Нужен плоский провод

[NEMOOMEN & К]

Со схемой УВЧ (см. Схема УВЧ для AD9833-v1.5) можно сказать почти разобрался.
Схему немного изменил:
1. убрал ФВЧ на входе, из-за малоэффективности.
2. убрал АРУ → работает, но малоэффективно и на F≈ max вносит небольшие искажения.
3. убрал эмиттерный повторитель на м\с → сделал на транзисторе. Получилась проще, не надо заморачиваться с «токовыми зеркалами», и почти линейная регулировка Vвых. от min до max. → Pic.14÷21 – регулировка Vвых. (т.D) от min до max.(F=4Мгц =const)
4. поменял генератор на входе (GREEN). М\с таже (AD9833 → соответственно П.О. не меняется), но в схеме есть свой предусилитель.
В результате амплитуда в т.А увеличилась до 1в, что благотворно сказалось на общей стабильности усиления во всём диапазоне частот.
Pic.1÷13 – осциллограммы сигнала: т.А\т.D в зависимости от частоты.
Параметры сигналов см. на соответствующей осциллограмме.

Есть недостатки по линейности АЧХ: до F≤2,5Мгц сильно завышена амплитуда сигнала (т.D). На выходе D1.1 (т.B) всё ровно: что на входе (т.А) почти тоже самое и на выходе во всём диапазоне частот. Завышение происходит после D1.2. Никакие манипуляции с обвеской каскада на D1.2 ничего не дали: или хуже (искажения. амплитуда, стабильность), или так как есть. В крайнем случае, можно регулятором уменьшить Vвых. Доводить до идеала ещё пару месяцев, эту часть схемы, нет желания. Результат для моей цели, меня вполне устраивает.
Теперь новая задача. Vвых. с эмиттерного повторителя (Схема УВЧ для AD9833-v1.5) согласовать и подключить к входу усилителя мощности (пока думаю над схемой УМ). Хочется с минимальным обвесом и оптимальными характеристиками. В инете много разных вариантов, но не все мне нравятся, по разным причинам (больше всего наличие различных индуктивностей → мотать?). На лампах не подходит по электрическим и массогабаритным обстоятельствам.
Предполагаемые исходные данные УМ:
1. Rвх.(УМ) ≤ Rвых.(УВЧ)
2. ключевой элемент полевик IRL2505
3. Питание 24в, Imax.≤4А
4. Rн =5,8ом (см. MD2 Ф-3). Нагрузка может иметь как индуктивный, так и безъиндуктивный
характер (flip-flop). Конструкция катушки, плоский провод и тр-р IRL2505 позволяют
использовать её в нужном диапазоне частот и токов.
5. Fmax. = 10Мгц
6. Неравномерность АЧХ на выходе, должна быть близка к тому что на входе.

[mike-y-k]

NEMOOMEN & К, Вам нужно в широком диапазоне частот подавать на те катушки сигнал - из сказанного ранее это понятно. А вот что должно быть с амплитудой от частоты? Требуется просто добиться линейной АЧХ в заданном диапазоне частот?
Какая форма сигнала наиболее предпочтительна?
Какой планируется/требуется диапазон частот?

По использованной Вами схеме - таки те же коммутаторы имеют совсем не горизонтальную характеристику передачи и их участие в схеме (в любом состоянии) тоже связано с частотой сигнала…

[Yuri222]

недостатки ... На выходе D1.1 (т.B) всё ровно: что на входе (т.А) почти тоже самое и на выходе во всём диапазоне частот. Завышение происходит после D1.2. Никакие манипуляции с обвеской каскада на D1.2 ничего не дали:

А какая роль этого D1.2? Вы, как я вижу, проигнорировали мои ранее сделанные пояснения по этому ОУ... Еще вопрос - этот каскад обязательно должен быть инвертирующим?

эмиттерный повторитель ... сделал на транзисторе

Требуемый размах так и остался - порядка 4В? И это при 5В питании...
PS [хотя - тут могу и ошибаться, как-то навернуто с питанием, смещением входов ОУ]

ключевой элемент полевик IRL2505

Какой график к чему - хз, НО - заметил частоты 3-4МГц.
1. Вы точно уверены, что этот полевик не подавится такими частотами?! (если просто просуммировать все времена в его ДШ - то уже 300 нсек набегает)
2. если элемент - ключевой - т.е. вкл/выкл - а ведь в даташите имено этои подразумевается -

Logic-Level Gate Drive
Fast Switching

то возникает вполне резонный вопрос - к чему все эти предварительные усилители и равномерность АЧХ, не проще ли поставить обычный компаратор...


PPS посмотрел внимательнее каскад регулировки уровня сигнала - ну не понимаю этого хитроумного решения... Нельзя ли пояснить - как сам принцип, так и выбор номиналов резисторов?

[mike-y-k]

Yuri222, таки и сам ключ в каждом из крайних состояний будет влиять на АЧХ - его емкость тоже нужно учитывать, особенно при любых отклонениях от синусоиды (расширение спектра сигнала)

NEMOOMEN & К, а использовать решения с уже готовым цифровым управлением амплитудой на выходе?
Навскидку - LTC6910. От этой станицы можно посмотреть и на другие DCPGA от AD…

[NEMOOMEN & К]

Решил ответить сразу двоим. Сначала mike-y-k

...А вот что должно быть с амплитудой от частоты? ...
Понимаю, что это не совсем реально, но надо максимальную амплитуду на максимально возможной частоте. После 3.0мГц идёт практически без искажений сигнала, плавное снижение амплитуды сигнала.

Требуется просто добиться линейной АЧХ в заданном диапазоне частот?
В общем, то да. Насколько это возможно. Хорошо бы до 10мГц дотянуть.

Какая форма сигнала наиболее предпочтительна?
Кроме синуса ничего не протянет. Меандр уже на 1.5мГц почти никакой.

...По использованной Вами схеме - таки те же коммутаторы имеют совсем не горизонтальную характеристику передачи и их участие в схеме (в любом состоянии) тоже связано с частотой сигнала… ...
По datasheet они коммутируют сигналы до 200мГц. У меня значительно ниже. Думаю, не стоит на это обращать особо внимание, разве только предусмотреть элементарную ЭМИ изоляцию (экран) усилителя, чтобы уменьшить влияние на другие поблизости устройства.

...а использовать решения с уже готовым цифровым управлением амплитудой на выходе?...

Я уже писал об этом. Что менять всё ПО не буду («поезд ушёл»). Управление генератором, глубоко интегрировано в общую программу, и составляет всего несколько процентов от общего объёма (≈400Мгб). К тому же здесь и идёт цифровое управление амплитудой, только не в неком «чёрном ящике», а в любом удобном для этого месте (см.осциллограммы pic.14÷21). В данном случае MCP41010 управляет смещением на базе\затвор транзистора. Что даёт независимость MCP41010 от частоты сигнала (Fmax=1мГц) → т.к. регулирует «постоянку». Весь обвес вокруг MCP41010 это только чтобы данный регулятор (R=10ком) регулировал в нужном диапазоне (задать можно любой).

Ну и главное. Это только ВЧ предусилитель, и надо всю эту «кухню» в минимально искажённом виде довести до нагрузки (катушки).
В качестве «оконечника» попробовал одну из своих уже задействованных схем (см. Схема УВЧ для AD9833 + OUT-v1.6), правда теперь, в более высокочастотном варианте. В схеме присутствует «лишняя» информация, не имеющая отношения к данному обсуждению. При F=const «оконечник» работает нормально, но при определённых значениях частоты, особенно на границах диапазона, надо подстраивать смещение. Да и при F≥3мГц начинает явно не хватать мощи. Наверное, надо подбирать транзистор (или в параллель ставить) или что-то придумывать схемно. Может какой-то вариант полумоста, где катушка посерёдке, но без центрального отвода.
Предполагается, как минимум, для начала, исследовать 3 диапазона: 100÷350кГц, окрестности 1.8мГц (близко к Fрез. катушки) и от 5мГц до Fmax. возможной. Ограничено используемыми деталями, габаритами и энергетическими возможностями БП (по 24в≈500вт). Т.е. диапазон работы усилителя от Fмин.=10кГц до Fмах ≥6мГц (10мГц) на указанной ранее нагрузке.

Yuri222 не отставайте.
Если тема заинтересовала, то внимательно просматривайте предыдущий материал, а не только последний. На многие ваши вопросы, там уже есть ответ. Или, в крайнем случае, исходя из тематики и логики обсуждения можно предположить этот ответ.
Питание усилителя не 5в, а двухполярное (+\- 5в).

...Вы точно уверены, что этот полевик не подавится такими частотами?!...
Где-то вычитал, что IRL2505 (сейчас стоит RFB7430) около 5мГц ему надо. Более точного значения не нашёл. А так, по осциллограммам (на самой катушке) до 6 мГц тянет, только слабеет потихонечку, хотя на выходе предусилителя сигнал ещё вполне: и по амплитуде и по искажениям.

... посмотрел внимательнее каскад регулировки уровня сигнала - ну не понимаю этого хитроумного решения... Нельзя ли пояснить - как сам принцип, так и выбор номиналов резисторов?
...
Про это уже писал выше. Всё это элементарно. Хорошо опишу подробней. В datasheet на любой транзистор всегда указывается входное напряжение, при котором он открывается/закрывается\входит в насыщение. Для большинства малосигнальных и любого типа транзисторов (те которые открываются небольшим по уровню напряжением → 2sc1815 такой ), да и IRL2505 (RFB7430) тоже относятся к таким (им не надо несколько вольт на открытие) эти напряжения («постоянка») лежат в диапазоне ≈ 0,25÷0.5в.
А т.к. MCP41010 это вообще то электронный потенциометр (10ком), то обвесив его различного номинала ограничивающими резисторами и поставив его одним концом на «-» схемы, а другим концом на «+» схемы и подсоединив центральный вывод к базе (истоку) мы получаем данный диапазон изменения и плавное открытие↔закрытие транзистора согласно его ВАХ. Подобрав (рассчитав) данный «делитель» напряжения, можно использовать этот принцип, наверное, для любого электронного прибора, не сильно заморачиваясь его частотными свойствами. Ну как смог физику процесса объяснил. У меня данный принцип отлично работает. Если поняли его смысл , то с какими-то дополнениями можете использовать его где угодно. Извините, если объяснение несколько коряво получилось.

Так что сейчас работаю над «оконечником». Если есть какие-то дельные рекомендации по его реальному конструктиву (лучше готовые решения или улучшения предложенного варианта): чтобы сигнал на входе качественно не сильно отличался от того, что на выходе, и чтобы это решение не было размером с «кирпич», то готов выслушать. Если только опять форум не упадёт, как это было 2 дня назад.

P.S. Как на одном техн. форуме администрация писала, что принимаются готовые решения: убрать, добавить, изменить номинал того или иного элемента или предложить другое оптимальное техническое решение. Я уже давно не студент и не хочется изобретать «велосипед», только что-то абсолютно новое. Долгие теоретические дискуссии (некоторые на форуме годами идут→ наверное от скуки) можно, но не желательны, иначе конечный результат появится не скоро или никогда. Большинство вопросов, по моему проекту я решил сам, этот из предпоследних.

[jump]

т.к. MCP41010 это вообще то электронный потенциометр (10ком), то обвесив его различного номинала ограничивающими резисторами и поставив его одним концом на «-» схемы, а другим концом на «+» схемы и подсоединив центральный вывод к базе (истоку)

данный принцип отлично работает

на схеме питание D9 +5в (ноги 8-4), а на ногах 5-7 8.2в, притом на ногах 8-5 10в, причем на ногу 5 подается -5в относительно ноги 4. вопрос: что там писают в ДШ относительно Absolute Maximum Ratings † (символ-то какой в конце ) и рисуют картинки типового применения (на фигах 2-25 и далее).
Не факт, что завтра не произойдет деградация структур с трах-тебидохом и сдохшей кобылой?

[NEMOOMEN & К]

jump
D9 это сигнал управления с Ардуино, а не +5в (см. внимательней схему). Да на схеме имела место указанная ошибка: 5-нога MCP41010 (земляной конец «потенциометра») находился под немного завышенным потенциалом, но в реальной схеме (на макетке) 5-нога сидела на gnd, а питание м\с как было однополярным (+5в) таким и осталось. Вообще «-»5в подсоединены только к 4-ноге AD812 и эмиттеру транзистора 2sc815 и всё. Исправленный вариант (см. Схема УВЧ для AD9833 + OUT-v1.6а).

[Yuri222]

как смог физику процесса объяснил

а мне - непонятна описанная физика...
Нет, я понимаю, что этим 10-килооммным электронным потенциометром Вы изменяете смещение на базе транзистора 2SC1815. В пределах 0,25-0,72В (относительно GND) - судя по надписям на схеме. И что? Потенциал на эмиттере тоже изменяется (меньше потенциала на базе примерно на 0,6В) - поскольку эмиттер через резистор 330 Ом подключен к -5В питанию.
А усиление каскада кмк изменяется не от этого смещения на базе, а от того, что переменный резистор совместно с резистором 220 Ом и вых. сопр. предыдущего каскада образуют делитель вх. сигнала. Т.е. в положении движка ближе к левому краю переменного резистора приходящий сигнал просто давится - при этом выход предыдущего каскада сильно нагружается. А из диапазона 10кОм используется всего лишь небольшой кусочек этого переменника (это - к моему вопросу о выборе номиналов).
Т.е. такого процесса с транзистором

входное напряжение, при котором он открывается/закрывается\входит в насыщение.

не происходит - он всегда в активном режиме.
Ну, если Вас это устраивает....

Далее. Каскад на D1.2 на схеме заявлен как Ку=10. Можно привести расчетную формулу?

PS Сам задал вопрос, сам попробую на него и ответить.
Смотрим график Figure 19. Open-Loop Transimpedance vs. Frequency
На частоте , скажем, 200 кГц (почему на этой - потому что хз что за конденсатор стоит между 1 и 6 выводами ОУ. На схеме - 0,47mf. Там действительно 500 мкФ? Или это описка, и там всего 0,5 мкф? - вот поэтому и выбрал частоту повыше, чтобы величина этого конденсатора не так сильно влияла на расчет).
На этой частоте TRANSIMPEDANCE чуть больше 100 дБ (приведенное к 1 ому) - т.е. 100 килоом.
Если размах сигнала Vpp на выводе 1 ОУ 0,4В - амплитуда будет 0,2В.
При вх сопротивлении инв. "входа" ОУ 90 Ом амплитуда тока будет округленно 2мА.
Т.е. амплитуда вых напряжения на выводе 7 должна быть 200В.
На частоте в пару мегагерц, где TRANSIMPEDANCE падает до 80 дБ, эта амплитуда должна была бы составить 20В - что, очевидно, нереально...
Т.е. имеем не усилитель, а практически компаратор. В схеме ОС в каскаде на D1.2 не обнаружил. Может, плохо смотрел... Поправьте, если неправ.

[omercury]

Поправьте, если неправ.

Поднимите мне веки!(с)
А "звенит" всё-равно конденсатор.
Там "усилитель" ещё лучше.

NEMOOMEN & К, предположим, что полевик не сгорит.
Также предположим, что BC327 сумеет каким-то чудом (в правом положении подстроечника) разрядить ёмкость затвора, сколько времени эта самая ёмкость будет заряжаться до открытия полевика? То есть какова хотя бы теоретическая частота работы схемы?
Шунтирующим затвор резистором на 10к можете в расчётах пренебречь.

[NEMOOMEN & К]

Здравствуйте, коллеги.
После длительного времени продолжаю данную тему (думка долго думается). Да и время не всегда есть. В схеме радикально изменил регулировку усиления. Для токовых О.У. такое необычное решение (см. «График - Vвых. УВЧ от Vпит.») оказалось самым оптимальным. Схему, для удобства восприятия, несколько упростил, убрав различные элементы управления, индикации, коммутации и пр. Так что в этой части обсуждать нечего. Сейчас для несколько обновлённой схемы ВЧ усилителя (см. «Схема ВЧ усилителя (MD)») нужно подобрать выходной транзистор Т (полевик). Выход соответствует схеме усилителя, работающего в классе А.
Мостовые, полумостовые и др. подобные варианты не подходят (да на ВЧ другие не пользуются особой популярностью), т.к. это обусловлено у меня назначением, конструктивными особенностями и условиями применения. Конечно, можно было бы самому посчитать и выбрать нужный вариант, но не всё так просто.
Те, что есть в наличии (irl2505, irfb7430, разные IGBT→RJP124, RJP30H2A и др., разные мощные ВЧ биполярники из СССР) работают, но не совсем так, как хочется. То ёмкость входная на ВЧ просаживает входной сигнал, то крутизны не хватает, то мощности, то подделки, то цена вопроса и т.д. Покопавшись в datasheet и «Еврика оно!»: заказав, потратив денежку, потеряв ≈ месяц, обнаруживаешь, что или подделка или не то.
Представленная схема (на макетке) вполне работоспособная (меня устраивает), по крайней мере, после буфера (см. осциллограммы: blue→ т.А. yellow→т.В), т.е. перед входом транзистора. Осциллограммы сняты при отключённом выходном каскаде (Т). Осциллограммы с 1-6, это изменение амплитуды выходного сигнала при изменении V пит., при Fconst=2500Мгц. Оставшиеся осциллограммы: это при Vпит.=max→Vвых=max изменение частоты от 50кГц до 6Мгц (АЧХ).Кстати данная м\с буфера (BUF634p) весьма хороша и обеспечивает ток до 250Ма (см. datasheet). По идее большинством затворов должна рулить, но что то не получается. А дальше (на нагрузке→ см. ниже), допустим напряжение усиливает, а ток нет, т.е. нет мощности.
Что мне надо.
1. Чтобы на нагрузке (Rl=5,8Ом) сигнал (sin) изменялся от min до max (близко к Vпит.) согласно управляющему напряжению, и с максимально возможной линейностью.
2. Чтобы ток в нагрузке (Imax.=4A), так же линейно возрастал вместе с сигналом.
Hi-END не требуется. Это не аудиоусилитель и не радиостанция: это другое. В общем, почти ничего не обычного.
Я сейчас приглядываюсь к IRFB5615: Ciss=1750pf, Rds-0.032Ом, Id=35A. Но всё же сомневаюсь. Что посоветуете коллеги: транзистор (какой?) или какие-то изменения (?) в обвесе, или и то и другое, а то что то притупил малость. Т.е. проблема: не могу согласовать буфер с выходом.