Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av YD1150 »

Med trafon på anod eller drain-sidan i det här fallet med Knoppsons förstärkare.

Har en Philips rörradio med 2 x ECL82 i PP med just en sparkopplad utgångstrafo
till 800 ohms högtalare och då ligger högtalarkontakterna (finns även yttre kontakter) på ca +180V över GND !
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Menar du att jag inte ska ha nån sekundär, då eller?

Bara två primärer som är tappade nära mittampen, på tips från coachen (soundbrigade)?

Detta är ju faktiskt lite käckt för då slipper jag ju linda en hel sekundär också (läs dryga 10m extra tråd).

Det här kommer plötsligt, jag måste få fundera lite.

Men vänta nu, det går inte!

Högtarens impedans skall nämligen inte transformeras upp, den skall transformeras ner (från 4 Ohm till 2 Ohm per trissa närmare bestämt) och jag kan väl bara transformera upp högtalarens impedans på detta sättet?

Fast PP ska jag ha från 4 till 8, där är det en upptransformering så om man ser de båda primärerna i sounbrigades fina schema som en enda primär som då ska se 8 Ohm från en 4 Ohm högtalare, då blir ju varvförhållandet sqrt(2), dvs upptransformering, men blir det så?

Om det blir så så funderar jag på att linda i "serie" så att mittappen-tåtarna sticker ut på samma ställe, sen tappar jag bara på båda sidor om mittappen fast det blir inte så lätt, bättre är att stoppa där man vill ha högtalaren, skrapa och löda och sen bara linda på resten.

282 primära varv (tot) hade jag ju tänkt, om detta motsvar 8 Ohm reflekterat från 4 Ohm så ska sekundären mycket riktigt vara på mina redan beräknade 200 varv och detta alltså runt den "jordade" mittappen dvs +/-100 varv från mittappen är sekundären, blir detta riktigt?

Iom denna extrema symmetri känns det annars som om jag har en fjärdedel av högtalarimpedansen (ty halva antalet varv per sida om mittappen), transformerat som 141/100, i kvadrat och taget gånger 1 Ohm blir detta mina önskade 2 Ohm.

Det är helt klart intressant att slippa linda en toroid med onödiga 200 extra varv, tack YD1150!

MVH/Roger
PS
Högtalaren kommer tydligen få nära Vcc ut på tamparna (fast dom är lika stora på varje tamp och därmed ingen DC till högtalaren). Jag är lite övertydlig nu men jag lindar ena sektorn 41 varv MOT mittappen, löder där på en tåt och lindar 100 varv till (där är sedan mittappen), sen spegelvänder jag den andra primärens lindning så att jag även där kan börja med 41 varv, löda och linda klart 100 varv varvid mittapp-tåtarna möts på mitten.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av YD1150 »

200varv på en toroid är rätt mycket :) Trä halva tråden genom kärnan och linda sedan.
fast du skulle ha en "skyttel" var det väl? Lindar du bifilärt så blir båda lindningarna gjorda på en gång.

Du kan transformera både upp och ner beroende hur du lägger avtappningarna.

Ett gammalt schema på en förstärkare (6-9 Vcc / 1W) från 1960-talet med sparkopplad trafo.
Ge PP 1W.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

YD1150 skrev:200varv på en toroid är rätt mycket :) Trä halva tråden genom kärnan och linda sedan.
fast du skulle ha en "skyttel" var det väl? Lindar du bifilärt så blir båda lindningarna gjorda på en gång.

Du kan transformera både upp och ner beroende hur du lägger avtappningarna.

Ett gammalt schema på en förstärkare (6-9 Vcc / 1W) från 1960-talet med sparkopplad trafo.
Ge PP 1W.jpg
Lustigt, jag har aldrig hört talas om sparkopplade trafos i samband med AF-förstärkare förut!

Bifilärt skulle man kunna linda den om det bra får plats på mina rätt små nålar, jag är dock tveksam till det.

Kul schema, inspirerande!

MVH/Roger
PS
Att linda bifilärt låter käckt men avtappningarna blir inte lika käcka att göra, antar jag. Annars börjar jag luta åt att ändå nyttja min ferritkärna ovan som är färdiglindad, jag ska nu bara kolla vad jag gjorde.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har tydligen lindat den för 23 Ohm D-D, det kan jag inte ha.

Summa summarum, jag måste linda om (och pricka 8 Ohm D-D).

Preliminärt blir det 141 varv bifilärt, sen tror jag att jag ändå lindar på 200 varv sekundärt för bifilärt får jag inte tag i tappningen ordentligt och detta för att lindningarna skall skarvas ihop seriellt dvs när den bifilära lindningen är gjord så ska signalen in i ena trådänden sen skapas mittappen av att slutet på lindningen kopplas till början på andra lindningen dvs det blir omöjligt att göra någon sparkopplad tappning, om man inte tappar av den ena tråden efter 41 bifilära varv, och sen tappar av den andra tråden efter 100 bifilära varv och nyttjar Ohm-meter för att hålla isär trådarna, kan gå.

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Det verkar som om jag har visat dessa bilder i en ofrivilligt parallell tråd:

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har bestämt mig för att köra C-kärna och göra den så "HiFi" som möjligt.

Ett problem är att jag bara har tre C-kärnor och kan få svårt att få tag i fler men C-kärna tycker jag är den bästa typen av kärnprofil som t.ex lätt medger luftgap samtidigt som raka bobiner kan användas och därmed (normal) lindningsmaskin.

Jag har som sagt bestämt mig för att leva med skavanken hos min lindningsmaskin dvs att den hänger sig ibland samtidigt som jag kommer införa ett manuellt hjälphjul likt gamla symaskiner.

Inom en snar framtid skall min lindningsmaskin vara "operational" och jag behöver då bara få fatt i eller bygga bobiner, min tanke angående detta är två:
1) Skaffar Cu-befriade pertinax-kort, sågar med bågfil och limmar ihop bobiner mha epoxy.
2) Kollar mer på Svebry och hans transformatorbyggsatser om han kan ha nån (enkammars) bobin som eventuellt kan passa.

Mått hos min C-kärna:
A=16X29mm=4,6E-4m^2
lm=2X(44+86)mm=0,26m
l/varv>2(16+29)=90mm

my är dock okänt så det får jag mäta upp med nån slags testlindning. Jag skulle sedan även vilja ha full koll på hur my(B) ser ut så det får bli en seriös utvärdering av det så småningom.

Det är ju skillnad på initial my och "arbetsmy" så det gäller att hitta nån bra arbetspunkt, eftersom jag vet att typ 10Ve är maximum över Drain-to-Drain (D-D) samtidigt som kärnmaterialet tål nära 2T så kan man mäta upp my(B) vid säg 0,2T och då är det bara att ta testlindningen och pricka in 0,2T genom att labba med frekvens och eller spänning enligt följande kända formel

\(B=\frac{U_{rms}}{4,44NAf}\)

Om man nyttjar 10 testvarv och min stegtrafo som kan ge en del ström (i princip en glödtrafo på 8Vac@50Hz) så får man 8T.

Jag vill ner till 0,2T.

Frekvensen kan jag inte ändra och spänningen är relativt fixerad, det enda jag då kan ändra är varvtalet, enligt

8/0,2*10=400 men en sån testlindning vill man ju inte göra :)

Det känns som om jag måste bygga i ordning min KTA-boostade funktionsgenerator (KFG) så att jag istället kan ändra speciellt frekvensen ty en 40ggr högre frekvens (2kHz) ger samma resultat.

Eller kanske det går att via en reostat eller nåt dra ner spänningen från glödtrafon så att jag får ett vettigt resultat fast kom ihåg att induktansen är väldigt liten vid tio varv så det kommer gå en hel del ström (hade en gång en typ 100 Ohm/50W reostat men den försvann i flytten, surt för en sådan kostar nästan 500 spänn på ELFA).

En vridrafo hade naturligtvis varit ännu bättre men en sådan har jag inte heller.

Jag vet nu inte riktigt vad jag kommit fram till :)

MVH/Roger
PS
Jag tror jag gör som så att jag lindar en testlindning på 100 varv för då är jag nere i 0,8T som känan lätt kan hantera, sen får man vara vaken på att det my jag där mäter upp troligtvis är ett något lägre my än normalt (ty BH-kurvan har börjat vika av) fast det gör ju inget att induktansen blir högre i praktiken än det man designat för, bara bättre LF-prestanda. Med mina begränsade resurser tycker jag mig se att detta är mitt enda alternativ.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu gjort lite tester och mätningar på min KJA.

Först testade jag mångvarvig 1k trimmis för att ställa arbetspunkten för Q1, det gick inte jättebra för det driver av nån anledning (förmodligen pga temperatur vars problematik förstärks av den höga förstärkningen).

Sen provade jag att införa min lokala återkopplingside' dvs en trimmis från drain på Q1 till gate på Q1 samtidigt som jag införde ett Rg på 10k istället för 1M (för att få lite "förstärkningsmarginal", tänkte jag), visade sig att Vcc/2 uppnåddes med ett trimmisvärde på samma som Rg och det tror jag innebär en förstärkning på runt 2 (ty om drain ökar 1V så ökar gate 0,5V) så jag har preliminärt släppt det.

Sen gjorde jag lite roliga bandbreddstester (kom dock ihåg att lasterna hos MOS just nu är rent resistiva dvs 18 Ohm/trissa):
1) 22kHz, -3dB (rackans Cgs på hela 700pF, säger jag bara!)
2) 3Hz, -3dB (ett mycket bra resultat, om än ganska väntat eftersom OPT inte är inkopplad än)

Slutligen gjorde jag även lite förstärkningsmätningar vid 1kHz:
3) Av=20Vpp (D-D)/4mVpp=5000!

Med andra ord har jag en del slingförstärkning att ta till även om jag föraktar återkoppling inom audio, vad jag precis har fått reda på så levererar en gitarrmick mellan 0,2V och 1V peak men jag fick också höra att 20mV är en bra nivå för att få med "fingertoppskänslan" sen när MOS behöver drivas, med c.a 10V, så innebär detta 10V/20mV=500 som en lämplig förstärkning dvs en råförstärkning på 5000 är inte fel ty den kan återkopplas ner 20dB (vilket jag betraktar som max tillåten slingförstärkning), när detta görs kommer sedan bandbredden bli ännu bättre (med risk för oscillationer, dock).

Det här blir skitbra :D

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

KSB kommer nyttjas för alla mina tre låd-projekt och det på sättet att om det finns enbart batteri så blinkar LED men om det finns högre spänning (likriktad AC/laddning) då skall LED lysa konstant, ville bara reda ut det.

Sen har jag testat min KJA ikväll, visade sig att den är mycket känslig för "glättningskonding" på matningen, hade jag inte 1000uF över matningen (och bara 100uF) så självsvängde den med VLF men om jag hade 1000uF så var den stabil, gick dock att ratta runt lite på den mångvarviga potten som ställer d/c-spänningen som arbetspunkt för de två första trissorna och när jag gjorde det fick jag faktiskt nästan lite magiskt bort oscillationsproblemen, den ville dock gärna svänga med VHF på utgången men genom att ställa en speciell arbetspunkt (d/c) så försvann det problemet också.

Såhär går det när man inte vet vad man gör :D

MVH/Roger
PS
Lite uppmätta data:
Pout: [(7DIVX5V)/2]^2/[18*2]=300/36=8,3W
F: 4Vpp/4mVpp=1000
BW: 65kHz
GBW=65MHz!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu småtestat ett annat kärnmaterial än den ferrit 3F3 som jag f.n använder.

På tips från EF så fick jag nämligen veta att B är lite litet hos ferriter (typiskt 0,5T) medans det är ganska högt för järnpulver (typiskt 1,5T) detta får till följd att ferriter mättas tidigare i frekvens än vad järnpulver gör (man kan också se det som att ferriter tål lägre spänning sett till samma frekvens).

Jag funderar alltså på att linda en ny toroid fast denna gången på järnpulver (men ungefär lika stor, ).

Jag har lindat på 10 varv och testat AL-värdet, jag fick då ett något högre AL-värde men materialet är olinjärt så det beror på magnetisering, i vilket fall verkar angivet 164nH/n^2 inte vara för lågt.

Jag har två olika scenarion vad gäller varvantal, toroider är ju lite småbökiga att bara linda även om LaRdA har gjort ett par mycket fina nålar till mig, dvs 2X100 eller 2X200 där jag föredrar 2X100 men dessa data får man för båda varianterna:

2X100:
fL=200Hz (nollställe)
fB=50Hz (mättnadsfrekvens)
Loss: 5%

2X200:
fL=50Hz
fB=25Hz
Loss: 10%

När det gäller dom rätt fina data för 2X200 varv så är det dels lite synd att den resistiva förlusten i jämförelse med drain-to-drain reflekterad impedans är såpass stor som 10% dels blir det dubbelt så många meter (totalt typiskt 20m) att linda...

En annan aspekt i sammanhanget är att KJA först och främst skall användas som gitarrförstärkare där jag har hört att saker under typ 300Hz är av underordnad betydelse.

Så hur skall jag göra, överarbeta en trafo som ändå inte når upp till "HiFi" eller sikta på nåt enklare som faktiskt tycks räcka?

Jag tror jag redan svarat på frågan :)

MVVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu kikat lite i min tråd och kommit fram till följande:

Kärnmaterialet 3F3 (Ferrit) duger alldeles utmärkt för min KJA.

Den är dessutom lindad med omsorg om än inte så mycket precision för jag har mest velat få plats med varven och detta gör att trafon får lite roliga egenskaper dvs att den inte ger den perfekta reflekterade impedansen utan tom ganska långt därifrån, däremot känner jag sedan gammalt till att trafos där varven inte "täcker" varandra får problem med HF-oscillationer och annat, detta har dock inte min trafo.

Det var aningen svårt att vittja egenskaperna hos min ferrit-trafo men jag kom fram till:
1) 2Np~180 varv
2) D(tråd)=0,7mm
3) Ns~180/2,4=75
4) fl=20Hz
5) fh=360kHz
6) fl(B)=250Hz@36Vpp

För lägre spänningar blir således 6) lägre i frekvens, normal spelningsnivå klassar jag som max hälften dvs att 125Hz är nån slags brytpunkt för flödesmättad distorsion.

Så ner till runt 100Hz kan KJA komma att fungera utmärkt, sen kanske kärn-dist tom är önskvärt i en gitarrförstärkare, det vet inte jag men det vore en kul erfarenhet.

Jag har nu med andra ord bestämt mig för att inte byta ferrit-kkärnan mot jänpulver-kärnan utan bara köra på.

Jag är glad att jag hittade datat här i en av mina gamla trådar dvs utan EF är jag HELT vilsen i mina projekt!

Stort tack för detta!

MVH/Roger
PS
Ett varvförhållande på 2,4 när sekundära impedansen/högtalaren är 4 Ohm blir 23 Ohm (Drain-to Drain) eller 23 Ohm/4=5,8 Ohm per trissa. Det har också visat sig att strömuttaget för maxeffekt blir rimligare när det gäller HR22 (läs laddningsbart 9V), strömuttaget är nämligen bara runt 3A.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Här kommer lite glada nyheter :)

Jag kopplade upp ferrit-trafon mot KJA och tänkte mäta lite men fick både HF- och VLF-problem.

Pga ett trick Williiamson lärt mig fick jag dock tidigt ordning på HF (man cappar anodmotståndet hos första förstärkarröret).

Dock fick jag ingen ordmning på VLF-problemet.

Jag kände mig fullständigt rådvill men ännu en gång räddade Williamson mig för i hans schema ser man att matningen till PP-drivrören skall cappas men en lyt.

Jag gjorde således samma sak och cappade med 1000uF (medans han körde 8uF...) varvid VLF-oscillationerna försvann helt, till min stora lättnad för jag kan inte sånt här.

Sen mätte lite saker dvs:
1) f(B, 4Vpp ut, 4 Ohm)=200Hz (först här har jag alltså kärndist vid denna utnivå)
2) f(B, 15Vpp dvs max ut, 4 Ohm)=500Hz (här har jag alltså kärndist vid max utnivå)
3) fh(4Vpp ut, 4 Ohm)=27kHz (detta är dock ett cappat värde som förmodligen kan göras bättre pga bättre val av cap/konding)
4) fl (4 Ohm)=83Hz (jag har här dragit ner amplituden rätt mycket för att undvika kärndist)
5) Pmax(1kHz, 4 Ohm)=14W

Inte helt fel :)

MVH/Roger
PS
Man spelar aldrig på full volym så 300Hz vid störande kärndist är rimligare MEN detta är naturligtvis inget jättebra resultat, samma antal varv på min järnpulverkärna skulle få ner kärndisten till runt maximalt 100Hz (tål tre gånger så mycket magnetisk flödestäthet), 100Hz är sedan lägre än den minsta möjliga frekvens en sträng på en gitarr kan ge (om stränglängden är 1m så kan man visa att minsta frekvens blir c.a 170Hz).
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu börjat bygga på min järnpulver-variant.

Jag har lindat på två lindninsstöd ty den skall sektorlindas med primärerna på vardera sida om lindningsstöden.

Blev ganska bra.

Nu är tanken att varvförhållandet från sekundär till primär får gärna vara större än idealt, idealt är sqrt(2 Ohm per trissa/4 hgt)=sqrt(1/2) så om sekundären är på 141 varv så ska ena primärhalvan vara på 100 varv, varvförhållandet får gärna vara högre för det innebär mindre maximal dynamisk ström och det kanske tom mina klena 9V-batterier klarar.

Just nu ligger jag på en peak-ström om ungefär 6A och det kan inte små HR22/6LR6 9V-batterier leverera.

Med andra ord är nu approachen att jag börjar med att linda på nåt i närheten av 100 varv/primärhalva sen fyller jag det lager som råkar dyka upp för det är viktigt att ha fulla lager annars får man lätt HF-problem har jag märkt.

Sen gör jag typ samma sak med sekundären dvs jag fyller dess lager också OAVSETT varvtal, här ska jag alltså se till så att de sekundära varvtalen blir exakt ELLER för få (aldrig för många för då blir max dynamisk ström ännu högre).

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Polodial dimension: 18+12mm=60mm/varv=>100 varv~6m
D=47 (kuriosa)
d_inner=24=>r_inner=12, * pi=38mm (ger båglängden för halvt varv) så det är 38mm per "inner-varv" (får alltså inte plats med mer).
tråd=0,7mm=>38/0,7mm=54 varv, det får alltså plats 54 varv mellan pi-lindningsstöden.

Med andra ord kan 100 varv få plats på ganska precis två lager.

MVH/Roger
PS
EDIT: Varvlängden är 60mm och inte 30mm
Senast redigerad av Spisblinkaren 16 juli 2018, 16:19:18, redigerad totalt 3 gånger.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Har börjat linda ny trafo.

Första lagret svalde bara 32 varv.

Verkar med andra ord bli tre lager (för 100 varv).

Denna järnpulver-toroid kommer att bli bättre.

Samma B (vid samma varvantal) uppnås vid halva frekvensen dvs 250Hz (detta har att göra med att area-kvoten är 2), dock tål järnpulver-toroiden tre gånger mer B så den flödestäthetsbegränsande frekvensen (f(B)) är ungefär 100Hz.

Under 100Hz vid full utnivå så fås kärndist.

Minfrekvens hos sträng: 150Hz, c.a

DVS inga problem.

Imorgon skall jag linda på, nu skall jag göra kvällsvard och gå och lägga mig :D

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar