Стабилизация FET? Это не просто, а очень просто!

[Peratron]

Поскольку тусовка в своей основной массе убеждена подобным образом

"Наверное Все уже знают, что полевик в схеме это автоматически означает тонкую подстройку каскадов плюс отбор полевиков по напряжению отсечки"

то придётся её порадовать примером обратного свойства - вот каскад, который не требует в серийном производстве никакой иной заботы, кроме как соблюдения заданных конструктором номиналов деталей и типов транзисторов.



На схеме номиналы не приведены, поскольку они могут меняться в широких пределах в зависимости от требуемых параметров каскада.
Элементы C2,C3,R4,R5 могут отсутствовать.
R4 может иметь нулевое значение.
Блокирующая ёмкость С3 устраняет ООС в звуковом диапазоне и устанавливается, если емкость С2 используется для частотной коррекции, а не блокирования. Если же С2 обладает достаточной для блокировки ёмкостью, то С3 можно не устанавливать.

Цепь стабилизации режима выполнена на биполяре - поскольку всё тут довольно прозрачно, то комментарии опускаю, за исключением того, что выбором R5 можно регулировать степень автоподстройки. R5 можно не устанавливать - и тогда автоподстройка будет 100%-й.
Делитель R2/R6 как и в обычном биполярном каскаде задаёт рабочую точку на стоке...

В остальном свойства каскада сильно от обычных не отличаются - в чистом режиме вообще никак, а вот в режиме ограничения поведение уже несколько другое, поскольку ООС по режиму будет пытаться компенсировать уползание рабочей точки, возникающее из-за ограничения. Именно для этого в типовую схему введён R5, который уменьшает глубину автоподстройки и позволяет найти компромисс между разбросом параметров полевика и способностью автоподстроиться...

ХИНТ: Разумеется, приведёная схема не исчерпывает весь спектр технических решений, позволяющих использовать полевики в серийной продукции без какой либо регулировки...

[Uncle_Cherry]

Женя, наконец то ты начинаешь являть миру свое истинное лицо. Очень рад.

[ivana]

+1 к предыдущему оратору, хотя и не знаю кто такой Женя 
ЗЫ с полевиками мои отношения не складываются с начала времен. Может хоть эта схема поможет мне преодолеть устойчивое отторжение полевиков...

[Peratron]

@ Ivana
Не путай приоритеты: сначала принятие - и лишь потом они тебя за это вознаградят...
 

[DDD]

Надо в базу с делителя R2-R6 включить резистор, а не напрямую, и тогда кондёр С3 будет работать эффективно. Шунтируя открытый базовый переход Q2, этот конденсатор используется слабо.
Кстати, вместо Q2 в таких схемах можно включать ОУ, и тогда стабилизация режима ваще чугун!

[KMG]

Для гитарного (перегруженного) усиления стабилизация режима зло!
Адекватной динамики не будет.
Вот как меняется средний ток лампового каскада при перегрузе
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1252473740/0#3
Зеленая линия - напряжение на катодном конденсаторе.
Срений ток изменяется почти в два раза!
А значит и рабочая точка на ВАХ уходит довольно сильно.

[Peratron]

Надо в базу с делителя R2-R6 включить резистор, а не напрямую, и тогда кондёр С3 будет работать эффективно. Шунтируя открытый базовый переход Q2, этот конденсатор используется слабо.

Сорри, не понял. Уточни, плз...

[Peratron]

Для гитарного (перегруженного) усиления стабилизация режима зло!

Объясни это строителям перегрузов на ОУ. Да и транзисторные перегрузы тоже обладают автостабилизацией режима - что и позволяет обходиться в серийном производстве без подстройки.

[KMG]

Посмотри на серийные изделия АМТ (разработка Кемпфа). Никакой настройки.
Просто выбраны полевики с малым разбросом характеристик и требумыми кривыми.
Базовый каскад АМТ

В моей схеме можно тоже обойтись без подстроечников, разброс характеристик латералов вполне добускает замену на единожды подсчитанный делитель. Просто мне так проще в единичных экземплярах - тестером выставил на стоке напряжение и вся настройка.
PS

Объясни это строителям перегрузов на ОУ. Да и транзисторные перегрузы тоже обладают автостабилизацией режима - что и позволяет обходиться в серийном производстве без подстройки.

Потому звук ламповых аппаратов называют "живым" а звук каменных "мертвым".
Хотя дело тут не лампе или камне а в недостатках схемотехники "каменных" примочек.

[Peratron]

Просто выбраны полевики с малым разбросом характеристик и требумыми кривыми

Дык... Объясни это тем, кто говорит такое:

"Наверное Все уже знают, что полевик в схеме это автоматически означает тонкую подстройку каскадов плюс отбор полевиков по напряжению отсечки"

А данная схема автостабилизации создана в ранние 70-е и позволяет в серийке использовать отечественные полевики с любым разбросом - не более того. Но и не менее...

Потому звук ламповых аппаратов называют "живым" а звук каменных "мертвым".

Ну, положим, фетишизма здесь больше, чем реальной технической правды: фет позволяет создать структуру, функционально аналогичную тьюбу без каких то особых заморочек, и автоподстройка препятствием является не большим, чем автосмещение в катоде...

[KMG]

автоподстройка препятствием является не большим, чем автосмещение в катоде...

Если при автоподстройке удастся добиться такого же "уплывания" рабочей точки, я только за.
В фазе атаки это уплывание дает изменяюшийся во времени спектр, без него атака получается однообразно "тупой"
Вначале близко к симметричному ограничению, со смещением (в течении нескольких десятков милисекунд) к соотношению 1/3-1/4.
С затуханием сигнала происходит постепенный (плавный) откат назад.

[Peratron]

Если при автоподстройке удастся добиться такого же "уплывания" рабочей точки, я только за.

Адекватным выбором R5 можно регулировать глубину автоподстройки, т.е. компенсации разброса параметров полевика. Всё остальное остаётся в пределах классики.

[Антон Калина]

Peratron, наконец-то предметный разговор!
Однако меня тоже гложет сомнение по поводу жесткой стабилизации каскада (и здесь я поддерживаю KMG), ведь в ламповом преампе гитарный сигнал "живет" и еще как!
Но, в любом случае, надо пробовать, слушать звук...
Чуствую, присутствующие разделятся на две группы: любителей покрутить подстроечники и... воткнул-спаял-заработало, как надо.
А вот насчет амт - при таком подходе (по закону Мерфи) просто обязаны появляться отвратно звучащие приборы. И они появляются. Впрочем, это заботы крупно-серийного производителя и нас они ни в коей мере не касаются.

[DDD]

Надо в базу с делителя R2-R6 включить резистор, а не напрямую, и тогда кондёр С3 будет работать эффективно. Шунтируя открытый базовый переход Q2, этот конденсатор используется слабо.

Сорри, не понял. Уточни, плз...

Кондер подключен параллельно "малому" входному сопротивлению Q1 (плюс еще и относительно небольшая величина сопротивления R6), и оттого постоянная времени в цепи ООС мала, или С3 придется ставить большой емкости.
Поэтому номинал кондера должен выбираться весьма большим, чтобы устранить ООС по переменке, что особенно актуально для получения сдвига рабочей точки полевика на время действия большого сигнала.
Можно также для лечения этого дела разбить R2 на два резистора, и подключить С3 в точку их соединения.

[Peratron]

Чуствую, присутствующие разделятся на две группы: любителей покрутить подстроечники и... воткнул-спаял-заработало, как надо

Вот этим и можно отличить любителей от профессионалов. 
Профи - не в смысле крутые специалисты, а работающие под промышленные задачи.
Требование бесподстроечности является очень жёстким для серийного продукта.

Что касается сказок о мёртвой и живой воде о мёртвом и живом звуке - то данное решение позволяет установить минимальное вмешательство режимной ОС, которое будет меньше традиционной и широкораспространённой схемотехники на ОУ и биполярных транзисторах. Надо только адекватно рассчитать глубину РОС.
И повторю, что это лишь один из вариантов автостабилизации режима - можно выполнить требование бесподстроечности и при сохранении эффекта сеточного детектирования.

[Peratron]

Кондер подключен параллельно "малому" входному сопротивлению Q1 (плюс еще и относительно небольшая величина сопротивления R6), и оттого постоянная времени в цепи ООС мала, или С3 придется ставить большой емкости.

А что - 100 микрофарад у нас теперь в дефиците? Не вижу никаких проблем - на практике не встретилось ни разу.
Полезной фичой является возможность использовать С3 в качестве частотно-корректирующей ёмкости - что дополнительно упрощает схему.

А номинал ёмкости весьма невелик - поскольку при современных транзисторах имеет смысл выбирать ток делителя в размере 1/100 от тока коллектора. При этом, ток коллектора при наличии оптимально выбранного R5 составит 1/3...1/4 от тока стока. Так, что считайте сами и нижнее плечо, и верхнее - и потом прикиньте, каков номинал С3 при Fср 100...120 Гц.

[Антон Калина]

Peratron, Ваши последние примочки построены по этой схемотехнике?

[DDD]

А что - 100 микрофарад у нас теперь в дефиците? Не вижу никаких проблем - на практике не встретилось ни разу.
Полезной фичой является возможность использовать С3 в качестве частотно-корректирующей ёмкости - что дополнительно упрощает схему.

А номинал ёмкости весьма невелик - поскольку при современных транзисторах имеет смысл выбирать ток делителя в размере 1/100 от тока коллектора. При этом, ток коллектора при наличии оптимально выбранного R5 составит 1/3...1/4 от тока стока. Так, что считайте сами и нижнее плечо, и верхнее - и потом прикиньте, каков номинал С3 при Fср 100...120 Гц.

1. 100 uF - не дефицит, но следует избегать электролитов вообще, особенно большой емкости, т.к. электролиты - штука ненадежная и занимают много места на плате. Как частотно-корректирующая емкость они тоже не подарок, учитывая допуски на их емкость и временнЫе изменения.
2. В идеале для максимально жесткой стабилизации R5 следует исключить, и посему весь ток стока пойдет через Q1, что налагает ограничения на делитель R2-R6.
3. И, повторюсь, чтобы каскад был "динамичным" (т.е. со сдвигом рабочей точки), постоянную времени цепи ООС следует выбирать не менее 100 -150 -200 миллисекунд, а то и поболе.

[Peratron]

100 uF - не дефицит, но следует избегать электролитов вообще, особенно большой емкости, т.к. электролиты - штука ненадежная и занимают много места на плате.

Ой, только вот не надо сказок - электролит ничуть не менее надёжен, чем плёночник. Я б пожалуй сказал бы что и понадёжней будет.
И стоит он тут во вспосмогательной цепи - никак не будучи связанным со звуком...

Как частотно-корректирующая емкость они тоже не подарок, учитывая допуски на их емкость и временнЫе изменения.

Я уже показал выше, что номинал в случае использования для частотной коррекции оказывается много меньше, чем в классической катодной цепи, повально использующейся в ламповых вариантах...

В идеале для максимально жесткой стабилизации R5 следует исключить,

Это идеал для линейного каскада, не отягощённого необходимостью работать в перегрузных режимах.
Именно так я и использовал этот каскад в магнитофонных УВ, корректирующих для грамзаписи и во входных цепях ХЭ-УНЧ.
Но в том то и прелесть схемы, что она может быть легко приведена к опциям. типичным для перегрузных использований.

Ничуть не нанеся ущерба режиму автостабилизации рабочей точки, можно выбрать значение R5 по критерию разброса параметров полевика, пропуская основной ток. Тогда биполяр возьмёт на себя лишь компенсацию разброса полевиков - при этом, снижение тока биполяра вплоть до нулевого (если попался такой крайний полевик) ничем печальным не грозит.

И, повторюсь, чтобы каскад был "динамичным" (т.е. со сдвигом рабочей точки), постоянную времени цепи ООС следует выбирать не менее 100 -150 -200 миллисекунд, а то и поболе.

Хозяин-барин - типовая конфигурация позволяет при необходимости такие условия выполнять.
Причём, снижение номинала C3 до минимально возможного - то есть, до среза НЧ, делает динамику петли максимально быстрой.
Потому использование С3 в качестве частотнокорректирующего выгодно в перегрузных применениях.

В общем - симулируй и насладись

[OldMike]

2 Peratron
Как схемотехник - схемотехнику - 5 баллов. Не самое простое решение, но гибкое и надежное.
По поводу рабочих точек.. - А кто сказал, что этот каскад для имитации лампы? Есть куча применений и в гитарном звуке, где не надо жестоко перегружать и сдвигать рабочие точки - вот там ему самое место, ну а сдвиги и перегрузы - нужно пробовать, тут ведь действительно можно менять и постоянные времени и степень стабилизации - нужна лабораторная работа. И степень подобия "катодных" цепей может оказаться весьма большой!