Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Problematyka audiofilska oraz zagadnienia dotyczące NIELAMPOWEGO sprzętu audio.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

MichałKob
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 347
Rejestracja: czw, 21 października 2004, 09:44
Lokalizacja: Sandomierz => Kraków

Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: MichałKob »

Witam,
Wiem, że na Forum znajduje się wiele znawców, którzy oprócz lamp potrafią też budować zamki z piasku :)
Ja, niestety, nie mogę zrozumieć jeszcze dokładnie zasad działania wielu tranzystorowych końcówek mocy, a pojawiła się potrzeba, żeby taką wykonać. No i tu chciałem odrzucić LM38xx, TDAxxxx i kilka gotowych projektów na dyskretnych tranzystorach - nie lubię składać konstrukcji nie swoich i takich, których nie rozumiem.
Zaprojektowałem sobie taką oto końcówkę mocy:
końcówka mocy.PNG
Wytłumaczę, o co mi chodziło - od końca:
Tranzystory końcowe steruję ze źródeł prądowych. Wartości ich rezystorów emiterowych (źródeł) gwarantują możliwość dostarczania prądu bazy wystarczającego do nasycenia tranz. mocy. Napięcie na bazę źródła prądowego dostarcza wtórnik emiterowy, sterowany z dzielnika napięcia. Dzielnik napięcia jest stabilizowany diodami Zenera, aby uchronić go przed silnymi zmianami napięcia zasilania oraz jest stabilizowany termicznie łańcuszkiem diod 1N4148, kompensujących tranzystory wtórników i źródeł.
Na wyjściu włączony jest obwód Boucherota. Wzmacniacz operacyjny stara się wyzerować ew. napięcie stałe na wyjściu. Wyjście wzmacniacza operacyjnego połączone jest ze środkowym punktem dzielnika. Przy dobrym ustawieniu potencjometrów, służących także do ustawiania prądu spoczynkowego, wyjście wzmacniacza operacyjnego powinno mieć potencjał spoczynkowy bliski zeru.
Kondensator 10pF w obwodzie NFB ma zabezpieczyć wzmacniacz przed przenoszeniem zbyt wysokich składowych. Dwutranzystorowa struktura po prawej stronie ma wykrywać i sygnalizować mi wejście wzmacniacza w przesterowanie.

Proszę Was, szczególnie Piotra, o opinie. Czy takie coś ma prawo odpalić? Czy nie popełniłem gdzieś błędu? Mam wątpliwości co do stabilizacji termicznej samych tranz. końcowych - Zmiany Ube nie mają wpływu dzięki sterowaniu ze źródeł prądowych, jednak zmiany Bety pewnie sprawią, że prąd spoczynkowy będzie zmieniać się niezamierzenie.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika
gachu13
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1516
Rejestracja: sob, 18 listopada 2006, 11:30
Lokalizacja: Bestwina

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: gachu13 »

Nie jestem zbyt obyty z techniką tranzystorową, ale dziwnie (dla mnie) wygląda połączenie tranzystorów wyjściowych - kolektorem do wyjścia, emiterem do zasilania - wszystkie schematy jakie widziałem miały na odwrót, co wydaje się być całkiem logiczne bo mamy wtedy tak jakby dwa wtórniki obciążone źródłami prądowymi. Tutaj natomiast mamy wspólne emitery, które przy obciążeniu źródłami prądowymi dadzą duże zniekształcenia.
Zastanawia mnie też to czy zmiana ustawień potencjometrów nie będzie wpływać na zmianę amplitud sygnału dochodzącego do baz tranzystorów BC327 i BC337 - jako że globalne sprzężenie zwrotne wydaje mi się być dość płytkie prawdopodobnie nie skoryguje ono różnicy amplitud sygnałów dochodzących do tranzystorów mocy.
Ale tak jak mówię - zdecydowanie powinien wypowiedzieć się ktoś bardziej "obcykany" w temacie ode mnie.
Pozdrawiam
SQ9KQZ
MichałKob
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 347
Rejestracja: czw, 21 października 2004, 09:44
Lokalizacja: Sandomierz => Kraków

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: MichałKob »

Dziękuję za odpowiedź!
Rzeczywiście, sprzężenie zwrotne jest raczej zbyt płytkie, aby zdołało poprawić liniowość wzmacniacza. Na takie aspekty, jak widać, nie zwróciłem uwagi. Jednak wzmacniacz operacyjny jest niedrogi :), można na jednej jego połówce sygnał wzmocnić, a na drugiej - zrealizować silne ujemne sprzężenie zwrotne.
Taka konfiguracja stopnia wyjściowego pozwala na łatwe sterowanie tranzystorów końcowych przez źródła prądowe. Ponadto w symulacji wzmacniacz ten był w stanie wytworzyć sygnał o amplitudzie 17V, co sprawia, że dobrze nadaje się on do niskich napięć zasilania, zyskując wysoką sprawność.
Nie rozumiem jednak, o co chodzi z nieliniowością stopnia wyjściowego :( Miałem nadzieję, że kiedy źródło prądowe liniowo podnosi prąd bazy, również liniowo narasta prąd kolektora. Pewnie nie rozumiem dostatecznie problemu, niestety.
Poprawiłem nieco schemat:
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Piotr »

Moja odpowiedź chyba nie będzie tym, czego oczekiwałeś.
Po pierwszym spojrzeniu na schemat pomyślałem "nie rób tego", ale już przy drugim "zrób i zobacz, że nie ruszy" ;)

Oto lista moich ale:
1. Czasem na forum pojawiają się całkiem słuszne porady typu "zanim porwiesz się na 2xEL34 zrób singla na ECL86". Podobnie jest i tutaj. Nie da się zrobić od razu dobrego skomplikowanego wzmacniacza tranzystorowego nie mając doświadczenia.
2. A układ na obrazku skomplikowany jest. Trzy stopnie za wzmacniaczem operacyjnym nie mają prawa zachowywać dobrej stabilności. Coś najprawdopodobniej będzie gwizdać.
3. Stabilność termiczna też pozostawia wiele do życzenia. Na diodach próbowano to robić w epoce krzemu łupanego. Obecnie źródło napięcia na "trzecim" tranzystorze jest w zasadzie jedynym stosowanym rozwiązaniem. A w przypadku stopnia wyjściowego WE w ogóle wszystko jest do góry nogami i wyszła "destabilizacja termiczna".
4. Co daje stopień wyjściowy w układzie WE? Oprócz odrobinkę lepszego wykorzystania napięcia zasilania, czyli większej mocy, daje większe zniekształcenia, znacznie wyższą rezystancję wyjściową, słabą stabilność termiczną, duże kłopoty z zerem na wyjściu i jeszcze sporą litanię podobnych przymiotów. Rozwiązanie równie często spotykane, jak lampowy stopień mocy ze wspólną anodą.
5. Regulacja punktu spoczynkowego pociąga za sobą zmianę poziomu sygnału sterującego. Chyba nie powinno tak być.
6. Prąd kolektora tranzystorów sterujących to prąd bazy tranzystorów mocy. Zdecydowanie za mało i zbyt nieliniowo.

Wszystko to sprowadza się do stwierdzenia, że nie poznałeś zasad projektowania zwmacniaczy z piasku. Fajnie, że próbujesz samodzielnie rozwiązać pewne problemy, ale nie wszystko wziąłeś pod uwagę, a w innych przypadkach wyważasz otwarte drzwi.
Polecam przejrzenie kilku podstawowych schematów, które chętnie w razie wątpliwości objaśnię.
Na przykład taki: download/file.php?id=8984
Cygnus
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 157
Rejestracja: śr, 11 października 2006, 13:18
Lokalizacja: Kraków

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Cygnus »

MichałKob pisze:Czy takie coś ma prawo odpalić? Czy nie popełniłem gdzieś błędu?
Jeśli masz jakiekolwiek watpliwości, to dobrze jest wrzucić schemat w jakikolwiek program symulacyjny,
np. niewielki i darmowy LTSpice, jeśli dostaniesz prawdopodobne wyniki do realnie oczekiwanych,
możesz spróbować wykonać układ w praktyce.

Oczywiście symulacja nie zmienia faktu, o którym Piotr już napisał, do zbudowania dobrej dyskretnej końówki mocy trzeba miec sporo wiedzy i doświadczenia,
ale nie jest to też nic kosmicznie trudnego.

Proponuję poszukać w sieci książek o konstruowaniu wzmacniaczy dyskretnych,
np. High Power Audio Amplifier Construction Manual która bardzo dobrze wyjaśnia działanie podstawowych bloków i układów
używając do tego właśnie modeli symulacyjnych.
Warto też sobie ściągnąć Audio Power Amplifier Design Handbook lub High Performance Power Audio Amplifiers.


Z rad praktycznych, nie używaj w stałoprądowo sprzężonej końcówce potencjometrów bez dodatkowych rezystorów bocznikujących suwak
wystarczy, że na chwilę zabraknie kontaktu ze ścieżką i tranzystory zaczynają Ci latać po pokoju.
MichałKob
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 347
Rejestracja: czw, 21 października 2004, 09:44
Lokalizacja: Sandomierz => Kraków

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: MichałKob »

No i klęska. Może mnie uratuje to, że jeszcze nie budowałem nigdy wzmacniaczy na dyskretnych tranzystorach, ale po co składać coś, czego się nie rozumie.
Singla na ECL86 składałem, no i co z tego w tym wypadku?
Widziałem takie układy, jak np. TDA2030 jako driver komplementarnej pary tranzystorów, z połączonymi razem bazami i emiterami. Sprzężenie zwrotne było tak silne, że miało ono niby pokonać nieliniowość w okolicach przechodzenia sygnału przez 0. Wolne żarty.
Ten schemat, który pokazałeś jako przykład prostego, jest dla mnie całkowicie niezrozumiały, nie rozumiem roli tych duetów mosfet/tranzystor bipolarny i całej masy innych rzeczy. Do czego służy BD139 między bazami tranzystorów mocy? Źródło prądowe, czy co? To sprzężenie zwrotne na emiter tranzystora wejściowego też jest niejasne. W ogóle nie rozumiem tego układu.
Nie wiem też, czemu układ jest stabilny termicznie, albo i nie jest. Na pewno stabilne jest źródło prądowe i wtórnik emiterowy.
Cóż, na studia dopiero się wybieram.. Wygląda na to, że niczego na razie nie poskładam ciekawego. Na scalone kostki mocy nie mam chęci.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 7081
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Romekd »

Witam.
Piotr ma dużo racji. Układ może nie jest skomplikowany, jednak przy projektowaniu każdego wzmacniacza należy dążyć do obniżenia impedancji wyjściowej i poziomu wprowadzanych zniekształceń jeszcze przed zamknięciem pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Układ z załącznika bez pętli USZ wykazywałby bardzo dużą impedancję wyjściową (tranzystory wyjściowe pracują w układzie WE z dodatkową rezystancją w obwodzie emitera) i spore zniekształcenia (wzmocnienie tranzystorów zależy od prądu kolektora i temperatury struktury). Wszystkie tranzystory końcowe musiałyby mieć identyczne charakterystyki. Przy tym rodzaju stabilizacji temperaturowej, wartość prądu spoczynkowego będzie niestety "pływać". Poza tym napięcie zasilania układu TL071 (dlaczego akurat ten układ planujesz zastosować, skoro jest tyle lepszych i łatwo dostępnych) jest nieco za wysokie - producenci podają, że napięcie to nie może przekraczać +/-18V. Wartość kondensatora w obwodzie Zobla też jest podejrzanie niska (22nF).

Pozdrawiam,
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Piotr »

MichałKob pisze:po co składać coś, czego się nie rozumie.
A więc do dzieła :)
MichałKob pisze:Singla na ECL86 składałem, no i co z tego w tym wypadku?
Czas złożyć coś równie prostego z piasku.
MichałKob pisze:Widziałem takie układy, jak np. TDA2030 jako driver komplementarnej pary tranzystorów, [...] Wolne żarty.
Masz rację, nie ma sensu się tym bliżej zajmować, chyba że planujesz przenośny megafon.
MichałKob pisze:nie rozumiem roli tych duetów mosfet/tranzystor bipolarny
Górny duet to źródło prądowe, a dolny to dwustopniowy wzmacniacz napięciowy.
MichałKob pisze:Do czego służy BD139 między bazami tranzystorów mocy? Źródło prądowe, czy co?
To właśnie "trzeci" tranzystor, o którym mówiłem. Stanowi on źródło npięcia polazyzujące tranzystory mocy. Jeżeli jest przykręcony do radiatora to powoduje zmiany prądu spoczynkowego przeciwne do zmian wywołanych przez temperaturę.
Spróbuj przeanalizować jego działanie. To ulepszona wersja Twoich czterech diod.
MichałKob pisze:To sprzężenie zwrotne na emiter tranzystora wejściowego też jest niejasne.
Dokładnie tak samo we wzmacniaczu lampowym podaje się sprzężenie zwrotne na katodę pierwszej lampy, której siatka jest sterowana sygnałem. Siatka-katoda, albo baza-emiter to odpowiedniki wejścia odwracającego-nieodwracającego.
MichałKob pisze:Nie wiem też, czemu układ jest stabilny termicznie, albo i nie jest.
Jeżeli zmiana temperatury nie powoduje przyrostu prądu spoczykowego stopnia mocy, to układ jest stabilny.
MichałKob pisze:Na pewno stabilne jest źródło prądowe i wtórnik emiterowy.
Nie zawsze. Należy za każdym razem zerknąć co się dzieje przy podgrzaniu.
MichałKob pisze:W ogóle nie rozumiem tego układu.
Czy nadal? Pytaj więc dalej :idea:
MichałKob
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 347
Rejestracja: czw, 21 października 2004, 09:44
Lokalizacja: Sandomierz => Kraków

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: MichałKob »

Ten obwód "trzeciego" tranzystora jest bardzo ciekawy. Bardzo "lubi" mieć na sobie stały spadek napięcia. Chodzi chyba o to, że spadek napięcia na potencjometrze w Twoim układzie jest równy napięciu baza-emiter tranzystora BD139. A więc napięcie na źródle, podzielone przez współczynnik podziału rezystorów Rcb / Rbe będzie równe w przybliżeniu Ube tranzystora :) Sprytne, nie znałem tego wcześniej. Wydaje mi się, że ten układ będzie tym bardziej liniowy, im wyższa jest Beta BD139. Teraz, kiedy napięcie Ube BD139 spadnie np. o 50mV, to spadnie też i napięcie na źródle, co "zbliży do siebie" potencjały baz t. końcowych, zmniejszając prąd spoczynkowy.
Nie rozumiem niestety jak działa źródło prądowe na mosfecie i tranzystorze bipolarnym. Przyjmijmy jednak, że działa :)
Jeżeli tranzystory końcowe mają zbliżone napięcie baza-emiter, to pomiędzy ich bazami wystąpi stałe, symetryczne względem wyjścia napięcie. Kiedy "otwarty" IRF630 "ściągnie" napięcie bazy "dolnego" tranzystora mocy bliżej masy, to będzie on bardziej otwarty i odwrotnie, przy "przymknięciu" IRF'a źródło prądowe przesunie w górę potencjał na bazach obydwu tranzystorów. Wtedy otworzy się bardziej tranzystor "górny".
IRF630 dostał 1 om w źródło. To chyba za mało, aby działał on jako źródło prądowe. Czyżby lokalne sprzężenie zwrotne?
Stopień wzmacniający na BC177 jest zasilany z wyjścia wzmacniacza, dzięki rezystorowi 68 omów i 1k jest jednocześnie formowane sprzężenie zwrotne. Wzmocnienie wzmacniacza wyniesie więc około 15. Kondensator 470uF sprawia, że sprzężenie zwrotne jest silne dla prądu stałego. Co sprawia jednak, że zależy temu BC177 na takim dobraniu napięcia na bramce IRF630, aby na wyjściu pojawiło się 16V?
Kondensator 470uF w źródle prądowym oraz polaryzowanie tranzystora wejściowego przez filtr RC ma pewnie zlikwidować przydźwięk i ograniczyć wzbudzenia na bardzo małych częstotliwościach.
Pozostało więc to tajemnicze źródło prądowe oraz nieznane środki perswazji, skłaniające wzmacniacz do przyjęcia spoczynkowego napięcia na wyjściu równego 16V.
I tak już widzę, że wzmacniacz mi się bardzo podoba i jest bardzo sprytny przy moim. Tranzystory współpracują, dbając nawzajem, aby żaden nie wyleciał w powietrze. U mnie tranzystory wyjściowe się usmażą, a wzm. operacyjny nawet nie będzie o tym wiedział... :(
Czy taki sposób sterowania prądowego tranzystorów końcowych (źródło prądowe - baza I tranzystora - obwód wprowadzający stały spadek napięcia - baza II tranzystora - zmienna rezystancja (tranzystor bipolarny lub MOSFET) - masa) jest najlepszy? Bo chyba lepszego nie wymyślę :)
Dziękuję i proszę o więcej :)
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Piotr »

MichałKob pisze:Ten obwód "trzeciego" tranzystora jest bardzo ciekawy. [...] Sprytne, nie znałem tego wcześniej.
Widzisz, pojąłeś działanie tego układu bez problemu. To obecnie najpopularniejszy sposób polaryzacji wtórników mocy.
MichałKob pisze:Nie rozumiem niestety jak działa źródło prądowe na mosfecie i tranzystorze bipolarnym. Przyjmijmy jednak, że działa :)
Działa wystarczająco dobrze, jak na to miejsce układu.
IRF9630 ma w źródle rezystor 2R2. Spadek napięcia na tym rezystorze steruje bazą BC177. Z kolei kolektor, czyli wyjście tego tranzystora wchodzi na bramkę IRF. Jak widzisz jest to dwustopniowy wzmacniacz, którego sygnałem wejściowym jest spadek na rezystorze w źródle. Z drugiej strony ów spadek jest równy Ube tranzystora BC, więc układ będzie dążył do utrzymania tego spadku w okolicy 0,66V. Jak pewnie już zauważyłeś utrzymywanie stałego napięcia na rezystorze jest tożsame z utrzymywaniem stałego prądu. Włala ;)
MichałKob pisze:IRF630 dostał 1 om w źródło. To chyba za mało, aby działał on jako źródło prądowe. Czyżby lokalne sprzężenie zwrotne?
To mikro-sprzężenie zwrotne, przy okazji wygodnie podnoszące potencjał źródła, a co za tym idzie również bramki.
Jest to zwyczajny stopień wzmocnienia ze wspólnym źródłem, którego obciążenie stanowi opisane wyżej źródło prądowe.
MichałKob pisze:Stopień wzmacniający na BC177 jest zasilany z wyjścia wzmacniacza, dzięki rezystorowi 68 omów i 1k jest jednocześnie formowane sprzężenie zwrotne. Wzmocnienie wzmacniacza wyniesie więc około 15. Kondensator 470uF sprawia, że sprzężenie zwrotne jest silne dla prądu stałego.
Tak jest. To również stałe elementy gry we wzmacniaczu bez pary różnicowej na wejściu.
MichałKob pisze:Co sprawia jednak, że zależy temu BC177 na takim dobraniu napięcia na bramce IRF630, aby na wyjściu pojawiło się 16V?
Na bazie BC dzielnikiem jest ustawione ok.10V. więc na jego emiterze ustali się ok.11V. Przy odpowiedniej becie dla ułatwienia można przyjąć, że prąd kolektora i emitera są równe. Wtedy przez rezystory emiterowy i kolektorowy będzie przepływał ten sam prąd. Dzięki sprzężeniu zwrotnemu układ będzie utrzymywał na wyjściu takie napięcie, żeby dolny IRF był ustawiony "w zgodzie" ze źródłem prądowym. Znając napięcie przewodzenia IRFa można tak dobrać elementy, aby układ między wyjściem, a emiterem BC utrzymywał odpowiednie napięcie dla uzyskania połowy Ucc na wyjściu. Zazwyczaj rezystor sprzężenia zwrotnego wymaga z tego powodu drobnej korekty podczas uruchamiania. Jednak później nie ma już tendencji do dalszego rozjeżdżania układu.
MichałKob pisze:Kondensator 470uF w źródle prądowym oraz polaryzowanie tranzystora wejściowego przez filtr RC ma pewnie zlikwidować przydźwięk i ograniczyć wzbudzenia na bardzo małych częstotliwościach.
To poprostu dodatkowa filtracja zasilania w co wrażliwszych miejscach. Jedyną siekawostką jest to, że dla źródła napięcie nie jest filtrowane względem masy, lecz względem plusa zasilania, dlatego że w tej części układu wszystko dzieje się właśnie "do góry nogami".
MichałKob pisze:Czy taki sposób sterowania prądowego tranzystorów końcowych (źródło prądowe - baza I tranzystora - obwód wprowadzający stały spadek napięcia - baza II tranzystora - zmienna rezystancja (tranzystor bipolarny lub MOSFET) - masa) jest najlepszy? Bo chyba lepszego nie wymyślę :)
Ma chyba większą popularność i uniwersalność niż cztery cylindry i przedni napęd w motoryzacji.
Jest oczywiście wiele wersji, jak na przykład tranzystory bipolarne zamiast MOSFETów, bootstrap zamiast klasycznego źródła prądowego, Darlingtony w miejsce tranzystorów mocy itd, jednak ogólna koncepcja pozostaje taka sama.
MichałKob
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 347
Rejestracja: czw, 21 października 2004, 09:44
Lokalizacja: Sandomierz => Kraków

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: MichałKob »

Muszę powiedzieć, że nieco mnie to podbudowało :)
Narysowałem sobie inny układzik. Nie mam na razie zamiaru go wykonać w rzeczywistości, czy jednak ewentualny model skończyłby w iskrach i płomieniach? :)
Może na jego przykładzie czegoś nowego się dowiem? Bardzo jestem ciekaw, czy by zadziałał, ale mój stan wiedzy nie wskazuje na taką możliwość.. :D
końcówka może nawet działająca.PNG
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Piotr »

Jest znacznie lepiej. Widzę tylko jeden poważny błąd i kilka mniejszych.

-Przede wszystkim sprzężenie zwrotne jest nie w tę stronę. Jeżeli chcesz mieć parę na wejściu, to sygnał do dalszego stopnia powinieneś pobierać z gałęzi wejścia, a nie sprzężenia zwrotnego. Faza się nie zgadza.
Symulowałeś to? Ruszyło? Dziwne...

-Nie wiem dlaczego wybrałeś wejście na parze różnicowej. Moim zdaniem ma ona sens w przypadku symetrycznego zasilania i braku kondensatora na wyjściu. Przy niesymetrycznym zasilaniu wejście również może być niesymetryczne. Ale to już bardziej kwestia gustu. Jeżeli mogę mieć w układzie jeden tranzystor zamiast dwóch, wybieram to rozwiązanie.

-Po co dwa tranzystory w stopniu sterującym? Z ilością stopni i wzmocnieniem wewnątrz pętli też nie należy przesadzać.

-Dlaczego takie marne źródła prądowe? Tu akurat nie ma co skąpić dodatkowych tranzystorów. Zawsze mówię, że porządny wzmacniacz ma schemat wąski, a wysoki, czyli krótką drogę sygnału i rozbudowane zasilanie, źródła itp.

-Wartości rezystorów w źródle napięcia się nie zgadzają. Przez 90% obrotu podkówką tranzystory mocy będą zatkane, a na kilku procentach będziesz miał zakres regulacji od zera do dymu.
Potencjometr powinien mieć wartość zbliżoną do górnego rezystora i koniecznie dodatkowy szeregowy rezystor, co by nie skręcić go do zwarcia w skrajnym położeniu.

-8R2 w emiterze stopnia sterującego jest cokolwiek bez sensu. Zgadniesz dlaczego u mnie jest akurat 1R? Ta wartość jest bardzo celowa i podpowiem, że łączy się z wartością rezystorów źródła prądowego.

-Jesteś świadomy rezystancji wejściowej tego układu, prawda?

To chyba wszystko. Wspomniałem tylko o tym, co rzuciło mi się w oczy, nie liczyłem wszystkich rezystorów.
MichałKob
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 347
Rejestracja: czw, 21 października 2004, 09:44
Lokalizacja: Sandomierz => Kraków

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: MichałKob »

Wielkie dzięki Piotrze! Jutro rano poprawię schemat, bo dzisiaj już troszkę padam, ale na razie jestem bardzo wdzięczny i zadowolony. Może przyjdzie czas, że to zagra :) Ale z tym sprzężeniem, to niezły numer. Wzmacniacz nie zdążyłby się nawet przywitać, tylko natychmiast popełniłby samobójstwo :D

EDIT:
podejście 3.PNG
Oto moja trzecia próba. Trochę to potrwało, ale mam nadzieję, że większość błędów udało się wyeliminować.
Źródło prądowe przy "trzecim" tranzystorze wywołuje przepływ prądu o wartości 200 mA. Sterowany z pary różnicowej tranzystor BD 139 posiada betę nie mniejszą, niż 40. Do pełnego otwarcia wymaga on więc prądu o wartości do 5mA. Źródło prądowe pracujące na parę różnicową wymusza prąd 14mA. Jest to pewien zapas. Napięcie spoczynkowe na bazie tranzystora wejściowego wynosi około 16,7V. Będzie ono wymagać dobrania w rzeczywistym układzie dla osiągnięcia napięcia spoczynkowego wyjścia równego 19V. Rezystor 1 om wprowadza małe sprzężenie zwrotne i stabilizuje punkt pracy tranzystora sterującego. Wzmocnienie wynosi około 11x. Maksymalna uzyskana w symulacji amplituda napięcia wyjściowego to 32V.

Nie jestem pewien, czy konsekwentne sprzężenie stałoprądowe w układzie nie wywoła negatywnych efektów, z drugiej strony tylko ono sprawia, że na wyjściu udaje się otrzymać 1/2 Vcc.

Co do rezystora 1 om, to mam wrażenie, że spadek napięcia na nim - 0.3V - ma przesunąć punkt pracy mosfeta w odpowiedni obszar rezystancji dren-źródło. Nie jestem jednak tego pewien, jako że producent podaje napięcie początkowe bramki w zakresie 2-4V.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 7081
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: Romekd »

Witam.
Michał, układ w dalszym ciągu zawiera sporo błędów. Stabilizacja napięcia zasilającego pierwsze źródło prądowe jest zbędna. Napięcie użytej przez Ciebie diody Zenera niewiele różni się od napięcia zasilającego wzmacniacz. Przy wahaniach napięcia zasilającego, prąd diody będzie zmieniał się w dużych granicach, co wpłynie na jakość stabilizacji (lub wywoła jej brak). W źródłach prądowych brakuje rezystorów, a zastosowane tranzystory są włączone odwrotnie i są nie tego typu (powinny być PNP). Rezystory, których brakuje na schemacie, powinny polaryzować bazy tranzystorów, by te w ogóle mogły funkcjonować.
Kolejnym istotnym błędem jest brak rezystora łączącego wyjście wzmacniacza różnicowego z masą - wyjście nie może być połączone jedynie z bazą tranzystora sterującego tranzystorami wyjściowymi.
Projektując wzmacniacz różnicowy należy tak dobrać wartości rezystorów i napięć, by prądy kolektorów obu tranzystorów były do siebie jak najbardziej zbliżone. Wracając jeszcze do poprzedniego układu, to nie mogę się zgodzić z opinią Piotra, że tranzystor poprzedzający tranzystor sterujący (układ Darlingtona) jest w tym miejscu zbędny. Przy dość dużym prądzie kolektora tranzystora sterującego (ok. 170 mA) prąd bazy może nadmiernie obciążać wyjście wzmacniacza różnicowego. Pamiętać należy również o konieczności zastosowania rezystora między bazą a emiterem przy drugim tranzystorze Darlingtona, gdyż rezystor ten poprawia liniowość stopnia i zwiększa jego szybkość (schemat 2). Po zmianach układ mógłby wyglądać tak jak to pokazuje schemat w drugim załączniku. Ponieważ wzmocnienie wzmacniacza różnicowego w połączeniu ze wzmocnieniem pary sterującej jest bardzo duże, warto szeregowo z wyprowadzeniami emiterów we wzmacniaczu różnicowym zastosować dodatkowe rezystory (włączone szeregowo z emiterami), co powinno wpłynąć pozytywnie na poziom wnoszonych przez układ zniekształceń, w tym zniekształceń typu TIM. O innych drobiazgach napiszę później.

Pozdrawiam,
Romek
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
ludo
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 225
Rejestracja: sob, 15 października 2005, 20:05
Lokalizacja: SE

Re: Tranzystorowy wzmacniacz mocy

Post autor: ludo »

Michal,
Przez moment myslalem, ze bedziesz zdazal do rozwiazan pewnego australijczyka - Iana Heggluna i, ze byc moze koncowo dojdziesz do schematu jak w zalaczniku (lub podobnego). :D
Hegglun zaproponowal tez bardzo ciekawy wzmacniacz/topologie ktora nazwal "D2S" - niestety nie znalazlem schematu na internecie.
Ale takie klasyczne rozwiazanie tez wcale nie jest zle. :)
http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/dipa/dipa.htm
http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/ampins.htm
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.