Индикатор ограничения сигнала

[DDD]

Индикатор ограничения сигнала может применяться как в предварительных усилителях, так и в усилителях мощности.
Сабж улавливает именно факт насыщения выходных транзисторов устройства, а не превышение выходным напряжением установленного порога, как то устроено в имеющихся схемах. Это полезное свойство позволяет использовать его в системах с нестабилизированным (или переключаемым по величине) питанием.
Устройство работает в широком диапазоне напряжений питания без настройки, а также с одно- и двуполярным питанием.
Время срабатывания примерно 10-20 мс.
Схема и пример соединения с выходом усилителя мощности показаны на картинке. Точно так же схема подключается к выходу любого предусилителя на транзисторах или микросхемах.



Принцип работы вкратце: при входе любого из выходных в насыщения один из транзисторов Q1 или Q2 индикатора запирается (в исходном состоянии оба транзистора индикатора открыты), и бросок напряжения с его коллектора заряжает положительным напряжением конденсатор С3, транзистор Q3 открывается и зажигает светодиод.
Уровень срабатывания можно менять подстройкой резистора RS в зависимости от того, что считать допустимым/недопустимым уровнем ограничения сигнала.
*** С указанными номиналами светодиод начнет светиться, если на любом из выходных транзисторов контролируемого каскада (показаны чёрным цветом) остается не более 1 Вольта.

[Denn]

Я так и не понял, как он узнаёт о факте клиппинга, если не пороговым методом?

[DDD]

Я так и не понял, как он узнаёт о факте клиппинга, если не пороговым методом?

Факт клиппинга определяется по факту насыщения любого из выходных транзисторов: уменьшения напряжения коллектор-эмиттер любого из выходных транзисторов усилителя (ниже заданного резистором Rs значения) приводит к запиранию одного из "фронтальных" транзисторов индикатора, и далее см. выше.

[DDD]

Откуда у меня появился данный индикатор:
- сделал я двухтактный усилитель с переключаемой максимальной неискаженной мощностью 5 Ватт - 2 Ватта.
Переключение производится за счет изменения напряжения питания с 24 Вольт на 12 Вольт, причем, питание нестабилизированное.
В то же время охота видеть, когда оконечник работает чисто, а когда начинает искажать; вот я и помороковал над схемой, которая определяет момент насыщения выходных транзисторов, и которой наплевать на переключение и значительные гулянки напряжения питания, и чтобы можно было использовать напряжение питания в полный рост.
Получилось на удивление просто и сердито, и для гитарных целей - да за глаза.

[Denn]

@ DDD

Т.е. всё таки метод пороговый
Тогда не понятно каким образом порог сохраняется при кардинальной смене питающего напряжения, ведь финальный порог (откp. транзистора) остаётся постоянный, а напряжение на выходе делителя пропорционально изменяется  :-?

[Peratron]

@ DDD

Т.е. всё таки метод пороговый
Тогда не понятно каким образом порог сохраняется при кардинальной смене питающего напряжения, ведь финальный порог (откp. транзистора) остаётся постоянный, а напряжение на выходе делителя пропорционально изменяется  :-?

Всё просто. Параметры делителей в базовых цепях таковы, что при малой амплитуде сигнала оба плеча открыты.
При подходе к потенциалу шины, напряжение на базе (пересчитанное через делитель) уменьшается настолько, что транзистор закрывается и тем даёт импульс на диодную развязку.

ХИНТ: с учётом Кпер делителя говорить о "насыщении" не приходится - индикатор меряет мгновенное напряжение на силовом камне и оно таки далеко от реального насыщения.

И да - это, разумеется пороговая схема, где компараторами с пяткой являются БЭ переходы транзисторов.

[DDD]

Внимание!
В схеме БЫЛА ошибка: резисторы R1 и R4 были указаны номиналом 560 кОм (закрался лишний нолик), а должны быть 56 кОм.
При этом схема срабатывает, когда на выходных транзисторах контролируемого каскада остается не более 1 Вольта.
Сейчас загружена схема с правильными номиналами.

[DDD]

На картинке ниже окончательно "отполированная" схема индикатора перегрузки (ограничены броски тока заряда конденсаторов и уменьшена номенклатура резисторов).
На осциллограмме показана работа индикатора при выходном напряжении контролируемого усилителя 22 Вольта полного размаха, 80 Гц (на транзисторах выходного каскада остается по 1 Вольту) и напряжение на коллекторе Q3 (красный график).
Видно, что светодиод загорается уже после полутора периодов синусоиды на выходе усилителя. С повышением частоты быстродействие индикатора повышается примерно пропорционально росту частоты.

[Peratron]

@ DDD, тебе идейка на развитие: используй вместо ёмкостй-диодов оптопару (готовую или самосборную - без разницы).

ХИНТ: быстродействие в этом случае можно довести и до полупериода.

ХИНТ: а для индикации используй не детектор, а ждущий мульт...

ХИНТ: а поскольку схема гальванически отвязана - питать индикаторную часть можно от чего угодно...

[DDD]

Меня данная схема устраивает на все 100%.
В ней главное - метод "отлова" клиппинга при независимости от параметров питания, пульсаций и пр. Дальше накручивать можно что угодно.
Схемка выполняет то, что от нее требуется, и всего три транзистора.
Дальше я ею заниматься не буду: у меня нынче другой интерес, а данный индикатор - попутный материал, не более того.