Inca un amplificator...

[sk24bpo]

Semnalul USB 3.0 are fronturi de circa 200ps. Are si tensiune suficient de mare iar daca intereseaza doar fronturile, nu mai conteaza in ce logica este trenul de impulsuri.

 

USB 2.0 are fronturi intre 4ns si 20ns, deci si acesta poate fi folosit.

Editat Noiembrie 13, 2021 de sk24bpo

[Akos]

Sunt foarte ok observatiile de mai sus cu amendamenul ca iesirea trebuie sa fie axat pe zero si aceasta nu se poate face cu un simplu condensator pentru ca ea asigura axarea pe zero numai daca factorul de umplere este riguros 50% si pe urma nu trebuie uitat ca amplitudinea de iesire nu e fixa ci trebuie sa fie variabila si cu impedanta de iesire constant (de exemplu de 50 ohmi)

Editat Noiembrie 13, 2021 de Akos

[Shambala]

Am mutat la Discutii diverse" comentariile despre acel "micro atelier" - https://www.elforum.info/topic/149675-asa-ar-trebui-sa-arate-micro-atelierul-unui-hobby-st-in-ale-electronicii/#comments

 

[Akos]

D-le @Shambala, ma bucur ca ati decis sa nu-l considerati off-topic. Subiectul acesta parca se cere comentat.

[Akos]

 

Cum va plac aricii ? Pentru ca mi-emi plac asa:

 

 

[Akos]

Aricii de mai sus reprezinta pasul urmator in constuctia acestui amp si anume analiza detaliata al fiecarui etaj. Am inceput cu autobiasul, pentru ca un curent de repaus corect ales si stabil este vital in functionarea corecta al intregului amp, dupa cum a subliniat si @Marian. Daca e prea mare se incing treburile si daca e prea mic cresc distorsiunile. Pentru irfp-uri cele mai mici distorsiuni se obtin la cca 160mA - 180 mA. Cu aceste valori, daca nu esti atent se cam incalzesc finalii si pot sa se ambaleze si totul s-o ia razna. Din cauza asta am hotarit ca un autobias este important. Am testat mai multe variante de autobias si in final am ramas la varianta in care informatia despre curentul de repaus este obtinut dinamic prin determinarea minimului de tensiune pe rezistentele din sursele / emitoarelor tranzistoarelor finale. Schema cu care am facut masuratorile de pana acum este mai jos. E o schema buna, functionala. Este o asa zisa baza de discutii.

 

[Akos]

In aceasta etapa am inceput sa optimizez ca sa obtin o schema cu care sa merg mai departe. Primul lucru care necesita o ajustare fata de schema de mai sus a fost o compensare a operationalelor folosite. Fara ele au tendinta de a oscila. Cu un condensator in paralel pe R11 de cca 220pf s-a rezolvat. Frecventele mai mari de 100kHz au fost taiate. O alta problema a fost optocuplorul. Avind o caracteristica prea abrupta nu prea se putea face un reglaj frumos, liniar. Asa ca, dupa indelungi cugetari, am optat pentru o varianta de reglaj cu ajutorul unor generatoare de curent comandate de semnalul de eroare. Cu acesta reglajul se face lin si elegant. O alta problema a fost la pornire. Autobiasul trebuie sa porneasca prin asigurarea unui curent de repaus minim si sa creasca liniar in decurs de cateva secunde pana la valoarea finala. Acesta l-am obtinut prin conectarea lui C3 si R14 la linia de out. In final, cea mai mare problema il reprezenta ca la semnal de amplitudine mare  se modifica curentul de repaus. Nu mult, dar pe mine ma deranjat. Asa ca am conceput o schema prin care deconectez cu un jfet semnalul de eroare de la regulator si tensiunea de reglaj ramine memorat in C11.

Schema rezultata este destul de stufoasa. Asta e. As aprecia comentarii legate de solutiile adoptate si nu de cate lopeti de piese am ingropat in acest montaj.

 

 

[Akos]

  In schema de mai sus D6 si T3 au un rol foarte important. Ele limiteaza semnalul la +-0,6 V in jurul tensiunii de referinta de 7,5 V. Acest semnal limitat va ajunge la redresorul de precizie care va determina minimul ei. Faptul ca semnalul este limitat face ca redresorul sa lucreze in parametrii optimi (sa nu apuce sa lucreze la semnale foarte mari care sa-l duca in regimuri neliniare). Initial in locul jonctiunii BE lui T3 am folosit o dioda. Dar pe urma m-am gandit sa ma folosesc jonctiunea BE si de pe colector sa culeg semnalul care comanda jfet-ul Q4. Mi s-a parut o solutie ok. Ca sa nu se satureze T3 am limitat tensiunea lui de colector cu Z2. Pana aici toate bune si frumoase. Si atunci mi-a venit ideea unei limitari si mai eficiente al semnalului prin care si operationalele IA si IB sa nu fie supracomandate. Si toate astea cu o singura dioda, cu D9.

 

  

Editat Decembrie 6, 2021 de Akos

[Akos]

Toate testele de pana acuma le-am facut cu generator de semnal. Ca sa nu am surprize, am continuat sa testez autobiasul pe muzica. Pentru teste am folosit niste boxe buchardt de 4 ohmi. Producatorul se lauda cu parametrii boxelor. Testul a constat in a pune muzica la volum maxim suportabil si din cand in cand sa apas butonul mute si sa citesc curentul de repaus. Asta pornind cu radiatoarele de la temperatura camerei pana la peste 60 de grade. (Ca asa place ardeleanului, sa fie peste 60 de grade !). Testul a durat cca 30 de minute. Consumul citit pe ampermetrul sursei in repaus a fost 0,72 A . Din acestea cate 150mA per fet adica 0,6A si 0,12A consumul hec+frontend. Se pare ca e ok. De curiozitate am testat fara  Q4 si Q5, adica fara a memora informatia de curent pe perioadele in care semnalul este mare. Nu am observat nici o diferenta. Este foarte probabil ca o sa elimin acest etaj. Mai las sa sedimenteze ideea.

[Sharky]

Is curios ce se intampla tranzitoriu in acele perioade, fara memorare.

PAna la urma semnalul e simetric, ca nu ai cuplaj in DC.

 

Felicitari pt determinare! E un proiect interesant.

[Akos]

Pe oscilograma din filmare, mov este semnalul din sursa lui Q2, verdele din drena lui Q1, albastrul din colectorul lui T3 si galben din pinul 8 al IC.

 

 

 

 

[Akos]

Se vede frumos cum semnalul albastru urca pana la cca 0,1V cand intra in conductie D9 si semnalul verde care arata cum este tinut intre aprx 7,5V si 6,8V cu ajutorul diodei D6 si al jonctiunea BE al lui T3.

[Akos]

  Imi pare rau ca nu am deschis un topic separat pentru autobias.  Fiind amestecat in acest topic de amplificator se urmareste greoi subiectul. Asa ca daca cineva e interesat de acest subiect ,si de voie, de nevoie va parcurge postarile privitor la acest subiect, sigur va pomeni in acest timp mai multe nume de sfinti, zei sau diverse organe de reproducere feminine sau masculine. Dar acuma e prea tarziu. Mai vreau sa prezint doar o singura varianta de autobias. Nu ca s-ar epuiza variantele dar pentru mine sunt suficiente. In total am experimentat 8 (opt) variante (inclusiv ultima pe care urmeaza sa o prezint in continuare).

 

Editat Ianuarie 9, 2022 de Akos

[Akos]

Primele postari despre autobias incep pe la pagina 22.  In continuare va prezint o varianta care se bazeaza pe patentul US4237425 al lui David A. Spiegel. La inceput am implementat aceasta varianta cu tranzistoare si a fost relativ ok. Problema cu acest design, si nu numai cu acesta ci cam cu toate pe care le-am experimentat, este ca curentul de repaus se altereaza daca frecventa sau amplitudinea semnalului audio se modifica.  Acest fenomen este vixibil masurind tensiunea pe C11 la diverse amplitudini si frecvente. Fiecare schema de autobias are un asa numit C11, adica un condensator care integreaza tensiunea de comanda al curentului de repaus. Cat de stabil este tensiunea pe el atit de stabil va fi curentul de repaus. Variantele experimentate au imbunatatit acest comportament, dar nu s-a eliminat de tot.

[Akos]

   Cauza acestui neajuns  (la care am ajuns in urma unor indelungi cugetari...) se datoreaza timpilor foarte scurti de masurare al curentului de repaus. Adica, determinarea curentului de repaus se face in intervalul in care ambele brate ale finalului conduc un curent mai mic sau egal cu valoarea curentului de repaus. In figura se vede cand I1 si I2 sunt intre +- curentul de repaus. Cand conditia este indeplinita, rezulta un timp de masurare tm, dar care este de ordinul microsecundelor !!!

Asa ca in aceste conditii se necesita comparatoare foarte rapide. Sunt din astea dar de regula comparatoarele foarte rapide se alimenteaza la 5V, au consum mare, varfurile pe alimentare sunt mari, sunt foarte susceptibile la oscilatii, au ofset relativ mare. Se complica schema si nu in favoarea unor parametrii mai buni ci pur si simplu pentru o functionare relativ decenta. Sau in varianta precedenta de autobias, in care se determina valoarea minima al tensiunii pe cele doua rezistente din sursele finalilor trebuie operationale ultrarapide care au cam acelasi neajunsuri ca si comparatoarele ultrarapide.