Mätförstärkare, en halv Watt

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

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

opampen skrev:Tror ändå att en op är att föredra! Då kan du lättare välja ingångsimpedansen mm. (Du får mycket gratis och slipper att pröva dig fram så mycket). Om själva ingångssteget fungerar, då har du bara själva effektsteget kvar. En TL071 är ett utmärkt val eller liknande. Som utgångstrissor går t.ex. BD139 och BD140 bra.

Men det verkar som om du får titta vidare på själva biaseringen av utgångsteget. Ta en titt på den lilla stärkaren som YD1150 föreslog. Men det finns många olika "klassiska" kopplingar som du kan titta på för att komma vidare. (Både teoretiskt och praktiskt). Det är bara att Googla.

En bok som jag tycker är mycket bra är "Analog kretselektronik" av Hans Lundqvist, förlag Almqvist och Wiksell. En stor del tar upp just om effektförstärkare med olika kopplingsexempel till stor del med diskreta komponenter och uträkningar. Man behandlar också OP-kretsar mm. Den är en guldgruva om man gilla att hålla på med analog elektronik.

Elfa sålde den för några år sedan. Men den borde fortfarande gå att få tag på någon annanstans.
Op:amp tycks jag klara mig utan (se nedan).

Biaseringen av utgångssteget tycks dock fortfarande vara ett problem.

Jag forskar på det ;)

Ditt bokförslag är jag underbart tacksam över för jag behöver en annan bok än den jag precis börjat på (Designing Analog Chips av Hans Camenzind).

Den boken verkar mest handla om halvledares egenskaper på substratnivå och det har man liksom inte så stor nytta av som glad amatör :)

MVH/Roger
PS
Är det bara jag som tycker det är roligt att labba sig fram till en lösning som fungerar?

Tänka, labba, labba, labba, tänka om, labba mera osv :D
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32772
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Njae ... Du kan väl ordspråket: EN GOD INGENJÖR ÄR EN LAT INGENJÖR.
Användarvisningsbild
ensten
EF Sponsor
Inlägg: 3759
Blev medlem: 19 oktober 2004, 15:55:20
Ort: Hudiksvall

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av ensten »

Jag är antagligen fullständigt retarderad men vad är en mätförstärkare? :humm:
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Hallå ensten!

Det har jag hittat på bara :D

Kommer be Walle byta namn på tråden snart.

Nytt namn: Diskret Effekt-OP, 0,5W

MVH/Roger
Användarvisningsbild
tecno
Inlägg: 27039
Blev medlem: 6 september 2004, 17:34:45
Skype: tecnobs
Ort: Sparreholm, Södermanland N 59° 4.134', E 16° 49.743'
Kontakt:

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av tecno »

Varför byta namn på tråden? Och om så kan du ju göra detta själv men tror inte att det uppskattas med namnbyten av trådar.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32772
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Det tror jag du kan göra själv. Editera ditt första inlägg bara och justera rubriken!
Användarvisningsbild
ensten
EF Sponsor
Inlägg: 3759
Blev medlem: 19 oktober 2004, 15:55:20
Ort: Hudiksvall

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av ensten »

@rogerk8 Aha ... jag trodde antingen att det var något man kopplade mellan ett mätobjekt och ett mätinstrument. Eller något man testade ljudutrustning med ...
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32772
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Monitorförstärkare är kanske en bättre benämning.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

ensten skrev:@rogerk8 Aha ... jag trodde antingen att det var något man kopplade mellan ett mätobjekt och ett mätinstrument. Eller något man testade ljudutrustning med ...
Men ensten, du har ju helt rätt här.

Den är avsedd för att kopplas mellan signalgenerator (låg drivförmåga effektmässigt) och en högtalare så att man mha en mikrofonförstärkare kan mäta dess frekvensgång (och annat).

Vänligen ursäkta om jag körde över dig i mitt korståg :)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
ensten
EF Sponsor
Inlägg: 3759
Blev medlem: 19 oktober 2004, 15:55:20
Ort: Hudiksvall

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av ensten »

Nja, mest att jag började tvivla på min intelligens ... och det hade ju varit lite drygt om den plötsligt blev lägre än skonummer (å jag som har så små fötter). :D
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

soundbrigade skrev:Det tror jag du kan göra själv. Editera ditt första inlägg bara och justera rubriken!
Jag har provat det.

Det enda som händer är att rubriken för just det meddelandet ändras, inte själva tråden.

Jag tycker detta är en bra funktion som medför att folk inte kan byta namn på trådar hur som helst utan att en administratör kontaktas.

Med anledning av responsen tror jag nu att jag håller fast vid mitt trådnamn :)

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

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Back to business :)

Nu har jag faktiskt lyckats labba ihop nåt som nästan fungerar.

Utspänningen är DC-mässigt mer eller mindre exakt Vcc/2 (speciellt bra för det designade 6V:3,00V).

Övergångsdistorsionen är helt borta.

Svinget är dock fortfarande dåligt (speciellt för 9V):

1) 6V: 1,7Vpp (6V-1,7V-4Vbe~1,3V)
2) 9V: 2,8Vpp (9V-2,8V-4Vbe~3,2V)

Så i det designade 6V finns det bara 1,3V kvar vilket får anses vara godkänt även om jag undrar vart dom tar vägen.

I 9V-fallet däremot försvinner drygt 3V, vart fan tar dom vägen? :)

I 6V-fallet ligger typ 1V över Rc innan signal och den kan inte gå till noll för då levereras ingen ström till den översta Darlington.

Så det måste bli en liten skvätt kvar, säg 0,3V (/330 Ohm=1mA).

Detta innebär då att Rc kan "svinga" +0,7V max.

Detta hamnar sedan på utgången och vi får 1,4Vpp vilket är nära den uppmätta sanningen.

Potentialen "under" Rc kan heller inte vara lägre för då får vi inte Vcc/2 ut omotkopplat (lite lägre kan den faktiskt vara för jag uppmäter 5V och 5-1,4=3,6>Vcc/2).

Vad som sedan händer när man går upp till 9V blir:

Vi tappar tydligen 3,2V över nivå-skiftaren (två gröna LED som knappt glöder).

Vi går från en emitterspänning över det gemensamma emittermotståndet i diffsteget på 2,3V vid Vcc=6V till 4,5V-0,7V=3,8V

Nu teoretiserar jag bara...

Diffstegets ström ökar då till 3,8/2,3*1,9mA=3,1mA.../2*1k8=2,8V.

Så Rc i diffsteget tappar 2,8V.

När nu drivspänningen är 9V betyder detta att kollektorpotentialen i diffsteget är 6,2V.

Detta minus nivå-skiftaren blir 3V.

Så jag har plötsligt 3V in på drivtrissan för slutsteget.

Detta är en tre gånger högre spänning än för Vcc=6V.

Jag får alltså (3V-0,7V)/(1V-0,7V)~8ggr gånger högre ström genom Re och därmed Rc.

Potentialen in till översta Darlington's bas borde då bli ~9V-8*1V

Då har jag alltså 1V kvar där.

När jag nu emellertid mäter så är spänningen in till översta Darlinton's bas 3,8V så jag räknar lite galet.

Samtidigt får jag alltså ut 2,8V vid 9V matning och open loop...

Vet inte riktigt vad jag ska göra.

Det känns lite grand som om emitterpotentialen hos drivtrissan borde höjas.

Men då har vi problemet att vid 6V's matning så har kollektorn runt 1,5V över sig (för 3V ut) och då kan Ve inte vara så mycket större än 0,5V (för hur bra funkar egentligen en kiseltrissa med Vce<1V?).

Vb för drivtrissan ska f.ö öka med matningen men inte så mycket som den gör.

Jag mäter ju nu liksom 1V@6V och 2,4V@9V.

Dra av Vbe och dela med Re så får ni en stor skillnad på strömmen (och därmed potentialen för Rc).

Om man kunde hålla nere den skillnaden lite, för den måste öka så positivt sving mha Rc ökar, så hade det nog sett bättre ut vid 9V matning.

MVH/Roger
PS
Tror att jag är lite utbildningsskadad :) Lärde mig i skolan att i OP har man alltid nivå-skiftare (Level Shifter) sen har man också alltid strömgenerator i emitterkretsen av diffsteget. Men dels är CMRR sällan speciellt nödvändigt dels kanske det passar bättre med en resistiv delning isf nivå-skiftaren i mitt fall (även om förstärkning, som jag ändå inte riktigt behöver, tappas).

En resistiv spänningsdelning isf LEDsen skulle dessutom ge en mer lågmäld spänningsökning av Vb vid ökning av matning.

Det slår mig att eftersom jag ändå inte är intresserad av DC-egenskaper annat än Vcc/2 på utgången så kan jag faktiskt cappa bort AC-förslusten som en resistiv nivå-skiftare innebär.

Kanske jag är ute och cyklar :D

Slutligen, jävlar vad den självsvängde vid inkopplingen (>1MHz) :D Jag fick cappa hårt runt omkring. Försökte först cappa förstärkningen hos den förstärkande trissans kollektormotstånd. 1nF krävdes (fo~60kHz). Sen fick jag för mig att jag skulle cappa Miller istället (vanlig kompensation hos OP). 150pF räckte då. Ett tag tänkte jag prova ett motstånd mellan bas och backe på drivtrissan istället för jag trodde det kunde driva Miller bättre. Problemet blev ännu värre. För just det, den lägre impedansen hos drivningen och därmed bandbredden blev bättre men det gjorde den ju bara mer instabil, naturligtvis :D

Fördelen med att cappa Miller kom jag sedan på är att kondensatorns storlek behöver vara mycket mindre (då den förstärks av netto spänningsförstärkning hos drivtrissan samtidigt som de gröna LED är rätt högimpediva vid dessa låga strömmar).

Annars kan man naturligtvis cappa ena diffstegets trissas kollektormotstånd också då det blir samma sak fast med en mycket större konding.

Jag fick något bättre sving genom att cappa Re med 1000uF. Vid 6V ökade linjärt sving från 1,3Vpp till 1,7Vpp dvs inte så mycket men vid 9V ökade linjärt sving från 1,8Vpp till 2,8Vpp.
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: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Med resistiv nivå-skiftare har jag nu faktiskt 3Vpp vid 9V och 1,5Vpp vid 6V.

Open loop ligger dock utgången härligt nära Vcc/2 i båda fallen :D

Resistansen från diffstegets kollektor blev 18k, resistansen ner till backe blev 10k.

Allt för att tuna in Vcc/2 vid 6V's matning.

Uteffekt i de båda fallen:
6V: 0,75^2/2/4=70mW
9V: 1,5^2/2/4=280mW

Respektive tapp:
6V: 6-1,5-3=1,5V
9V: 9-3-3=3V

Fan, jag tappar fortfarande 3V!

MVH/Roger
Borre
Inlägg: 4570
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Borre »

Du ska ändra rubriken i första inlägget om det ska hända nånting. Ändrar du den på ett nytt/senare inlägg ändras ju såklart bara rubriken för det inlägget.
opampen
Inlägg: 1775
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av opampen »

Roger: Självklart är det roligt att labba! Det är väl en del av det kreativa. Men i bland kan man köra fast och då är det bra att få nya infallsvinklar, som t.ex. här på forumet.

Den senaste signalen du visar på scopet ser ju hygglig ut.

Hoppas att du kan få tag på boken!

Ensten: Egentligen instrumentförstärkare är en förstärkare som förstärker upp signalen från t.ex. en svag spänning, ström eller tempgivare för att sedan visas på ett mätinstrument (visarinstrument eller en display). Den kan vara uppbyggd som en differentialförstärkare eller enkel ingång beroende om det är långt mellan mätobjektet och stärkaren, samt vilka krav på noggrannhet man har.

Mätförstärkare är lite mer universell typ och har inte samma krav på noggrannhet som en instrumentförstärkare, där det ofta är mycket svagare signaler, och höga krav på mätresultat.



Titta på länken här: http://www8.tfe.umu.se/courses/elektro/ ... G1/op.html
Skriv svar