K1058/J162 pojačalo

[grunf]

evo da malo probudimo i ovdje duhove



kako se zadnjih dana igram s ltspiceom ,a dijelovi za hibrida još nisu prikupljeni ,a crv lemilice stalno radi ,idem ja nešto na brzinu zalemiti

osnovna shema je preuzeta iz hitachijevih aplikacija za k1058/j162 i nešto sitno izmjenjena ,dodan je ccs s k246 i djelovi su prilagođeni onome šta imam doma,u simulatoru dobro radi,struja mirovanja je 100mA, ofset na izlazu je ispod 10mV, sad treba još to probati u praksi,nažalost malo sam ograničen naponom napajanja ali veća snaga mi ne treba,a ako bude dobro sviralo možda bude ljetno pojačalo jer hibrid koji će uskoro u izradu će biti isto u A klasi

volia bi kad bi netko od 'stručnih' malo prokomentira može li se još šta napraviti ovdje,a da osnovna shema i dalje ostane ista

[Dean]

volia bi kad bi netko od 'stručnih' malo prokomentira može li se još šta napraviti ovdje,a da osnovna shema i dalje ostane ista

Evo ja bi maximalno stavio crvene linije umjesto plavih. Mislim da se to ne bi osjetilo u radu polačala !








(šala)

[ilimzn]

Evopar pitanja za razmisljanje:
Jesu li R14 i R15 stvarno potrebni?
Zasto je C4 bas na tom mjestu, i ima li neko bolje?
D1 umjesto 2N5401 spojenog u aktivnu diodu nije neka usteda...
Imas viska 2SK346? ovdje moze prakticno bilo koji JFET s dovoljno velikim Idss...
Emiterska degeneracija za (Q1, Q2), (Q4,Q5)?
Je li struja kroz Q3, 4, 5 dovoljna za tjerati kapacitet MOSFET-a?
Koliki j emaksimalni izlazni signal, i je li clipping simetrican?

[grunf]

Evopar pitanja za razmisljanje:
Jesu li R14 i R15 stvarno potrebni?
Zasto je C4 bas na tom mjestu, i ima li neko bolje?
D1 umjesto 2N5401 spojenog u aktivnu diodu nije neka usteda...
Imas viska 2SK346? ovdje moze prakticno bilo koji JFET s dovoljno velikim Idss...
Emiterska degeneracija za (Q1, Q2), (Q4,Q5)?
Je li struja kroz Q3, 4, 5 dovoljna za tjerati kapacitet MOSFET-a?
Koliki j emaksimalni izlazni signal, i je li clipping simetrican?

nešto sam sinoć na brzinu opet zamiša ,a novu shemu ću staviti popodne kad budem doma

R14 i R15 zbilja nisu potribni

C4 sam prebacio na Q5 i tada može imati puno manju vrijednost

umisto diode stavljen 2N5401

K246 imam dva neiskorištena pa nek ih uposlim

struja kroz Q3,4,5 je oko 3,8mA,ali nisam sinoć ulazio koliko je točno potrebno struje za goniti izlazne mosfete,mislim da sam taman na granici

maksimalni izlazni napon je oko 17-18V bez izobličenja(ispod 0,1%),a kliping je simetričan

i ubačeni otpornici za emitersku degeneraciju

[ilimzn]

C4 sam prebacio na Q5 i tada može imati puno manju vrijednost

Znas li zasto je tako? U ovom ti lezi inace osnovni problem kompenzacije ovakve topologije.

umisto diode stavljen 2N5401
K246 imam dva neiskorištena pa nek ih uposlim

Jos ces ti plakat za njima
Vodi samo racuna za Vdsmax, ne bi bilo zgorega u seriju s CCS-om stavit neki otpor da proguta oko pola napona, da se ima rezerva.

struja kroz Q3,4,5 je oko 3,8mA,ali nisam sinoć ulazio koliko je točno potrebno struje za goniti izlazne mosfete,mislim da sam taman na granici

To ti je po prilici 3x premalo (cak bi neki rekli i vise od 3x)... sto povlaci probleme s disipacijom 2N5401/5501, pogotovo Q3. Opet, jedan od tipicnih problema s ovom topologijom.

maksimalni izlazni napon je oko 17-18V bez izobličenja(ispod 0,1%),a kliping je simetričan

U praksi ces vidjeti da ce se clipping ponasati malo asimetricno, strmina K1058 je nesto veca od J162, za istu struju mi treba manje Vgs nego za J162. Kao sto vidis, pad napona od izvora prema trosilu je dobrih 7-8V, gotovo 30% napona napajanja, sto znaci da ce efikasnost biti relativno mala, a disipacija relativno velika u odnosu na maksimalnu izlaznu snagu. Veci je, medjutim, problem sto je u tim uvjetima u izlaznom stupnju Cdg dosta nizak i zalazi u podrucje vrlo nelinearnih ulazmih kapaciteta MOSFETa, tadi cega je pozeljno imati vecu struju u drugom stupnju pojacala. BTW kondenzator preko otpora 470 ohma je OBAVEZAN.

i ubačeni otpornici za emitersku degeneraciju

[/quote]

Evo ti jednog savjeta u vezi s degeneracijom. Preporucio bi da u svaki emiter umetnes veci otpor, recimo u prvom stupnju neka je na njima oko 10V pada napona. U drugom stupnju nemas puno izora radi struje, to ce biti relativno niske vrijednosti, ali ipak dtavi svakom tranzistoru svoj.
Kolicinu degeneracije je zatim lako varirati tako da se izmedju emitera dbakog stupnja stavi mali otpor, jednak otprilike 2x vrijednosti klasicnog emiterskog degeneratora za tak stupanj i emitersku struju. U drugom stupnju ro ce biti reda ohma.
Ovakav pristup omogucava varijaciju degeneracije a bez mijenjanja statickih uvjeta rada za tranzistore.

Osim toga imas problem nebalansiranog otpora koji prema masi vide tranzistorsi prvog stupnja, sto moze rezultirati nesto vecim offsetom u praksi.
S niskoimpedantnim izvorom, lijeva strana vidi oko 4.5k a desna 15k. Ze izvora, lijeva strana vidi 47k, desna opet 15k.
Predlozio bi ovdje ulazni kondenzator (*) i ostaviti 47k na masu, sto je standard. Otpore u povratnoj vezi preracunati tako da je 47k s izlaza prema bazi (ispast ce oko 3.3k za otpor prema elektrolitu, umjesto sadasnjih 1k). Bitno je da je vremenska konstanta tog otpora (3l3) i kondenzatora prema masi, puno veca os one ulaznog kondenzatora i otpora 47k prema masi, i naravno dovoljno velika da je donja granicna frekvencija pojacala daleko ispod 20Hz.

[aparatusonitus]

Evo ti još jedna genijalna ideja od našeg koja je (nevjerojatno, ali istinito ) prošla neiskorišteno. U LT SWcad-u ti vjerojatno neće raditi, ali ne brini...
http://www.diyaudio.com/forums/solid-st ... ost2054837

[grunf]

da opet ne qutam ovako ću

vezano uz C4 sinoć sam malo čitao,ali neko svrsishodno objašnjenje nisam našao,kod VAS-a s jednim tranZistorom on je na tom istom,ali tada se dovodi signal samo s kolektora Q1 pa mi je bilo logički da sad bude na Q5 jer je on vezan na Q1

To ti je po prilici 3x premalo (cak bi neki rekli i vise od 3x)... sto povlaci probleme s disipacijom 2N5401/5501, pogotovo Q3. Opet, jedan od tipicnih problema s ovom topologijom.

šta se tiče same struje kroz VAS ako zamjenim 2N5401/2N5501 s BD139/140 raste na skoro 9mA s promjenom R10 na 47oma
zanimljiv je ovaj problem s strujom,shema je preuzeta od samog hitachija ,a oni su kao i stavili ovaj tip VAS-a 1977 za korištenje s svojim mosfetima, da li je možda prijedlog ići na drugi tip VAS-a i možda ubaciti pobudne tranzistzore šta nisam imao namjeru jer sam mislio imati što manje stupnjeva i da ne zaboravim orginalna hitachijeva shema radi na +/-65V što uvelike mijenja radne točke

iman neki osjećaj da bi izvuka maksimum iz ove toplogije moram ići i na puno viši napon napajanja

sad dolazimo do drugog djela koji je opet vezan s VAS-om i njegovom strujom,a tiče se samog ulaznog kapaciteta mosfeta,a šta se tiče samog clipinga skužia san da K1058 i J162 nisu posve indentični s krivuljama i da će u praksi biti drukčije od simulatora

U praksi ces vidjeti da ce se clipping ponasati malo asimetricno, strmina K1058 je nesto veca od J162, za istu struju mi treba manje Vgs nego za J162. Kao sto vidis, pad napona od izvora prema trosilu je dobrih 7-8V, gotovo 30% napona napajanja, sto znaci da ce efikasnost biti relativno mala, a disipacija relativno velika u odnosu na maksimalnu izlaznu snagu. Veci je, medjutim, problem sto je u tim uvjetima u izlaznom stupnju Cdg dosta nizak i zalazi u podrucje vrlo nelinearnih ulazmih kapaciteta MOSFETa, tadi cega je pozeljno imati vecu struju u drugom stupnju pojacala. BTW kondenzator preko otpora 470 ohma je OBAVEZAN.

nažalost ograničen san s naponom napajanja od +/-25V ,a to vuče i problem ulaznog kapaciteta mosfeta-prenizak napon napajanja,imam još jedan malo jači trafo s kojim bi mogao ići na +/-35V pa mogu probati i tu soluciju mada bi najradije ostao na +/-25v,s većom disipacijom sam se pomiria

još se moram poigrati s degeneracijskim otporima,zasad su samo tu,a prominia san i otpore u krugu povratne veze po preporuci

shema sad ovako izgleda



a ovo su pravokutni i sinosuida na izlazu

[grunf]

ako idem na niže vrijednosti otpora R8,7 i 10 padaju i izobličenja,a s strujom mogu doći do 12mA šta bi onda odgovaralo onom 3X

[ilimzn]

Proble je u tome sto vecina modela MOSFET-a ne modelira adekvatno nelinearni kapacitet MOSFET-a, a ni jos neke druge finese. No bez obzira, simulator pokazuje 'pokazatelje', ne treba ga uzimati previse bukvalno, onom tko poznaje rad sklopa i dijelova, bit ce sasvim jasno sto se dogadja.

Par napomena na gornju shemu:
Povecanje struje 'VAS'a smanjuje izoblicenja iz vise razloga, no oslanja se na kvalitetan prvi stupanj. Stvar je u tome da povecanje struja u VAS-u povlaci i vece bazne struje Q4/Q5, sto znaci da veci postotak struje prvog stupnja zavrsava kao struja drugog stupnja. To je kod ovog tipa VAS-a znacajno manji problem nego kod klasike, jer ne mijenja offset.
Opcenito ovaj tip VAS-a ima dosta prednosti, pogotovo kad se tice clippinga. Buduci da su maksimumi struje u svim stupnjevima zapravo odredjeni strujom 'repa' diferencijala u prvom stupnju, ne moze doci o nekakvih radikalnih zasicenja i sl. sto je kod clippinga upravo ono sto se trazi (inace i tu se daju stvari finesirati s par dioda, ako te zanima pogledaj sto je tzv. Baker Clamp). Ja bih svakako ostao na ovom VAS-u.
No ima on i svojih problema. Jedan je kompenzacija, koja u pravilu ne bi trebala biti klasicna 'miller' a razlog je sto desna strana VAS-a (ona koja tjera MOSFET-e) ima puni hod napona, a lijeva ga prakticki ni nema (u mV je, jer samo modulira napon na tranzistoru spojenom kao dioda + njegovom otporu). Radi toga s desne strane ide puno manji kapacitet (ne zaboravimo, on se mnozi s pojacanjem tog stupnja kao i svi Miller-i, a ono je za tu stranu jako veliko, dok je za lijevu priblizno -1). Ovo doduse vrijedi bez otpora R9, no na frekvencijama gdje radi kompenzacija, taj je otpor premosten kondenzatorom pa je time napon na njemu priblizno konstantan. Paradoksalno, taj premosni kondenzator zapravo djeluje suprotno od kompenzacije, i zapravo bi ga trebalo ustimati da kompenzira kapacitete strujnog zrcala vidjeno s kolektora Q4.
Radi svega ovog, Miller kompenzacija ovakve topologije nije idealna (iako moze posluziti). Bolja je ideja stavljati kondenzator izmedju kolektora prvog i/ili drugog stupnja (u pravilu tu ide s kondenzatorom i otpornik u seriju s obzirom da nema smisla rusiti pojacanje prema nuli).
Dodatni problem je disipacije Q4, koja je po prilici jednaka kao Q3 i Q5 zajedno, no na ovim naponima napajanja to ne bi trebao biti problem.
E sad - sto se tice odabira otpora u emiterima strujnog zrcala i diferencijala drugog stupnja - ovdje si ispravno odabrao zajednicki emiterski da bude pola od onih u strujnom zrcalu. Na taj nacin su padovi napona od napajanja prema emiterima isti, tj. clipping je u toj tocki simetrican. Medjutim, to nije iedalna situacija za rad diferencijalnog pojacala, no ovdje tome nece biti lijeka osim dodavanja gubitaka napona u odnosu na napajanje.
Vidi ono sto sam napisao za degeneraciju, trik s odvajanjem degeneracije od statickih uvjeta je vrlo praktican za ovakve eksperimente, pogotovo u prvom stupnju. U praksi ce se vjerojatno pokazati da degeneracija u prvom stupnju daje dobre rezultate, dok se u drugom stupnju linearizacija placa s previse pojacanja pa je ukupno izoblicenje vece, a i pitanje je donosi li degeneracija u drugom stupnju unatoc malom povecanju izoblicenja, povoljniji harmonicki profil. Razlog tome je mala vrijednost zajednickog emiterskog otpora u diferencijalu drugog stupnja.
Zakljucak da si ogranicen naponom napajanja je posve na mjestu. No, i tome ima lijeka - ako se mozes pomiriti s povecanim izoblicenjem iznad oko pola maksimalne snage, dovoljno je povecati napon napajanja ulaznog dijela sklopa, dok za MOSFET-e ostavi +-27V. To mozes relativno lako postici duplikatorom napona i to izvedenim s debelim RC filterom, tako da odmah i dobijes fino filtrirani neovisni napon napajanja za ulazne stupnjeve. Teoretski, oni bi se mogli napajati s duplo od 27V, dakle oko 54V, no za to nema potrebe. Nekih 40V je vec vise nego dovoljno, vjerojatno je dosta vec i 35-36. To ti daje 14-18V pada napona na R-u za RC filtriranje iza duplikatora, sto ce ispasti dosta velik R (koji ce se istina i grijati ponesto) ali ce filtriranje biti odlicno. Visak izmedju 27V napajanja za drain-ove MOSFET-a i 36-40V za ulazne stupnjeve je vise nego dovoljan da MOSFET-e otvori kompletno s vime ces dobiti maksimalni moguci izlazni napon. Moja bi preporuka ipak bila da se poigras s naponom napajanja za ulazne stupnjeve, tako da oni odu u clipping prije izlaza, cime se sprecava da kod clippinga valovitost napona napajanja prodre u zvucnik. Ta 'igra' se zapravo svodi na izbor otpora u RC filtriranju iza duplikatora napona, sto zaista nije problem, a i simulator ce ti dobro pokazati sto ti tu treba. Za duplikator napona ce ti trebati doduse shaka dioda i elektrolita, ali zato sve to mozes izvesti s istim trafoom. Ako se odlucis na to, ne zaboravi korekciju radi maksimalnog dozvoljenog napona na FET CCS_u za prvi stupanj!

[grunf]

hvala na iscrpnim objašnjenjima

nešto sam na brzinu opet zakuha ,smanjio sam još vrijednosti otpornika u krugu VAS-a i ubacio 100p+1K između kolektora Q5 i Q4,struja kroz VAS je sad oko 22mA ili po 11mA po grani,večeras ako stignem(ako ne zaspem ) ću još odvojiti napon napajanja ulaza i VAS-a od izlaznog stupnja,već sad je bolje stanje što se tiče izobličenja,kako sam tek frižak s LTspiceom nisam spremio vrijednosti prijašnjih mjerenja za usporedbu,ali je manje

i još mi ostaje definirati točne vrijednosti R20,21