Stabilizujmy co się da!

Układy półprzewodnikowe pełniące ważne funkcje pomocnicze w układach lampowych.

Moderatorzy: gsmok, Romekd, tszczesn

Awatar użytkownika
lukasz_t
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 813
Rejestracja: ndz, 5 kwietnia 2009, 15:45
Lokalizacja: Hrubieszów

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: lukasz_t » ndz, 13 września 2015, 20:40

No a z żarzeniem na 12,6v, to wystarczy zenerkę zmienić na około 11v?

Awatar użytkownika
AZ12
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 3879
Rejestracja: ndz, 6 kwietnia 2008, 15:41
Lokalizacja: 83-130 Pelplin

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: AZ12 » ndz, 13 września 2015, 20:57

Witam ponownie

Myślę, że powinno wystarczyć, jednak nie uzyska się płynnej regulacji napięcia.
Ratujmy stare tranzystory!

Einherjer
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 987
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Einherjer » ndz, 13 września 2015, 22:20

Trzeba zasilić stabilizator odpowiednio większym napięciem zmiennym i zmienić diodę Zenera z 5V6 na 12V.

Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8655
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9
Kontakt:

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Piotr » pt, 8 stycznia 2016, 22:02

:arrow: Einherjer
Powiedz mi, w jaki sposób ustalasz prąd źródła z tranzystorem zubożanym?
Rozrzut parametrów wydaje się być na tyle duży, że trzeba by było do każdego egzemplarza indywidualnie dobierać rezystor źródłowy. Jak rozwiązałeś ten problem?

Awatar użytkownika
TooL46_2
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1824
Rejestracja: ndz, 20 lipca 2008, 12:06
Lokalizacja: Seattle, WA

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: TooL46_2 » pt, 8 stycznia 2016, 22:58

Moze maly potencjometr? Ja sie natomiast na takich ukladach wcale nie znam wiec jedynie domniemuje :)
Pozdr,
-Tomek Drabas
________
‎"One should not pursue goals that are easily achieved. One must develop an instinct for what one can just barely achieve through one's greatest efforts."
—Albert Einstein

tomdrabas.com


Einherjer
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 987
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Einherjer » sob, 9 stycznia 2016, 00:24

Nie sprawdziłem dostatecznej liczby egzemplarzy, żeby wyniki były statystycznie znaczące, ale jak dotychczas rozrzut parametrów miał akceptowalny zakres. Można oczywiście wstawić potencjometr. Ten układ pewnie doczeka się drugiej wersji. Tylko muszę znaleźć czas na przeprowadzenie podobnych eksperymentów jak RomekD.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 3950
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Romekd » sob, 9 stycznia 2016, 21:40

Czołem.
Einherjer pisze: Tylko muszę znaleźć czas na przeprowadzenie podobnych eksperymentów jak RomekD.
Tamtych eksperymentów jak na razie nie udało mi się ukończyć. Pojawił się bowiem ciekawy problem, który przekonał mnie, że stabilizatory z tranzystorami typu Mosfet potrafią w pewnych warunkach dziwnie się zachowywać. Początkowo sądziłem, że winę za to ponosi sztuczne obciążenie, którym obciążałem testowane układy, ale jednak ten trop okazał się błędny. Wykonałem testowy układ zgodnie ze schematem pokazanym na poniższym załączniku:
układ testowy_B.png
Układ najprostszy z możliwych zawierał aktywny filtr z Mosfetem. Bramka tranzystora została połączona przez rezystor antyparazytowy z dobrej jakości kondensatorem elektrolitycznym, który można było ładować i rozładowywać przełącznikiem P1 do dowolnego napięcia z przedziału od zera do pełnego napięcia zasilania. Kondensator cechował się rewelacyjnie niskim prądem upływności, przez co napięcie do którego został naładowany utrzymywało się przez bardzo długi okres czasu (kondensator ten poraził mnie, gdy po ponad półrocznym okresie "leżakowania" w szufladzie, okazał się być naładowany do niemal 300 V - dotykając ręką jego wyprowadzeń zupełnie się tego nie spodziewałem... :? ). Przełączając przełącznik P2 i P3 można było przełączyć układ i nałożyć na doprowadzone napięcie stałe dodatkową modulację przebiegiem zmiennym, by mierzyć tłumienie tego przebiegu przez badany tranzystor. Gdy obciążyłem ten filtr prądem większym od 260 mA i jednocześnie zbliżałem rękę do przewodu połączonej do wyjścia układu sondy oscyloskopowej, na ekranie oscyloskopu pojawiał się przebieg sinusoidalny o stosunkowo niskiej (kilkaset mV) amplitudzie i częstotliwości prawie 100 MHz. Byłem tym bardzo zaskoczony, gdyż nie sądziłem, że układ może się wzbudzić na tak wysokiej częstotliwości, i to pomimo zablokowania wyprowadzeń drenu i źródła tranzystora wysokiej jakości kondensatorami o sporej pojemności, przylutowanymi bezpośrednio do oczka lutowniczego (stanowiącego masę), znajdującego się pod śrubą mocującą tranzystor do radiatora. Wzbudzanie pojawiało się gdy do przewodu sondy oscyloskopu zbliżałem rękę na odległość około 5 cm... Wzbudzenie udało się opanować dodając szeregowo z kondensatorem blokującym źródło tranzystora do masy dodatkowy rezystor o wartości kilku omów. Będę chciał kontynuować tamte pomiary dla jednego stopnia oraz dwóch stopni połączonych kaskodowo. Wykonałem w tym celu specjalny wzmacniacz pomiarowy o czułości lepszej od 0,1 μV i przełączanej szerokości pasma przepustowego (100 Hz, 20 KHz, 100 kHz i 1 MHz). Nie wiem jeszcze tylko kiedy znajdę na to czas... :roll:

Co do układów z Mosfetami, to potrafią być ona bardzo "kapryśne". Czasem wykonany układ potrafi się wzbudzać mimo stosowania rezystorów antyparazytowych w obwodach bramek... W zeszłym roku wykonaliśmy z kolegą szerokopasmowy wzmacniacz o mocy wyjściowej dochodzącej do 2 kW, który na początku potrafił po wysterowaniu oscylować na częstotliwości kilku MHz. Co ciekawe sama oscylująca końcówka wzmacniacza (32 sztuki Mosfetów) nie została objęta pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego, co podpowiadało mi, że powinna być stabilna. Niestety...
stopien mocy.jpg
Obwody zasilania symetrycznego były dobrze blokowane do masy wieloma różnymi kondensatorami o niskiej indukcyjności i niskim ESR, bezpośrednio przy bramkach tranzystorów znajdowały się rezystory antyparazytowe 470 Ω, a układ pod obciążeniem i po wysterowaniu się wzbudzał. Dopiero dodanie odpowiedniego dwójnika RC między wyjście wzmacniacza i masę przyniosło radykalną poprawę sytuacji...
wzm_2kW_2.jpg
wzm_2kW_3.jpg
Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Einherjer
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 987
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wrocław/Nysa

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Einherjer » sob, 9 stycznia 2016, 22:00

Romku, a problem nie leży przypadkiem w tym, że te kondensatory były po prostu zbyt dobre? Czasami bardzo niskie ESR kondensatorów może płatać figle, zwłaszcza, że bramka stanowi bardzo małe obciążenie i pasożytniczy obwód rezonansowy nie ma tłumienia. Próbowałeś powtórzyć to z jakimś tanim kondensatorem? Mógłbyś się podzielić schematem wzmacniacza pomiarowego? Przydałoby mi się takie ustrojstwo do eksperymentów, oszczędziłbyś mi sporo pracy.
Przypomniało mi się, że Piotr kiedyś opisywał problemy ze wzbudzającą się końcówką dużej mocy na MOSFETach.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 3950
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Romekd » sob, 9 stycznia 2016, 22:41

Einherjer pisze:Romku, a problem nie leży przypadkiem w tym, że te kondensatory były po prostu zbyt dobre? Czasami bardzo niskie ESR kondensatorów może płatać figle, zwłaszcza, że bramka stanowi bardzo małe obciążenie i pasożytniczy obwód rezonansowy nie ma tłumienia. Próbowałeś powtórzyć to z jakimś tanim kondensatorem?
Masz całkowitą rację - kondensatory były za dobre... :wink: Na dodatek dielektrykiem w wewnętrznym "kondensatorze" Mosfeta jest przeważnie tlenek krzemu (izolacja bramki), czyli jeden z najlepszych znanych dielektryków, co w tym akurat przypadku też nie jest za bardzo korzystne.. :wink: . Do stłumienia powstałych pasożytniczych "obwodów rezonansowych" niezbędne są pewne elementy stratne, czyli rezystory. Zamiast rezystorów można byłoby zastosować gorszej jakości kondensatory i pewnie efekt byłby podobny. Tego jednak nie zdążyłem sprawdzić. Natomiast kompletnie nie spodziewałem się, że układ może się wzbudzić na tak wysokiej częstotliwości (nie wyobrażałem sobie, że te tranzystory mogą wykazywać jakąkolwiek "aktywność" na 100 MHz :wink: ), a sam sygnał wzbudzenia będzie miał tak niską amplitudę. Gdyby nie szerokie pasmo przenoszenia aparatury pomiarowej, pewnie można by to wzbudzenie najzwyczajniej przeoczyć, gdyż nie powodowało najmniejszych zakłóceń w pracy podłączanych do wyjścia filtru odbiorników...

Schemat przedwzmacniacza postaram się zamieścić, gdy będę przedstawiał najnowsze pomiary szumów i zakłóceń filtrów i stabilizatorów. Zawiera dużo wzmacniaczy operacyjnych i przełączane pasywne filtry LC. Sam wzmacniacz przed pokazaniem też będę musiał jeszcze dokładnie przetestować, bo jak w każdej nowej konstrukcji mogły się wkraść jakieś błędy...
Przypomniało mi się, że Piotr kiedyś opisywał problemy ze wzbudzającą się końcówką dużej mocy na MOSFETach.
Nawet rozmawiałem z Piotrem o tych efektach w konstruowanym przez nas wzmacniaczu.
Dał nam "popalić" - w pewnym momencie zabrakło mi już pomysłów... :( Dopiero kolejnego dnia, gdy przespałem się z problemem, przyszło mi do głowy kilka możliwych rozwiązań... Najgorsze, że był to wzmacniacz o szerokim paśmie i ogromnej mocy. Monofoniczna końcówka z przedwzmacniaczami, mogąca dostarczać bardzo dużych prądów (praca równoległa) lub wysokich napięć (praca w układzie mostkowym). Trochę się obawiałem, że może w którymś momencie efektownie "eksplodować"... Na szczęście nic takiego się nie stało, a układ w końcu udało się zmusić do poprawnej i stabilnej pracy z obciążeniami o charakterze rezystancyjnym, indukcyjnym i pojemnościowym (wytrzymywał też pełne zwarcia)... :)

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

gustaw353
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1686
Rejestracja: czw, 2 czerwca 2011, 19:43
Lokalizacja: Wrocław - Krzyki

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: gustaw353 » ndz, 10 stycznia 2016, 00:01

Romekd pisze:Wzbudzanie pojawiało się gdy do przewodu sondy oscyloskopu zbliżałem rękę na odległość około 5 cm...
Zapewne wprowadzona swego rodzaju "pojemność montażowa" (poprzez rękę) zapętliła dodatnie sprzężenie (?).
Romekd pisze:Wzbudzenie udało się opanować dodając szeregowo z kondensatorem blokującym źródło tranzystora do masy dodatkowy rezystor o wartości kilku omów.
Powodowało to zepsucie współczynnika Q obwodu rezonansowego zbudowanego z indukcyjności pasożytniczych i tych "dobrych" kondensatorów blokujących. Dodanie tych kilku omów popsuło ESR kondensatora i tym samym również dobroć obwodu rezonansowego.
Indukcyjność pasożytniczą stanowi nawet parę centymetrów odprowadzenia tranzystora lub innego elementu układu.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Wcześniej już biedziliśmy się nad tym problemem:

Romekd pisał:
„Często w układach spotyka się blokowanie kondensatorów elektrolitycznych dodatkowym monolitycznym kondensatorem ceramicznym, co w przypadku kondensatorów o bardzo niskiej rezystancji szeregowej może powodować pewne problemy, natomiast na parametry kondensatora w zakresie częstotliwości akustycznych nie ma żadnego wpływu. Problemy zaczynają się dopiero przy częstotliwościach dużo wyższych, rzędu MHz.”
- no właśnie.
W układach lampowych gdzie długości przewodów połączeniowych są znaczne to i indukcyjności pasożytnicze też mamy spore. Tak więc problemy zaczynają się już od kiloherców.
Zamieszczone symulacje są bardzo poglądowe. Widać jak pojawia się wyraźny rezonans wartości L i C. Widać wyraźnie , że dobroć obwodu (Q) rośnie gdy maleje pojemność dołączonego dodatkowego kondensatora.
Widać też, że gdyby pozbyć się tego fatalnego wyskoku to charakterystyka/pasmo takiego zespołu kondensatorów byłaby idealną w szerokim zakresie częstotliwości.
I co ciekawe – skupiacie się nad parametrami kondensatora elektrolitycznego (tak, on jest ważny) lecz problem tkwi nie w nim.
Niespodzianki, zjawiska wyżej opisywane pojawiają się w różnych partiach układów elektronicznych. Typowym miejscem są filtry w obwodach zasilania.
Przyjmuje się, że niska oporność wewnętrzna zasilacza w zasadniczy sposób wpływa na parametry wzmacniacza. Stosuje się nawet cudowne stabilizatory i jeszcze bardziej cudowne kenotrony i super-audio-elektrolity.
I wszystkie te cuda są psu na buty za sprawą niewłaściwie przypiętego niepozornego kondensatorka. W całym paśmie ( a i koniecznie znacznie szerszym) wzmacnianych częstotliwości nasz zasilacz demonstruje fenomenalnie niską swoją oporność wewnętrzną ... tylko w jednym miejscu zamiast miliomów ma nawet setki tych omów. O co tu chodzi?
Powoduje to dziwne podbrzmiewanie wzmacniacza lub jego wzbudzanie się. Gdzie jest pies pogrzebany?
Kabel łączący zasilacz ze stopniem wzmacniacza ma np. długość ok 20 cm . Jego indukcyjność to parę μH i wraz z zapiętym na jego końcu małym kondensatorem (np. 100 nF) tworzy czwórnik L/C typu gamma transformujący oporność !!! Na jakiej częstotliwości pojawi się garb ?
Walczy się z tym stosując kilka różnych kondensatorów o stopniowanej pojemności połączonych równolegle. Czasami w szereg z jednym z nich włączony jest rezystor o wartości kilku/ kilkunastu omów – by dopasowanie oporności wej./wyj. było najlepsze i nie powstawała fala odbita (WFS ?) - tak , właśnie tak jak w dopasowaniu w obwodach w.cz.!!!
Te problemy często pojawiają się w obwodach zasilania układów cyfrowych.
Rada dla młodych kolegów – nie zaczynajcie od zachwalanych cuda-układów, zaczynajcie od zrozumiałych dla siebie konstrukcji i gromadźcie wiedzę. Bywa, że banalny szczegół pokona Was i wasze dzieło.


Było to na str.3 tego tematu: http://www.trioda.nazwa.pl/trioda/forum ... 7&start=30
Zachęcam jeszcze raz do odwiedzenia strony kol. DL2KQ.

Lisor
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 809
Rejestracja: czw, 5 czerwca 2003, 12:05

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Lisor » wt, 12 stycznia 2016, 09:05

... żeby nie zakładać nowego wątku zadam w tym pytanie; czy sensownym jest budowanie zasilaczy stabilizowanych do zasilania wzmacniaczy w układzie SE ?
Chodzi mi tu o przewagę takiego rozwiązania /koszty i pracochłonność pomijam / nad podstawowym filtrem typu CLC lub CRC - mam tylko na względzie eliminację tętnień.
Ciągle początkujący od kilkunastu lat.

Lisor
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 809
Rejestracja: czw, 5 czerwca 2003, 12:05

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Lisor » sob, 16 stycznia 2016, 15:49

... odpowiedzi na moje pytanie było bez liku :lol: . Żeby rozwiać swoje wątpliwości w natłoku faktuf postanowiłem zbudować zasilacz. Zbudowałem, zasiliłem i wiem. Szkoda, że nikt z Kolegów nie podzielił się ze mną swoja tajemną wiedzą. :evil:
Ciągle początkujący od kilkunastu lat.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 3950
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Romekd » pn, 25 stycznia 2016, 19:06

Czołem.
gustaw353 pisze:
Romekd pisze:Wzbudzanie pojawiało się gdy do przewodu sondy oscyloskopu zbliżałem rękę na odległość około 5 cm...
Zapewne wprowadzona swego rodzaju "pojemność montażowa" (poprzez rękę) zapętliła dodatnie sprzężenie (?).
Jest to możliwe, ale równie prawdopodobne jest, że zbliżenie ręki do przewodu powodowało przesunięcie fazy, co ułatwiło powstanie oscylacji, lub np. dostrojenie pasożytniczego obwodu LC do innego obwodu już istniejącego w tym układzie...
gustaw353 pisze:
Romekd pisze:Wzbudzenie udało się opanować dodając szeregowo z kondensatorem blokującym źródło tranzystora do masy dodatkowy rezystor o wartości kilku omów.
Powodowało to zepsucie współczynnika Q obwodu rezonansowego zbudowanego z indukcyjności pasożytniczych i tych "dobrych" kondensatorów blokujących. Dodanie tych kilku omów popsuło ESR kondensatora i tym samym również dobroć obwodu rezonansowego.
Zgadza się. Wstawienie rezystora spowodowało wystąpienie dodatkowych strat energii, psując w ten sposób dobroć pasożytniczych obwodów rezonansowych.

gustaw353 pisze:Indukcyjność pasożytniczą stanowi nawet parę centymetrów odprowadzenia tranzystora lub innego elementu układu.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Wcześniej już biedziliśmy się nad tym problemem:

Romekd pisał:
Często w układach spotyka się blokowanie kondensatorów elektrolitycznych dodatkowym monolitycznym kondensatorem ceramicznym, co w przypadku kondensatorów o bardzo niskiej rezystancji szeregowej może powodować pewne problemy, natomiast na parametry kondensatora w zakresie częstotliwości akustycznych nie ma żadnego wpływu. Problemy zaczynają się dopiero przy częstotliwościach dużo wyższych, rzędu MHz.”

- no właśnie.
W układach lampowych gdzie długości przewodów połączeniowych są znaczne to i indukcyjności pasożytnicze też mamy spore. Tak więc problemy zaczynają się już od kiloherców.


Myślę, że Kolega "lekko" przesadza... :wink: ...od kiloherców? Jakim cudem? Spore to mogą być pojemności pasożytnicze, które w połączeniu z dużymi rezystancjami wejściowymi lamp mogą powodować wzbudzanie się układu w zakresie częstotliwości słyszalnych lub wyższych.

gustaw353 pisze:Zamieszczone symulacje są bardzo poglądowe. Widać jak pojawia się wyraźny rezonans wartości L i C. Widać wyraźnie , że dobroć obwodu (Q) rośnie gdy maleje pojemność dołączonego dodatkowego kondensatora.
Widać też, że gdyby pozbyć się tego fatalnego wyskoku to charakterystyka/pasmo takiego zespołu kondensatorów byłaby idealną w szerokim zakresie częstotliwości.
I co ciekawe – skupiacie się nad parametrami kondensatora elektrolitycznego (tak, on jest ważny) lecz problem tkwi nie w nim.


Te rezonanse są często ledwo zaznaczone i nie mają najmniejszego wpływu na pracę wzmacniaczy niskiej częstotliwości, o ile częstotliwości rezonansowe leżą znacznie powyżej najwyższej częstotliwości przenoszonej przez wzmacniacz, a tak właśnie z reguły bywa... Tak w ogóle, to nie ma idealnych elementów elektronicznych. Wszystkie one mają swoje pojemności, indukcyjności związane z budową, wymiarami i kształtem, oraz indukcyjności i pojemności doprowadzeń, które tworzą ze sobą rozmaite rezonanse na wielu częstotliwościach. Pamiętam jak w młodości budowałem przedwzmacniacz w.cz. z tranzystorem BFT66, w którym długość doprowadzenia emitera (między masą a obudową tranzystora) nie mogła być większa niż 1 mm, gdyż większa psuła parametry wzmacniacza... Na szczęście konstruktorzy-amatorzy wzmacniaczy lampowych nie muszą się aż tak głęboko "wgryzać" w subtelne parametry elementów by tworzyć swoje konstrukcje, gdyż przeważnie te "subtelności" nie mają znaczącego wpływu na pracę i parametry tworzonych urządzeń...
Poniżej przebieg modułu impedancji rezystora MŁT o mocy dwóch watów i oporności 240 omów oraz kondensatorów o pojemności 5 nF (pochodzą z książki "Poradnik Ultra Krótko Falowca"):

[attachment=2]IMP_REZ_240R.jpg[/attachment]
[attachment=1]IMP_KON_5nF.jpg[/attachment]

W dawnych czasach większość kondensatorów miała stosunkowo niską rezystancję szeregową ESR. Często pod tym względem były one nawet lepsze od współcześnie produkowanych kondensatorów niskoimpedancyjnych (specjalnych "Low ESR"). Przeciętny współczesny kondensator elektrolityczny o pojemności 470 μF może mieć ESR na poziomie 150...300 mΩ, w przypadku miniaturowych kondensatorów parametr ten może osiągnąć wartość nawet 1 Ω. Kondensator firmy HITANO (typ EXR; Low Impedance) 470 μF/25 V ma rezystancję 76 mΩ, SAMSUNG TMZ 470 μF/50 V miał 44 mΩ, a świetne kondensatory Nichicon serii ZLH przy tej samej pojemności mają tylko 28 mΩ. Z książki "Stabilizatory sterowane napięcia i prądu stałego" Marka Stabrowskiego, wydanej w roku 1972 możemy się dowiedzieć, że przeciętne kondensatory elektrolityczne o pojemności 500 μF, produkowane w tamtych czasach, miały ESR w okolicach 50 mΩ:
[attachment=0]IMP_ZASIL.jpg[/attachment]
Podobną też wartość modułu impedancji miał zasilacz w zakresie wyższych częstotliwości, którego wyjście zostało zablokowane takim właśnie kondensatorem.

gustaw353 pisze:Niespodzianki, zjawiska wyżej opisywane pojawiają się w różnych partiach układów elektronicznych. Typowym miejscem są filtry w obwodach zasilania.
Przyjmuje się, że niska oporność wewnętrzna zasilacza w zasadniczy sposób wpływa na parametry wzmacniacza. Stosuje się nawet cudowne stabilizatory i jeszcze bardziej cudowne kenotrony i super-audio-elektrolity.
I wszystkie te cuda są psu na buty za sprawą niewłaściwie przypiętego niepozornego kondensatorka. W całym paśmie ( a i koniecznie znacznie szerszym) wzmacnianych częstotliwości nasz zasilacz demonstruje fenomenalnie niską swoją oporność wewnętrzną ... tylko w jednym miejscu zamiast miliomów ma nawet setki tych omów. O co tu chodzi?
Powoduje to dziwne podbrzmiewanie wzmacniacza lub jego wzbudzanie się. Gdzie jest pies pogrzebany?
Kabel łączący zasilacz ze stopniem wzmacniacza ma np. długość ok 20 cm . Jego indukcyjność to parę μH i wraz z zapiętym na jego końcu małym kondensatorem (np. 100 nF) tworzy czwórnik L/C typu gamma transformujący oporność !!! Na jakiej częstotliwości pojawi się garb ?
Walczy się z tym stosując kilka różnych kondensatorów o stopniowanej pojemności połączonych równolegle. Czasami w szereg z jednym z nich włączony jest rezystor o wartości kilku/ kilkunastu omów – by dopasowanie oporności wej./wyj. było najlepsze i nie powstawała fala odbita (WFS ?) - tak , właśnie tak jak w dopasowaniu w obwodach w.cz.!!!


Tu Kolega już całkowicie popuścił wodze fantazji... :wink: 20 cm przewodu i indukcyjność paru μH? Spory błąd... Cały metr przewodu, i to zwinięty w ładne kółko, tworzy indukcyjność o poziomie zaledwie ok. 1,15 μH. Taka indukcyjność z pojemnością np. 1 nF dawałaby rezonans na częstotliwości 4,7 MHz, a z pojemnością 100 nF rezonans wystąpiłby na częstotliwości 470 kHz, więc bardzo daleko poza górną częstotliwością pracy każdego wzmacniacza m.cz. Prosty przewód o długości 20 cm może mieć indukcyjność na poziomie nie paru μH, ale małego ułamka μH. Dwa biegnące obok siebie przewody o długości po 20 cm każdy (zwarte na jednym końcu) mogą mieć indukcyjność w okolicach 0,15 μH, co z kondensatorem 100 nF dałoby rezonans na częstotliwości 1,3 MHz. Trzeba jeszcze pamiętać, że sam wzmacniacz również wykazuje pewne tłumienie częstotliwości zakłócających, przedostających się z obwodów zasilania (stopnie wejściowe są zawsze odsprzęgane i separowane od zasilania dodatkowymi ogniwami filtrów RC).

Pozdrawiam
Romek
Załączniki
IMP_REZ_240R.jpg
IMP_KON_5nF.jpg
IMP_ZASIL.jpg
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

gustaw353
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1686
Rejestracja: czw, 2 czerwca 2011, 19:43
Lokalizacja: Wrocław - Krzyki

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: gustaw353 » wt, 26 stycznia 2016, 00:14

Moje pierwsze „naukowe rozważania” nad zjawiskami, techniką w. cz. datowane są na ~1970 rok.
Wcześniej ten zakres częstotliwości mnie nie pociągał.
Zbudowałem wówczas stabilizowany zasilacz na wspaniałym tranzystorze TG-70.
Czort nie stabilizator, nie dawał napięcia jakie chciałem . A tak na prawdę nic nie dawał tylko palił bezpieczniki a i czasami cenny TG-70 choć nie był niczym obciążony na wyjściu.
Przypadkiem zauważyłem , że podczas moich wzmagań z zasilaczem radio stojące w znacznej odległości milkło lub wściekle jazgotało. Radio oczywiście zawsze u mnie było nastawione na Trójkę na UKF'ie. Nie pamiętam szczegółów - zasilacz wzbudzał się na około 1,5 MHz a harmoniczne sięgały zakresu UKF.
Innym razem budowałem układ wcale nie w.cz. a po zamknięciu obudowy zaczynał rozrabiać na częstotliwościach wysokich, wzbudzał się - a propos zbliżania ręki.
Wypowiedzi opieram na swoich doświadczeniach. Należy obserwować swoje poczynania , zauważać towarzyszące im zjawiska i wyciągać wnioski. Do tego dołożyć trzeba spory zasób teorii i wtedy można spodziewać się sukcesów.
Z czasem pojąłem sztukę projektowania i budowy różnych układów. Do dziś zdarzają się przypadki gdy trzeba dobrze pogłówkować nad układem montażowym jakiegoś urządzenia.
Jakieś 20...25 lat temu uruchomiłem zasilacz o wydajności 50 A i regulowanym napięciu wyjściowym 10-15 V. Docelowo miał być wielozadaniowym lecz w pewnym momencie przestał być potrzebny i projektu w całości nie ukończyłem. Obecnie jest dawcą organów..
Podczas projektowania konstrukcji mechanicznej starałem się przewidzieć różne niespodzianki. Ostatecznie wszystkie kolektory tranzystorów wykonawczych zostały „na żywca” przykręcone do radiatora – połączone galwanicznie z nim. Na schemacie wszystkie kolektory były na masie – minus (wyj.) połączony z chassis. Na fotografii widoczne grube kable masy przyłączone do radiatorów.
Emitery w czterech grupach połączone szerokim paskiem miedzianej blachy a każda grupa tranzystorów (emitery) połączona kablem jednakowej długości do wspólnego punktu bezpośrednio na głównym kondensatorze filtra po prostowniku.
Zasilacz nie miał prawa wzbudzać się i nie czynił tego choć komparator był jeszcze w „pająku”.
DSCN0745.jpg
DSCN0746.jpg
DSCN0751.jpg
Były i inne projekty.

Kolego Romku, dziękuję za wnikliwą analizę i cenne spostrzeżenia.
Jednak jeszcze raz zachęcam do zapoznania się z materiałami ze strony kol. DL2KQ.
http://dl2kq.de/ant/3-66.htm

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Romekd :
„Tu Kolega już całkowicie popuścił wodze fantazji... „
DSCN0752.jpg
Dłuższy drucik (26,5 cm) rezonował na częstotliwości 1,75 MHz; krótszy (~ 9 cm) na częstotliwości 3,27 MHz. Pojemność rezonansowa dołączona do tych „indokcyjności” to 25330 pF (czyli ~ 25 nF).
A co będzie przy poj. np. 220 nF lub 470 nF ?
Zrobiłem sobie kiedyś taki aparacik i mocno się przydaje.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 3950
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Stabilizujmy co się da!

Post autor: Romekd » wt, 26 stycznia 2016, 22:09

Czołem.
gustaw353 pisze:Jednak jeszcze raz zachęcam do zapoznania się z materiałami ze strony kol. DL2KQ.
http://dl2kq.de/ant/3-66.htm
Kolego Gustawie, pisząc posta absolutnie nie zamierzałem umniejszać lub podważyć Kolegi umiejętności konstruktorskich. Po prostu dopatrzyłem się pewnych nieścisłości i niekonsekwencji w wypowiedziach, wynikających pewnie z rutyny. Niestety sam w nią czasami wpadam, próbując coś komuś wyjaśnić... :oops:

Na stronę kol. DL2KQ zaglądałem. Jednak nie znalazłem tam niczego, co by mnie jakoś specjalnie zaskoczyło. Owszem, podane wiadomości są ciekawe i dobrze opracowane. Również polecam młodszym i ambitnym konstruktorom...

Prowadzę firmę, w której projektujemy z moim wspólnikiem różne układy elektroniczne na zamówienie większych firm. Zazdroszczę niektórym kolegom z Forum, że udało im się połączyć pracę zawodową z pasją i tematyką naszego Forum. Mogą tworzyć ciekawe układy i przedstawiać je na "Triodzie". To co tworzymy w firmie przeważnie nie nadaje się do pokazania na Forum, gdyż albo tematycznie nie ma z nim wiele wspólnego, albo jeżeli nawet już ma, to warunki umowy, przygotowane przez prawników z firmy zamawiającej, nie pozwalają na to by się tymi projektami pochwalić (po podpisaniu umowy pomysły nie należą już do nas, podobnie jak nawet sama informacja, że my je stworzyliśmy lub w ogóle nad czym takim pracowaliśmy... :( ). Z niektórymi z naszych projektów mogą się niektórzy Koledzy zetknąć wykonując np. specjalistyczne badania medyczne wzroku lub słuchu :wink: Budowa tego typu urządzeń stanowi ciekawe i czasem bardzo ryzykowne wyzwania. Po ich wykonaniu trzeba przeprowadzić mnóstwo testów i różnych badań bezpieczeństwa użytkowania, kompatybilności elektromagnetycznej itp. Wykupujemy dość kosztowne godziny inżynierskie w komorze semibezodbiciowej (na Śląsku takie badania można przeprowadzić np. w EMAGu), badamy emisyjność i wrażliwość na promieniowanie elektromagnetyczne o różnych częstotliwościach, "strzelamy" w urządzenie specjalnym "pistoletem" napięciami o wartościach wielu kV, "wstrzykujemy" w obwody zasilania kilowoltowe przepięcia oraz serie zaników napięcia zasilania, sprawdzając czy urządzenie się nie "zawiesi"... Jeżeli wszystko jest w porządku, urządzenie jest kierowane przez zamawiającego na kolejne badania, które nadają już urządzeniu stosowny certyfikat (niestety potrafią kosztować kilkadziesiąt tysięcy zł...), niezbędny do produkcji i dystrybucji urządzeń medycznych. Jeżeli pójdzie coś nie tak, mamy duże kłopoty... :? Wykonując tego typu rzeczy można nabrać odpowiedniego doświadczenia... :wink:
Urządzenia pokazane przez Kolegę podobają mi się, gdyż widać w nich niemal zapomnianą już "sztukę" rzetelnego tworzenia sprzętów technicznych, choć nie zawsze udaje się je skończyć (wiele moich konstrukcji też skończyło w szufladach lub pudle z gratami do "utylizacji"...).
gustaw353 pisze:Dłuższy drucik (26,5 cm) rezonował na częstotliwości 1,75 MHz; krótszy (~ 9 cm) na częstotliwości 3,27 MHz. Pojemność rezonansowa dołączona do tych „indokcyjności” to 25330 pF (czyli ~ 25 nF).
A co będzie przy poj. np. 220 nF lub 470 nF ?
Moim zdaniem zastosowanie większych pojemności nie spowoduje żadnych "rewelacji". Trzeba pamiętać, że każda cewka (taka pętelka z drutu także) wykazuje wysoką dobroć Q jedynie w zakresie pewnych częstotliwości (dla jednej częstotliwości dobroć osiąga maksimum!). Jeżeli umieścimy dwa przewody o długości 20 cm obok siebie, to tak wykonana "pętla", o czym wspominałem w poprzednim poście, będzie miała indukcyjność 1,15 μH. Gdy dołączymy do niej wysokiej jakości kondensator polipropylenowy o pojemności 0,1 μF powstanie obwód rezonansowy o częstotliwości 1,3 MHz. Jeżeli cewka będzie wykonana z grubego drutu, to obwód taki może mieć nawet sensowną dobroć. Wszystko się jednak popsuje po znacznym zwiększeniu pojemności kondensatora. By zmniejszyć częstotliwość rezonansową naszej "pętli indukcyjnej" do wartości odpowiadającej najwyższej częstotliwości pasma akustycznego, czyli z 1,3 MHz do 20 kHz (jest to zmniejszenie 65 krotne) należałoby zwiększyć pojemność kondensatora z 0,1 μF do 423 μF, czyli należałoby zwiększyć pojemność aż 4225 razy. Problem polega jednak na tym, że taka pętla wykonana np. z dwóch odcinków drutu miedzianego o długości 20 cm i średnicy 0,4 mm będzie miała rezystancję 54,6 mΩ i reaktancję pojemnościową dla 20 kHz równą 18 mΩ, czyli nawet z całkowicie bezstratnym, idealnym kondensatorem tworzyła będzie obwód rezonansowy o dobroci Q=0,33. Jaka byłaby dobroć takiego obwodu z kondensatorem rzeczywistym?, jaka dla częstotliwości jeszcze niższych?, np. kilku kHz? Można byłoby "to coś" nazwać jeszcze "obwodem rezonansowym" dla zakresu pasma akustycznego? :wink:

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

ODPOWIEDZ