Wzmacniacz słuchawkowy - AVT2850

[Olkus]

Poprawione + dodane rezystory źródłowe:

image-423~2.jpg

A także wersja zmodyfikowana dla zasilania pojedynczego:

image-299~2.jpg

Dobrze? Nie wykluczam ewentualnych drobnych korekt, głównie o sam zamysł chodzi.
Aha, źródło prądowe powinno dostać jeszcze rezystor.

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

Wersja z zasilaniem bipolarnym: rezystory miały być źródłowe a R18 przewędrował do obwodu drenu... Czemu używasz symbolu GNDD? Drugie D zwykle oznacza "digital", a tutaj nic cyfrowego nie ma. Z górnym wyprowadzeniem R6 zrobiłeś coś dziwnego, przesuń go niżej, żeby połączenie idące do C2 nie przechodziło w miejscu łączenia R6. Oba zasilania są "Vcc+", ujemne powinno w tej konwencji być oznaczone jako Vee, a dodatnie po prostu "Vcc".
Na schemacie z pojedynczym zasilaniem R6 jest znowu połączony do FB zamiast do masy..

[Olkus]

Poprawione, teraz (mam nadzieję) wszystko dobrze:

image-363~3.jpg

GNDD było bo taki był domyślny symbol, zmieniłem. Reszta to już moje błędy...
Czym było podyktowane użycie FMMT458/558? To tranzystory wysokonapięciowe, co tu potrzebne nie jest. Porównując powinny sprawdzić się zamiennie popularne BC807/817 czy MMBT5551/MMBT5401 (ale te mają gorszą betę). Chyba, że był jakiś specjalny powód, poza tym że były pod ręką

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

Poprawione, teraz (mam nadzieję) wszystko dobrze:

Oczywiście, że nie jest. Poprawiłeś R6, ale teraz połączenie drenu Q5 z Vcc przechodzi przez wyprowadzenie C2 i masz tam dodany węzeł. Skoro masz już symbol Vcc to go użyj i umieść też obok drenu Q5, żeby nie ciągnąć połączenia przez pół kartki. Czemu ma służyć C6? Jak chcesz wycelować dzielnikiem w połowę napięcia zasilania to możesz na przykład dać 39 kOm, 470 kOm i 510 kOm, będą bardziej typowe wartości.

GNDD było bo taki był domyślny symbol, zmieniłem. Reszta to już moje błędy...
Czym było podyktowane użycie FMMT458/558? To tranzystory wysokonapięciowe, co tu potrzebne nie jest. Porównując powinny sprawdzić się zamiennie popularne BC807/817 czy MMBT5551/MMBT5401 (ale te mają gorszą betę). Chyba, że był jakiś specjalny powód, poza tym że były pod ręką

Pod ręką nie były, chyba ich nawet nie mam na stanie teraz. Powodem jest pan Early, a konkretniej efekt nazwany jego nazwiskiem. Powoduje on, że rezystancja wewnętrzna tranzystora nie jest nieskończona, co zmniejsza wzmocnienie w układzie wspólnego emitera (Q6) i rezystancję dynamiczną źródła prądowego (Q9). Tak się składa, że tranzystory o wyższym dopuszczalnym napięciu kolektor-emiter mają też z reguły wyższe napięcie Early'ego a co za tym idzie większą rezystancję wewnętrzną. Stąd często we wzmacniaczach mocy zobaczysz na przykład KSC3503, który ma Uce_max 300 V. Kolejną pożądaną cechą jest niska pojemność wyjściowa. Tak się składa, że FMMT458/558 posiadają obie te cechy. Oczywiście w tym układzie jakiejś wielkiej różnicy nie zrobi, jeśli użyjesz wymienionych przez siebie tranzystorów, ale rysowałem schemat z założeniem, że ten wzmacniacz ma być wyzwaniem dla sprzętu pomiarowego
A propos wyzwań to kto mi policzy prąd spoczynkowy tranzystorów końcowych?

[Olkus]

Fakt - nie zauważyłem, że zrobiło się tam połączenie, którego ma nie być.
C6 to kondesator, który zapobiega m.in. wzbudzeniu, generalnie jest polecany do dodania na wejściu, często go też widzę na schematach i sam zwykle stosuję w tym miejscu. Zawsze można zrobić miejsce na PCB a jak nie będzie potrzebny to nie dawać.
Co do dzielnika, dostosowałem pod to co mam
Dzięki za wyjaśnienie odnośnie tranzystorów.

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

C6 to kondesator, który zapobiega m.in. wzbudzeniu

W jaki sposób zapobiega wzbudzeniu?

No i dalej nie wiadomo jaki będzie prąd spoczynkowy tranzystorów wyjściowych...

[Olkus]

C6 to kondesator, który zapobiega m.in. wzbudzeniu

W jaki sposób zapobiega wzbudzeniu?

No i dalej nie wiadomo jaki będzie prąd spoczynkowy tranzystorów wyjściowych...

C6 ogranicza pasmo do góry - więc przy rozwartym wejściu nie łapią się śmieci i nie są wzmacniane, ani też ewentualne zakłócenia wysokiej częstotliwości nie wchodzą do wzmacniacza z sygnałem, bo są wycinane. W każdym razie tak jak to rozumiem i z podobnymi wypowiedziami się spotkałem

Co do prądu spoczynkowego.... Tak sobie siedziałem myśląc nad tym układem już od chwili, wygląda mi to na układ current dump (nie wiem jak z polską nazwą - wspomaganie prądowe?). Czyli teoretycznie tranzystory końcowe nie pracują cały czas a przy większych obciążeniach.
W sumie ciekawe jest też podłączenie Q7A, Q8A - połączone jak diody, wykorzystane że to podwójne tranzystory w jednej obudowie co daje dobrą kompensację termiczną?
To tak "na moje", jak źle to sorry

Pozdrawiam,
A.

[Einherjer]

C6 ogranicza pasmo do góry - więc przy rozwartym wejściu nie łapią się śmieci i nie są wzmacniane, ani też ewentualne zakłócenia wysokiej częstotliwości nie wchodzą do wzmacniacza z sygnałem, bo są wycinane. W każdym razie tak jak to rozumiem i z podobnymi wypowiedziami się spotkałem

Ograniczenie dostawania się zakłóceń o częstotliwościach ponad-akustycznych jest zawsze dobrym pomysłem, chociaż dobrze zaprojektowany wzmacniacz nie powinien się wzbudzać pod ich wpływem. Pojemność tego kondensatora należałoby dobrać do rezystancji użytego potencjometru siły głosu.

Co do prądu spoczynkowego.... Tak sobie siedziałem myśląc nad tym układem już od chwili, wygląda mi to na układ current dump (nie wiem jak z polską nazwą - wspomaganie prądowe?).

Q7B i Q10 oraz Q8B i Q11 tworzą po prostu pary Sziklaiego.

Czyli teoretycznie tranzystory końcowe nie pracują cały czas a przy większych obciążeniach.

Tak by było, gdyby końcówka pracowała w czystej klasie B, bez prądu spoczynkowego. Wtedy faktycznie Q10 i Q11 włączałyby się tylko, gdy spadek napięcia na R13/R17 przekroczy około 0,6 V (napięcie B-E Q10/Q11). Tutaj końcówka ma pracować w klasie A, co oznacza, że przez Q7B i Q8B będzie płynąć około 4 mA (0,6 V/ 150 Om), a resztę przejmą Q10/Q11. Coś już wiemy, ale dalej nie znamy wartości sumarycznego prądu spoczynkowego Io, płynącego przez R14/R16.

W sumie ciekawe jest też podłączenie Q7A, Q8A - połączone jak diody, wykorzystane że to podwójne tranzystory w jednej obudowie co daje dobrą kompensację termiczną?
To tak "na moje", jak źle to sorry

Popatrzmy zatem jakie będzie napięcie między bazą Q7B a bazą Q8B, pomijając wpływ R9 i R11, które zastępujemy zwarciem. Z jednej strony napięcie to jest równe U_BE_Q7B + Io*R14 + Io*R16 + U_BE_Q8B, a z drugiej U_BE_Q7A + Iccs*R10 + U_BE_Q8A. Iccs znamy, bo jest to prąd źródła prądowego Q9, nieprzypadkowo wynoszący też około 4 mA. Q7A i Q7B oraz Q8A i Q8B są parami tego samego typu, parami w jednej obudowie i pracują z bardzo podobnym prądem spoczynkowym, więc możemy założyć, że U_BE_Q7A = U_BE_Q7B i podobnie U_BE_Q8A = U_BE_Q8B. Zostaje nam więc Io*(R14 + R16) = Iccs*R10. No to ile to w końcu będzie?

[Misiek13]

No to ile to w końcu będzie?

Dla ułatwienia dodam, że to będzie bardzo "okrągła" wartość w mA.

Mnie interesuje inny element - rezystor R6. Czemu on służy? Ograniczeniu mocy strat w Q4? Ograniczeniu szybkości narastania sygnału na wyjściu?

[Romekd]

(...)
Mnie interesuje inny element - rezystor R6. Czemu on służy? Ograniczeniu mocy strat w Q4? Ograniczeniu szybkości narastania sygnału na wyjściu?

W mojej ocenie rezystor ten ogranicza prąd tranzystora Q4 i prąd bazy (i emitera) tranzystora Q6, w wypadku przesterowania pary róźnicowej na wejściu wzmacniacza. Przez co ten rezystor jest niezbędny, choć niekoniecznie o podanej na schemacie wartości. Prąd spoczynkowy pary tranzystorów wyjściowych będzie oczywiście maił dość okrągłą wartość, jednak mnie najbardziej ciekawi jak Kol. Olkus obliczy jego wartość... Można zacząć opisywanie napięć na wyprowadzeniach poszczególnych tranzystorów, zaczynając od napięcia na dzielniku rezystorowym, który polaryzuje wartość napięcia bramki pierwszego tranzystora pary różnicowej i zakładając, że napięcie na wyjściu wzmacniacza (przed kondensatorem sprzęgającym głośnik) będzie podobne. Od tego proponowałbym zacząć te, dość jednak proste, obliczenia.

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

(...)
Mnie interesuje inny element - rezystor R6. Czemu on służy? Ograniczeniu mocy strat w Q4? Ograniczeniu szybkości narastania sygnału na wyjściu?

Tak jak pisał Romek, ten rezystor służy ograniczeniu mocy strat Q4. Schemat powstał w 30 minut wieczorem, później nic z nim nie robiłem, tylko policzyłem właściwie kompensację częstotliwościową. Wartości rezystorów mogą być nieoptymalne, albo nawet nieprawidłowe. Nie planuję póki co robienia układu w wersji słuchawkowej, wziąłem się za składanie wzmacniacza, do którego płytki pokazałem wcześniej w tym wątku. Prędzej zrobiłbym wersję z mniejszym prądem spoczynkowym i całkowicie SMD. Byłby to wysokiej klasy dyskretny wzmacniacz operacyjny, na bazie którego można zrobić przedwzmacniacz gramofonowy albo układ regulacji barwy dźwięku. A może spróbować pójść w drugą stronę, czyli głośnikową klasę A? W roli Q7/Q8 dać coś mocniejszego w stylu ZDT6753 a zamiast Q10 i Q11 Darlingtony mocy. Wtedy też JFE2140 przydałaby się kaskoda mimo wysokiego dopuszczalnego napięcia dren-źródło.

[Olkus]

Einherjer C6 jak na razie trochę z czapy, pewnie 2x mniejszy też będzie OK albo i bez będzie działać dobrze. Łatwiej zrobić miejsce na PCB niż potem rzeźbić w razie potrzeby.
Co do potencjometru głośności, jeśli w ogóle będzie to pewnie 50k.
Dzięki za wyjaśnienie co do reszty.
Z obliczeń:
Iccs*R10 = 0,004*51 = 0,204
Io(R14 + R16) = 2Io
0,204 = 2Io
Io = 102mA
Wydaje mi się, że dobrze.
Przy zasilaniu 18V, jak w oryginale, straty będą gdzieś w okolicach 1,8W na kanał.
Postaram się wrzucić wersję schematu z opisem obliczonych napięć, ale nie w tej chwili, trochę już późno...

Pozdrawiam,
A.

[Romekd]

Czołem.

(...)
Io = 102mA
Wydaje mi się, że dobrze.
Przy zasilaniu 18V, jak w oryginale, straty będą gdzieś w okolicach 1,8W na kanał.
Postaram się wrzucić wersję schematu z opisem obliczonych napięć, ale nie w tej chwili, trochę już późno...

Mniej więcej jest to wartość poprawna, gdyż możemy założyć, że spadki napięcia baza-emiter na tranzystorach podwójnych (w BC807DS i BC817DS) są identyczne, gdyż oba tranzystory w jednej obudowie są wykonane na jednym podłożu (lub tylko są termicznie sprzężone ze sobą przez wspólną obudowę i są też stworzone w identycznym procesie technologicznym oraz mają zbliżoną temperaturę) oraz pracują z praktycznie takimi samymi prądami kolektora. Spadki napięcia na rezystorach 51 Ω, włączonych szeregowo z bazami tranzystorów, przy teoretycznie możliwym wzmocnieniu prądowym tranzystorów równym np. 200, wyniosą około 1 mV. Pisząc o prądzie spoczynkowym tranzystorów końcowych należy wziąć pod uwagę fakt, że przez rezystory w obwodach emiterów Q7B i Q8B oraz kolektorów tranzystorów Q10 i Q11 płyną prądy, których suma wynosi ok. 100 mA, z czego tranzystory sterujące końcowymi maja prądy ok. 4 mA, czyli prądy spoczynkowe tranzystorów końcowych wynoszą ok. 96 mA. W wolnej chwili spróbuj narysować schemat z podanymi wszystkimi napięciami na wyprowadzeniach poszczególnych tranzystorów, gdyż to pozwoli ocenić, czy dokładnie rozumiesz działanie układu, czy ewentualnie potrzebne są jeszcze jakieś dodatkowe wyjaśnienia.

Pozdrawiam serdecznie
Romek