LTspice - освоение с «0»

[bordodynov]

Вот я развлёкся и решил разработать новую схему (правда аналога я не искал и не встречал) с выходными КМОП транзисторами. Усиление схемы без ООС не самое большое. Я постарался сделать первый и второй каскады как можно более линейными. На частоте 20 кГц усиление 67 дБ.
Я рассчитал гармонические искажения до 20 гармоники для 1 кГц и 20 кГц при выходной мощности 100 Вт. При меньшей мощности коэффициенты гармоник будут существенно меньше. При выходной мощности 1 Вт на частоте 20 кГц получилось 0.001376%. Ток покоя 90 мА.

[Алексей_П]

Александр Петрович, сделайте пожалуйста файл ЛТС4, а то не могу открыть.

[vldemar]

Вот АЧХашка

[bordodynov]

Вложение 172612Алексей_П,
взял файл. Открыл его с помощью Notepad++, поменял кодировку на UTF-8 и сохранил. Файл стал меньше в два раза и читается в LTspiceIV.
Я сильно увеличил относительную точность и беру очень маленький максимальный шаг времени. Это конечно увеличило время моделирования. В LTspice пришлось взять метод Solver (обычным способом совсем долго). Ещё эта версия не взяла температурные параметры транзисторов МОП и сообщило об ошибках. Не пугайтесь.
У меня расчёт занял 5 минут.
Выходной каскад по схеме с общим истоком и имеет усиление больше 1. Это позволит получать на выходе бОльшую амплитуду, но я считал при выходной мощности 100 Вт.

[bordodynov]

Прошу прощения. Моя перекодировка изменила суффикс мю - микрофарады на фарады. Я сделаю запрет этого. Я исправил. Теперь не нужен Solver и расчёт занял 203 сек.
Кстати, LTspiceXVII считал 71 сек.

[bordodynov]

А вот как задавать температуру. Общая температура для всей схемы +40С, а нагрев полевых транзисторов - +85С. Вообще-то желательно задавать ток покоя 90 - 110 мА в установившемся режиме. Схема сделана так, что нагрев полевиков практически не влияет. Не нужно садить Q6 на радиатор выходных транзисторов.

[Алексей_П]

В таком виде, 20 Вт - 0,000016%
--------------30 Вт - 0,000040%
--------------40 Вт - 0,000080%
Т.е. похож на усилитель, только если ВК в классе А.
Если АВ, то токи затворов по форме чисто чудовищные, отсюда и жесткий спектр.

[bordodynov]

Алексей_П,
Для работы в режиме А вашей схемы мощность не должна превышать 50 Вт. Поэтому вы правильно ограничились 40 Вт.
Какая такая идея поставить на вход разделительную ёмкость 1000 мкФ? И для ускорения входа в режим вы поставили смещение в источнике сигнала. А какой тип этого конденсатора. Я знаю, что электролиты не любят нулевое напряжение - происходит их расформовка!

[Алексей_П]

1000 мкф для того чтобы на FFT низкочастотный участок вверх не загибался.
Кроме того, в симуляторе любой ФНЧ показывает нелинейные искажения на
нескольких первых периодах сигнала, а много периодов считать очень долго.
Смещение в источнике не нужно, оно случайно осталось от схемы измерения петлевого
усиления.
Электролиты без смещения или с незначительным смещением работают безотказно десятилетиями. В пример - абсолютно вся японская бытовая аудиотехника.
Из десятков разобранных автогамнитол ни одного неисправного конденсатора.
Некоторым уже после разборки по 25 лет, хоть сейчас возьму любой из коробки,
включу на номинальное напряжение и будет нормально работать.

[bordodynov]

Электролиты без смещения или с незначительным смещением работают безотказно десятилетиями. В пример - абсолютно вся японская бытовая аудиотехника.

Видимо вы не встречались с расформовкой. Это было характерно для советских электролитов. У меня было много старых электролитов 2000 мкФ х 50 В. Когда я их запаял после диодного моста они пропускали очень большой ток. Пришлось заниматься формовкой. Я делал блок питания для активной антенны. У нас не было кабельного, а в двух соседних было и от одного дома до другого был перекинут кабель. Я с него ловил сигнал. Так было несколько лет. Затем и нам сделали кабельное и я не пользовался своим блоком питания целый год. Затем включил его и получил бабах!
Я боюсь, что китайские электролиты могут быть такими же. Плюс у электролитов есть ток утечки (когда есть напряжение), а это дополнительные шумы.