Mätförstärkare, en halv Watt

RoPa
Inlägg: 630
Blev medlem: 13 januari 2006, 10:32:06

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av RoPa »

@rogerk8, mellan vad ansluter du lasten (högtalaren) i din nya koppling?
Mellan OUT(DC) och ???
Eller tänker du att du har två steg som är bryggkopplade så du ansluter mellan en OUT och en annan OUT?
Eller ska du ha kvar kondensatorn men att den sitter "externt"?
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej RoPa!

Jag trodde det var uppenbart för en sån som dig ;)

Andra sidan av högtalaren går till batteriets minuspol (Vss).

Idealt skulle den gå till den virtuella jorden (VGND) och då tom utan konding men VGND är högimpediv så det går inte att dra nån ström den vägen (dock går det om KTA matas med dubbel matningsspänning).

MVH/Roger
PS
Skulle få rejäla offset-problem med 1000 i förstärkning om jag inte lade till "Offset Eliminator". Detta för att statiskt är då KTA bara en spänningsföljare vilket ger mycket låg offset ut.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
RoPa
Inlägg: 630
Blev medlem: 13 januari 2006, 10:32:06

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av RoPa »

Undrade bara... :roll:
Eller så gör du en "dubbel OP" och bryggkopplar dem så blir det ingen konding alls och dessutom får du ut 4ggr effekten! :D
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Det var faktiskt ett bra förslag.

Med ditt förslag kommer jag upp i samma effekt som mitt rörsteg kommer att ge dvs runt 4W.

Problemet är då mest dubbla strömförbrukningen och därmed halva livslängden (standby).

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

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har gjort en nästan fjantig uppgradering, monteringshål :D

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12662
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av MiaM »

Nu kanske jag väcker upp sånt som redan diskuterats (minnet är bra men kort), men om du vill maximera svinget = högsta toppspänning så skulle det nog vara bra med en boosterkoppling för konstantströmgeneratorn T5. Typ såhär:
KTA_final_cad_2_PNP_8.PNG
C70 är "stor", kanske 100µF eller liknande. R70 är "litet", typ bara lagom stort så att det inte utgör en så stor last på slutsteget (eftersom R70 i serie med C70 ac-mässigt kortsluter utgången). R7a plus R7b är tillsammans på samma värde som gamla R7. C7 har ett värde som gör att C7 tillsammans med R7b filterberäknat får en brytfrekvens en bra bit under lägsta frekvensen som ska återges.

Utan insignal så är största skillnaden att R70 ger ett litet extra spänningsfall. Med insignal så blir istället effekten dels att vid positiv halvkurva så kommer hela kopplingen med T5, D2, D3, R8 o.s.v. lyftas uppåt i spänning och därmed kunna ge sin konstantström även om så basen på T6 till och med tillfälligt ligger 0,6V över inkommande VCC. Kondensatorn C70 är stor nog att orka hålla tillräcklig laddning under hela den positiva halvperioden hos utsignalen.

Som bonus så kommer även kopplingen att dras nedåt i spänning under utgångens negativa halvperioder. Det gör att spänningen på basen (och emittern) på T5 kommer inte variera så värst mycket i förhållande till spänningen på kollektorn. Om jag tänker rätt så har kapacitansen mellan bas och kollektor på T5 därmed klart minskad betydelse.

Glöm inte kapacitansen bas-kollektor på transistorerna. Det är tydligen en av de större bovarna till TIM (transientindermodulationsdistortion) som Matti Otala forskade fram under första halvan av sjuttiotalet. Det kan tänkas att det blir bättre ljud om du kan trolla in en motsvarande boosterkoppling även kring T4. Det skulle antagligen kräva seriemotstånd på basen in till T4 och då äventyras DC-stabiliteten. Det kan du i sin tur lösa genom att seriekoppla R15 med en lämplig kondensator så att motkopplingen blir maximal vid frekvenser klart under lägsta tänkta frekvens, varpå DC-nivån blir perfekt. Jag är dock osäker på om detta verkligen ger en praktisk förbättring av ljudkvaliteten, det kan ju istället uppstå TIM i R1 i det läget.

Fast du har ju ändå lagt in en kondensator C5 som minskar HF-förstärkningen i slutsteget, och den blir ju näst intill som en parallellkoppling över bas-kollektor-kapacitansen hos T4.

Hur som helst så skulle en boosterkoppling kring T4 inte ge så stor ökning av max utspänning/sving som en boosterkoppling kring T5 ger.

P.S. karaktäristiken hos D4 och D5 har inverkan. Den "normala" kopplignen är att ha små kollektormotstånd på T6 och T7 och ersäåtta D4 och D5 med en transistor och två motstånd som spänningsdelare. Kollektor mot där D4:s överkant sitter nu, emitter mot där D5:s nederkant sitter idag, motstånden kollektor-bas och emitter-bas. Motståndet emitter-bas kan vara en trimpot seriekopplad med ett vanligt motstånd. (Viktigt att välja där och inte på kollektorsidan eftersom oxid hos trimpoten kommer resultera i sänkt istället för höjd tomgångsström). Denna transistor monteras så att den har hygglig termisk koppling till T6 och T7, så kommer de termiska egenskaperna att svänga samtidigt när temperaturen ändras varpå risken för termisk run-away minskar. Hej klass AB!

P.S. datum i bilden är inte uppdaterat på länge.
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 »

Hej MiaM!

Tack för all tid och energi du lagt ner för komma med detta mycket trevliga förbättringsförslag!

Jag är emellertid enbart intresserad av Klass B för det drar minst ström men jag är också medveten om tricket med Vbe-multiplikator istället för D4-5 samtidigt som jag tycker det komplicerar konstruktionen på ett sätt som jag faktiskt inte behöver (speciellt inte map på första tillämpningen, gitarrförstärkare för gatumusikanter).

Vad jag däremot är väldigt intresserad av är att kunna kräma ut så mycket effekt det går i en högtalare vid typ 6V matning (9V batteri...).

Min nuvarnde lösning tycks ge nära 1W vid 9V/4Ohm och en knapp halv Watt vid 6V.

Jag är rätt nöjd som det är men din boosterkoppling fascinerar, mycket för att det inte är så många fler komponenter (speciellt inte halvledare) fast som vanligt är jag skeptisk till "uppgraderingar" jag inte förstår även om jag lite förstår att C70 lyfter tillgängligt sving över rail, vilket är tacksamt.

Jag gör ett försök att dimensionera så får du tala om hur mycket jag är ute och cyklar, okej?

MVH/Roger
PS
I regel betyder datumet mest när konstruktionen först påbörjades (bökigt att ändra i paint).
RoPa
Inlägg: 630
Blev medlem: 13 januari 2006, 10:32:06

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av RoPa »

"Booster" kopplingen brukar även kallas bootstrap och används flitigt när man har FET i slutstegen då de kräver mer Vgs än den Vbe som Bipolära kräver.

Oftast är det inte VAS som begränsar svinget utan drivstegen och slutstegen. Med CFP tappar man inte så mycket där.
VAS'ens Vce i T4 och T5 kan gå ner mot 0,2V och det blir inget stort tapp, så vinsten ligger i Vbe och Vce för T6 och T8.

Om du ska ha en sådan skulle jag föreslå en bootstrap baserat på en diod och en kondensator som lyfter spänningen i punkten för D2's anod.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12662
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av MiaM »

Jag skulle INTE valt diod-kondensator, då kommer ju boosterspänningen att vara relativt konstant (sett ur ett AC-perspektiv) och då är vi tillbaka vid att millerkapacitansen hos T5 inverkar på ljudet. Fast det baserar jag på teoretiskt tänkande och att ha tittat på en del färdiga schemor, men utan att ha laborerat eller simulerat själv.

Jag har läst på lite mer. Vill man minska millerkapacitansen hos T4 och därmed möjliggöra högre slew rate (maximal stigtid / flankhastighet) så bygger man ett nästan-darlingtonsteg där kollektorn på första transistorn ansluts direkt till matningsspänningen medan kollektorn på den andra transistorn ansluts som T4:s nuvarande kollektor är ansluten. Den första transistorn kommer då vara en emitterföljare och med kollektorn kopplad till matningsspänningen så kommer dess millerkapacitans inte ha alls så stor inverkan på T1.

En massa att läsa finns t.ex. här:
http://www.cordellaudio.com/papers/anot ... of_tim.pdf

P.S. när du gör faktiska mätningar på din förstärkare så skulle jag föreslå att du ersätter R12 och R13 med en pot så att du kan flytta dc-nivån till det läge där båda halvperioderna börjar klippa samtidigt. Utan den ändring jag föreslår så torde kopplingen kring T5 + T6 "tappa orken" vid lägre utnivå än kopplingen kring T4 + T7. Därmed bör dc-nivån vara lite lägre än halva matningsspänningen.

Om du i stället inför kopplingen jag föreslår så kommer T4 + T7 "tappa orken" tidigare än T5 + T6. Då bör istället dc-nivån ligga lite högre än halva matningsspänningen.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Mycket intressanta detaljer, MiaM och RoPa!

Jag gjorde ett försök att designa komponentvärden för din booster-variant MiaM igår kväll men uppenbarligen har jag missat att ladda upp den.

Så vad tror du om mina värden?

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12662
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av MiaM »

Det ser rimligt ut, fast jag tror att R70 kan ha högre värde och därmed kan C70 ha lägre värde.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Så 41Hz är inte för högt?
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12662
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av MiaM »

Nja, det får väl gärna vara lägre än 41Hz men det går ju ändå att ha högre värde på motståndet.
RoPa
Inlägg: 630
Blev medlem: 13 januari 2006, 10:32:06

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av RoPa »

Mitt förslag var för att öka tillgängligt sving på utgången inte för att påverka miller effekten i VAS steget.
Har steget för låg övre gränsfrekvens?
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Mätförstärkare, en halv Watt

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag vet inte riktigt vad jag gör, det står 10mA där.

Säg en Watt ut i 4 Ohm=>Io=0,5A.

Tror hfe~40X15=600.

0,5/600~1mA

Så en mA in i basen på T6/T7 tycks räcka.

Nu flyter dock strömmen inte bara in i basen utan även likt nån spänningsdelare D4/D5.

Jag brukar alltid tiodubbla sådant så 10mA är kanske inte helt fel.

Samtidigt, 10mA och litet 9V-batteri...

Vilken ström tycker du jag ska designa för?

MVH/Roger
Skriv svar