Teorie Amplificatoare

[dacianu11]

Acest articol va fi prezentat free pe forum sau in vreo alta forma (carte, revista, etc)?

[flomar60]

Free- pt. toti- dar , nu stiu pe care forum , acesta sau celalalt-TEH......acolo sunt flomar...

[dacianu11]

Nu v-ati gandit sa scrieti o carte? Adica...e frumos din partea dvs sa puneti articolul pe forum pentru toata lumea, dar la cat ati spus ca e de complex, m-i se pare o munca titanica. Binefacere, binefacere, dar si munca trebuie platita. Oricum eu ca incepator si pasionat de electronica, sunt dispus sa platesc pentru astfel de informatii complete.Dar pana o sa apara articolul dvs, poate discutam cel putin in linii mari, despre schema postata mai devreme.

[UDAR]

@dacianu11 Asa cum intuiesti , ceea ce doresti nu prea se poate . De la ce nivel sa inceapa cel care ar dori sa comenteze schema ? De la ce este un amplificator ? De la clasele de functionare ? Sau poate chiar de la ce e tranzistorul si ce vrea el ? Propun sa asteptam seria de articole promisa de @flomar60 - este o actiune plina de curaj ! Nu radeti, stiu ce spun . Pana atunci , imi asum si eu sarcina ( si riscul ) de a contribui cu ceva la acest topic. Pana deseara , un mic articolas ( 2-3 pagini ) despre oglinzile de curent cu aplicare spre amplificatoare audio. Apoi, in functie de feedback ( pozitiv sau negativ) , voi mai vedea.

[franzm]

Haideti sa punem link-uri spre lucrari consacrate din domeniu. E drept ca cititorul trebuie sa filtreze informatia, dar asta e.

http://www.asrr.org/index.php?option=co ... &Itemid=76

[Marian]

Subscriu la parerea colegului @UDAR, este cu adevarat un act de curaj sa te apuci sa scrii articole despr orice domeniu ce tine de audio, asta si pentru ca este sever afectat de subiectivism si deci parerile sunt foarte impartite, fiecare are standard-ul sau de calitate, fiecare arhitectura preferata, fiecare solutiile preferate, totusi astept si eu cu interes articolul colegului @Flomar, pana atunci de cum am timp ( azi sau cel tarziu maine ) voi prezenta eu o descriere cu ceva detalii pe scurt a schemei IPA300, sper sa ajute.

[dacianu11]

Imi cer scuze pentru ca nu v-am spus nivelul la care ma aflu eu, pentru a sti de unde sa porniti. Pai.. stiu ce este un amplificator, dar nu prea stiu ce se intampla pe acolo. Cunosc principiul de functionare al tuturor componentelor electronice, incepand de la rezistente pana la triace (cat am putut sa invat de pe internet). Am facut destule montaje electronice (surse in comutatie, surse reglabile, termometre, termostate, amplificatore cu integrate sau fara, incarcatoare si multe alte brizbrizuri), la care aproape la toate le-am inteles principiul de functionare. Cu amplificatoarele am inceput de putin timp, (1 an, iar cu electronica cam 3 ani) dar nu le-am inteles principiul de functionare si nici nu stiu clasele in care se impart. Sunt incepator, dar vreau sa invat.Va multumesc!

[sk24bpo]

Mare atentie, cascoda care impedanta de iesire foarte mare si nu e indicat sa fie folosita extensiv, trebuie integrata in schema cu mare grija.Daca nu ma insel si tin bine minte, si faza e afectata suplimentar. Eu as recomanda selectia unor tranzistori potriviti in VAS , asa cum a sugerat initial si Marian, e mai simplu si mai sanatos daca nu esti "beton" la teorie.

[Marian]

Asa cum am promis revin cu ceva explicatii pe scurt la adresa IPA300 despre care s-a cerut informatii.

 

Schema se axeaza pe arhitectura clasica cu 3 stagii:

1.-Intrare;

2.-Amplificator in tensiune-VAS;

3.-Iesire-Etaj Final;

 

Pentru a face mai usor de inteles arhitectura iata una din cele mai simple variante :

 

Am trecut in schema doar tranzistorii de baza si am pus acele casute care descriu pe scurt rolul circuitelor pe care le reprezinta.

 

Intrarea

Q1 si Q2 alcatuiesc un amplificator diferential PNP simplu avand o sursa in emitor si o sarcina in collector, o intrare inversoare la baza Q2 unde se realizeaza bucla de reactie, si una neinversoare la baza Q1 unde exista si un anumit filtru si unde se injecteaza semnalul. Asa cum numele o sugereaza, acesta amplifica diferenta dintre 2 semnale, cel de la IN+ care provine de la sursa de semnal si cel de la IN- preluat de catre bucla de reactie, de la iesire.

 

-Sursa diferentialului uneori se foloseste de o simpla rezistenta care limiteaza curentul cu care acesta este alimentat in functie de alimentare ( I=U/R ) sau se foloseste un generator de curent constant, solutie care inbunatateste performantele din mai multe puncte de vedere.

 

-Sarcina diferentialului se foloseste in variantele simple de o singura rezistenta in colectorul primului tranzistor, alteori de cate o rezistenta pentru ambele colectoare, sau o oglinda de curent, fapt care de asemenea inbunatateste performantele.

 

Amplificator in tensiune - VAS

Acesta se poate considera ca asigura amplificarea in tensiune a montajului, se foloseste de un emitor comun comandat de diferential, este vorba despre Q3 evident. Acesta are in colector un circuit de bias si o sarcina. R1 asigura o degenerare in emitor care inbunatateste punctul dinamic de functionare al tranzistorului, din acelasi motiv se foloseste uneori degenerare si la emitoarele diferentialului. C1 este asanumitul C-Miller, sau C-Dom, acesta constituie o varianta simpla de compensare a amplificatorului ( mai sunt multe alte versiuni de compensare ), lucru necesar stabilitatii acestuia. Se pune un pol dominant la o frecventa prestabilita care sa asigure o caracteristica bode buna relativ indiferent de frecventa, In esenta se asigura faptul ca reactia negativa nu devine reactie pozitiva la o anumita frecventa, fapt care ar produce si oscilatii.

 

-Biasul asigura o polarizare minima permanenta a etajului final si deci un anumit curent de mers in gol prin acesta. Uneori se folosesc doar niste diode, alteori diode+semireglabil, sau un circuit numit pe scurt superdioda ( sau in engleza, Vbe Multiplyer ).

 

-Sarcina VAS uneori se foloseste de o retea de bootstrap, alteori de generator de curent constant.

 

Etajul final

Acesta este stagiul care asigura comanda de putere a sarcinii ( Difuzorul ), mai simplist spus, preia semnalul amplificat in tensiune de la VAS si il amplifica in curent, de aici si ideea de buffer intre VAS si sarcina constituita de etajul final, ideie vehiculata in unele documentatii. Etajul final este alcatuit evident de Q4 si Q5, in cazul de fata MOS, un etaj final complementar simplu, mosfetii spre deosebire de bipolari nu cer neaparat rezistente de putere daca nu se foloseste si un circuit de limitare, de asta aici lipsesc. R4 si C2 formeaza un filtru folosit la iesire care stabilizeaza amplificatorul la frecvente mari, uneori se mai foloseste si o inductanta serie care stabilizeaza amplificatorul la sarcini capacitive.

 

Acuma sa trecem la IPA300, a carui schema poate parea complicata la prima vedere dar se foloseste de aceeasi configuratie de baza pe care tocmai am descris-o, difera doar solutiile constructive folosite.

 

Intrarea este un diferential NPN, T1 si T5, cu degenerare in emitoare R5 si R10, un reglaj al simetriei asigurat de VR1, care regleaza offset-ul ( tensiunea continua ) de pe iesire.

 

-Pentru alimentare se foloseste un generator de curent constant, alcatuit de T4, D1, D2, R7 si R11. Cele 2 diode ofera o tensiune de referinta pentru baza T4, in principiu 2 caderi de dioda, prima se duce pe jonctiunea BE la tranzistor iar cea de a 2-a pe R7 si seteaza astfel curentul maxim admis I=U/R. R11 asigura sarcina pentru cele 2 diode. Solutia nu este una foarte precisa deoarece caderea de tensiune de pe diode poate varia in functie de temperatura jonctiunii dar mai ales de curentul de sarcina prin ele, si acesta din urma variaza sensibil cu alimentarea, per ansamblu asta face ca referinta oferita de cele 2 diode sa varieze si evident o data cu ea si curentul, totusi este o solutie mult mai buna decat o simpla rezistenta. Evident exista si generatoare mai precise, dar si mai complicate. R6 asigura o anumita cadere de tensiune in functie de curentul de la generator, o solutie folosita uneori la alimentari mai mari pentru a limita tensiunea de pe diferential si disipatia.

 

-Sarcina diferentialului este constituita de catre o oglinda de curent, respectiv T2 si T3. Aici colegul @UDAR a promis ca va reveni cu un articol mai detaliat deci las detaliile pe seama lui.

 

-In baza T1 este neinversoarea si se aplica semnalul de interes. C1 asigura decuplarea intrarii de eventualele tensiuni continue provenite de la sursele de semnal. R1 si C2 un filtru RC, iar R3 impedanta de intrare.

 

-In baza T4 unde este intrarea inversoare, se realizeaza bucla de reactie, este vorba de R17, R18 si respectiv C7 si C8. Asa cum s-a mai mentionat bucla de reactie stabileste amplificarea globala a montajului in bucla inchisa, calculul simplist este A=R17/R18, adica 33k impartit la 1k, deci 33x, adica orice semnal aplicat la intrare, va fi amplificat de 33 de ori la iesire. C7 asigura faptul ca se amplifica doar smnale CA ( curent alternativ ), iar C8 este tot o forma de compensare.

 

Amplificatorul in tensiune - VAS este T6, am explicat mai sus ce face acesta, voi spune doar ca aici este unul PNP spre deosebire de NPN-ul descris mai sus. C4 este C-miller despre care am vorbit, R12 degenerarea in emitor pentru VAS.

 

-Biasul este constituit dintr-o superdioda ( Vbe multiplyer ), in principiu terminalele tranzistorului se conecteaza la un divizor rezistiv fix sau ajustabil, tensiunea de pe jonctiunea BE pica pe partea de jos a divizorului si stabileste curentul prin acesta, asta aduce o anumita cadere de tensiune pe partea de sus a divizorului care per ansamblu fixeaza o anumita tensiune la bornele acestuia ( UCE pe tranzistor ), tensiune care asa cum spuneam polarizeaza etajul final la un anumit curent minim permanent. C14 shunteaza superdioda in CA.

 

-Sarcina VAS este asigurata de catre T7 care impreuna cu aceleasi D1, D2 si R11, si in plus R15, un generator de curent constant cu limitarea aproximativ 0,7/R15. Acesta simplist spus limiteaza curentul prin VAS la o anumita valoare.

 

Etajul final este unul cvasicomplementar MOS ( doar finali canal N ), T9 si T10 asigura polarizarea corecta a fiecarei ramuri, iar T11...T16 sunt finalii propriu zis care asigura comanda de putere catre sarcina.

 

Si cam atat ar fi de zis asa cum am spus, pe scurt. Desi postarea probabil este destul de lunga, de fapt este prescurtata foarte tare, cei cu experienta stiu bine faptul ca poti scrie o intreaga carte descriind detaliat fiecare posibila solutie constructiva dintr-o arhitectura totusi simpla, nu este scopul meu sa postez romane, sper ca cele postate aici ajuta totusi la o intelegere cat de cat sumara, pentru mai multe detalii recomand studierea docfumentatiilor de specialitate care exista din abundenta.

[UDAR]

Asa cum am promis, postez si eu aici micul meu articol despre oglinzile de curent. E scris cam la viteza - ieri si azi, deci e posibil sa contina greseli pe care VA ROG sa le semnalati. In rest, sper sa fie de folos.

Oglinda de curent..doc

[Sharky]

o mica obiectie:

Bucla de reactie nu reprezinta doar cele doua rezistente. Ea e toata partea activa din amplificator. Toate etajele sunt incluse in bucla de reactie.

Cele doua rezistente regleaza doar amplificarea in tensiune.

 

Document despre AO: https://dl.dropboxusercontent.com/u/134 ... mps_2E.pdf .

ASta sunt principiile de baza, fie ca e un AO integrat sau facut cu componente discrete, fie ca e de semnal mic sau mare.

Astea trebuie intelese prima data. Apoi se intra in detalii de implementare.

[Marian]

Asa o fi, numai ca pentru cineva fara experienta mult mai usor de inteles ideea atunci cand este prezentata la modul simplist, si nu este eronat ceea ce s-a spus, bucla de reactie chiar se inchide acolo, nu te apuci sa-i descrii cuiva fineturile unui circuit pe care nu-l intelege foarte bine nici la modul elementar, de asta am fost cat se poate de scurt in explicatii, si totusi suficient cat sa se inteleaga macar superficial ideea, mai departe fiecare este liber sa aleaga ce drum pofteste, sa studieze ce doreste.

[remus68]

Filtrul de pe intrare, C1, C2, R1, ete un filtru trece banda?

Da. C1 limiteaza inferior banda redata si C2 o limiteaza superior.

 

viewtopic.php?p=1435252#p1435252

 

 

[hpavictor]

Datorită faptului ca nu se respecta regulamentul , adică incepatorii sa posteze la rubrica lor , foarte multi useri care chiar aveau ceva de spus au renunțat definitiv sa transmită din cunostiintele lor incepatorilor .Este o " problema " de aplicare a regulamentului , dar aplicat corespunzator , probabil ca ar dauna traficului .Nicio problema , întotdeauna se vor găsi alți useri cu talent pedagogic , care sa piardă timpul cu începătorii in aceasta secțiune .Altfel intra in scena " clarvazatorul " forumului , si explica el cum sta treaba , ca de la guru la începător .Dacă dragoste " e " , ce mai contează legile fizicii ?Un lucru e clar : scopul forumului nu este de a populariza știință userilor .

[Sharky]

am sters posturile inutile.Vom incearca sa pastram doar posturile concrete.Comentariile incepatorilor vor ramane doar daca intreaba ceva interesant si impulsioneaza pe cineva priceput sa scrie.Daca se alege ceva de subiectul asta il vom face sticky.