Eine ohmsche Last ist kein schlechtes Modell für Kopfhörer. Wenn Sie pedantisch sein möchten, können Sie Induktivität für die Lautsprecherspulen und parasitäre L, C, R für die Verkabelung hinzufügen, aber ein einfacher Widerstand ist in Ordnung. Ich würde die Impedanz Ihres Kopfhörers nachschlagen und die vom Hersteller angegebene Impedanz verwenden.
Ich würde R10 & R11 als eine Form der Strombegrenzung betrachten. Hier ist der Grund. (Ich verwende für diese Frage die Referenzbezeichner des SGA-SOA-2-Originalschemas für SG-Akustik. Nehmen Sie für den Rest Referenzbezeichner gemäß Ihrem Schema an.) Der von Q6 & Q7 gebildete Zweig ist die Ausgangsstufe des Op -Ampere. Wir wissen, dass V_be6 + V_R10 = V_d5 + V_d6. V_d steht in logarithmischer Beziehung mit dem Diodenstrom in Beziehung, und daher ändert sich V_d5 + V_d6 nicht nennenswert. Wir können also V_be6 + V_R10 = Konstante sagen. Somit nimmt R10 bei hohen Ausgangsströmen den Spannungsabfall auf und verringert V_be6, wodurch die Strommenge begrenzt wird, die durch die Ausgangsstufe fließen kann. Dies ist gut zum Schutz vor Kurzschlüssen. Das ist sowieso meine Vermutung, es ist ein bisschen seltsam für den Kurzschlussschutz, Typischerweise sehen wir einen anderen Transistor, der R10 überwacht und dann V_be6 kurzschließt. Sehen (http://users.ece.gatech.edu/mleach/lowtim/prot.html , Abbildung 3).
R8 implementiert Emitter Degeneration. Zu diesem Thema gibt es viel zu sagen. Wenn Sie nach einem gemeinsamen Emitter mit Emitter-Degeneration suchen, werden viele Ressourcen generiert. Die Idee auf hoher Ebene ist, dass wir R8 verwenden, um den Vorspannungsstrom des Transistors einzustellen, da ohne diesen die Verstärkung des Verstärkers mit gemeinsamem Emitter (Q7) sehr empfindlich für V_be7 ist und es schwierig macht, in Modelle für große Signale und kleine Signale zu zerlegen. R8 stabilisiert also unseren Verstärker, tötet aber auch unseren Gewinn. Die Spannungsverstärkung des durch den Emitter entarteten gemeinsamen Emitterverstärkers beträgt -R_C / R_E, wobei R_C der Kollektorwiderstand und R_E der Emitterwiderstand ist. Sie können sehen, dass mit zunehmendem R_E die Verstärkung abnimmt. Dies ist schlecht, da diese Verstärkerstufe den größten Teil der Verstärkung des Operationsverstärkers liefert. Um dies zu beheben, verwenden wir den Bypass-Kondensator C1. Kondensatoren haben eine Impedanz von 1 / (jwC), also bei niedriger Frequenz, es hat eine sehr hohe Impedanz und bei hoher Frequenz gibt es eine niedrige Impedanz. Lassen Sie uns einfach den DC (Vorspannungsfall) untersuchen. Bei Gleichstrom hat C1 eine hohe Impedanz und das parallele Netzwerk C1 || R8 ist ungefähr R8. Bei DC haben wir also immer noch alle Vorteile der Emitterdegeneration (was uns im Grunde hilft, den Transistor vorzuspannen). Bei hohen Frequenzen wollen wir eine große Verstärkung haben. In dieser Situation ist C1 || R8 wird jetzt von C1 dominiert, das eine niedrige Impedanz hat und C1 R8 "umgeht" oder kurzschließt. Jetzt kehren wir zu unserem Standard-Common-Emitter-Verstärker zurück, der eine viel höhere Verstärkung aufweist als die emitter-degenerierte Version. Grundsätzlich macht C1 die Verstärkung der Verstärkerfrequenz abhängig, so dass wir sowohl eine große Verstärkung bei hoher Frequenz als auch eine gute Vorspannung des Transistors erhalten. C1 hat eine hohe Impedanz und das parallele Netzwerk C1 || R8 ist ungefähr R8. Bei DC haben wir also immer noch alle Vorteile der Emitterdegeneration (was uns im Grunde hilft, den Transistor vorzuspannen). Bei hohen Frequenzen wollen wir eine große Verstärkung haben. In dieser Situation ist C1 || R8 wird jetzt von C1 dominiert, das eine niedrige Impedanz hat und C1 R8 "umgeht" oder kurzschließt. Jetzt kehren wir zu unserem Standard-Common-Emitter-Verstärker zurück, der eine viel höhere Verstärkung aufweist als die emitter-degenerierte Version. Grundsätzlich macht C1 die Verstärkung der Verstärkerfrequenz abhängig, so dass wir sowohl eine große Verstärkung bei hoher Frequenz als auch eine gute Vorspannung des Transistors erhalten. C1 hat eine hohe Impedanz und das parallele Netzwerk C1 || R8 ist ungefähr R8. Bei DC haben wir also immer noch alle Vorteile der Emitterdegeneration (was uns im Grunde hilft, den Transistor vorzuspannen). Bei hohen Frequenzen wollen wir eine große Verstärkung haben. In dieser Situation ist C1 || R8 wird jetzt von C1 dominiert, das eine niedrige Impedanz hat und C1 R8 "umgeht" oder kurzschließt. Jetzt kehren wir zu unserem Standard-Common-Emitter-Verstärker zurück, der eine viel höhere Verstärkung aufweist als die emitter-degenerierte Version. Grundsätzlich macht C1 die Verstärkung der Verstärkerfrequenz abhängig, so dass wir sowohl eine große Verstärkung bei hoher Frequenz als auch eine gute Vorspannung des Transistors erhalten. In dieser Situation ist C1 || R8 wird jetzt von C1 dominiert, das eine niedrige Impedanz hat und C1 R8 "umgeht" oder kurzschließt. Jetzt kehren wir zu unserem Standard-Common-Emitter-Verstärker zurück, der eine viel höhere Verstärkung aufweist als die emitter-degenerierte Version. Grundsätzlich macht C1 die Verstärkung der Verstärkerfrequenz abhängig, so dass wir sowohl eine große Verstärkung bei hoher Frequenz als auch eine gute Vorspannung des Transistors erhalten. In dieser Situation ist C1 || R8 wird jetzt von C1 dominiert, das eine niedrige Impedanz hat und C1 R8 "umgeht" oder kurzschließt. Jetzt kehren wir zu unserem Standard-Common-Emitter-Verstärker zurück, der eine viel höhere Verstärkung aufweist als die emitter-degenerierte Version. Grundsätzlich macht C1 die Verstärkung der Verstärkerfrequenz abhängig, so dass wir sowohl eine große Verstärkung bei hoher Frequenz als auch eine gute Vorspannung des Transistors erhalten.
Nicht wirklich, Sie sollten eine vergleichbare Leistung erwarten, da Sie tatsächliche Modelle und keine idealen Komponenten verwenden. Ich habe bereits diskrete Operationsverstärker gebaut, die normalerweise innerhalb von 10% der Simulationsergebnisse übereinstimmen.
Ja, bestimmte Transistoren haben wahrscheinlich bessere Rauschwerte, aber ich würde zögern zu sagen, dass die Transistoren selbst die Quelle der Harmonischen sind und nicht das Design des Verstärkers. Ich würde mir die Vorspannung der Schaltung genau ansehen, bevor ich versuche, bessere Transistoren zu verwenden. Denken Sie daran, dass wir keine Linearität über die Verstärker annehmen können, wenn wir unsere Annahme eines Kleinsignalmodells brechen. Stellen Sie sicher, dass jede Ihrer Stufen über den erwarteten Bereich linear ist. Trennen Sie die Ausgangsstufe und stellen Sie sicher, dass das Diff-Paar + CE linear ist. Denken Sie daran, dass das Eingangssignal wirklich klein sein muss, um Ihre Annahme eines kleinen Signals im offenen Regelkreis zu erfüllen. Die typische Verstärkung des Operationsverstärkers kann> 10 ^ 4 sein. Das bedeutet, dass sogar ein 1-mV-Signal auf 10-V-Swing verstärkt wird. Testen Sie das Diff-Paar und die offene CE-Schleife und überprüfen Sie die Linearität. Crossover-Verzerrungen sollten durch die Rückkopplung des Operationsverstärkers fast definitiv beseitigt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Verstärkung des Operationsverstärkers nicht groß genug.
Open-Loop-Messungen von Operationsverstärkern sind aufgrund der großen Verstärkung schwierig. Ich würde sogar versuchen, auf 100 uV zu sinken. Wir können Linearität nur erwarten, wenn unsere Kleinsignalmodelle gültig sind, was bedeutet, dass die Störungen um den Vorspannungspunkt klein genug sind, um linearisieren zu können. Wiederholen Sie, was ich zu Frage 5 gesagt habe, und überprüfen Sie die Linearität jeder Stufe unabhängig voneinander, des Diff-Paares, des CE und der Ausgangsstufe. Dies kann bedeuten, dass eine Vorspannungsschaltung erstellt wird, um jede Stufe separat zu testen. Wenn Sie auf eine Stromschienensättigung stoßen (gegen 18, -18 V), überprüfen Sie wahrscheinlich die Vorspannung der Verstärker, um sicherzustellen, dass am Ausgang genügend Spannungsspielraum vorhanden ist, um ein Schwingen zu ermöglichen. Wenn Sie Verzerrungen feststellen, stellen Sie sicher, dass das kleine Signal noch gültig ist. Überprüfen Sie abschließend die Datenblätter und stellen Sie sicher, dass Sie nicht auf aktuelle Einschränkungen stoßen.