Нужен плоский провод

[Yuri222]

Там всё подробно представлено, и вы спутали D1.2 с D1.1.

Ну, поскольку на структурной схеме нет информации о том, какой блок на каком элементе сделан - то пока как получается, так и представляю... Что-то, значит, проглядел...
Попробую начать с начала.
1. эмиттерный повторитель - это D2.1?
2. Буферный усилитель (Ку=10) - с него сигнал идет на коммутатор - идет с D1.2
Это он буф. ус-ль? Что-то не похоже, чтобы у него был Ку=10...
3. Предусилитель (Ку=1 + ФВЧ +АРУ) - это остается быть D1.1. Тогда - где там ФВЧ?! Где Ку=1? Как работает АРУ? Это BC817 типа в режиме управляемого резистора?!

Непонятно только почему происходит сдвиг фазы (Sin) на pin.1. Если на 100кгц Ф=0, то на 4.5Мгц=180гр

А "опорный сигнал" - где? (относительно которого на выходе D1.1 сдвигается фаза?

Что касается D1.2, то тут не всё однозначно. Сигнал ровный с минимумом искажений. но почему то не могу поднять Ку выше 10 (Vout=3v -pin.7 F=4.5Мгц), а надо Ку=15 (Vout=4.5v). Иначе не смогу раскачать "оконечник". Что это недостаток схемы или О.У

А что это за схема - вот ну не могу никак понять? Вы рубите конденсатором в цепи ОС (0,1 мкФ) сигнал ОС на ВЧ...

Ну и - в даташите на этот ОУ
Choice of Feedback and Gain ResistorsBecause
it is a current feedback amplifier, the closed-loop band-width of the AD812 depends on the value of the feedback resis-tor.
Смотрим таблицу параметров :
Input Resistance (IN-) = 90 Ohm...
В вашей же схеме - какие-то дикие по величине номиналы в цепи ОС по сравнению с этой величиной...


UPD

Также посмотрите на АЧХ ОУ

Это картинка в #58?
Если так - то где там эта АЧХ ОУ?! Вижу АЧХ каскада с усилением +2, собранного на ОУ

[NEMOOMEN & К]

Хорошо отвечаю по порядку.
D2.1 это эмиттерный повторитель (2-я м\с).
На Рис.5 – график АЧХ генератора на AD9833 (вверху имеется соответствующая надпись) на выходе (без нагрузки), а не АЧХ усилителя, который пока ещё в стадии разработки.
АЧХ О.У. (AD9833) я специально выложил отдельно в предыдущем топике.

Теория хорошая вещь, но без практики, без «живого» эксперимента цена её резко падает. Номиналы на схеме соответствуют тому, что и на макетке. Напоминаю, что А.Р.У. пока не задействовано. Чтобы сразу ответить на остальные вопросы лучше выложу осциллограммы.
Осциллограммы измеряю 2-х лучевым осциллографом HANTEK DSO5102P.
Синим цветом осциллограмма на входе усилителя (или выход генератора AD9833).
Осциллограмма жёлтым цветом → в контрольной точке. Их две. На выходе D1.1 (pin.1) и на выходе D1.2 (pin.7). Чтобы не загромождать всю страницу фотками, измерения сделаны в 3-х частотных точках: 100кгц, 1Мгц, 4.5 Мгц. Диапазоны измерения (F\ V). частота и величина сигнала видны на дисплее. Извиняюсь за качество изображения. Пришлось снимать смартфоном. Прямо с экрана. Напрямую (по USB) с осциллографа, чтобы было супер не могу → нужная прога слетела.
Что к чему относится смотри в названии кадра.
Да забыл добавить. Рис.5 это относится к AD9833. А осциллограммы сняты с помощью стационарного генератора, с подобранными, как на AD9833, почти такими (выход на той же м\с AD812) же входными характеристиками. Так что разница не значительна.

[mike-y-k]

NEMOOMEN & К, таки вставьте в USB накопитель (ЕМНИП FAT32 он понимает, но нужно проверить) и обратитесь к документации

5.6 Fast Action Buttons
…
SAVE to USB: Save all displays on the screen to a USB device, just like the screen capturing function of a computer.

Подчеркнутое - название кнопки на морде осциллографа (справа в третей строке).
Дальше просто вставляйте картинки с того накопителя на форум без оговорок про качество и неудобства…
После записи каждой картинки ЕМНИП прибор подготавливает накопитель к извлечению…

PS Я бы заменил пару из myrio+arduino на одну плату Rasberry PI - все нужное там присутствует или легко дополняется и весь эксперимент можно спокойно скриптами организовать

[Yuri222]

Теория хорошая вещь, но без практики, без «живого» эксперимента цена её резко падает

Хм, а если практика резко расходится с теорией - то так и пытаться наобум лепить костыли, в надежде, что "звезды сойдутся"?!
Я в самом начале, посмотрев даташит, не обратил внимание, что этот ОУ - совсем не "обычный" ОУ, с какими чаще всего привыкли иметь дело. И мои рассуждения о схеме в самом начале - применительно к "обычному" ОУ. Пока не заметил -
еще раз -

amplifier is a current feedback amplifier

посмотрите таблицу 1 в даташите

Table I. –3 dB Bandwidth vs. Closed-Loop Gain and
Feedback Resistor (RL = 150 W)

Там для питания +5В приведены сопротивления Rf для разных Ку.
Например, для +1 (повторителя) - 750 Ом, а у Вас - кз.
Из Википедии

Операцио́нный усили́тель с то́ковой обра́тной свя́зью (ОУ с ТОС[1], ОУ ТОС), реже трансимпедансный усилитель — электронный усилитель с двумя входами, инвертирующий вход которого, обычно используемый для отрицательной обратной связи, имеет низкое входное сопротивление и управляется током, а не напряжением, как это принято в классических операционных усилителях (ОУ) с дифференциальным входом

Так что - практика, практикой, но если оно не основано на соответствующей теории - то....

Что касается сигнала на выводе 7 - как я понимаю, Вы номиналами цепи ОС превратили ОУ во что-то типа компаратора...

Синим цветом осциллограмма на входе усилителя (или выход генератора AD9833).
Осциллограмма жёлтым цветом → в контрольной точке. Их две

ИИИзвините, но Ваша "практика" - тут дала маху.
Вы перед входом усилителя поставили ФНЧ 4-го порядка с частотой среза навскидку мегагерц 8, и потом удивляетесь, что на выходе набегает фаза?!
Ну и тут еще неправильно рассчитанный каскад на D1.1 наверняка вносит свою лепту...


UPD Вот тут довольно просто про такие ОУ. Там же схема "эмиттерного повторителя" на таком ОУ.
Вот еще.

[NEMOOMEN & К]

Здравствуйте, коллеги. Спасибо вам обоим.
Михаилу, за то, что научил пользоваться (USB) собственным осциллографом за несколько лет владения им.
Yuri222 за дополнительную инфу по используемому ОУ в моей схеме.
Всё таки полезно иногда заглянуть на форум, а то живу по принципу «кто, если не ты» или «никто кроме нас». В общем nemo nisi nos (лат.)
А теперь, по делу. Схему немного переработал (см.Рис.6 v1.4). Искажения значительно уменьшились, а стабильность и линейность возросла. Это видно по осциллограммам (см. pic.1÷13). Синий сигнал т.А (вход), жёлтый сигнал (выход) т.С.
Считаю, что схема в общем рабочая и на ≈70% готова. Поэтому имеются вопросы:
1. Как устранить «перегруз» (обрезка по питанию → 5v) на нижних частотах (˂1.5Мгц) и «недогруз»: плавное снижение Vout. после 3Мгц. Пробовал повысить Vпит. до 9v и сделать двухполярным → толку мало.
2.Немного не хватает общего усиления (Ку≈10 для D1.2), а надо Ку≈15. Об этом писал выше. Что это недостаток схемы или используемой ОУ. Может ещё каскад усиления добавить на м\с или на транзисторе.
3. С АРУ, тоже пока не определился: в каком виде и в каком месте схемы её приткнуть.

Конечным результатом могу считать, это когда Vout.≥4.5v (const.) на F≥5Мгц и с искажениями ≤10%. Не знаю смогу ли я этого достичь, т.к без этих параметров правильно раскачать «оконечник» (тоже ещё задача) будет непросто. Когда разберусь с этой частью схемы, тогда добавлю схему «оконечника», предварительно испытав его с нагрузкой (теми катушками, о чём в начале поста говорилось). Потом ещё и о паразитном Э.М.И. надо подумать. С природой опережения фазы Vout относительно Vin до 2,5Мгц и отставание после 3Мгц разобрался: расчётные значения дросселей отличаются от того что в наличии.
Что посоветуете, по тем (см.выше) 1,2,3-й пунктам?

[mike-y-k]

NEMOOMEN & К, Вы бы описали саму задачу еще раз в текущем ее состоянии…
Есть шанс найти иной подход к решению Вашей задачи…

[NEMOOMEN & К]

NEMOOMEN & К, Вы бы описали саму задачу еще раз в текущем ее состоянии…
Есть шанс найти иной подход к решению Вашей задачи…

Я считаю, что достаточно описал задачу (см. предыдущие паблики). Зачем «толочь воду в ступе».
Теперь о текущем состоянии. Схему постоянно дорабатываю (см. Схема УВЧ + АРУ -v1.4). Разобрался с амплитудой сигнала (см. осциллограммы) на выходе (Vout→т.С). Самым действенным оказалось введение 2-х полярного питания. Другие способы (обвеска) дали мало эффекта.
Ввёл АРУ (пока дорабатывается). Работает, но на некоторых частотах вносит небольшие искажения. Ввиду особенностей работы данного типа м\с (ОУ с токовой обратной связью) хочу отказаться от эмиттерного повторителя на дополнительной м\с и сделать тоже самое на транзисторе. К тому же регулировку Vout можно сделать более эффективной и линейной (подача регулируемого смещения на базу ↔ затвор).
Имеются следующие недостатки.
1. Фазовый сдвиг из-за неправильной работы ФНЧ на входе.
2. Сигнал в режиме ограничения на нижних частотах (≤1.5Мгц) → см. pic.1,2,3.
3. Эпизодическое самовозбуждение (сигнал «мельтешит). Вначале думал поставить, как в схемах на обычных ОУ, блокировочные конденсаторы по питанию, но это не дало никого эффекта. Источником самовозбуждения оказался переходной конденсатор между D1.1 и D1.2. Если его закоротить, то возбуждение пропадает и сигнал вначале становится чистым, но через пару секунд пропадает совсем. Если затем убрать замыкание, то сигнал остаётся чистым на непредсказуемый промежуток времени, во всём диапазоне частот. Возможно, это связано с тем, что схема пока находится на макетке (перемычки, «дребезг контактов» и т.п.).

В качестве регулирующего элемента оконечного усилителя планирую поставить IRL2505. Всем хорош, но в datasheet не нашёл его Fmax. По обрывочным данным в инете сделал вывод, что IRL2505 как минимум 5Мгц пропустит (а сколько на самом деле). В качестве текущего источника сигнала (для проверки и отладки) использую генератор MNS-5200A. У него Fmax.= 6Мгц. У данного усилителя вижу, что его ресурс выше 6Мгц (нужен запас). Данная схема является лишь испытательным прототипом, для варианта до 100Мгц. Но это в будущем, что потребует соответственного изменения конструктивной, аппаратной и программной составляющей.
Есть ли какие-то дельные предложения, по текущим вопросам.

[mike-y-k]

NEMOOMEN & К

Однако за время пути собака могла подрасти

IMHO и для Вас будет полезно заново сформулировать требуемое…
Пока есть только Ваш вариант решения без связи с требуемой Вам физикой процесса, полученными реальными параметрами катушек,…

[Yuri222]

Считаю, что схема в общем рабочая и на ≈70% готова

Трудно с этим мне согласиться.
1. Смотрите в даташите таблицу OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Swing. А также есть такая фраза:

Since the input and output voltage ranges extend to within 1 volt of the supply rails

- если вых. повторитель должен выдать 4,5В размах сигнала - как он это может сделать (да еще и без искажений) при однополярном питании 5В?!
Раз появилось питание минус5В - почему бы им не запитать заодно и этот усилитель...
2. не подписаны картинки осциллограмм - что к чему, а раньше ведь было
3.

Имеются следующие недостатки
1. Фазовый сдвиг из-за неправильной работы ФНЧ на входе.

Непонятно, что Вы считаете недостатком. Что у Вас за фильтр должен быть, с какими свойствами? Сдвиг фазы/задержка сигнала - это как бы "родное" свойство фильтра...
4. какое усиление каскада на D1.1 планируется? (где-то видел =1, если не ошибаюсь).
А какие номиналы обвязки??? Последняя схема (из 67) - уже двуполярное питание, а там непонятно зачем резисторами обвешано...
В даташите конкретно указано - резистор Rf - несколько сот ом - чтобы получить пошире полосу при приемлемой устойчивости (выброс АЧХ в конце полосы пропускания). Понятно, что увеличив этот резистор, полоса сузится, выброс уменьшится (исчезнет), уверены, что 5,1к - это правильная величина? Ну и номиналы остальных вокруг этого ОУ...

5.

Источником самовозбуждения оказался переходной конденсатор между D1.1 и D1.2. Если его закоротить, то возбуждение пропадает и сигнал вначале становится чистым, но через пару секунд пропадает совсем

Вы даташит читали на этот ОУ??? Там же четко сказано - что как-бы инверсный вход - в реальности явлеятся достаточно низкооммным выходом (90 Ом всего) входного повторителя напряжения (который неинвертирующий вход). А Вы два выхода (1 и 6 ноги) закорачиваете друг на друга.... Инвертирующая схема на таких ОУ - это свои нюансы, а Вы нарушили схемотехнику, даже если бы это был "обычный" ОУ - получили компаратор, а не усилитель... О каких 10% искажения может идти речь.

6.

Немного не хватает общего усиления (Ку≈10 для D1.2), а надо Ку≈15

Недавно была тема - обсуждали схемотехнику предусилителей для щупа осциллографа.
там я сбросил док, в котором была схема и на AD812 с Ку10 и полосой до пары десятков мегагерц. - т.е. нужно регулировать свой аппетит между Ку и полосой пропускания
Посмотрите схему - обратите внимание на номиналы обвязки!!!

Данная схема является лишь испытательным прототипом, для варианта до 100Мгц. Но это в будущем

Вот и получается, что 100 МГц при Ку=15 на одном ОУ такого типа получить - нереально. А вот если применить один корпус таких ОУ для этой цели - то....

Ну и напоследок - Вы окружили эти ВЧ операционники кругами (судя по схеме) сигнальных проводников - через коммутаторы. Как там оно в реальности (на плате/макетке) расположено - хз - а это является хорошим таким дополнительным источником неустойчивости работы таких усилителей.

[kreking]

Первый отечественный усилитель с токовой связью обозвали "усилитель Нортона" КР1401, сейчас выпускают аналог LM3900 - КР1435УД1.