Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Elektronika retro

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Tomek Janiszewski »

gustaw353 pisze: - czy bateria zastanawia się co z niej wysysa prąd, czy to wina termicznie niestabilnych tranzystorów końcowych czy też to robota całego wzmacniacza ...?
Bateria - nie, ale rolą konstruktora jest zastanowić się co wysysa prąd, dlaczego wysysa oraz jak można temu przeciwdziałać.
- a ma; chyba, że przez diody będzie płynął prąd paręnaście miliamperów (przy Uzas-max) – a to w tym przypadku niepożądane; przy małym prądzie przez driver a tym samym przez diody znajdziemy się na nieliniowej charakterystyce tych ostatnich (przy Uzas-min);
Błąd w rozumowaniu. Charakterystyka diod nie ma części "liniowej" i "nieliniowej". To co widzimy na wykresie jako punkt załamania jest właściwością funkcji wykładniczej. Położenie tego punktu zależeć będzie iod przyjętej skali prądu, a jeżeli skala ta będzie wykładnicza - to charakterystyka się wyprostuje.
- w emitery pary komplementarnej też wstawiałem oporaski ale zadziałały gdy miały oporność już „postrzeganą” przez głośnik albo mniejsze lecz wtedy prąd przez parę komplementarną musi być „wyraźny”.
Dlatego też najskuteczniejszy jest układ stabilizacji z tranzystorem i trzema rezystorami, taki jaki przytoczyłem. On pozwala zredukować zmiany prądu spoczynkowego do nieznaczącej wartości nawet przy braku rezystorów emiterowych, niekorzystnych z punktu widzenia mocy wyjściowej oraz sprawności. Kluczową rolę pełni tu rezystor R9, dzięki któremu powyżej pewnej wartości napięcia zasilającego (a tym samum prądu kolektora tranzystora w stopniu sterującym) prąd spoczynkowy stopnia mocy nie tylko nie rośnie, ale wręcz maleje. A charakterystyka zależności tego prądu od napięcia w całym zakresie wypłaszcza się, wykazując tylko nieznaczne maksimum.
- oj, naszukałem się!
Rzeczywiście, gdy podstawiłem w przytaczany przez siebie schemat diody 1N4151, to dla 9V prąd stopnia końcowego wzrastał do ok. 30mA. Z diodami prostowniczymi można było zejść do 6mA, ale wtedy dla 2,5V prąd spadał do ułamka mA. Charakterystyka zmian tego prądu przypominała parabolę. Potwierdziło się to co wyczytałem w znakomitej, choć wydanej dość dawno bo na przełomie ustrojów książce "Układy półprzewodnikowe" autorstwa Ulrich Tietze - Christoph Schenk, tłum. Adam Błaszkowski, WNT Warszawa 1987: że wykładnik we wzorze Shockley'a określającym prąd złącza p-n w funkcji napięcia - w przypadku diod musi być skorygowany o współczynnik korekcyjny z przedziału 1-2, podczas gdy dla tranzystorów wzór Shockley'a sprawdza się bardzo dobrze. W efekcie w układzie niesymetrycznego zwierciadła prądowego gdzie zamiast trazystora ze zwartą bazą i kolektorem stosuje się diodę (a takim zwierciadłem jest w istocie komplementarny stopień wyjściowy ze stabilizacją diodową) otrzymuje się wypadkową charakterystykę potęgową o wykładniku z przedziału 1-2, zamiast liniowej. Z rezystorami emiterowymi 1 om sytuacja nieco się poprawiała, tak że z bólem uchodziła praca w zakresie napięć 4,5 do 9V. Przemawia to tym bardziej za stosowaniem tranzystorowego układu stabilizacji zamiast łańcuszka diod, gdy jednak się uprzeć że tranzystora służącego do celów innych niż wzmacnianie sygnału ma nie być bo nie i już - można zastosować dwustopniową stabilizację diodową. W tym celu z układu jaki przedstawiłem należy usunąć tranzystor Q3, w miejsce rezystorów R7 i R8 wmontować po jednej diodzie impulsowej małej mocy, a kolejne dwie takie same diody wstawić bezpośrednio między bazy Q4 i Q5. Rezystor R9 należy wówczas skorygować tak aby uzyskać sensowną wartość prądu spoczynkowego stopnia mocy. Przykładowo, w symulowanym układzie stosując diody 1N4151 oraz R9 zwiększony do 68 omów (co nie ma negatywnego wpływu na wysterowalność, dzięki umieszczeniu tego rezystora od strony układu bootstrap a nie tranzystora sterującego) uzyskuje się przy 2,5V zasilania prąd spoczynkowy stopnia mocy na poziome 1,25mA, 2,8mA dla 4,5V, wreszcie 5,2mA dla 9V co jest już do przyjęcia. I to bez jakichkolwiek rezystorów w emiterach!
- tak czy inaczej tego typu proste układy stabilizacji prądu spoczynkowego stopnia wykonawczego dobrze sprawują się przy w miarę stałym napięciu zasilania, np. w urządzeniach zasilanych z sieci.
Albo też i przy zmieniającym się napięciu zasilania, ale ze źródłem stałoprądowym w obciążeniu stopnia sterującego zamiast albo też oprócz układu bootstrap. Prościej wygląda jednak układ stabilizacji z tranzystorem, jest też bardziej ekonomiczny, jako że przy obniżonym napięciu zasilania wystarcza mniejsza wartość prądu w stopniu sterującym niż przy pełnym. Nieprzypadkowo układ jaki polecam znalazł zastosowanie w oryginalnym, pierwotnym wykonaniu radiomagnetofonu MK2500. I nie zawiódł mnie nigdy, a wykonałem (w realu, bynajmniej nie tylko na symulatorze!) takich układów już parę, na różnych tranzystorach, choć jak dotąd wyłącznie germanowych, z chęci zminimalizowania strat napięcia w stopniu mocy. Są to: wzmacniacz 9V 1W 8 omów na ruskich petach z gietami GT402/404 w stopniu końcowym i empetem MP41 w stopniu końcowym, wzmacniacz 9V 2W 8 omów na acetkach AC180/181 w stoniu końcowym, AC125 w stabilizacji oraz stopniu sterującym plus AC127 we wstępnym, przede wszystkim jednak - prezentowany już na trodzie wzmacniacz 12V 4W 4 omy na adetkach AD161/162 w stopniu końcowym, AC125 w stabilizacji oraz krzemowych BC178 w sterującym BC109 we wstępnym Z jednym zastrzeżeniem: w tym ostatnim nie ma łańcuszka trzech diod (D5, D7 i D12, zamiast niego jest wspólna dla obu kanałów dioda Zenera stanowiąca zarazem źródło napięcia odnisienia dla stabilizatora 7,5V "low dropout" zasilającego część radioodbiorczą a zrealizowanego na dwóch tranzystorach BC106/178 widocznych pod okablowaniem lewego złącza:
viewtopic.php?f=18&t=14675&start=15#p168762
Żaden z tych wzmacniaczy nie posiada rezystorów emiterowych. Dwa pierwsze z nich z założenia są zdolne do pracy przy napięciu od 3V wzwyż, a ten ostatni, zanim na stałe został zaokrętowany na "Leśnym Dziadku" ( http://forum.mazury.info.pl/viewtopic.p ... 803#109803 ; może skuszę się na zrobieniu plexiglasowego okienka w klapce radia aby było widać adetki na radiatorze :D ) grał przez jakiś czas z kolumnami 4 omy, przy napięciu zasilającym 16V (na więcej nie pozwalał elektrolit w zasianiu) z mocą max. bliską 8W. Radiator był lekko tylko ciepły, prąd spoczynkowy nie odpływał, adetki też nie poleciały.
- co szkodzi samemu powtórzyć doświadczenie, ot tak dla sportu.
W pierwszym rzędzie - brak znajomości typu głośnika, w jaki miałbym wsadzić łeb :P GDS30/15 8 omów, względnie GD30/15 - może być? A może lepiej kultowy GD31-31/5?
„mój” wzmacniacz działa całkiem nieźle i nie ma aż tak wielu mankamentów charakterystycznych równie nieskomplikowanym układom.
Nie tyle nieskomplikowanym co niedbale zaprojektowanym. Stopień stablilizujący z tranzystorem i trzema rezystorami - to aż taka komplikacja w porównaniu dwiema diodami, a nawet pojedynczym rezystorem?
Z pozoru dziwna konfiguracja stopnia końcowego nie jest powodem zauważalnych zniekształceń dźwięku, szczególnie przy małym sygnale (brak tzw. schodka). Sam byłem tym zaskoczony.
Do tego stopnia zaskoczony że z tego wrażenia zupełnie zapomniałeś o innych zniekształceniach, nie tak łatwych do zaobserwowania na oscyloskopie ale mimo to słyszalnych. A gdzie zniekształcenia wnoszone przez tranzystor stopnia napięciowego, także pracujący przy dużych sygnałach, którego globalne USZ nie obejmuje? Brak widocznych zniekształceń w tym wynalazku uzyskuje się kosztem tego że silne, 100% napięciowe USZ z wyjścia na emiter T3 redukuje do jedności wzmocnienie napięciowe jakiego dostarcza dolny tranzystor końcowy, i w tej sytuacji tranzystor stopnia wejściwego musi zaczynać niejako od zera, wzmacniając sygnał o amplitudzie takje samej jak na głośniku.
Praktyka oraz teoretyczna analiza możliwości energetycznych tego i innych nieskomplikowanych układów nie wiele je rozróżnia.
A gdzie leży granica między układami nieskomplikowanymi a skomplikowanymi?
Zgadzam się, że nie jest to HI-END lecz w małych radiach z ich małymi głośniczkami ma ten układ rację bytu.
Raczej w alarmach i innych brzęczydełkach. Do małego radia z jego uproszczonym torem odbiorczym to najpewniej czułość okaże się niepraktycznie mała, trzeba będzie dołożyć nieskomplikowany stopień wstępny z przynajmniej jednym tranzystorem, i całość może w efekcie zostać zakwalifikowana do kategorii skomplikowanych, w jakiej to miał za Twoją przyczyną zaszczyt znaleźć się "mój" układ :P Tyle ze "Twój" - pozostanie brzęczydełkiem :oops: Może tylko trochę szkoda że nie ujrzał on światła dziennego w PRL w późnych latach 60-tych, kiedy to jedynymi tranzystorami npn produkowanymi w TEWA były BF504-506. Niestety pojawienie się ich w sprzęcie powszechnego użytku było wykluczone z powodu absurdalnie wysokiej ceny.
Kol. elektrit - dziękuję za artykuł, zachowam go w archiwum - być może przydasie.
Z niecierpliwością czekam na wyniki, gdy już zbudujesz ten bezdyskusyjnie już skomplikowany układ, a zwłaszcza gdy zaczniesz badać jego przydatność pod kątem pracy w szerokich granicach napięć zasilających. Oj, będzie się działo... To ściema! jak mawia medialny pajac w czerwonych portkach :lol:
Awatar użytkownika
AZ12
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5423
Rejestracja: ndz, 6 kwietnia 2008, 15:41
Lokalizacja: 83-130 Pelplin

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: AZ12 »

Witam

Wczoraj na złomie znalazłem sprawny głośnik o dużej impedancji, więc czas zmodyfikować wzmacniacz. Transformatora już się pozbyłem. Przy zasilaniu napięciem 12V można uzyskać moc 450mW.
Załączniki
Głośnik 8cm
Głośnik 8cm
Ratujmy stare tranzystory!
chrzan49
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 2469
Rejestracja: sob, 2 lutego 2008, 19:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: chrzan49 »

No i w końću po wielu bólach porodowych wyszło brzęczydło a nie wzmak.
Pozdrawiam Tomasz
gustaw353
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1773
Rejestracja: czw, 2 czerwca 2011, 19:43
Lokalizacja: Wrocław - Krzyki

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: gustaw353 »

Witam po przerwie.
Niedawno nabyłem kolejny odbiornik. Mogłem porównać go z innym już posiadanym, z którym już wcześniej zapoznałem się. Oba mają identyczne rozwiązania układowe.
DSCN0953.jpg
DSCN0955.jpg
http://rw6ase.narod.ru/00/rp_p1/neywa304.html
http://rw6ase.narod.ru/00/rp_p1/signal304.html

[Rozszerzenie djvu zostało wyłączone i nie będzie dłużej wyświetlane.]

[Rozszerzenie djvu zostało wyłączone i nie będzie dłużej wyświetlane.]

- tu wzmacniacz m.cz. jest logiczniej narysowany

Pomiary i ocena pierwszego (NEYWA) trochę mnie wówczas zadziwiły. Nie chciałem ujawniać swoich spostrzeżeń. Sądziłem, że być może trafił się mi jakiś wyjątkowy egzemplarz. Jak się okazuje, wynik obmiarów nowo zakupionego niewiele odbiega od poprzedniego.
Tak więc postanowiłem uzupełnić informację na temat wcześniej prezentowanego schematu wzmacniacza m.cz. .
NEYWA 304 nastrojona była na Warszawę I. Podczas pomiaru prądu (spoczynkowego) radio było całkowicie sciszone.
Wyniki pomiaru prądu pobieranego przez radio w funkcji napięcia zasilania (w nawiasie – prąd pobierany tylko przez wzmacniacz m.cz.):

10V – 6,7 mA
9V – 5,9 mA (2,9 mA)
8V – 5,3 mA
6V – 4,1 mA (1,7 mA)
5V – 3,6 mA (1,4 mA) - radio może jeszcze grać dość głośno bez zniekształceń,
4V – 3 mA
3,5V – 2,8 mA (0,8 mA) - wyraźnie ciszej ale nadal można słuchać na granicy zniekształceń,
3V – 2,5 mA (0,2 mA)
2,5V – 2 mA (0,1 mA) - jeszcze odbiera i można czasami coś zrozumieć

Poniżej 2,5V – radio już nic nie odbiera, przestaje pracować heterodyna.
Sygnał o dobrym poziomie powodował zmniejszenie pobieranego prądu – efekt działania ARW. Przy braku sygnału pobór był o około 5 % większy niż ten ukazany wyżej.
Jak widać układ tego radia jest bardzo „elastyczny”. Zrobiony „na pieszo” tj. na pojedynczych elementach dyskretnych. Chyba były to ostatnie projekty przed erą układów scalonych.
Moim zdaniem jest to udane i ciekawe rozwiązanie układowe, tak wzmacniacza m.cz. jak i sekcji częstotliwości radiowych.
TELEWIZOREK52
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4188
Rejestracja: czw, 3 grudnia 2009, 00:01
Lokalizacja: Warszawa

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: TELEWIZOREK52 »

Uniwersalny ten KT315. Radio, telewizja. W.cz. p.cz i m.cz. Nie przypominam sobie odbiornika w którym od anteny do głośnika pracowałby jeden typ tranzystora.
Awatar użytkownika
kaem
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 1182
Rejestracja: sob, 27 listopada 2004, 20:06
Lokalizacja: 83-200

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: kaem »

Miałem kiedyś transmiterek UKF na jednym, teoretycznie się do tego nienadającym BD135. Po podmianie na BC211 też działał.
Odróżnić niepodobna czy gra orkiestra czy aparat, a muzyka wychodzi tak głośno, że kilkanaście par tańczyć może.
Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Tomek Janiszewski »

gustaw353 pisze:Jak widać układ tego radia jest bardzo „elastyczny”. Zrobiony „na pieszo” tj. na pojedynczych elementach dyskretnych. Chyba były to ostatnie projekty przed erą układów scalonych.
Moim zdaniem jest to udane i ciekawe rozwiązanie układowe, tak wzmacniacza m.cz. jak i sekcji częstotliwości radiowych.
Nie zapominaj że stopień wyjściowy pracuje w klasie C, i na dodatek ze wzmocnieniem prądowym "zastępczego tranzystora pnp" (VT10-KT315 w połączeniu diodowym) równym 1. Jak w UL1401-1405. Po prawdzie nie rozumiem powodów dla których jako VT10 nie zastosowano KT361 (pnp) tym bardziej że takie tranzystory są już w odbiorniku. Kolektor - na masę, baza - na kolektor VT9 i bazę VT11, emiter - na emiter VT11. Powstałby wówczas normalny stopień komplementarny, nadal bez prądu spoczynkowego ale przynajmniej z wyrównanym wzmocnieniem dla obu połówek. Żadnych dodatkowych elementów nie byłoby potrzeba.
Co zaś do stopni radiowych - nowością u Ruskich jest tutaj różnicowy mieszacz z ARW przez rozdział prądów. Znany jest doskonale z naszych odbiorników na UL1211, takich jak Śnieżka, Śnieżnik czy Taraban. Natomiast wzmacniacz p.cz. jest typowy dla Ruskich. Wejściowy filtr o skupionej selektywności (tutaj ceramiczny, wcześniej stosowano dwu-, trój- a nawet czteroobwodowy), oporowy pierwszy stopień p.cz., drugi stopień rezonansowy z neutralizacją - stosowany był jeszcze w epoce Selgi, oczywiście na germanowych petach. W naszych "Kolibrach" i następcach prawie zawsze oba stopnie p.cz. były rezonansowe, a neutralizację na AM (nie licząc "Eltry" z tranztystorami stopowymi w.cz. o dużej pojemności zwrotnej) stosowało się tylko w "Minorze", w celu wyciśnięcia możliwie dużego wzmocnienia z jednotranzystorowego wzmacniacza p.cz.. oraz w "Krokusie" uchodzącym za sprzęt z wyższej półki.
Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Tomek Janiszewski »

TELEWIZOREK52 pisze:Uniwersalny ten KT315. Radio, telewizja. W.cz. p.cz i m.cz. Nie przypominam sobie odbiornika w którym od anteny do głośnika pracowałby jeden typ tranzystora.
Na początku lat 70 w RiK opisywano rekonstrukcję "Kolibra" ("Uproszczony odbiornik superherterodynowy >>Jola<<" czy jakoś tak) gdzie zastosowano nowe tranzystory krzemowe "Tewy" typu BF520. Tylko w stopniu końcowym z którego wyeliminowano Td-48 użyto Tegespięćdziesiątki w parze komplementarnej z BF520 rzecz jasna.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6920
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Romekd »

Czołem.
Tomek Janiszewski pisze:Nie zapominaj że stopień wyjściowy pracuje w klasie C, i na dodatek ze wzmocnieniem prądowym "zastępczego tranzystora pnp" (VT10-KT315 w połączeniu diodowym) równym 1. Jak w UL1401-1405.
Tomku, nie wiem czy można tak powiedzieć, że tranzystory stopnia wyjściowego tego odbiornika pracują w klasie C? Przez wszystkie tranzystory płyną prądy, w tym również przez tranzystory wyjściowe (jest to sytuacja jednak odmienna niż w końcówkach mocy UL1401-1405). Schemat jest co prawda narysowany trochę dziwacznie, ale można się w nim zorientować. Dziwi mnie również sposób podawania napięć na schemacie rosyjskiego odbiornika - podawane są względem plusa baterii, choć radio ma masę połączoną z minusem :roll: . Dla większej przejrzystości można było ten schemat narysować nieco inaczej
Wzmacniacz.png
może np. tak:
Wzmacniacz1.png
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6920
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Romekd »

kaem pisze:Miałem kiedyś transmiterek UKF na jednym, teoretycznie się do tego nienadającym BD135. Po podmianie na BC211 też działał.
Częstotliwość graniczna, podawana w katalogach CEMI dla BD135, wynosiła aż 200 MHz. W przypadku BC211 było to już tylko 50 MHz. Były to wartości typowe i w rzeczywistości można było trafić na egzemplarze wzmacniające do jeszcze wyższych częstotliwości, szczególnie dla tranzystorów pracujących w konfiguracji wspólnej bazy, a takie najczęściej było stosowane w przypadku bardzo prostych, jednotranzystorowych transmiterów UKF. Poza tym większość elektroników-amatorów nie dysponowała wtedy częstotliwościomierzem, więc istnieje możliwość, że generator transmitera pracował tak naprawdę na niższej częstotliwości, a blisko znajdujący się odbiornik odbierał którąś z harmonicznych częstotliwości podstawowej transmitera.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Tomek Janiszewski »

Romekd pisze:Tomku, nie wiem czy można tak powiedzieć, że tranzystory stopnia wyjściowego tego odbiornika pracują w klasie C? Przez wszystkie tranzystory płyną prądy, w tym również przez tranzystory wyjściowe (jest to sytuacja jednak odmienna niż w końcówkach mocy UL1401-1405).
Istotnie VT9 przewodzi (ponieważ w istocie odpowiada tranzystorowi stopnia sterującego w normalnym wzmacniaczu z parą komplementarną, a jego prąd spoczynkowy płynie przez R26 oraz głośnik (lub autotransformator, jak na schemacie odbiornika) jak również przewodzi VT11 (ponieważ musi dostarczać prądów emiterowych tranzystorom VT4 i VT7). Istotnie w UL140X odpowiadający mu tranzystor (Darlington) praktycznie nie przewodzi ponieważ obciążony jest tylko prądem polaryzacji różnicowego stopnia wejściowego. Zapomniałeś jednak o diodzie VT10 (także występującej w UL140X) która pełni rolę tranzystora końcowego pnp, tylko "beta" takiego "tranzystora" wynosi zero (czyli h21c=1). Ta dioda w spoczynku przewodzić żadnego prądu nie może, ponieważ spolaryzowana jest wstecznie napięciem przewodzenia tranzystora VT11. Do stanu przewodzenia brakuje jej napięcia równego podwójnemu napięciu złączowemu. Dopiero gdy przez obciażenie ma popłynąć ujemny prąd wyjściowy (do masy) - dioda zacznie przewodzić, ale do tego konieczny jest skok napięcia na jej złączu o wolt z hakiem. Równocześnie następuje skokowe i całkowite zatkanie tranzystora VT11, bo z kolei on otrzymuje ujemne napięcie na swojej bazie względem emitera, a prąd VT4 i VT7 dostarczany jest teraz przez obciążenie. Przy niewielkiej chwilowej wartości ujemnego prądu obciążenia, równego sumie prądów emiterowych VT4 i VT7 napięcie na złączach VT11 i VT10 jest zbliżone do zera, i żaden z tych tranzystorów w tym momencie nie przewodzi. Tak więc mamy najprawdziwszą klasę C, choć nie tak głęboką jak to bywa np. w nadajnikach. Tylko 100% ujemne napięciowe sprzężenie zwrotne (na emiter VT7) sprawia że przeskok napięcia na złączach następuje stosunkowo szybko, dzięki czemu w ogóle daje się tego słuchać.

Pozdrawiam
Tomek
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6920
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Romekd »

Tomek Janiszewski pisze:Przy niewielkiej chwilowej wartości ujemnego prądu obciążenia, równego sumie prądów emiterowych VT4 i VT7 napięcie na złączach VT11 i VT10 jest zbliżone do zera, i żaden z tych tranzystorów w tym momencie nie przewodzi. Tak więc mamy najprawdziwszą klasę C, choć nie tak głęboką jak to bywa np. w nadajnikach. Tylko 100% ujemne napięciowe sprzężenie zwrotne (na emiter VT7) sprawia że przeskok napięcia na złączach następuje stosunkowo szybko, dzięki czemu w ogóle daje się tego słuchać.
Myślę, że nie jest aż tak źle jak sądzisz. Gdyby nawet moment włączenia się "diody" zrobionej z tranzystora VT10 się opóźniał (ten właśnie krótki moment "przejściowy", potrzebny na przepolaryzowanie VT10 w kierunku osiągnięcia stanu przewodzenia), to rolę tranzystora komplementarnego dla VT11 przejąłby tranzystor pnp VT7. W emiterze tego tranzystora znajduje się już wcześniej właściwie spolaryzowana "dioda" (przewodząco; złącze baza-emiter tranzystora VT9) i to przez niego płynąłby ujemny prąd autotransformatora głośnikowego. Zwróć uwagę, że globalne sprzężenie zwrotne w tym wzmacniaczu jest dość płytkie. Mamy tu rezystor 3,3 kΩ i 12 Ω, co daje stosunek rezystancji 276. W normalnych "pełnych" przeciwsobnych stopniach wyjściowych z tranzystorami npn/pnp również mamy sytuację, w której gdy prąd jednego tranzystora osiąga pewną wartość (daleką od maksymalnej), prąd drugiego zanika (spada do zera i tranzystor się całkowicie wyłącza - później potrzebuje czasu, by się ponownie włączyć...). Dla mnie przedstawiony przez Kolegę Gustawa układ jest naprawdę ciekawie rozwiązany, choć nie jest to rozwiązanie najlepsze ze wszystkich możliwych. Taki kompromis między "super" parametrami, a możliwościami małego bateryjnego radyjka tranzystorowego z zakresami AM (kto w takim radiu usłyszy jakieś zniekształcenia poniżej 1% :wink: ).

EDIT:
Przyszedł mi do głowy jeszcze jeden pomysł - może poprosimy Kol. Gustawa by sprawdził czy rzeczywiście wzmacniacz pozbawiony pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego zagra tak koszmarnie? W tym celu należałoby w radiu NEYWA-303 zewrzeć rezystor 13 Ω, oznaczony na schemacie jako R20 (w NEYWA-304 będzie to rezystor R16 o wartości 12 Ω). W pętli sprzężenia pozostanie wówczas jedynie rezystor 3,3 kΩ (3 kΩ) i rezystancja ESR kondensatora 100 μF (zakładam, że będzie ona miała ułamek oma). Może radio się przy takim eksperymencie nie wzbudzi :roll:

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
gustaw353
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1773
Rejestracja: czw, 2 czerwca 2011, 19:43
Lokalizacja: Wrocław - Krzyki

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: gustaw353 »

Romekd pisze: Schemat jest co prawda narysowany trochę dziwacznie
gustaw353 pisze:Załącznik:
neywa303al.djvu [113.11 KiB]
Pobrane 20 razy
- tu wzmacniacz m.cz. jest logiczniej narysowany
Romekd pisze:Tomek Janiszewski napisał(a):
Przy niewielkiej chwilowej wartości ujemnego prądu obciążenia, równego sumie prądów emiterowych VT4 i VT7 napięcie na złączach VT11 i VT10 jest zbliżone do zera, i żaden z tych tranzystorów w tym momencie nie przewodzi. Tak więc mamy najprawdziwszą klasę C, choć nie tak głęboką jak to bywa np. w nadajnikach. Tylko 100% ujemne napięciowe sprzężenie zwrotne (na emiter VT7) sprawia że przeskok napięcia na złączach następuje stosunkowo szybko, dzięki czemu w ogóle daje się tego słuchać.

Myślę, że nie jest aż tak źle jak sądzisz. Gdyby nawet moment włączenia się "diody" zrobionej z tranzystora VT10 się opóźniał (ten właśnie krótki moment "przejściowy", potrzebny na przepolaryzowanie VT10 w kierunku osiągnięcia stanu przewodzenia), to rolę tranzystora komplementarnego dla VT11 przejąłby tranzystor pnp VT7. W emiterze tego tranzystora znajduje się już wcześniej właściwie spolaryzowana "dioda" (przewodząco; złącze baza-emiter tranzystora VT9) i to przez niego płynąłby ujemny prąd autotransformatora głośnikowego. Zwróć uwagę, że globalne sprzężenie zwrotne w tym wzmacniaczu jest dość płytkie. Mamy tu rezystor 3,3 kΩ i 12 Ω, co daje stosunek rezystancji 276.
file.jpg
file.jpg (26.93 KiB) Przejrzano 2754 razy
-4 str. tego tematu
"Dla sceptyków wykonałem zdjęcie bardzo małego poziomu sygnału na wyjściu wzmacniacza (Uzas - 2V) – nie ma żadnego tzw. „schodka”!
Robiłem próby z użyciem różnych diod: Ge, Si, schotky. Niewielka różnica była zauważalna tylko przy minimalnym napięciu zasilania. Powyżej 3V zwykła krzemowa dioda sprawuje się poprawnie. Wszystkie pomiary były z jej udziałem.
"

Jak widać, obraz przedstawia przebieg sygnału na wyjściu wzmacniacza o bardzo małej amplitudzie (20mV !). Częstotliwość sygnału – 1,25 kHz.
To wszystko odbywało się przy napięciu zasilania równym 2 V !!!

"Przy wyższych napięciach zasilania, zapewne spowodowane większym wzmocnieniem, pojawiły się oscylacje w.cz. w czasie przejścia sygnału przez zero. Dała znać o sobie dioda w stopniu mocy.
Dwa dodatkowe niewielkie kondensatory sprawę załatwiły."
- str.4

Z rezystorem w ujemnym sprzężeniu zwrotnym pokombinuję w wolnym czasie
Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Tomek Janiszewski »

Romekd pisze:Myślę, że nie jest aż tak źle jak sądzisz. Gdyby nawet moment włączenia się "diody" zrobionej z tranzystora VT10 się opóźniał (ten właśnie krótki moment "przejściowy", potrzebny na przepolaryzowanie VT10 w kierunku osiągnięcia stanu przewodzenia), to rolę tranzystora komplementarnego dla VT11 przejąłby tranzystor pnp VT7. W emiterze tego tranzystora znajduje się już wcześniej właściwie spolaryzowana "dioda" (przewodząco; złącze baza-emiter tranzystora VT9) i to przez niego płynąłby ujemny prąd autotransformatora głośnikowego.
Nie przeceniałbym roli tego tranzystora. Zważ że w stanie przejściowym tylko on wzmacnia, zatem wzmocnienie prądowe od kolektora VT6 po autotransformator wynosi tyle co beta. Oporność widziana przez autotransformator jest w tym stanie znaczna, zarówno ze względu na dużą oporność R22 (przetransformowana za sprawą wtórnika VT7 daje ponad 100 omów), jak i mały prąd spoczynkowy tego wtórnika (rezystancja różniczkowa złącza wynosi dalsze kilkadziesiąt omów). Dla połówki ujemnej włącza się tranzystor VT9 w wyniku czego wzmocnienie prądowe wzrasta w przybliżeniu do bety w kwadracie, dla dodatniej zaś - do bety w sześcianie. Rzekłbym zatem że wpływ tranzystora VT7 na linearyzację układu w stanie przejściowym jest symboliczny.
Zwróć uwagę, że globalne sprzężenie zwrotne w tym wzmacniaczu jest dość płytkie. Mamy tu rezystor 3,3 kΩ i 12 Ω, co daje stosunek rezystancji 276.
Za to w stopniu wzmocnienia prądowego (VT6, VT7, VT9, VT10, VT11) mamy 100% napięciowe sprzężenie zwrotne, i ono to sprawia że schodka na oscyloskopie nie widać. Nie widać też "normalnych" zniekształceń, z natury mało widocznych dla oka bo "gładkich" a wynikających z faktu że stopień z tranzystorem VT6 musi dostarczyć pełnego napięcia na obciążeniu; tu sprawę pogarsza jeszcze pominięcie bootstrapu w obciążeniu tego stopnia.
W normalnych "pełnych" przeciwsobnych stopniach wyjściowych z tranzystorami npn/pnp również mamy sytuację, w której gdy prąd jednego tranzystora osiąga pewną wartość (daleką od maksymalnej), prąd drugiego zanika (spada do zera i tranzystor się całkowicie wyłącza - później potrzebuje czasu, by się ponownie włączyć...).
Owszem jest takie zjawisko; eliminuje się je stosując tzw. klasę Super-A która w istocie jest klasą AB, gdzie jednak nie dopuszcza się do całkowitego zatkania żadnego z tranzystorów końcowych. Najprościej można to osiągnąć eliminując rezystory emiterowe, co oczywiście wymaga użycia tranzystorów końcowych o dostatecznie małej rezystancji termicznej i skutecznego układu stabilizacji prądu spoczynkowego. Wówczas bez wzglądu na chwilowe napięcie wyjściowe iloczyn prądów tranzystorów końcowych pozostaje stały, podczas gdy z rezystorami stała pozostaje ich suma, oczywiście doputy dopóki jeden z nich się nie zatka. Tak więc układ jaki przytaczałem w poście viewtopic.php?f=48&t=28340&start=45#p296852 jest w istocie najprostszym rozwiązaniem wzmacniacza klasy Super-A,w którym do całkowitego zatykania się tranzystorów końcowych nigdy nie dochodzi. A zbudowałem wg tego schematu (zapożyczonego z radiomagnetofonu MK2500) wzmacniacze na różnych tranzystorach: gietach GT402/404, acetkach AC180/181 oraz adetkach AD161/162, i w żadnym z nich rezystory emiterowe nie okazały się potrzebne.
Dla mnie przedstawiony przez Kolegę Gustawa układ jest naprawdę ciekawie rozwiązany, choć nie jest to rozwiązanie najlepsze ze wszystkich możliwych. Taki kompromis między "super" parametrami, a możliwościami małego bateryjnego radyjka tranzystorowego z zakresami AM (kto w takim radiu usłyszy jakieś zniekształcenia poniżej 1% :wink: ).
Ale ten kompromis nie uwzględnia już złożoności układu. Zastosowano aż sześć tranzystorów: o jeden więcej niż w proponowanym przeze mnie wzmacniaczu, a o dwa więcej gdyby zrezygnować ze stabilizacji tranzystorowej na rzecz diodowej, w razie potrzeby dwustopniowej. Źle wygląda także stabilność podziału napięcia na wyjściu przy zmianach napięcia zasilania (mająca walny wpływ na maksymalną moc wyjściową a tym samym sprawność: nie zastosowano ani wejściowego stopnia różnicowego (co rzecz jasna kosztowałoby kolejny tranzystor) ani też diod równoważących (D5, D7 i D12 na moim schemacie mających kompensować spadek napięcia na złączu emiterowym T1 oraz rezystorze R5, które mogą być, i w praktycznych rozwiązaniach zawsze były - wspólne dla obu kanałów. Taki układ miałby jeszcze rację bytu w obliczu braku jakichkolwiek tranzystorów komplementarnych: otwiera się pole do popisu dla miłośników naszych Tegessiedemdziesiątek; w roli zastępczego tranzystora npn możnaby w zależności od mocy wyjściowej użyć DZG1-4 lub DMG1-5.
Przyszedł mi do głowy jeszcze jeden pomysł - może poprosimy Kol. Gustawa by sprawdził czy rzeczywiście wzmacniacz pozbawiony pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego zagra tak koszmarnie? W tym celu należałoby w radiu NEYWA-303 zewrzeć rezystor 13 Ω, oznaczony na schemacie jako R20 (w NEYWA-304 będzie to rezystor R16 o wartości 12 Ω). W pętli sprzężenia pozostanie wówczas jedynie rezystor 3,3 kΩ (3 kΩ) i rezystancja ESR kondensatora 100 μF (zakładam, że będzie ona miała ułamek oma). Może radio się przy takim eksperymencie nie wzbudzi :roll:
Nie zapominajmy jednak o 100% sprzężeniu obejmującym sam stopień końcowy, które i wówczas pozostanie.
Ostatnio zmieniony pt, 14 października 2016, 08:55 przez Tomek Janiszewski, łącznie zmieniany 3 razy.
Awatar użytkownika
Tomek Janiszewski
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5263
Rejestracja: śr, 19 listopada 2008, 15:18

Re: Wzmacniacz mocy na tranzystorach BC107/BC177

Post autor: Tomek Janiszewski »

gustaw353 pisze:Przy wyższych napięciach zasilania, zapewne spowodowane większym wzmocnieniem, pojawiły się oscylacje w.cz. w czasie przejścia sygnału przez zero. Dała znać o sobie dioda w stopniu mocy.
Trudno jest zapewnić stabilność częstotliwościową wzmacniacza którego wzmocnienie w otwartej pętli zmienia się w zależności od chwilowego napięcia wyjściowego kilkaset tysięcy razy.
Dwa dodatkowe niewielkie kondensatory sprawę załatwiły."[/i] - str.4
I załatwiły także szybkość przechodzenia wzmacniacza przez stany przejściowe. Po co stwarzać samemu problemy aby potem wytrwale je zwalczać?
ODPOWIEDZ