Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32628
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Jag vet att effektförlusten hos Klass B inte är NOLL Watt och jag har inte ens kalkylerat ordentligt men jag vet att den är låg, att säga den är så hög som 30% tror jag dock inte riktigt på, jag tror snarare 20% men observera att jag inte vet :)
Du är nog tvungen att tro på det. LÄNK

Bananer köpte jag från AliExpress nyligen. Tror dock inte att det är Nakamichi, utan snarare Kachamiki ....(LÄNK TILL ALIX). Jag känner att jag borde köpa fler av dem. De kändes het OK faktiskt.

Till mina "standardkablar jag jag SÅDANA HÄR kontakter, men jag måste dra åt skruven emellanåt. Jag har annars kontakter som ser ut ungefär SÅ HÄR eller SÅ HÄR. De senare är bra för de kortsluter inte lätt som de med metallkåpa.
Skulle tillägga att Nakamichikontakterna låser kabeln med två skruvar.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

soundbrigade skrev:
Jag vet att effektförlusten hos Klass B inte är NOLL Watt och jag har inte ens kalkylerat ordentligt men jag vet att den är låg, att säga den är så hög som 30% tror jag dock inte riktigt på, jag tror snarare 20% men observera att jag inte vet :)
Du är nog tvungen att tro på det. LÄNK

Bananer köpte jag från AliExpress nyligen. Tror dock inte att det är Nakamichi, utan snarare Kachamiki ....(LÄNK TILL ALIX). Jag känner att jag borde köpa fler av dem. De kändes het OK faktiskt.

Till mina "standardkablar jag jag SÅDANA HÄR kontakter, men jag måste dra åt skruven emellanåt. Jag har annars kontakter som ser ut ungefär SÅ HÄR eller SÅ HÄR. De senare är bra för de kortsluter inte lätt som de med metallkåpa.
Skulle tillägga att Nakamichikontakterna låser kabeln med två skruvar.
Tack för länken om Klass B verkningsgrad, jag skall läsa den noga en annan dag men för att vara lite envis så visade det sig att jag i princip hade rätt, verkningsgraden är närmare 80% än 70% :)

Gillar dina banan-länkar, gillar allihop :)

Gillar speciellt medelkvaliteten som hade lödanslutning (4-pack), Nakamichi (8-pack) såg också mycket fina ut.

Din variant med kabelmontage från sidan (Zachry) gillar jag inte alls, inte heller de allra billigaste.

Tror faktiskt jag ska köpa fyra paket av https://www.aliexpress.com/item/8pcs-GD ... 00763.html

8st är sedan ganska lagom för nybygge av ett par KLS ty de är biwireade internt sett (med on-board filter) och därför behöver jag 2 par banankontakter per högtalare (sen behöver jag ytterligare ett par ut mot stärkaren).

Apropå högtalare kommer jag snart sparka igång en ny prototyp, ssf men blymatta inuti.

MVH/Roger
PS
Jag behöver faktiskt inga banan mot stärkaren, jag kommer ha ett polskruvpar monterade i sockerbit istället där man då kan koppla högtalarkabeln rätt i polskruvarna. I nuvarande högtalare har jag skruvat fast högtalarkabeln i sockerbiten (knappast speciellt smidigt), detta för att jag hade råkat få fatt i en sockerbit som inte svalde mina polskruvar trots att det funkat tidigare, sockerbitslagret är nu utbytt.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Fasen, jag fick så fina tips av soundbrigade på banankontakter att jag inte kan bestämma mig.

Är nu inne på Zachry och/eller dom billigaste (behöver 40st för 5 par högtalare, 10 paket a' 4st kostar sen bara 100 spänn!)

Zachry är inte så dum att använda för själva anslutningen av högtalarkabel för den bananhylsan/polskruven kommer att vara riktad neråt högtalarens bakstycke och iom att kabelanslutningen är vinkelrät så blir anslutningen "normal", det enda man behöver tänka på är att hålla emot när man skruvar fast högtalarkabeln för annars slirar det ju i polskruven.

Jag är ändå inte riktigt nöjd med kapitlet banankontakt, jag har fått ärva en variant av min far som jag tycker är optimal, den har skruvanslutning (skruvåtkomst utifrån men dold innanför isoleringen) samtidigt som den har ett hål för vinkelrät banankontakt, perfekt kontakt för bygge av labbkabel.

Annars har jag precis mätt upp funktionen hos mina feta FET:ar:
1) Enhet #1: 1,1V/12 Ohm drainström vid 0,8Vgs
2) Enhet #2: 1,2V/12 Ohm drainström vid 0,8Vgs
3) Enhet #2: 3mV/12 Ohm drainström vid 0,2Vgs

Man ser alltså att båda trissorna fungerar och att strypspänningen (Id=3mV/12=0,25mA) är runt 0,2V och där nånstans skall jag ligga (Vds har förresten varit 5V, minus mätvärdet som är gjort över ett drainmotstånd på 12 Ohm).

Jag gillar inte att trissorna inte går att byta pga för trånga hål, detta kan ju dels behövas om trissorna går sönder (rätt otroligt men ändå) dels kan det behövas om man skulle vilja prova nån annan typ av trissa, jag har således bestämt mig för att ha tre stycken M4-muttrar (skruv M3-dock) under trissorna, på så sätt kommer man åt att klippa av benen och kan mycket enkelt byta trissor, sen drar jag en skruv utan taggbricka underifrån och ovanifrån monterar jag taggbricka plus bricka innan mutter.

Vänta nu lite, jag tror faktiskt jag har några seriösa M3 distanser av metall nånstans fast frågan är om dom är tillräckligt långa för att medge en snedavbitare mellan PCB och trissa.

Jodå, dom räcker (6mm) men jag hade just bara fyra stycken :D

Så får det bli :)

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 »

Så, nu har jag skruvat och lött dit mina FET:ar via distanser.

Blev bra, nu går dom att byta.

Soundbrigade gav mig sedan tipset att det finns billigare trimmisar, jag kommer köpa 20st 1M (Bourns 3386P) från ELFA på måndag för då har jag till alla mina 10st KJA, fast kanske man skall sansa sig och bara köpa 2?

Vem vet, det kanske blir ännu ett fiasko?

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
farskost
Inlägg: 454
Blev medlem: 17 april 2006, 19:55:21
Ort: Mölndal

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av farskost »

Ser fint ut! En fördel du får med att montera trissorna på distanser är att lite luft kan röra sig under dem och de eventuellt kan hålla sig lite kallare :)
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Tack farkost!

Det du säger där om lite extra bra kylning tänkte jag inte riktigt på när jag nyttjade distanser, det kändes mest bra utifrån ett bytesperspektiv, har jag tur tål dom nu 4W utan kylfläns och Put*0,2=2*4W=>P=40W dvs jag kan eventuellt få ut 40W kontinuerligt innan jag har 4W effektförlust per trissa, fast då gissar jag bara :)

Fast som jag tidigare räknat ut så kommer uteffekten vara mindre än 10W och då är problemet definitivt akademiskt.

MVH/Roger
PS
Genom att välja ett annat varvförhållande kan jag dock få upp effekten, runt 20W vid nominell spänning (18V) vore eftersträvansvärt, med den uteffekten kan man ju sedan även jämföra med mina Williamson modell A/B-test :) Intressant också att 40W uteffekt är gränsen för mina nakna TO3 men jag vill nog inte pressa dom så hårt så säg 30W uteffekt max. Blir nog en korrektion av varvtalsförhållandet här, siktar på 20W ut vid nominell spänning, tror jag. Fast 30W ut vid nominell spänning (9V+9V) betyder (12/18)^2*30=13W bara vid urladdade batterier (6V+6V) fast det är bara något mindre än max uteffekt ifrån en riktig Williamson (15W) samtidigt som jag klarar kylningen galant. 20W vid nominell spänning ger (12/18)^2*20=9W vid urladdade batterier.

Man kan tänka sig att jag ändå kör 20W nominellt sen om det mot förmodan skulle bli bra så driver man KJA med 18V från en trafo, då har man 20W jämt, MEN detta ska in i en batteridriven gitarrförstärkare för gatumusikanter (samtidigt som jag bara har ett enda par av dessa fina FET:ar).
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 göra såhär:

Först ville jag återigen ha en gitarrförstärkare modell HiFi och även om jag skulle kunna fixa det med obsoleta C-kärnor från ASEA så vill jag inte det för jag vill ha reproducerbarhet.

Genom att studera I/V-diagrammet för 2SK175 har jag kommit fram till att 2 Ohm per trissa är optimalt både linjäritetsmässigt och effektmässigt (ger teoretiskt 50W ut) samtidigt som Rcu är hanterbar (bör liksom vara mycket mindre än lasten, i detta fallet 2,5%).

Jag började med att räkna fram induktansen för -3dB vid 3,2Hz, denna blev 0,5H men med ett AL på 160nH/N^2 så innebär det typ 1700 varv som alltså skall kunna hantera uppemot 6A utan att Rcu påverkar nämnvärt, med andra ord går inte detta.

0,2 Ohms resistans hos 1mm Cu går vid nånstans 5m (och varje varv slukar minst 3,2cm).

Så jag har tänkt om, jag bygger en ren gitarrförstärkare istället och sätter nedre brytfrekvens vid typ 320Hz istället, på det sättet behöver jag bara en tiondel av antalet varv (dvs 170) samtidigt som jag klarar Rcu-kravet bättre.

Flödestätheten

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

blir då på bara 0,2T vid 320Hz (A=2cm^2), den blir också 2T vid 32Hz men då har HP-filtret (i form av drivimpedans och 5mH) gått in och sänkt spänningen så mättnad finns inte.

Jag avser nu linda 100+100 primära varv samt 141 sekundära varv för på det sättet reflekteras min högtalares impedans på 4 Ohm till 8 Ohm Drain-to-Drain eller 2 Ohm per trissa.

På det sättet tror jag att nedre gränsfrekvens hamnar runt 300Hz nånstans samtidigt som jag tycker mig ha koll på att om jag lindar med 0,7mm koppartråd så hamnar jag på c,a 6m (3,2cm/polodialt varv) vilket innebär en resistans på

\(R_{cu}=\rho \frac{l}{A}\)

där rho är 1,87E-8 och A är 3,8E-7

dvs Rcu är nånstans 0,3 Ohm vilket är okej.

Frågan är nu bara hur en förstärkare med nedre gränsfrekvens runt 300Hz låter :)

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 »

Jag har börjat mäta på min KJA.

Jag började med att simulera trafo mha två effektmotstånd på 18 Ohm, med 18V's matning maximeras då strömmen till 1A.

Sen ställde jag in 1mA blödström.

Sen mätte jag bias.

Bias för T1 så helt kass ut, spänningen var rail-0,8V, observera att här sitter en strömgenerator...

Bias för T3&T4 var kraftigt skev 14V/8V Drain-spänning typ, beslutade mig då för att matcha två transistorer, lödde alltså loss transistorerna och matchade två stycken transistorer separat samt lödde in dom (runt 1V skillnad bara).

Mätte sedan gain hos T1, -14dB :D

Fattade ingenting varför dämpningen var 5ggr, har fortfarande inte riktigt fattat men jag tror jag förstår, strömgeneratorn ger en mycket stor förstärkning (vilket är meningen för jag vill ner i mikrofonnivåer) men krukxet kan vara att själva bias/Vgs förstärks så mycket att trissan går i taket (normalt är ofta förstärkningen kvoten mellan Rd och Rs).

Normalt nyttjar man strömgenerator i samband med diffkopplade steg i OP, det som förstärks då (innan motkoppling) är helt enkelt offset, mäter man således på en OP utan motkoppling så ligger den garanterat i endera rail pga den höga förstärkningen och offset som inte behöver vara stor (kanske även jag behöver motkoppling?)

Men här snackar vi offset, i mitt fall snackar vi hela biaseringen så om jag nu har runt 0,6V räcker det att förstärkningen är drygt 20ggr för att drain skall gå i taket, tror jag.

Så jag ska göra ett test nu, jag kortsluter Rs så att det inte blir nån bias, tror då att arbetspunkten flyttar sig från nära maxspänning (där BJT börjar sin aktiva last) till nära noll för BJT styr ju strömmen och JFET suger åt sig så mycket ström den kan (vill egentligen ha mer än vad BJT kan ge), Vgs=0 ligger trots allt där i "Triode Region".

Så om jag kan gå från maxspänning till minspänning på det här sättet så kommer jag montera en trimmer på 1k över Rs (220R).

MVH/Roger
PS
Jag tror att -14dB har att göra med att BJT är mättat så att den också är inne i typ "Triode Region" där dess utresistans är väldigt låg och BF245A har följande data:
1) my: 150
2) gm: 3mS
3) rp: 50k

samtidigt som Rs är på hela 220, då fås

\(A_v\approx \frac{\mu R_d}{r_p+R_d+\mu R_s}\)

där vi kan lösa ut R_d

\(A_v(r_p+R_d+\mu R_s)=\mu R_d\)

eller

\(R_d(\mu-A_v)=A_v(r_p+\mu R_s)\)

så att

\(R_d=\frac{A_v(r_p+\mu R_s)}{\mu-A_v}\)

dvs strömgeneratorns utresistans uppskattas alltså till R_d=110 Ohm, vilket förmodligen inte stämmer :)
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 stämde :D

Genom att parallella Rs (220R) med en 1k-trimmer lyckades jag trimma in nära Vcc/2 (9V) ut på Drain, sen jävlar anamma hände det grejer :D

Förstärkningen för första trissan (T1) gick upp från 0,2 till 100!

Med tongeneratorn konfigurerad som den är så fick jag inte annat än fyrkant ut (för hög insignal, vill gärna ha en -20dB dämpare till).

Det här känns bra.

Dock funderar jag på om jag verkligen behöver trimma T1's Source-motstånd för allt förväntar sig lite återkoppling och blir det inte som så att med återkoppling så regleras allt in?

Jag menar, gain hos första steget var ju så högt att det gick i taket och är inte det väldigt likt en omotkopplad opamp som definitivt går in i taket utan motkoppling (och pga offset)?

Så är mitt trimmande onödigt eller är det nödvändigt?

Jag vet inte, det enda jag vet är att jag ska koppla in min handlindade OPT härnäst.

MVH/Roger
PS
Den självsvängde förresten på VLF innan jag applicerade signal och den gjorde det när jag hade trimmat in bias för T1, innan gjorde den det inte. Förstärkningen INNAN sluttrissorna är 500ggr.
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 behöver en utgångstrafo till min KJA.

Jag skulle kunna linda den på en toroidal järnpulverkärna som jag har men jag kommer inte komma upp i dom induktanserna som krävs för riktigt låg frekvensgång.

Jag har valt 2 Ohm/trissa dvs 8 Ohm pp.

Trissorna har "oändlig" impedans så den reflekterade drivimpedans som gäller är 8 Ohm.

För 3,2Hz (jämför oscilloskop) nedre gränsfrekvens krävs då wL=8 dvs L=0,4H.

Så en halv Henry krävs för HiFi-respons.

Den järnpulverkärna jag råkar ha har ett AL på 164nH/N^2.

Jag fattar inte varför jag inte har räknat ut dessa data redan, jag blir förbannad :)

Mekaniska data: dXDXH=24X47X18, A=(47-24)/2X18=207mm^2

Vi behöver kunna svinga 18Vp eller säg 13Vrms.

Formeln för flödestätheten lyder

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

och denna kärna tål minst 1,5T, minvarvet blir då

\(N_{min}=\frac{U_{rms}}{4,44BAf}\)

insatt blir detta N=2900 varv!

Vilket fiasko :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 »

Om man skulle satsa på det här så är 2Np=282 rimligt.

Nedre gränsfrekvens blir då alltså runt 300Hz.

Eftersom 4 Ohm skall reflekteras upp till 8 Ohm pp så behöver varvtalsförhållandet vara sqrt(2), 282/sqrt(2) blir då 200 varv.

Med andra ord krävs en sekundär på 200 varv och en primär på 2X141 varv.

Med detta arrangemang får man typ 300Hz som nedre gränsfrekvens.

MVH/Roger
PS
EDIT: När jag nu räknar på nedre gränsfrekvens så får jag snarare 100Hz, nyttjar bara L=AL*N^2 och wL=8pp
EDIT#2: 2Np=200 varv=>Lpp/2=>200Hz
Senast redigerad av Spisblinkaren 8 juli 2018, 16:42:04, redigerad totalt 2 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 »

Bifogat är dom alternativ jag har.

300Hz som nedre gränsfrekvens är nog inte så dåligt för en gitarrförstärkare.

Dessutom är förstärkaren Klass B så nån HiFi är egentligen ändå inte att förvänta.

Ska man då satsa på en HiFi-OPT?

Förutom att jag då måste få ordning på min lindningsmaskin (KWM) så blir bygge av bobiner nödvändigt och lite knöligt (har tänkt epoxy-limma ihop lite pertinax).

Vad tycker Ni?

Jag börjar mer och mer känna för att nyttja en av de mycket fina nålarna som jag fått av LaRdA och linda toroiden på det sättet jag ovan beskriver, sen att det blir rätt många varv ändå är inget problem.

Vi kollar lite på max flödestäthet enligt

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

som med N=282 och Urms (vi låtsas fyrkant och vi har hela matningen peak pga PP)=18V, arean är sedan 12X18mm dvs 2,16E-4m^2 vilket vid f=300Hz ger B=0,22T som är mindre än maximala runt 1,5T.

En oktav längre ner ger -6dB på nivån (ty den är satt sådan map drivimpedans och induktans) samtidigt som f ger +6dB om man säger, dvs B når aldrig gränsen.

Slutligen, eftersom gitarrförstärkare ändå ska låta skit (som nån här inne sa) så så tror jag faktiskt det här blir bra, får roa mig med att trä en nål genom ett hål mer än 100 gånger, bara :D

Vi räknar lite på längden tråd som går åt förresten för detta måste jag förlinda upp på nålen:

Lp=2X(18+12)=60mm
N=141 varv (ty jag sektorlindar primärerna) gånger detta blir 8,5m, kan vara läge för att fylla nålen med 10m ty spolen sväller (speciellt när jag tänkt använda så grov tråd som 0,7mm).

Då har jag en parameter kvar som jag önskar vore max 2,5% av Zpp dvs 2,5%*8=200 mOhm, vi kollar vart vi hamnar och uppskattar 10m:

\(R=\rho \frac{l}{A}\)

där rho är 1,67E-8 och A(0,7mm)=0,38mm^2=0,38E-6m^2, 10m lång tråd ger sedan R=440 mOhm...SHIT!

Dessutom kommer jag köra emaljerad 0,7mm där emaljen slukar nån tiondel av diametern så R är nog närmare 0,5 Ohm.

Men jag kommer köra såhär ändå.

Nästa steg, linda toroid :)

MVH/Roger
PS
Jag kommer göra som jag gjorde förra gången dvs först linda dit ett par lindningsstöd mha kaptontejp, dessa stöd nyttjas sedan för sektorlindning.

EDIT: Här har jag missat att trådlängden är ungefär 2X10m, förlusten blir då c.a 1/8pp=12,5%
EDIT#2: 2Np=200varv isf 282varv=>R=200/282=>Loss=200/282*12,5%=8,9%
_______1mm tråd isf 0,7mm tråd=>R/2 dvs Loss=4,4%
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 8 juli 2018, 16:48:13, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av YD1150 »

Det gör ju ingenting om du har en sparkopplad transformator och gör lämpliga avtappningar till den sidan som är mer lågohmig.
Jag skulle ha använt en vanlig bladad "järnkärna", blir lättare att linda.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av Spisblinkaren »

Vad menar du med sparkopplad, det är ju push-pull som gäller?

MVH/Roger
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32628
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Klass B JFET-förstärkare med utgångstrafo

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Han kan mena att du har lindningarna till högtalaren i samma lindning som den till ... nääää, det går ju inte.

Det finns ju katodkopplade rörförstärkare (Circlotron) där man kan köra sparkopplat till högtalarna. Se den nedre transformatorn på bilden.

Bild
Skriv svar