myślowego, który najwyraźniej zastosowałeś. Wzmacniacz operacyjny jest różnicowy, więc jego napięcie szumów jest jedno, zwykle w modelach dodaje się je w szereg z wejściem nieodwracającym idealnego wzmacniacza. Oczywiście oba wejścia mają swoje prądy szumów, które przepływając przez impedancje połączone do wejść wytwarzają dodatkowe napięcie szumów.
A pomiary zaś proponowałbym przeprowadzić w kilku rozsądnych konfiguracjach, na przykład odwracającej i nieodwracającej z kilkoma wartościami rezystancji, tak jak byś to zrobił chcąc faktycznie użyć ten wzmacniacz. Pomiar w praktycznych konfiguracjach da praktycznie użyteczne wyniki

[zjawisko]

W jakim sprzęcie układ był stosowany i z jakich lat pochodził ten sprzęt?

Była taka wieża popularna, połowa lat 80. W klocku wzmacniacza przedwzmacniacz był na tych wzmacniaczach, regulacja barwy tonu na ukladach też produkowanych w NRD (bodaj Philips) i końcówki na ichnich klonach TDA lub w mocniejszej mutacji tranzystorowe.

W skład wieży wchodził też tuner, magnetofon i gramofon, wszystko wąskie i chyba srebrne. I głośniki... Taka miniwieża.

Szrot majster będzie wiedział o czym piszę.

[Szrot majster]

W jakim sprzęcie układ był stosowany i z jakich lat pochodził ten sprzęt?

Była taka wieża popularna, połowa lat 80. W klocku wzmacniacza przedwzmacniacz był na tych wzmacniaczach, regulacja barwy tonu na ukladach też produkowanych w NRD (bodaj Philips) i końcówki na ichnich klonach TDA lub w mocniejszej mutacji tranzystorowe.

W skład wieży wchodził też tuner, magnetofon i gramofon, wszystko wąskie i chyba srebrne. I głośniki... Taka miniwieża.

Szrot majster będzie wiedział o czym piszę.

Witam!
SV3930?

ZDOBYCZE.jpg

SV 3930 schemat.pdf

Mam ten wzmacniacz....dużo mniej szumi niż WS-354, bardziej podchodzi pod WS-315 czy MINI z Fonica.
U mnie na tranzystorach, SV3900 na TDA20230 a dokładnie A2030.
Tak samo jak ROBOTRON RS2510, ichniejszy scalak w regulacji barwy(straszny szumofon, klon Philipsa z CAR-AUDIO) tam był, SV3900/3930 miały podobne rozwiązanie ale nie szumiały.
Lepszym sortem były HMK-D100 i cała wieża.
Ogólnie te sprzęty z NRD choć siermiężne to lepiej grały niż nasze albo różne budżetowe, obecne, Denony, Yamahy, teraz to naprawdę badziewie jest w sklepach.

[AZ12]

Witam

Ciekawe, dlaczego NRDowcy nie zastosowali TDA2020 (MDA2020)?

Jako nastolatek budowałem stabilizatory napięcia z układów scalonych wzmacniaczy typu UL1405, w metalowych obudowach, uzyskując bardzo małe szumy, nieporównywalnie mniejsze niż w popularnych stabilizatorach scalonych typu L7812, właśnie dzięki możliwości radykalnego obcięcia pasma przenoszenia tych wzmacniaczy przy pomocy zewnętrznego kondensatora kompensacji częstotliwościowej (tego, niestety nie da się zrobić z układami o wymaganym wzmocnieniu napięciowym i posiadającym wewnętrzną kompensację częstotliwościową dla konkretnego wzmocnienia, np. w układach TDA2006, TDA2030 itp., które muszą pracować ze wzmocnieniem co najmniej 20, jeśli dobrze pamiętam, gdyż przy mniejszym wzmocnieniu normalnie się wzbudzą...). Kiedyś zamieszczę wyniki pomiarów szumów popularnych stabilizatorów (L78xx i LM317T) i tych wykonanych na wzmacniaczach UL1405, bo mam je gdzieś na dysku.

Przypuszczam że w tamtych czasach układy UL1405L były relatywnie tanie i dostępne w sklepach elektronicznych. Najczęściej w sprzęcie powszechnego użytku stosowano jednak proste stabilizatory z diodą Zenera i jednym do kilku tranzystorach bipolarnych. Układ scalony zaprojektowany specjalnie do tego celu, czyli LM723 (UL7523, MAA723) stosowano głównie w aplikacjach przemysłowych, jednak był dość popularny wśród elektroników amatorów i był dostępny w sklepach (ciekawe jaka była jego cena ). Układy z serii TDA w obudowie TO-220 to pomysł z zastosowaniem obudowy przeznaczonej dla tranzystorów mocy w celu zmniejszenia rezystancji termicznej i zwiększenia mocy wyjściowej. Zasadniczo przeznaczone do wzmacniaczy małej częstotliwości mogą mieć pewien offset między wejściami. Do precyzyjnych zastosowań wzmacniaczy prądu stałego opracowano L165V. Od jakiegoś czasu STMicroelectronics zaprzestał ich produkcji.

[zjawisko]

W jakim sprzęcie układ był stosowany i z jakich lat pochodził ten sprzęt?

Była taka wieża popularna...
(...)
Szrot majster będzie wiedział o czym piszę.

Witam!
SV3930?

SV 3930 schemat.pdf

Dokładnie to miałem na myśli. Slabsza wersja miała klony TDA w końcówce.

[Romekd]

Czołem.

Cieszy mnie możliwość kompensacji częstotliwościowej, co teoretycznie umożliwia użycie układu w prostych stabilizatorach napięcia - przy mocnym ograniczeniu pasma przenoszenia jednym zewnętrznym kondensatorem można bardzo mocno zredukować całkowite napięcie szumu wyjściowego i z dodatkowym tranzystorem uzyskać ciekawy stabilizator napięcia o bardzo małych szumach wyjściowych. Jako nastolatek budowałem stabilizatory napięcia z układów scalonych wzmacniaczy typu UL1405, w metalowych obudowach, uzyskując bardzo małe szumy, nieporównywalnie mniejsze niż w popularnych stabilizatorach scalonych typu L7812, właśnie dzięki możliwości radykalnego obcięcia pasma przenoszenia tych wzmacniaczy przy pomocy zewnętrznego kondensatora kompensacji częstotliwościowej (...)
Pozdrawiam
Romek

Ten kij ma dwa końce, zmniejszasz szumy generowane przez sam wzmacniacz, ale pogarszasz tym samych tłumienie wysokich częstotliwości pochodzących z wejścia. W czasach wszechobecnych zakłóceń pochodzących z zasilaczy impulsowych szedłbym w odwrotną stronę, poszerzając pasmo wzmacniacza błędu na ile się da, nie odwrotnie.

Na wejściu układu stabilizatora mamy głównie tętnienia 100 Hz i ich harmoniczne, które również szybko spadają wraz ze wzrostem rzędu danej harmonicznej, czyli pasmo zakłóceń jest stosunkowo wąskie. Możemy je również dodatkowo mocno ograniczyć, stosując filtry z kondensatorami o niskich rezystancjach szeregowych i małych szeregowych indukcyjnościach pasożytniczych z dodatkowymi dławikami na rdzeniach toroidalnych (by same nie "siały" zakłóceń, ale i nie "przechwytywały" zakłóceń z zewnątrz). Mozaika ścieżek na płytce PCB musi być wówczas również odpowiednio zaprojektowana, by w pełni wykorzystać cechy użytych w układzie podzespołów. O możliwości kształtowania charakterystyki wzmacniacza przez możliwość użycia zewnętrznych elementów kompensacji częstotliwości wspomniałem jeszcze z tego powodu, że elementy o takich możliwościach możemy używać jako bufory wyjściowe o wzmocnieniu równym 1 i bardzo niskiej oporności wyjściowej, która wraz z ograniczeniem szybkości układu szybko rośnie ze wzrostem częstotliwości, ale umożliwia zastosowanie na wyjściu kolejnych kondensatorów, które zapewniają niską impedancję wyjściową stabilizatora napięcia w szerokim zakresie częstotliwości. Bardzo tanie na Allegro wzmacniacze audio, np TDA2006 (kiedyś były po 25 gr za sztukę, nie wiem jak jest obecnie z ich dostępnością) mogłyby służyć jako taki wtórnik prądowy o wzmocnieniu 1, gdyby tylko miały wyjścia pozwalające kształtować parametry "częstotliwościowe", a niestety ich nie mają, przez co muszą pracować z tak dobranymi elementami pętli USZ, by ich wzmocnienie wynosiło mniej więcej 30 dB (dla takiego i większego wzmocnienia napięciowego są wewnętrznie skompensowane), czyli ich typowe napięcie szumu, równe ok. 3 μV, musi być tytle razy wzmacniane i w tak powiększonej wartości występować na wyjściu. Stare układy scalone końcówek mocy niskiej częstotliwości pozwalały je stosować w roli wtórników prądowych o wzmocnieniu 1, w których szumy wejściowe nie musiały być wzmacniane, a dodatkowo były ograniczone poniżej katalogowej wartości przez zawężenie im przenoszonego pasma częstotliwości. Poniżej stabilizator dostarczający napięć symetrycznych do mojego generatora sygnałowego, wykonany na początku lat 80. zeszłego stulecia na łatwo dostępnych wówczas układach serii UL1402...UL1405, który charakteryzował się bardzo nikim poziomem napięcia szumów w stabilizowanych napięciach wyjściowych ±12 V. Jest wykonany dość prowizorycznie, ale w takiej postaci przepracował we wspomnianym generatorze dziesiątki lat.

Stabilizator z UL140x.jpg

Stabilizator z UL140x_2.jpg

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Czołem.

Cieszy mnie możliwość kompensacji częstotliwościowej, co teoretycznie umożliwia użycie układu w prostych stabilizatorach napięcia - przy mocnym ograniczeniu pasma przenoszenia jednym zewnętrznym kondensatorem można bardzo mocno zredukować całkowite napięcie szumu wyjściowego i z dodatkowym tranzystorem uzyskać ciekawy stabilizator napięcia o bardzo małych szumach wyjściowych. Jako nastolatek budowałem stabilizatory napięcia z układów scalonych wzmacniaczy typu UL1405, w metalowych obudowach, uzyskując bardzo małe szumy, nieporównywalnie mniejsze niż w popularnych stabilizatorach scalonych typu L7812, właśnie dzięki możliwości radykalnego obcięcia pasma przenoszenia tych wzmacniaczy przy pomocy zewnętrznego kondensatora kompensacji częstotliwościowej (...)
Pozdrawiam
Romek

Ten kij ma dwa końce, zmniejszasz szumy generowane przez sam wzmacniacz, ale pogarszasz tym samych tłumienie wysokich częstotliwości pochodzących z wejścia. W czasach wszechobecnych zakłóceń pochodzących z zasilaczy impulsowych szedłbym w odwrotną stronę, poszerzając pasmo wzmacniacza błędu na ile się da, nie odwrotnie.

Na wejściu układu stabilizatora mamy głównie tętnienia 100 Hz i ich harmoniczne, które również szybko spadają wraz ze wzrostem rzędu danej harmonicznej, czyli pasmo zakłóceń jest stosunkowo wąskie.

Nie wiem czy w czasach rozpowszechnienia przetwornic impulsowych różnej bardzo jakości można jeszcze mówić o "wąskim paśmie".

Możemy je również dodatkowo mocno ograniczyć, stosując filtry z kondensatorami o niskich rezystancjach szeregowych i małych szeregowych indukcyjnościach pasożytniczych z dodatkowymi dławikami na rdzeniach toroidalnych (by same nie "siały" zakłóceń, ale i nie "przechwytywały" zakłóceń z zewnątrz). Mozaika ścieżek na płytce PCB musi być wówczas również odpowiednio zaprojektowana, by w pełni wykorzystać cechy użytych w układzie podzespołów.

Myślę, że jest to nawet bardzo wskazane.

O możliwości kształtowania charakterystyki wzmacniacza przez możliwość użycia zewnętrznych elementów kompensacji częstotliwości wspomniałem jeszcze z tego powodu, że elementy o takich możliwościach możemy używać jako bufory wyjściowe o wzmocnieniu równym 1 i bardzo niskiej oporności wyjściowej, która wraz z ograniczeniem szybkości układu szybko rośnie ze wzrostem częstotliwości, ale umożliwia zastosowanie na wyjściu kolejnych kondensatorów, które zapewniają niską impedancję wyjściową stabilizatora napięcia w szerokim zakresie częstotliwości.

Tutaj sobie pozwolę na małą uwagę. Możliwość "dokompensowania" wzmacniacza tak, żeby był stabilny w układzie wtórnika nie znaczy automatycznie, że będzie też stabilny przy obciążeniu pojemnościowym. Zależy od konkretnego typu wzmacniacza.

[Romekd]

Na wejściu układu stabilizatora mamy głównie tętnienia 100 Hz i ich harmoniczne, które również szybko spadają wraz ze wzrostem rzędu danej harmonicznej, czyli pasmo zakłóceń jest stosunkowo wąskie.

Nie wiem czy w czasach rozpowszechnienia przetwornic impulsowych różnej bardzo jakości można jeszcze mówić o "wąskim paśmie".

Masz rację, mamy wokół siebie coraz większe natężenie elektromagnetycznego "smogu". Pomiary małych sygnałów, które kiedyś bez problemu analizowałem przy pomocy oscyloskopu i mikrowoltomierza, stają się coraz większym wyzwaniem i wymagają angażowania coraz to nowych środków do usuwania wszechobecnych i coraz bardziej dających się we znaki zakłóceń... Jednak trzeba sobie z nimi jakoś radzić i jak na razie znajduję sposoby by się ich pozbywać, choć nie wiem jak to będzie z pomiarami bardzo małych sygnałów w nadchodzącej przyszłości...

Możemy je również dodatkowo mocno ograniczyć, stosując filtry z kondensatorami o niskich rezystancjach szeregowych i małych szeregowych indukcyjnościach pasożytniczych z dodatkowymi dławikami na rdzeniach toroidalnych (by same nie "siały" zakłóceń, ale i nie "przechwytywały" zakłóceń z zewnątrz). Mozaika ścieżek na płytce PCB musi być wówczas również odpowiednio zaprojektowana, by w pełni wykorzystać cechy użytych w układzie podzespołów.

Myślę, że jest to nawet bardzo wskazane.

To nawet stanowi niezłą zabawę, choć walka z zakłóceniami jest coraz trudniejsza, gdyż zalewają nasz rynek urządzenia, które nie spełniają obowiązujących norm, lub spełniają je bardzo krótko, tj. do czasu zużycia się w nich bardzo zminiaturyzowanych kondensatorów w filtrach sieciowych (kondensatory te często zużywają się już po kilku miesiącach, do czego doprowadza również wzrost zaburzeń przebiegu "sinusoidalnego" w napięciu sieci elektrycznej...

O możliwości kształtowania charakterystyki wzmacniacza przez możliwość użycia zewnętrznych elementów kompensacji częstotliwości wspomniałem jeszcze z tego powodu, że elementy o takich możliwościach możemy używać jako bufory wyjściowe o wzmocnieniu równym 1 i bardzo niskiej oporności wyjściowej, która wraz z ograniczeniem szybkości układu szybko rośnie ze wzrostem częstotliwości, ale umożliwia zastosowanie na wyjściu kolejnych kondensatorów, które zapewniają niską impedancję wyjściową stabilizatora napięcia w szerokim zakresie częstotliwości.

Tutaj sobie pozwolę na małą uwagę. Możliwość "dokompensowania" wzmacniacza tak, żeby był stabilny w układzie wtórnika nie znaczy automatycznie, że będzie też stabilny przy obciążeniu pojemnościowym. Zależy od konkretnego typu wzmacniacza.

Masz oczywiście 100% racji, jednak układy serii UL1402...UL1405 stanowią wyjątek, co zresztą było opisywane w kilku artykułach poświęconych budowie z tymi wzmacniaczami prostych stabilizatorów napięcia o dobrych parametrach szumowych, znacznie lepszych niż oferują popularne układy stabilizatorów z rodziny L78xx czy LM317T. Zresztą cechę tą mają również niektóre scalone stabilizatory napięcia, w których gdy zablokuje się wyjście kondensatorem o ekstremalnie niskim ESR, zaczynają oscylować lub ich impedancja wyjściowa bardzo wzrasta, wykazując maksimum na jakiejś konkretnej częstotliwości, zależnej od poziomu obciążenia wyjścia układu. Można sobie z tym radzić stosując kondensatory połączone szeregowo z rezystorem lub włączając szeregowo z wyjściem układu scalonego i kondensatorem mały rezystor, który nie ma wpływu na parametry napięcia dla danego układu obciążającego wyjście stabilizatora, ale radykalnie poprawia stabilność całego układu.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Einherjer
Nieśmiało zapytam - masz jakiś inny pomysł na pomierzenie poziomów tych szumów? Zastanawiałem się wcześniej czy nie pomierzyć napięcia szumów drugiego wejścia (odwracającego fazę) w taki sposób, że wejście nieodwracające można byłoby połączyć z masą, a przy wejściu odwracającym zmieniać wartości rezystorów dzielnika napięcia w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego, np. zamiast pary rezystorów 100 Ω i 10 kΩ dać 1 kΩ i 100 kΩ oraz 10 kΩ i 1 MΩ, lub między pętlę USZ a wejściem odwracającym dać szeregowy rezystor 900 Ω, 4,9 kΩ i 9,9 kΩ, lub godząc się na małą niedokładność zamontować łatwiej dostępne wartości 1 kΩ, 5 kΩ i 10 kΩ, wejście nieodwracające łącząc bezpośrednio z masą? Co o takim rozwiązaniu myślisz?

Zacznijmy od może od wyjaśnienia skrótu myślowego, który najwyraźniej zastosowałeś. Wzmacniacz operacyjny jest różnicowy, więc jego napięcie szumów jest jedno, zwykle w modelach dodaje się je w szereg z wejściem nieodwracającym idealnego wzmacniacza. Oczywiście oba wejścia mają swoje prądy szumów, które przepływając przez impedancje połączone do wejść wytwarzają dodatkowe napięcie szumów.
A pomiary zaś proponowałbym przeprowadzić w kilku rozsądnych konfiguracjach, na przykład odwracającej i nieodwracającej z kilkoma wartościami rezystancji, tak jak byś to zrobił chcąc faktycznie użyć ten wzmacniacz. Pomiar w praktycznych konfiguracjach da praktycznie użyteczne wyniki

Pomiary napięcia szumu przeprowadziłem dla typowego układu wzmacniacza nieodwracającego fazy sygnału, w najczęściej spotykanej konfiguracji ze schematu poniżej:

1_Układ wzmacniacza nieodwracającego fazę.png

Zaraz po tym przeprowadziłem kolejne badanie, ale tym razem dokonałem pomiaru napięcia szumów układu na wyjściu układu, który odwraca fazę o 180 stopni. Jego schemat poniżej:

2_Układ wzmacniacza odwracającego fazę sygnału.png

Oczywiście gdy dokonywałem pomiaru napięcia szumu, wejście pozostawało niepodłączone (wcześniej posłużyło do sprawdzenia poziomu wzmocnienia układu z NE542N i sprawdzenia szerokości jego pasma przenoszenia).

Ten układ zmodyfikowałem, wyrzucając szumy powstające na rezystorze zewnętrznym poza pętlę USZ, gdyż w standardowym układzie rezystancja źródła staje się jednym z elementów dzielnika napięcia w układzie USZ (wchodzi w układ pętli i im jest większa tym napięcie szumu na wyjściu układu jest niższe, gdyż USZ działa coraz głębiej, zmniejszając wzmocnienie układu wzmacniacza. Wyniki pomiarów w obu układach przedstawia tabelka w załączniku poniżej.

Napięcie szumu wejściowego układu B761D.png

Na poziom szumów wejściowych duży wpływ ma stosunkowo duży prąd kolektorów tranzystorów w stopniu różnicowym oraz dwa szeregowo z bazami tranzystorów włączone rezystory (znajdujące się na strukturze układu scalonego) o rezystancji 800 Ω, widoczne na schemacie w kolejnym załączniku.
Rezystory te wraz z włączonymi między bazy i emitery tranzystorów diodami zabezpieczają tranzystory pary różnicowej przed uszkodzeniem w przypadku podania na nie zbyt wysokiego napięcia, ale jednocześnie pogarszają parametry szumowe układu dla źródeł sygnału o niskich rezystancjach wewnętrznych. W kolejnej wypowiedzi porównam szumy tytułowego układu z szumami układu scalonego NE542N, który był stosowany w jednym z ostatnich wzmacniaczy firmy RADMOR, modelu A-5512 w układzie przedwzmacniacza gramofonowego, a który to układ na początku lat 90. zeszłego stulecia uchodziła za element o bardzo nikim napięciu szumu wejściowego.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Kilka tygodni temu pozbywałem się z magazynu zbędnych sprzętów, których naprawa się z różnych powodów nie powiodła, a które zostały kawał czasu temu porzucone przez ich właścicieli i pozostawione w moim zakładzie. Był wśród nich wzmacniacz polskiej firmy RADMOR, wspomniany wcześniej model A-5512, wyprodukowany na początku lat 90. zeszłego wieku. Wzmacniacz ten trafił do mnie "po burzy", a skutkiem wyładowania atmosferycznego było poprzepalanie ścieżek masy i uszkodzenie wszystkich układów scalonych, poza jednym układem, pełniącym funkcję przedwzmacniacza gramofonowego. Do doświadczeń odciąłem fragment płytki PCB z układem scalonym NE542N, który był przedmiotem moich pomiarów. Układ testowałem po zmianie rezystorów sprzężenia zwrotnego i wyrzuceniu kondensatorów kształtujących charakterystykę zgodną z krzywą RIAA. Zastosowałem rezystory o wartościach potrzebnych do uzyskania wzmocnienia na poziomie 100x (40 dB), by ułatwić sobie pomiar wejściowego napięcia szumu dla kilku wartości rezystancji źródła. Poniżej fragment płytki drukowanej, uproszczony schemat wnętrza wzmacniacza i schemat mierzonego układu, a także parametry NE542N z noty katalogowej.

Wzmacniacz z NE542N.jpg

NE542N_sch.wew.png

Ukad z NE542N.jpg

NE542N_parametry.png

W tym układzie czułego i niskoszumowego przedwzmacniacza tranzystory pary różnicowej pracują z bardzo małymi prądami i przy stosunkowo niskim stabilizowanym napięciu zasilającym. Na schemacie naniosłem przypuszczalne wartości napięć i prądów tranzystorów pary różnicowej. O bardzo niskim prądzie kolektorów w tym ciekawym układzie scalonym świadczy wartość rezystora kolektorowego, którego oporność wynosi aż 200 kΩ. Zmierzone napięcia szumu wejściowego (pisząc "wejściowego" stosuje i tu skrót myślowy, opisany powyżej przez Einherjera) i ich porównanie z napięciem szumu poprzednio badanego układu przedstawia tabela poniżej.

Napięcia szumu układów B861D i NE542N.png

Po tych badaniach zamówiłem polski odpowiednik układu NE542, produkowany przez nasze CEMI pod symbolem UL1322N i wykonałem pomiary w celu porównania polskiego wyrobu z oryginałem. Uzyskane wyniki spowodowały u mnie opadnięcie szczęki ze zdziwienia. Jeśli są zainteresowani porównaniem wyrobu CEMI z oryginałem, układem z Radmora, wyprodukowanym prawdopodobnie przez firmę Signetics, to wrzucę wyniki pomiarów w następnym poście.
Jak widać w tabeli, napięcia szumu wejściowego dla rezystancji źródła równiej 1 kΩ dla obu układów są dość zbliżone, choć układ NE542 okazał się jednak lepszy pod względem generowanego szumu niż układ TAA861. Jednak różnice napięć nie są wcale duże, tak więc tytułowy B861D nie jest aż takim "szumotworem", jakim się mógł początkowo wydawać...

Pozdrawiam
Romek