Simulari amplificatoare

[Marian]

Din pacate nu mai pot edita mesajul anterior asa ca ma vad nevoit sa postez altul dupa el, iata schema ta insa o varianta mai aerisita, poate fi citita mai usor.

[scormonel]

OK, hai sa anaqlizam. R18 si R20 sunt rezistori din Baze, deci traversati de curentul de baza al tranzistorilor din etajul diferential. printr-un tranzistor trece un curent de 1mA si daca are beta 100, atunci curentul de baza este 10 microamperi. caderea de tensiune pe o rezistenta de 470 ohmi este de 4,7 milivolti. Diferentialul are in emitori un semireglabil ce compenseaza offset-ul. 4,7 milivolti este foarte putin pentru un amplificator de putere, doar nu este de instrumentatie sa luam masuri speciale de autocompensare al offset-ului. Oricum operationalul din fata amplificatorului de putere la care este conectata R20 are un offset mai mare decat 4,7 milivolti. Daca puneam un condensator in serie cu R18, acesta trebuia sa aiba o capacitate de cateva mii de microfarazi pentru distorsiuni mici la frecvente joase. Tranzistorul pilot nu este atacat diferential ci asimetric deci sarcinile diferentialului nu este obligatoriu sa fie egale. Nu este nici o regula. Q4 este amplificator iar Q5 este un simplu generator de curent. Nu este nici o legatura intre valorile rezistentelor din emitori. R7 stabileste curentul de 5 mA prin Q5, iar R8 (care poate fi si 0) introduce o usoara reactie negativa locala pentru marirea impedantei de intrare in Q4 in vederea unei mai bune adaptari cu impedanta mare de iesire a montajului diferential. Distorsiunile extrem de mici la capetele benzii audio confirma faptul ca este un amplificator corect dimensionat (in masura in care putem avea incredere in simulare). Schema oricum este didactica si era pacat sa pierd timpul cu frumoasa aranjare a componentelor. La ce ajuta ?. Finalii prinsi fiecare pe radiatorul lui si fara izolatie, suporta lejer sa debiteze 230 W in 4 ohmi, caz in care puterea disipata de un tranzistor este de 42,55 W. Multumesc pentru timpul pierdut cu ordonarea corecta a componentelor.

[Marian]

...printr-un tranzistor trece un curent de 1mA...

Simulatorul arata ca generatorul livreaza un curent de 1,7mA asadar pe fiecare tranzistor nu este cate 1mA si 0,85 intr-o situatie ideala de simetrie, oricum caderea de tensiune pe R14 este suficienta si la aceasta valoare curentului pentru a deschide driverul ( ca veni vorba de driver, cred ca se gasea totusi un tranzistor mai bun de atat pentru functia asta ).

 

...caderea de tensiune pe o rezistenta de 470 ohmi este de 4,7 milivolti. Diferentialul are in emitori un semireglabil ce compenseaza offset-ul...

Dar tocmai ca o rezistenta este de 470 si cealalta este de 330, deci lipsa de simetrie oricum asa cum ai zis in situatia de fata acel semireglabil compenseaza destul de bine din cate vad tensiunea de ofset. Si ca veni vorba de semireglabile, ala din superdioda la 10k mi se pare cam mare, chiar si multitura de-ar fi, am micsorat modificarea valorii la reglaj la 1 zecime de procent si totusi la cea mai mica miscare a cursorului salturile sunt nepermis de mari, ai toate sansele sa pusti finalii, mai degraba un 5k multitura ar merge mai bine.

 

Oricum operationalul din fata amplificatorului de putere la care este conectata R20 are un offset mai mare decat 4,7 milivolti...

Depinde de operational care oricum la cat de mica este impedanta de intrare trebuie sa amplifice nu gluma, 2Vpp necesari pentru a deschide bine ampliful mi se pare totusi mult..

 

Daca puneam un condensator in serie cu R18, acesta trebuia sa aiba o capacitate de cateva mii de microfarazi pentru distorsiuni mici la frecvente joase...

Ok in schimb lasam inca o chestie pe seama semireglabilului din diferential, oare de ce nu sunt toate amplifurile asa?

 

Distorsiunile extrem de mici la capetele benzii audio confirma faptul ca este un amplificator corect dimensionat (in masura in care putem avea incredere in simulare).

Ai pus punctul pe proverbialul "I", tocmai ca sunt unele lucruri pe care un soft nu le poate simula, de aceea asa cum am zis o proiectare de acest fel trebuie confirmata prin realizarea practica, altfel nu prea are valoare.

 

Schema oricum este didactica si era pacat sa pierd timpul cu frumoasa aranjare a componentelor. La ce ajuta ?.

Dar mie nu mi-a luat nici 20 de minute sa rearanjez schema, deci ce timp ai fi pierdut? si cum adica la ce ajuta? pai o schema desenata cat mai aerisit si estetic este mult mai usor de citit si totodata arata mult mai bine si la urma urmei estetica este un factor important pentru multi.

 

Finalii prinsi fiecare pe radiatorul lui si fara izolatie, suporta lejer sa debiteze 230 W in 4 ohmi

Aici nu prea sunt de acord, ceea ce spui sugereaza un posibil dezechilibru termic care nu e tocmai indicat, si repet o putere de peste 200W/4Ohm pentru doar 1 pereche de mosfeti forteaza limitele lor destul de mult, lucru pe care in realitate nu l-as recomanda, un final bun nu se gaseste pe toate drumurile.

 

Concluzia ar fi ca se fac cam multe compromisuri pentru marirea puterii si inbunatatirea THD-ului, de aceea este necesara si o realizare practica pentru a confirma schema.

[hpavictor]

Tranzistorii din simulare 240 / 9240 au un SOA extrem de mare , 3A / 90V , se poate obtine ( cu radiator adecvat ca suprafata , forma si ventilatilatie ) un maxim de 180W / 4 ohmi . Curentul prin Q5 este de 5,8 mA , dupa parerea mea cam mic , din pragul diodelor zenner din grila se obtine si limitarea la scurt circuit.........Schema pare a fi OK , cu conditia introducerii unui cond de valoare mare ( minim 680 micro bipolar ) in intrarea inversoare in serie intre R18 si masa , altfel , la aparitia unor fenomene tranzitorii , arzi difuzoarele instantaneu ! Crede-ma.......

[Marian]

Tocmai de aceea am subliniat si eu lipsa acelui condensator din schema, rolul sau ( printre altele ) fiind de a se asigura ca nu se vor amplifica si diferentele dintre tranzistorii din diferential si o valoare cat mai aproape de ideal ar fi de cateva mii uF pentru ca astfel impedanta serie la frecventele joase sa fie cat mai mica, spre exemplu 4700u in acest caz la 20Hz impedanta ar fi de aproximativ 1,7Ohm, insa se poate folosi si valoarea sugerata de Dl Victor, caz in care la 20Hz impedanta serie a condului ar fi de aproximativ 11 Ohm.

[scormonel]

Este adevarat ca un condensator introdus in serie cu rezistenta de masa in reactia negativa, ar mari stabilitatea in curent continuu dar in alternativ nu ne deranjeaza impedanta ce o introduce ci defazajul ce ar deforma forma de unda a unor frecvente joase nesinusoidale. Un amplificator ca sa se poata incadra in norma HI-FI ar trebui sa amplifice corect si linear orice forma de unda de orice frecventa audio aplicata la intrare (teoretic).Daca punem muzica pe intrarea unui analizor spectral ne convingem usor de ce amalgam de forme de unda trebuiesc amplificate nu numai sinusoide. Condensatorii deformeaza salturile fie ele pozitive, fie negative de aceea le-am evitat. Pe mine nu ma intereseaza comportamentul nu stiu caror difuzoare ce nu pot reda sub nu stiu cati herti. Vreau doar sa ascult un bas curat si profund iar inaltele sa fie stralucitoare si cristaline si nu infundate. Un generator de curent cu valorile ce le-am scris in emitorii diferentialului, masurat practic da in jur de 2 miliamperi. Diodele nu sunt toate la fel. Unele au o tensiune de deschidere mai mare, altele mai mica dar in cele mai multe cazuri practice din amplificatoarele construite de mine si cu semiconductorii cumparati de la TME, am 2 miliamperi.Sunt o serie de abateri de la conceptul teoretic ce cumulate duc la erori de offset dar care pot fi compensate cu semireglabilul din emitoarele diferentialului care actioneaza numai in curent continuu deoarece in alternativ exista condensatorul C1 care uneste emitorii si conserva transconductanta etajului diferential indiferent de pozitia semireglabilului. Curentul prin Q5 este mult prea mare pentru necesitatile schemei dar l-am pus mare sa avem slew-rate mare sa se poata incarca si descarca capacitatile parazite intr-un timp scurt. Sa justific: Rezistentele din grilele finalilor sunt de 1 K. Pentru a avea pe ele 15V, prin ele va curge 15 miliamperi. Deci prefinalii sunt strabatuti de 15 miliamperi la semnal maxim. Daca au beta 100 (in practica pot avea mult mai mult la 15 miliamperi), atunci curentul de baza necesar este 1/100, deci 150 microamperi. Si 5 miliamperi este de cate ori mai mare decat 150 microamperi ?.

[radu8982]

Pun si eu o schema bunaWith V+/V++ and V-/V-- ±40V and quiescent set at 300mA, THD (50W into 8 ohms) = 0.002% @ 1kHz and 0.007% @ 20kHz. IMD = 0.0017% (50W into 8 ohms). Flat to 1MHz (-3dB). Slew rate = 300V/µS. Gain = 24. DC output offset = 1mV. No RC compensation to ground or output inductor required. All unspecified Rs 1%, MF, ¼WSunt curios de rezultatele simularii

[Marian]

Un amplificator cu finali Darlington, proiectarea apartine lui @Smilex, date tehnice:-U alimentare: +/-35Vcc-Consum maxim: aprox 2,5A-Putere: aprox 120W/4 Ohm-Impedanta intrare: 33K-Amplificare: 33-Sensibilitate intrare: max 1Vpp-Offset: 14mVcc-Curent de mers in gol al finalilor reglat la 44mA-THD: aprox 0,05% de la 20Hz pana la 20KHz ( modificarile in raport cu frecventa sunt minime )Este adevarat ca finalii sunt destul de scumpi, pacat ca in simulator nu am si alti darlington, as fi probat cu alti finali oricum sunt convins ca merge si ceva mai ieftin, de asemenea sunt convins ca inbunatatiri se mai pot aduce insa la o asemenea alimentare nu prea merita sa complici schema f mult, iar puterea zic eu ca este cel putin decenta avand in vedere tensiunea de alimentare.

[vlasin_alin]

Am modificat schema care am prezentat-o in posturile anterioare pentru 2 perechi de trazistori finali.Rezulatate in simulari LTSpice:THD 0.007% la 1khz, 7V tensiune de iesire pe 8ohmTHD 0.02% la 1khz, 50V tensiune de iesire pe 8ohmO intrebare de incepatori: puterea RMS este U^2/R sau se ia in formula valoarea efectiva a tensiunii, adica U/radical(2)?Am construit si un PCB, va rog sa imi ziceti daca sunt ceva greseli in special referitoare la probleme cu oscilatii, trasee care nu ar trebui sa fie apropiate unele de altele, etc. Multumesc

[indy666]

Daca este cu putinta atasati si fisierul .lay pentru cei care mai au ceva preferinte personale sa si-l poata modifica dupa bunul plac. Multumesc!!

[vlasin_alin]

Daca este cu putinta atasati si fisierul .lay pentru cei care mai au ceva preferinte personale sa si-l poata modifica dupa bunul plac. Multumesc!!

Daca cineva mai priceput imbunatateste proiectul meu m-as bucura sa il posteze tot aici in varianta sa mai buna, experienta mea e minima, asa ca presupun ca e loc de mai bine :daFisier .lay: http://www.upload.ro.im/upload/DOWNLOAD ... ium200.LAY

[sk24bpo]

Scormonel, in schema ta, ce rol are C1 din emitorii diferentialului ?

[scormonel]

Scormonel, in schema ta, ce rol are C1 din emitorii diferentialului ?

In curent alternativ daca emitorii sunt scurtircuitati, amplificarea etajului diferential este mare. Cand nu exista acest condensator, la frecvente ridicate amplificarea in bucla deschisa incepe sa scada si creste factorul de distorsiuni. Cu condensatorul acela montat, distorsiunile scad cu 1 pana la doua ordine de marime fata de aceiasi situatie dar fara condensator.

[sk24bpo]

Scormonel, in schema ta, ce rol are C1 din emitorii diferentialului ?

In curent alternativ daca emitorii sunt scurtircuitati, amplificarea etajului diferential este mare. Cand nu exista acest condensator, la frecvente ridicate amplificarea in bucla deschisa incepe sa scada si creste factorul de distorsiuni. Cu condensatorul acela montat, distorsiunile scad cu 1 pana la doua ordine de marime fata de aceiasi situatie dar fara condensator.

Eram sigur ca stii numai jumatate de poveste. Dar ce te faci cu diferentialul care nu este sub reactia negativa si fara degenerarea emitoarelor ofera distorsiuni din greu ? Rezistenta interna a emitorului pentru 1mA este de circa 30 ohm. Eu te sfatuiesc sa pui in fiecare emitor cate o rezistenta de 30 de ohm, chiar daca in simulare iti mai cresc usor distorsiunile.

[scormonel]

Povestile ce le scriu se bazeaza pe masuratori reale in laborator. Degenerarea in emitor se practica pentru marirea gamei de tensiuni de la intrare in care perechea cu cuplaj in emitor se comporta aproximativ ca un amplificator linear. De asemenea pentru marirea slew-rate-ului se practica degenerarea in emitor prin reducerea transconductantei. Pe mine nu ma intereseaza in cazul de fata nici una nici alta din solutii ci sa obtin transconductanta mare si implicit amplificare mare in bucla deschisa pentru a avea distorsiuni minime. Vino si executa-ma cu o schema conceputa de tine si cu performante superioare. Povestea ta cu "rezistenta emitorului" la 1mA este o poveste ce nu se regaseste in nici un manual de electronica. Care ?, cum ?, de unde ? Argumenteaza te rog.