Úvod

V části Topologie Federmann, část IX jsem se věnoval spojování HEXFET Power MOSFETů, dnes se podíváme na možná úskalí, které na nás čeká uvnitř symetrických zapojení vstupní části.

Zapojení symetrické či nesymetrické

Zapojení symetrické či nesymetrické, takovou otázku si můžeme často položit. Většinou se předpokládá řada výhod u plně symetrického zapojení na rozdíl od zapojení nesymetrického.

Sám jsem v minulosti vyzdvihoval plně symetrické zapojení, neboť mi umožnilo u HQQF-55-502D  navýšit zisk otevřené smyčky o +6dB a tím snížit Udif.  Plně symetrické zapojení HQQF-55-502D má vynikající vlastnosti což prokázalo rozsáhlé měření.

Npěťově - teplotní závislost   

Vše se zdálo být velmi dobré, až do okamžiku kdy bylo zapotřebí provozovat zapojení při napětí ±70V či dokonce ±100V. U zapojení se projevila zajímavá vlastnost, která souvisí s teplotou. Pro velké napětí se tranzistory připojené k invertujícímu vstupu zahřívají o málo více, jak tranzistory připojené k neinvertujícímu vstupu, které mají v kolektorech odpory.

Zahřáním se u obou tranzistorů zvýší kolektorový proud a druhé dvojici se proud sníží. Zesilovač jako celek se chová dostatečně stabilně a výstupní napětí je naprosto v pořádku. Velmi nepatrný nárůst kolektorového proudu sebou nese další navýšení teploty a u tranzistorů připojených k neinvertujícímu vstupu se děje pravý opak.

Po chvíli můžeme pozorovat znatelný pokles proudu rozkmitovým stupněm a tím i pokles klidového proudu koncovými tranzistory. Soustava se na první pohled jeví jako teplotně překompenzovaná, ale není tomu tak. Tento stav bych popsal, jako teplotní nestabilitu závislou na velikosti napájecího napětí.

Nesymetrické zapojení ještě žije

Snížení proudu rozkmitovým stupněm má sice příznivý vliv na výkonové poměry, ale má nepříznivý vliv na přechodové zkreslení. Po dokonalém prozkoumání všech možností plně symetrického a nesymetrického zapojení, je pro velké napájecí napětí stále dostatečně vhodné i nesymetrické zapojení.

Závěr

Obdobnou teplotní nestabilitou zřejmě trpí většina plně symetrických zapojení a je jen otázkou času a pracovních podmínek, kdy se více či méně projeví.

Diskuse