QQE 03-12 T-Class

[RockDok]

Versiunea flyback si cablaj care intra in lucru.

[Vizitator]

da ,sursele în comutaţie sunt foarte eficiente şi stabile(dacă înglobează condensatori de bună calitate).am modificat numeroase surse pc aducandule la Uht şi Uff(control dublu Uht+Uff).PS la prima vedere poate exista  reticenţă...ce poate fi depăşită după o execuţie două.

[Mikrosha]

Salutare. 

Cu ultima schemă de amplificator nu prea sînt de acord, nu are cum să funcționeze. 

Semnalul PWM ajunge la grila lămpii, apoi e amplificat, ajunge la transformatorul din anod. Acesta nu poate fi pe ferită, pentru că o să blocheze componenta de audiofrecvență. Va fi un filtru trece jos care va bloca fix semnalul care ne interesează, și anume audiofrecvența. Circuitul de după este liniar, trece jos, deci nu are cum să o refacă. Configurații funcționale ar fi:

- Filtrare trece jos în anod apoi transformator de audiofrecvență, sau

- Transformator de impulsuri în anod cum este acum, dar redresare sincronă după, și filtrare trece jos. 

 

Am încercat și eu o configurație similară în copilărie și n-a mers. Ulterior am învățat și de ce. 

[RockDok]

Componenta de audiofrecventa este data de diferenta dintre factorii de umplere a impulsurilor care trec prin trafo. Cele doua trene de impulsuri din OUTP1 si OUTM1 se insumeaza dupa filtrele trece jos ( L101, L102, etc.) si rezulta compunenta audio. Mai bine este explicat in foaia de catalog a TA2024. Sigur voi incerca si cu trafo audio dar nu unul PP ci doua SE dar nu ar avea nici un farmec.

[Mikrosha]

Ok e adevărat că este dată de diferență cum ai zis. Dar nu o să treacă de trafo. Adică impulsurile vor trece dar valoarea medie, de frecvență mai joasă, va sta la zero. Mă rog, o să vezi, poate bag niște simulări săptămîna asta cînd am timp, să vezi despre ce e vorba.

Însumarea este totuși o funcție liniară, nu poți să zici că însumezi două semnale de frecvență înaltă și îți dă un semnal de frecvență joasă. 

Dacă vrei să scoți frecvență joasă trebuie ceva neliniar, și de aceea propusesem redresare sincronă.

[RockDok]

Poate nu m-am exprimat eu bine, nu insumez nicaieri doua semnale de frecventa inalta, un canal ajunge la un FTJ ( L101, C107) si se aplica pe o borna a dif-ului, celalalt canal ajunge la alt FTJ (L102, C109) dupa care obtinem semnalul audio inversat fata de canalul anterior si se aplica pe borna cealalta a dif-ului. Partea cu ce trece sau nu prin traf nu am inteles-o. Din cite stiu trafo nu modifica factorul de umplere al impulsurilor ce trec prin el.

[Mikrosha]

Amplificatorul clasă D (T, whatevă) variază valoarea medie a tensiunii la ieșire prin variația factorului de umplere. Nu vrem impulsuri la difuzor, ci vrem tocmai această valoare medie. De-asta ai pus filtru, corect justificat, ca să pierzi aceste armonici de impulsuri pe care nu le vrei.

Păi trafo nu modifică factorul de umplere. Dar modifică valoarea medie. Nu te gîndi la un semnal PWM de frecvență constantă, gîndește-te la un PWM modulat audio. Acesta are armonici și în banda audio, ele fiind cele necesare difuzorului. Dacă le filtrezi trece sus cu transformatorul, le pierzi tocmai pe-astea. Vei avea la ieșire un semnal PWM a cărui valoare medie va fi zero. 

Să rezum problema la ceva mai simplu. La un amplificator clasă D, înseriezi cu difuzorul 1nF, pe post de FTS. Mai merge? Nu prea.

Dacă înseriezi 1nF înaintea filtrului, mai merge? Eu zic că nu. E adevărat, trece semnalul PWM dar audiofrecvența ba.

[RockDok]

Am doua canale clasa D unul dintre ele in contratimp si ataca un dif. Clasa T patent al Tripath si imi pare normal sa folosesc termenul din respect pentru whateva au facut ei. anume TA2024. PWM prin definitie este o frecventa constanta modulata in Pulse Width. In acest caz vre-o 100kHz.

[Mikrosha]

Da, cunosc clasa T, am studiat-o cînd erau la modă, într-adevăr e o chestie genială, în loc să folosească modulație doar prin variația factorului de umplere, folosește modulator delta-sigma de ordinul 1 sau 2. În felul ăsta se reduce zgomotul de eșantionare. Sunetul este într-adevăr superior.

Să revenim.

Este prin definiție un semnal modulat, corect, dar prin modulație spectrul este afectat. Dacă ar fi în spectru doar 100Khz, atunci difuzorul ar fi mut.

Vreau să-ți arăt spectrul unui semnal PWM de frecvență fixă de 100KHz modulat cu 1KHz.

Vezi că audiofrecvența este tot acolo. Spectrul audio se păstrează la 1KHz, dar îl regăsim copiat identic la 100KHz, la 200KHz, și tot așa. Asta înseamnă modulare. Pentru difuzor nu contează decît acel 1KHz. Dacă pierdem semnalul de 1KHz, filtrul trece jos nu mai poate reface semnalul.

Dacă tot nu te-am convins continui simulările. 

Editat Iulie 20, 2016 de Mikrosha

[RockDok]

Deci nu avem numai o modulatie a factorului de umplere ci mai avem inca o modulatie sigma-delta. Mie imi pare de-a dreptul curios. OUTP1 este iesirea dintr-un amplif D. OUTM1 este o iesire D ce are la intrare in PWM semnalul audio defazat. Fiecare canal trece printr-un FTJ si se aplica pe dif. Din pacate nu imi dau seama unde gasesc eu chiar si 1kHz pe OUTP1 sau OUTM1 desigur 1kHz injectat pe intrarea audio. La repezeala o poza de pe net apropiata ca si idee. Nu sint figurate filtrele. Recunosc faptul ca sint mult in afara zonei de confort in subiectul asta dar pina nu inteleg de ce nu ar merge nu ma las chiar daca asta inseamna sa-l fac practic. Pun osciloscopul pe un TA , ii injectez 1Khz si daca-l vad pe el kHz-ul in  OUTP1 si OUTM1 va fi interesant. Cred ca are si analizor de spectru Fluke-ul pe care-l am la dispozitie.

Editat Iulie 20, 2016 de RockDok

[darius_bv]

Salut! Doar din curiozitate tehnica va intreb ce astaptari aveti de la aceasta configuratie, procesare digitala si amplificare analogica? Principial vorbind, un amplifiator  bun trebuie sa aiba amplificarea mai mare decat 1 si faza cat mai apropiata de zero in banda dorita. Orice procesare digitala introduce intarzieri (esantionare, modulare, filtrare, etc) si genereaza probleme suplimentare (jitter, rejectia semnalelor  de clock). As folosi fara retinere microcontrolere in partea de comanda-control (bias, CCS, soft-start, volum), nu si in calea de semnal. 

 

P.S. Cu cativa ani in urma marele premiu la concursul organizat annual de Microchip Technology l-a luat un tip care a venit cu un amplificator cu tuburi folsoind in partea de control dsPIC. 

[Mikrosha]

@Rockdok

Și eu am folosit în simulare o schemă identică pentru a obține forma de undă prezentată mai sus.

 

Stai liniștit, și eu îmi doresc foarte mult să-ți iasă proiectul, e de departe cea mai interesantă idee în mult timp la această secțiune. Nu vreau să critic, nici nu vreau să abandonezi proiectul, întrucît este foarte interesant. Vreau doar să te ajut, chiar îmi doresc să iasă un lucru bun și funcțional. Momentan vreau să îți arăt ce raționalizezi greșit, apoi să discutăm împreună cum să-l facem să meargă.

Tu ai înțeles foarte bine lucrurile din punct de vedere circuitistic, dar nu prea îți este clar din punctul de vedere al analizei de semnal. 

Fii atent. 

Ideea din spatele unui amplificator clasă D este să folosești elementul activ în cele două regimuri unde disipația este aproape nulă. În acest fel obținem la ieșire un semnal modulat foarte puternic distorsionat. Adică așa cum ai zis, avem și un semnal dreptunghiular de 100KHz care este acolo no matter what. Dacă nu aplicăm nimic la intrare, semnalul nu se schimbă. Avem la ieșire doar semnal dreptunghiular. 

Dar tu știi deja partea asta. 

Dacă aplicăm semnal sinusoidal, factorul de umplere variază. La început să zicem 10%, următorul 11%, etc et etc. Noua perioadă a semnalului nu mai este 10us este 1ms. Adică semnalul se repetă identic după 1ms. Avem în această perioadă o fundamentală audio, iar spectrul acesteia este copiat identic la multiplii frecvenței de comutație. 

În difuzor vrem doar fundamentala. De aceea facem filtrare trece jos. Filtrul este un element liniar, el nu poate schimba frecvența. Poate doar să oprească anumite componente spectrale și să lase să treacă altele. Gîndește-te că dacă am avea doar 100KHz la ieșire, așa cum ți se pare momentan, ieșirea filtrului trece jos ar fi...nimic! 

 

Hai să vezi cum arată semnalul PWM filtrat.

Schema este cea pe care ai desenat-o și tu, cea mai comună metodă de generare PWM cu frecvență fixă. Am făcut 2 filtre de aceeași frecvență, de ordin 1, unul trece sus și unul trece jos.

Cu verde este semnalul PWM. Îl recunoști.

Cu albastru este semnalul PWM filtrat trece jos. Sinusul, frumos, elegant.

Cu roșu în schimb este semnalul PWM filtrat trece sus. Iată cum factorul de umplere se modifică, cum foarte bine ai zis. Dar valoarea medie a semnalului se rămîne zero. Observi, cînd crește factorul de umplere, forma de undă se deplasează în jos, și viceversa. Ei bine, acest semnal a pierdut o bună parte din fundamentală. Din el nu prea mai extragem semnal audio, decît mai slab. Iată:

Semnalul PWM are pe la 10dB și fundamentala și armonica. Semnalul FTJ are fundamentala încă acolo, dar a pierdut armonicile superioare cu vre-o -20dB.

Semnalul FTS a pierdut cam 15-20dB pe fundamentală dar își păstrează armonicile. 

Vezi cum te poate păcăli osciloscopul.Doar pe osciloscop o să vezi semnalul dreptunghiular la 100KHz cum își modifică factorul de umplere, o să zici @Mikrosha am avut dreptate. 

Te rog să te uiți cu analizorul de spectru, doar să fii sigur că acoperă toată banda de la 100Hz la măcar 200KHz. Vezi cîte eșantioane iei, că trebuie să prindă atît fundamentala de 1KHz cît și măcar frecvența de comutație de 100KHz. Altfel, din nou, o să ți se pară că una din ele nu există. 

 

Repet, nu vreau să critic. Nu vreau să abandonezi proiectul. Vreau să te ajut să faci o versiune funcțională. 

Editat Iulie 21, 2016 de Mikrosha

[RockDok]

OK, asta inseamna ca TR101 si TR102 trebuie sa dispara iar TR103 si TR104 trebuie sa fie trafo SE audio clasice. Acestea vor avea si rolul de FTJ.

 

Voi face totusi urmatorul experiment, TR101 si TR102 pe doua inele de ferita identice. 4sp primar, intrare OUTP1 respectiv OUTM1 cu 1/2 Vcc,  8sp secundar ce vor intra in FTJ-uri si dif. TR101 si 102 sint FTS-uri, nu ar trebui sa aud nimic in difuzor.

 

Nici o grija nu ma descurajez chiar asa cu una cu doua, chiar multumesc pentru timpul pe care-l pierzi ca sa-mi bagi mintile-n cap.

[Mikrosha]

OK. Eu între timp o să încerc demodularea sincronă să putem folosi transformatoare de comutație. Ideea ar fi ca după transformatoarele în comutație care pierd componenta audio, prin demodulare, să mut spectrul impulsurilor înapoi în banda audio. Voi simula ideea cu redresare sincronă și postez aici dacă descopăr ceva frumos. 

 

Totuși în acest caz, s-ar preta mai bine lămpi de comutație, gen EL500, 6П36С, 6П13С, 6П45С, 6Э5П, 6Ф5П, etc. Treburi d-astea. Nu vrem putere disipată mare la anod, ci mai degrabă un catod baban capabil să dea cît mai mare în impuls. În fond vrem să le folosim doar la blocare și saturație. QQE03-12 se saturează la curent cam micuț.

[RockDok]

Am zis sa pornesc de la QQE03-12 sa vad ce iese. Ar fi draguț GMI6 dar are niste condiții de lucru de te ia cu friguri.