Przerobienie schematu wzmacniacza tranzystorowego

[Krzysztof pl]

Witam serdecznie schemat z wg 580f.
Pytanie czy mogę zmienić zasilanie na 30V?
Wymiana tranzystorów końcowych na 2n3055 i mj2955 oraz bd139-16.
Dodać rezystory emiterowe oraz zwiększyć wszystkie rezystory ?
Dziękuję za odpowiedź.

[Einherjer]

A po co dla 30V zasilania 2N3055? No i przerabianie na wyższe napięcie wzmacniacza bez porządnej stabilizacji termicznej i rezystorów emiterowych tranzystorów końcowych to prosty przepis na smażony krzem a nie muzykę. Jak chcesz coś prostego to proponuję np. https://sound-au.com/project3a.htm Tylko 9 tranzystorów za to rozsądnie wykorzystanych.

[Nieliniowy]

Jak chcesz coś prostego to proponuję np. https://sound-au.com/project3a.htm Tylko 9 tranzystorów za to rozsądnie wykorzystanych.

Bardzo dobra sugestia, parę tranzystorów więcej ale efekt 100x lepszy. (I to nie przesada, spodziewał bym się takiej różnicy w zniekształceniach THD)

Jeśli wymagane jest zasilanie nie symetryczne (pojedyncze napięcie), często po prostu łatwiej się eksperymentuje, to da się przytoczony wzmacniacz przerobić:
- dodać kondensator około 4700uF/63V w szereg z głośnikiem, minus od strony głośnika
- stronę wzmacniacza -35V połączyć z masą
- kondensatory filtracji ujemnego zasilania C- (100nF i 100uF) usunąć, były by zwarte do masy
- rezystor R8 dać pomiędzy dodatnie zasilanie a bazę tranzystora Q3, można by zwiększyć jego wartość z 22k do 33k albo 47k dla większych napiec zasilania niż +30..35V
- pomiędzy punkt łączący R1, R2, R3 dodać jeszcze jeden rezystor 22k łączący go z dodatnim zasilaniem. Chodzi o to żeby baza tranzystora Q1 była na potencjale 1/2 napięcia zasilania. R2 i dodany rezystor to dzielnik napięcia. Nowy rezystor można zrobić z rezystora 18k i potencjometru montażowego 5k połączonego w szereg. Pozwoli to na dokładne wyregulowanie symetrii wzmacniacza, tak żeby na wyjściu było 1/2 napięcia zasilania.
- kondensator C1 odwrócić biegunowością, plus po stronie R1
- kondensator C3 odwrócić biegunowością, plus to stronie R4

Zasilanie może być w granicach 30..60V. Dla tytułowego 30V konstrukcja będzie bardzo pancerna z podanymi tranzystorami.
2n3055 i mj2955 jak najbardziej da się tutaj zastosować.

[Nieliniowy]

Jako tanie końcowe tranzystory do eksperymentów bardzo polecam D45H11G/D55H11G w konstrukcjach do 50W mocy. Do tego pierwszego schematu też, chociaż samego schematu nie polecam

Są w obecnie w produkcji przez wiele firm i nie są często podrabiane. Łatwo jest tanio dostać oryginały. Z 2N3055 różnie bywa, poza tym to dinozaur..
Do pary Sziklaya (CFP), to lepiej tranzystory z większa częstotliwością graniczną. Kuriozalnie zwiększa to stabilność, wiem z doświadczenia. Gdzieś tu na forum jest wątek o moich eksperymentach z wzmacniaczem CFP..

Dane NPN i PNP:
- obudowa TO220
- CE 80V
- IC 10A
- P 70W
- Ft 30..40 MHz (zależnie od producenta) <- to bardzo dużo jak na tranzystor mocy audio
- pojemność kolektora około 200pF (im mniejsza tym stabilniej w konfiguracji CFP)

[Nieliniowy]

Kolega Krzysztof pl prosił na priv o narysowanie wersji tego wzmacniacza z zasilaniem niesymetrycznym.
A więc:

IMG_6227.jpg

Od siebie dodałem filtracje polaryzacji bazy Q1. Zapobiegnie to wzbudzeniom na niskich częstotliwościach w przypadku zasilania z źródła o wysokiej oporności, na przykład z baterii. Docelowy zasilacz powinien mieć swój bank kondensatorów. Tak przynajmniej 10,000µF na oba kanały razem.
Układ odpali od 18V. Można uruchamiać na dwóch bateriach 9V szeregowo.

[Romekd]

Czołem.
By ustawienie potencjometru wypadło mniej więcej w połowie, zmieniłby rezystor nad nim z 15 kΩ na 18 kΩ. Pozostałe zmiany są wykonane prawidłowo.

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam

https://forum-trioda.pl/viewtopic.php?p ... zk#p341806

[Olkus]

Dlaczego kondensator wyjściowy ma tak dużą pojemność, aż 6800uF? 3300uF powinno być wystarczające, a zwykle stosuje się 2200uF.

Pozdrawiam,
A.

[ECL86]

Zastosowanie kondensatora o pojemności 2200 μF będzie powodowało znaczące ograniczenie pasma przenoszenia od strony niskich częstotliwości. W połączeniu z kilkoma takimi utworzonymi filtrami w torze audio może okazać się że pasmo przenoszenia systemu zacznie się od grubo ponad 20 Hz przy -3 dB spadku...

[zjawisko]

Ha, ciekawa sprawa; kiedyś pojemności były małe ze względu na ograniczenia stawiane przez gabaryty kondensatorów. Aż z ciekawości przeliczyłem Xc przy 20 Hz i dla:

1000 μF = 7,96 Ω
2200 μF = 3,62 Ω
3300 μF = 2,41 Ω
4700 μF = 1,69 Ω
5600 μF = 1,42 Ω
6800 μF = 1,17 Ω

Żeby się czasem nie okazało że mniejszy, a lepszej klasy kondensator (o niższym ESR) nie da lepszego potrząśnięcia kichami niż większej pojemności, a gorszej klasy...
Do tego dochodzi prąd ładowania tego kondensatora, który przy każdym włączeniu popłynie poprzez cewkę głośnika tworząc nieprzyjemny stuk. Tym silniejszy im większa pojemność. I stąd już o krok do dodatkowego układu opóźnionego załączania...

Jaki jest (obecnie, praktycznie) złoty środek? Bo rozumiem, że głośniki mają być 4 Ω?

[Olkus]

Zastosowanie kondensatora o pojemności 2200 μF będzie powodowało znaczące ograniczenie pasma przenoszenia od strony niskich częstotliwości. W połączeniu z kilkoma takimi utworzonymi filtrami w torze audio może okazać się że pasmo przenoszenia systemu zacznie się od grubo ponad 20 Hz przy -3 dB spadku...

Wiem o tym doskonale. Jednak dla 3300uF i obciążenia 4 omów częstotliwość, dla której wystąpi spadek to 12Hz. Dla 4 omów to już tylko 6Hz. Obie te częstotliwości są już poza granicą ludzkiego słuchu. Przy kondensatorze 2200uF to odpowiednio 18Hz/8 omów i 9Hz/4 omy, przy wyższej rezystancji obciążenia trochę na styk ale jeszcze ujdzie.
Ale dla 6800uF i obciążenia 8 omów to już są niecałe 3Hz, więc ta pojemność wydaje się zdecydowanie przesadzona.

zjawisko w swoim jeszcze w budowie wzmacniaczu na germańcach mam kondensatory wyjściowe w wersji Los ESR, dodane opóźnienie załączania głośników, taki dodatkowy układ mam też w drugim stojącym na półce wzmacniaczu, działa w miarę ale nie idealnie.

Pozdrawiam,
A.

[Nieliniowy]

Zasugerowałem 6800µF z paru powodów:
- praca z kolumnami 4 omy, trudna impedancja, nieprzewidywalna konstrukcja zwrotnicy, w skrócie: losowe kolumny
- większe kondensatory mają zwykle mniejsze ESR, nawet tani kondensator jeśli jest przewymiarowany wniesie minimalne zniekształcenia
- to chyba ma być tani eksperyment, konstruktor nie będzie szukał jakiś super kondensatorów audiofilskich, może nie posiada miernika ESR..
- prawie zerowe przesunięcie fazowe w dla niskich tonów, bo zaprojektowane na styk, powiedzmy 2200µF na 8 omowych kolumnach będzie troche przesuwało fazę. Czy faza ma wielkie znaczenie? .. zdania są mocno podzielone

Sam schemat z Australijskiej strony jest dopracowany i nie chciałem go popsuć.
Jedyne co to impedancja wejściowa jest około 15k, zamiast 22k w oryginale. Można by dać kondensator 10µF na wejściu dla zachowania identycznej charakterystyki.

Dla pełnego high end przydało by się lustro prądowe dla pary różnicowej i źródło prądowe zamiast bootstrapu.
Ale i bez tego, spodziewał bym się zniekształceń poniżej progu słyszalności. Mam nadzieje ze ten wzmacniacz powstanie.

[Romekd]

Czołem.
Przy wyborze kondensatora sprzęgającego głośnik z tranzystorami mocy należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden ważny parametr kondensatora, którym jest maksymalna dopuszczalna składowa zmienna prądu tego elementu. Jeżeli wzmacniacz ma mieć maksymalną moc wyjściową np. 25 W na obciążeniu 4 Ω, to skuteczna wartość prądu będzie dla pełnej mocy osiągała 2,5 A (szczytowa wyniesie 3,54 A), a nie każdy kondensator o pojemności 2200 μF lub 3300 μF będzie w stanie pracować z taką wartością prądu. Drugą sprawą jest oczekiwany wysoki współczynnik tłumienia zestawu głośnikowego przez niską impedancję wyjścia wzmacniacza. Jak będzie zachowywał się zestaw głośnikowy dla pojemnościowego charakteru impedancji wyjściowej wzmacniacza, której wartość dla 20 Hz będzie wynosiła ok. 2,4 Ω do 3,6 Ω (dla pojemności kondensatorów równych 3300 μF i 2200 μF)? Trzeba jeszcze uwzględnić fakt, że pojemność współcześnie produkowanych kondensatorów przeważnie jest nieco niższa od deklarowanej przez producentów, a dopuszczalna wartość wytrzymywanego przez nie prądu zmiennego spada wraz ze spadkiem częstotliwości (najczęściej w katalogach podawana jest dla częstotliwości 50 Hz lub np. 100 kHz dla kondensatorów typu "low ESR" /przeważnie podawane jest wówczas jak przedstawia się wartość prądu dla niższych częstotliwości, która bardzo szybko spada wraz ze spadkiem częstotliwości/).

Nichicon KA.png

We wzmacniaczach zasilanych niesymetrycznie, jednym napięciem, pojawia się czasami jeszcze jeden problem, którym jest przeładowywanie się kondensatora przez głośnik (wzmacniacz cały czas na tranzystorach wyjściowych próbuje utrzymać połowę napięcia zasilającego; mnie to bardzo irytowało, gdy słuchałem wzmacniacza w magnetofonie M-2405S, zasilanego pojedynczym napięciem o wartości ok. +60 V, choć tam miałem kondensatory wyjściowe o pojemności wynoszącej zaledwie 2000 μF) przy wahaniach napięcia w sieci elektrycznej. Wahania te, jeśli są duże i częste, wywołują wychylanie się membrany głośnika niskotonowego i narastanie prądu to w jednym, to w drugim tranzystorze. Można je wyeliminować stosując do zasilania wzmacniacza napięcie stabilizowane lub modyfikując nieco układ samego wzmacniacza.

Pozdrawiam
Romek

[Olkus]

Nieliniowy dzięki za wyjaśnienie. Wygląda na to, że temat jest bardziej złożony niż się pozornie wydaje
Romekd ważny aspekt, a mam wrażenie, że trochę pomijany.
Ja u siebie zamontowałem kondensatory Vishay serii 150RMI (Low ESR, o długiej żywotności). Producent podaje prąd dla 100kHz 1840mA:

Screenshot_20251112-190448.Dysk.png

Kawałek dalej przelicznik prądu tętnień dla różnych częstotliwości:

Screenshot_20251112-232926.Chrome.png

Czyli dla 100Hz jest to prawie 1400mA.
Przy 20W dla 8 omów wychodzi mi prąd w kondensatorze (RMS) 1,58A, dla 6 omów 1,83A, i przy 4 omach 2,24A (wyniki w zaokrągleniu).
Więc teoretycznie mój kondensator wygląda, że będzie miał przekroczone parametry maksymalne. Ale... raczej mało kto w domu słucha na pełnej mocy. Ja nie sądzę bym kiedykolwiek przekroczył połowę mocy, więc myślę że będę bezpieczny

Pozdrawiam,
A.

[Romekd]

Nieliniowy dzięki za wyjaśnienie. Wygląda na to, że temat jest bardziej złożony niż się pozornie wydaje
Romekd ważny aspekt, a mam wrażenie, że trochę pomijany.
Ja u siebie zamontowałem kondensatory Vishay serii 150RMI (Low ESR, o długiej żywotności). Producent podaje prąd dla 100kHz 1840mA:
Screenshot_20251112-190448.Dysk.png
Kawałek dalej przelicznik prądu tętnień dla różnych częstotliwości:
Screenshot_20251112-232926.Chrome.png
Czyli dla 100Hz jest to prawie 1400mA.
Przy 20W dla 8 omów wychodzi mi prąd w kondensatorze (RMS) 1,58A, dla 6 omów 1,83A, i przy 4 omach 2,24A (wyniki w zaokrągleniu).
Więc teoretycznie mój kondensator wygląda, że będzie miał przekroczone parametry maksymalne. Ale... raczej mało kto w domu słucha na pełnej mocy. Ja nie sądzę bym kiedykolwiek przekroczył połowę mocy, więc myślę że będę bezpieczny

Pozdrawiam,
A.

Konkluzja jest taka, że ze wzrostem mocy wzmacniaczy zasilanych napięciem niesymetrycznym, jakość kondensatorów wyjściowych powinna być lepsza, a pojemność raczej większa, niż mniejsza Problem nie istnieje, jeśli wzmacniacz ma służyć do domowego, cichego "plumkania" gdy dodatkowo współpracuje z zestawami głośnikowymi o dużej skuteczności. Problem pojawi się, jeśli taki wzmacniacz będzie miał nagłośnić jakąś domową imprezę. Weź też pod uwagę, że podana przez Ciebie wartość dopuszczalnego prądu dotyczyła częstotliwości 100 Hz, a pasmo Hi-Fi obejmuje również niższe częstotliwości, dla których często poziom amplitudy składowych w sygnale jest wyższy. Niestety ESR kondensatorów elektrolitycznych rośnie wraz ze spadkiem częstotliwości sygnału, a to może powodować wzrost ich temperatury i prowadzić do skrócenia żywotności, nie wspominając już o wzroście zniekształceń nieliniowych.

Pozdrawiam
Romek