Etaj complementar - teorie

[Vizitator]

Marian, pe mine ma intereseaza ce arata osciloscopul, la iesirea ampului, nu simularile.

 

Daca fac vreodata amplificator cu 2N3055  Romanesc, asa de amorul artei, iti arat sinus de 40kHz, care arata impecabil.

 

Iar daca beta pare prea mic, se poate implementa triplet in iedire desi NU este nevoie.

 

La 100W audio pe 4 ohm, ai 20Vrms, adica 5A pe sarcina, 2,5A prin tranzistor.

 

Iar pentru 30-40W cit vrea omul de la ei, beta este mai mult decit onorabil.

 

Hai sa acceptam cu totii ca 2N3055 este arhisuficient, in banda 10Hz-20kHz, si sa lasam oamenii in pace sa ii foloseasca.

 

Acum ne-am ajuns cu totii, MJL-uri, NJW-uri, etc, eu n-am uitat cind am pupat (la propriu) prima pereche de 2N3055/6, la 60Vce, cumparati din tirg.

 

Sper sa nu uitati nici voi...

Editat Martie 14, 2015 de Vizitator
Topic despartit de pe un alt subiect.

[Marian]

Tot la 100W pe 4 Ohm ai o tensiune de varf prin sarcina de 28V, si deci un curent de varf prin tranzistor de 7A, ori noi trebuie sa ne asiguram o buna functionare pentru acel varf pentru ca doar el reproduce sinusoida aia corecta despre care vorbesti. Daca ampliful pur si simplu nu are resurse sa redea un curent de varf de 7A atunci se intampla ca sinusoida pur si simplu se aplatizeaza. In cazul acestei scheme cu 21V alimentare si cei cam 32W maxim masurati de mine in simulator avem 11,3Vrms pe sarcina, 16Vv, si un curent de varf de 4A prin tranzistor, nu zic ca 2N3055 nu poate face fata la acest curent, ba bine ca nu, duce relaxat si dublu pe atat dupa parerea mea, numai ca trebuie sa tinem cont de amplificarea sa mica in curent si sa dimensionam comanda in consecinta, chiar eu am spus ca se poate folosi un triplet mai inainte, si practic se anuleaza problemele legate de hfe, numai ca 2N3055 nu are doar aceasta problema. Cineva bine spunea ca un amplificator care poate oscila cu finali foarte rapizi, poate sa fie foarte stabil doar prin folosirea in final a 2N3055, fara nici o alta modificare, si te las pe tine sa ghicesti de ce este posibil asa ceva.

 

Inchei spunand ca doar o reproducere fidela a sinusoidei pe osciloscop nu-ti spune absolut nimic, sinusoida cere un SR foarte mic chiar si la 20khz, si totusi nu este deajuns sa asiguram acest minim, sinusoida cere un bias foarte mic pentru a arata corect pe osciloscop si totusi nu este deajuns sa asiguram acest minim, semnalul muzical este unul mult mai agresiv decat sinusoida simpla, si un amplificator performant cere ca toti parametrii sa fie cat mai sus, asa cum vezi in simulari chiar si cu 4% la THD1, totusi sinusoida arata relativ ok, si totusi, THD1 4%... Nu sunt promotorul audiofiliei dar totodata acolo unde se poate mai bine intervin negresit atata vreme cat tine de competenta mea, iar acele simulari dovedesc niste principii teoretice bine puse la punct de altii.

 

PS: Am tot fost intrebat cum am masurat hfe la 2N3055, raspund simplu, prin intermediul ( sau mai bine zis cu ajutorul ) multimetrului, este asadar hfe de curent mic, am gasit si valori de peste 30 ( chiar 70 in cateva cazuri ) dar si valori sub 20, majoritatea insa s-au invartit intre 20 si 30, punct.

[Vizitator]

Marian, curentul prin sarcina, indiferent ca este rms sau virf, daca arata de exemplu 4A, prin fiecare tranzistor trece o semiperioada cu 1/2 din curentul spre sarcina.

 

Nu stiu de unde ai scos tu acei 7A prin tranzistor la 100W...

 

La 28V peak pe sarcina am avea 7A peak la iesire, respectiv 3,5A peak per tranzistor, pentru ca amplificatorul este o AB in contratimp...

 

Excludem aici BIAS-ul din calcul, il consideram neglijabil.

 

Iar daca discutam de RMS, la 20V out/4 ohm adica 100W/4 ohm, avem un curent de 5A rms la iesire adica 2,5A per tranzistor.

 

Cum acest amplificator este de circa 35W avem rotunjit 12Vrms

 

La 12Vrms avem 3A curent de iesire, respectiv 1,5A prin tranzistor.

 

Chiar si cu beta 20 (cel mai prost caz), tot ar functiona impecabil si cu 2N3055, 20Hz-20kHz.

 

Eu imperechez tranzistorii altfel, alimentez cu 20Vcc stabilzat tranzistorul ce are ca sarcina o rezistenta de 4 ohm/400W, serie cu multimetrul metrahit pe scala 0-10A, si pun o rezistenta de 100 ohm intre baza si colector si citesc curentul ce strabate sarcina.

 

Apoi sortez tranzistorii.

 

Ce masori cu multimetrul pe gama Hfe, este ok, dar pentru tranzistori de semnal mic si putere mica, daca nu ma insel i se aplica bazei un curent de 1mA.

[Marian]

Avem pe sarcina cate o semialternanta, fiecare ramura reproduce cate o semialternanta, aminteste-ti cum arata sinusoida si care sunt valorile sale de principiu. Fiecare tranzistor trage pe rand sarcina catre ramura sa de alimentare, si daca ar fi sa ignoram saturatia etajului final atunci am vedea lesne faptul ca si anume, curentul de varf prin fiecare tranzistor este tensiunea de alimentare de pe ramura raportata la sarcina. La nivel maxim de volum doar cate unul din tranzistori conduce semialternanta si deci intreg curentul de varf. Nu ma surprinde raspunsul tau, nu aveam indoieli ca ai probleme cu teoria, dar daca vrei iti pot demonstra cu documentatie si simulari, poti chiar tu insuti observa asta punand osciloscopul pe rezistenta de putere din emitorul unuia din finali ( oricare din ei ) si observat evolkutia tensiunii pe acea rezistenta in sarcina de 4 Ohm la volum apropiat de maxim, nu e nevoie sa-mi dovedesti cu filmare, stiu bine ce vei gasi.

[Vizitator]

Ce ar fi sa folosesti tu 3 ampermetre, unul pe iesire si 2 pe fiecare ramura de alimentare, sau 2, unul pe iesire in AC si celalalt in locul uneia dintre sigurante, evident in DC.

 

Cind vei avea la iesire un curent de 5A pe 4 ohm (100W), ampermetrul pus in locul sigurantei va arata 2,5A nu 5A.

 

Vreau sa vad si eu minunea, cind un amplificator in contratimp de 100W/4 ohm , 20volti RMS la iesire pe sarcina de 4 ohm si 5A RMS curent prin sarcina, alimentat simetric, va consuma pentru 5A la iesire, cite 5A din fiecare ramura a alimentarii, astfel incit sa aveam peak de 7A prin tranzistor sau 5A rms.

 

Succes cu simularile!

[Marian]

Bob Cordell ( cred ca stii cine e si mai cred ca nu te consideri mai cu mot decat el ) zice asa:

 

 

Altcineva confirma ( si destul de bine elaborat ):

 

Simularea zice ca:

 

Concluzia?

Tu nu intelegi notiunea de curent de varf si nici diferenta dintre el si curentul rms, in locul tau m-as lauda mai putin si as citi mai mult.

 

Ceea ce se masoara cu ampermetrul pe alimentare este una, ceea ce se numeste curent de varf prin tranzistori este cu totul alta, chiar n-am chef sa ma apuc sa explic fizica elementara, pune mana si citeste si invata.

[Vizitator]

Marian, ai pus ampermetrul inlocul unei sigurante sa vezi ce arata cind la iesire ai 5A?

 

Ai 5A aratati de ampermetru sau 2,5A?

 

Si o alta intrebare:

 

Pina acum 30-40 ani, se faceau amplificatoare de 80W si de 50W cu 2N3055, scheme simetrice sau cu condensator de iesire si bootstrap, si totul era ok, banda de 20Hz-20kHz.

 

Acum de ce nu se mai poate face?

 

Ca zici tu ca au beta mic si ca Ft este de aproape 800kHz?

 

Atunci de ce mergeau si acum nu ar mai merge?

 

Hai sa fim seriosi, cu o schema capabila scoti untul din ei, in configuratie dublet/iesire prefinalii fiind BD139+BD140, adica gen cum este schema de aici.

 

Vrei sa ai comanda calumea si pentru beta mai mic?

 

Nimic mai simplu, ori folosesti triplet deep darlington pe iesire sau compus, ori maresti curentul prin VAS, atacind prefinalii corespunzator.

 

Ca tot iti place teoria, fa tu un calcul ce curent de comanda ar trebui unui dublet pe iesire 2N3055+BD139 la care finalul are beta 20 (cel mai prost caz posibil) si prefinalul 80 (ales mediu), pentru u curent la iesire de 7A peak cum zici tu ce este necesar, si apoi discutam.

 

Cei aproape 11mA ai VAS-ului din schema sint arhisuficienti.

 

Suna sters pentru ca este supracompensat, vad acolo compensare si la VAS si la prefinali si pe reactia negativa.

 

Pune mina, lipeste si experimenteaza, lasa-l pe nenea Cordell in pace, asemeni pe nenea simulator.

 

Piesele pe placa, ampermetrul serie cu alimenarea si sarcina, osciloscop real la iesire.

 

Cind am timp am sa iti fac un filmulet in care vei vedea la un curent de iesire al amplificatorului de 5A aproximativ, 2,5A trasi pe ramura, nu 5.

 

Iar un poza ta luata de pe alt site, omul spune clar sint 7A peak pe sarcina nu prin tranzistor si aia la 100W la iesire.

 

In limba engleza, "the peak current in the load" inseamna curentul de virf in sarcina (evident ca s-a referit ca este PE SARCINA), ca sa explice exact relatia de 7A peak, adica 28Vp/4R=7Ap pe sarcina.

 

Deci acei 7A peak sint PE SARCINA nu pe tranzistor sau ramura de alimentare.

 

 

[Marian]

Intelege o data pentru totdeauna ca ce masoara ampermetrul nu are treaba cu curentul de varf, zau asa chiar atat de putine ai invatat din experimentele tale? Chiar trebuie sa-ti bati tu joc de orice topic constructiv? Curentul de varf este una, curentul rms e alta, pune si tu mana si citeste sa aflii pe care din ele il indica un ampermetru.

[hpavictor]

Leco este încă moderator pe acest forum ?

Chiar nu vedeti ca face trolling permanent ?

[Marian]

Pur si simplu nu inteleg cum este posibil sa ai atatea realizari si sa nu intelegi notiunea de curent de varf... imi explica si mie cineva acest paradox?...

[Vizitator]

Deci marian sa te lamuresc unde gresesti:

 

In poza de mai sus, in care ti-am subliniat eu cu rosu, si o mai pun inca o data si aici, acel user spune concret si corect, ca avem 7A peak pe sarcina, adica la iesire, pentru puterea de 100W la 4 ohm.

 

Adica 20Vrms=28Vpeak impartit la 4 ohm sarcina egal 7A peak.

 

Este foarte corect, nu am zis ca nu.

 

Tu gresesesti aici:

 

Tot la 100W pe 4 Ohm ai o tensiune de varf prin sarcina de 28V, si deci un curent de varf prin tranzistor de 7A, ori noi trebuie sa ne asiguram o buna functionare pentru acel varf pentru ca doar el reproduce sinusoida aia corecta despre care vorbesti.

 

 

 

Deci la asta ma refer:

 

 Printr-un singur  tranzistor final va trece un curent de 3.5A peak (nu 7A cum ai zis mai sus) si asta doar in semiperioada cind conduce, adica jumatate din curentul prin sarcina, amplificatorul lucreaza in contratimp, fiecare parte conduce cite o semiperioada T/2 si evident jumatate din curentul de la iesire.

 

Aici este o clasa AB in contratimp, fiecare conduce cite 1/2 de alternanta, si 1/2 din curentul total la iesire, fie el peak, rms sau mediu.

 

Clasa A cu un singur final in care I out (peak) in circuitul lui de colector sau emitor  este I out peak pe sarcina, acolo da, ar fi corecta afirmatia ta. 

[Marian]

NU LECO!!!

 

Pur si simplu nu intelegi ce-i ala curent de varf si ce-i ala curent rms, ce-i mai rusinos nu este insasi faptul ca nu stii, ci incapatanarea cu care insisti in elucubratiile tale pentru care pur si simplu nu are trebui sa ti se permita sa postezi pe forum la amplificatoare, mergi pe diyaudio pe la topicurui serioase cu astfel de enormitati, o sa te convingi si singur de fapt cat de "experimentat" esti tu.

 

 

Imaginea aia se numeste unda sinus, enumar cateva dintre marimile sale:

 

-Frecventa => este numarul de cicluri complete ( plus si minus ) pe secunda;

-Perioada => este timpul care trece intre 2 semialternante de aceeasi polaritate;

-Semialternanta pozitiva => este jumatatea de sus de deasupra a liniei punctate, este portiunea cu plus a undei;

-Semialternanta negativa => este jumatatea de jos de dedesubtul liniei punctate, partea cu minus a undei;

-Vp => Voltage Peak => este tensiunea de varf a sinusoidei, raportata la masa, este tensiunea dintre linia punctata din mijloc si varfurile sinusoidei;

-Vpp => Voltage Peak to Peak => este tensiunea varf la varf, de data asta nu mai este raportata la masa, ci este tensiunea dintre 2 varfuri de polaritate opusa, si este dublul Vp;

-Vrms => Voltage root means square => este tensiunea de varf impartita la radical din 2, adica Vp/sqrt2, sau altfel spus este Vp*0,707;

 

Acuma pune si tu o sarcina rezistiva pe o astfel de unda si incearca sa deduci singur ce marimi ai pe acea rezistenta, ce tensiuni si ce curenti. E simplu, si tine de fizica elementara, adica de la scoala, la care ore pare ca nu ai prea dat.

 

Sau hai sa o luam altfel, etajul final pur si simplu trage sarcina pe rand spre cate una din ramurile de alimentare, astfel incat fiecare ramura a etajului final reproduce doar o semialternanta din acel ciclu ( ca vorbim de clasa B la volum maxim ), sa presupunem un etaj final complementar ( adica NPN sus si PNP jos ), sa ne oprim pe un instantaneu in care ramura pozitiva este pusa sa reproduca semialternanta pozitiva, ignorqam pentru moment biasul, asta presupune ca ambele finale ( atat NPN cat si PNP ) au plus in baze, NPN cu plus in baza se deschide, PNP cu plus in baza se inchide ( e lege de necontestat ), ignoram si saturatia finalilor si presupunem faptul ca pot sa duca sarcina pana direct la alimentare ( 30V pe ramura spre exemplu ), asadar sarcina este conectata in acel instantaneu intre masa si ramura plus a alimentarii deci curentul prin ea este 30V/R, si cum in acel instantaneu finalul de jos e blocat deoarece are plus in baza si PNP-ul se blocheaza cu plus in baza, inseamna ca intreg acel curent de 30/R il suporta doar finalul de sus, acela este curentul de varf si este cel corespondent varfului sinusoidei, este un curent mare dar pe perioade foarte mici, foarte scurte, fara el sinusoida pur si simplu NU POATE FI REPRODUSA!!! Insa ampermetrul nu pe el il masoara, acest curent de varf este asigurat de energia din electroliticii de filtrare, si in functie de valoarea sa se dimensioneaza condensatorii de filtrare ai sursei la capitolul Iriplu, pentru ca ei trebuie sa-l suporte.

[modoran]

Leco, ca prin fiecare tranzistor sa circule jumatate din curentul prin sarcina ar trebui sa fie conectati in paralel, nu ? Asta e o regula elementara, nu ?

 

Ori daca fiecare tranzistor conduce o semiperioada, iar celalalt este blocat este ca si cum nu ar fi conectat, nu ? Ia mai gandeste-te la afirmatiile tale.

 

 

Ce se intampla daca cele 2 semialternate au amplitudini diferite ? 

[Vizitator]

Marian, stii ce este un amplificator in contratimp cu 2 tranzistori finali care fiecare conduce jumatate din acea sinusoida?

 

Cel alimentat cu plus corespunde alternantei pozitive "partea de sus cum o numesti tu", adica jumatate din perioada, cea pozitiva, cel de pe alimentarea negativa corespunde alternantei negative, adica cealalta jumatate de alternanta, cea negativa. 

 

Hai sa iti spun simplu.

 

Avem un amplificator alimentat simetric cu +/- 40Vcc.

 

Avem la iesire 20Vrms pe 4 ohm, adica fix 100W.

 

Curentul indicat de ampermetrul serie cu sarcina va indica 5A rms.

 

Corect pina aici?

 

Buun.

 

Intrebare:

 

Pentru 5A rms la iesire, consumul din fiecare ramura este de 2,5A, cum am spus sau nu?

 

Trecem pe peak

 

 

20V rms la iesire, corespund la 28volti peak, in acest caz, curentul de iesire este de:

 

28Vpeak/4 ohm=7 A peak.

 

Deci curentul peak pe sarcina este de 7A.

 

Mai afirmi ca prin tranzistor trece un curent de 7A peak, sau este doar jumatate, fiind 2 tranzistori in contratimp, push pull cum am spus?

 

Astept!

[Marian]

Esti fenomenal!

 

Chiar tu ai pus o schema care nu face decat sa confirme ce zic eu si tu tot nu pricepi? renunta ca te faci singur de ras...