ZWIELOKROTNIONY WTÓRNIK J-fet ZASILANY SYMETRYCZNIE

przemak · 28 Grudnia 2022

9 godzin temu, slawek.xm napisał:

w B1 głównie od poziomu przenoszonego sygnału

bufor Nelsona był robiony dla sygnału 2Vrms max

Wiadomo, że wraz ze wzrostem poziomu zwiększają się zniekształcenia. Mi chodzi o inną sprawę - czy przy takich warunkach pracy (mały headroom napięciowy) warto zwiększać headroom prądowy. Postawiłem jak widać tezę, że to bez sensu, więc sprawdzę. 😉 Układ testowy już powstał, ale nie mogę teraz, wieczorem obadamy 😉

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

**Grzegorz7** · 28 Grudnia 2022

Jest zapewne tak jak prawisz.

Takie zwielokrotnianie elementów aktywnych przynosi na pewno korzyści szumowe. Głównie w stopniach o wzmocnieniu napięciowym.

Zwiększanie wydajności prądowej na pewno poprawi do pewnego stopnia pasmo i odpowiedź. Oczywiście do pewnego stopnia bo pojemności samych elementów aktywnych nie śpią...

W technikach w.cz. wykorzystuje się FET`y o dużych prądach do stopni wzmacniających i modulujących o dużej odporności na modulację skrośną, czy jak tam nazywać te wszystkie efekty intermodulacyjne...

Mogę polecić taki ciekawy i tani (wyprzedaże) FET dwubramkowy (tak; FET a nie MOSFET) typu np: CT930. CO prawda te FET`y w.cz. miewają małe napięcia (Uds<10V) ale duże prądy i małe szumy. Ale w m.cz. ich nie stosowałem więc to tylko moje przypuszczenia...

przemak · 28 Grudnia 2022

No więc tak...

Dobrałem tranzystory, trochę to trwało ale w miarę równo się udało. W tym układzie uzyskałem prąd spoczynkowy około 14mA - dość sporo, ale takie miałem te 2sk170, może i lewe. Układ przy normalnej pracy ma bardzo dobre parametry - bardzo małe zniekształcenia, wysoką impedancję wejściową i małą wyjściową - około 30R. Moim zdaniem nie jest potrzebny rezystor na wyjściu zabezpieczający przed czymkolwiek. Mimo dość dobrego parowania tranzystorów i dokładnie połowy napięcia zasilającego na wyjściu obcinanie nie jest symetryczne - najpierw zaczyna obcinać dolna połówka, ale nie jest to wielki zakres, w okolicy decybela. Wymyśliłem procedurę testową dla trzech napięć zasilających (9, 12 i 18V), dwóch oporności obciążenia 1k i 2k oraz dla trzech poziomów wejściowych - 0,5Vp, 1Vp i 2Vp. Normalnie operuję poziomami RMS albo lepiej dBu, ale jak już tak zaczęliśmy, to OK. Specjalnie obniżyłem minimalne napięcie zasilania, bo mój interfejs na wyjściu niesymetrycznym ma góra +14dBu a chciałem sprawdzić obcinanie.
Pomiary przeprowadziłem parę razy, przełączając zasilacze (wszystkie stabilizowane) i pstrykając przełącznikiem zmieniającym obciążenie - wyszły identycznie, ewentualnie z różnicami na kolejnych miejscach po przecinku (nie zawsze), których nie podaję. Oczywiście wiadomo, że z metrologią ma to mały związek, ale na dzisiaj musi wystarczyć. System testowy - niezawodny REW 😉 i interfejs RME RAYDAT z przetwornikami Ferrofish Pulse 16.

Żeby koncepcja z multiplikowaniem tranzystorów miała sens, to w tym moim teście zniekształcenia przy przełączaniu obciążenia 2k->1k powinny rosnąć mniej więcej dwukrotnie. Jeżeli nie rosną dwukrotnie, to uznaję, że nie sam prąd jest problemem. Z drugiej strony mam różne poziomy sygnału i różne napięcia zasilania, włącznie z zalecanymi przez Passa 18V. Czyli sprawdzam, przy jakich poziomach sygnału w stosunku do zasilania zobaczyć można jakieś prawidłowości. Układ Passa jest zasilany z 18V i jak pisał @slawek.xm powinien mieć poziom nie większy niż 2Vrms czyli 3Vp. Ponieważ nie mogę go przekroczyć, obniżyłem napięcie zasilania. Oczywiście, bufor z jedną parą nie powinien być obciążany opornością 1k, ale chodzi o to, żeby wydajność prądowa tego układu zaczęła się ujawniać w pomiarach. Natomiast tytułowy bufor przeznaczony ma być do przetwarzania sygnałów o poziomie 4Vp przy zasilaniu 20V, czyli mniej więcej będzie to odpowiednik 2Vp przy zasilaniu 9V.

Przede wszystkim przy zasilaniu 9V układ zaczyna obcinać przy poziomie około 3Vp - przy takim poziomie zniekształcenia osiągają 1% i szybko rosną. Czyli potrzebne jest po półtora wolta na tranzystor. Czyli analogicznie układ zasilany z 20V zacznie ograniczać przy poziomie trochę ponad 8Vp. Tak więc tytułowy układ pracuje z headroomem napięciowym 6dB, IMO za mało, bez względu na inne cechy.

Najpierw 9V. Przy tym napięciu zasilania dla poziomu wejściowego 0,5Vp mamy 0,008% i 0,016% zniekształceń dla obciążeń 2k i 1k odpowiednio - zgodnie z założeniem. Dla poziomu 1Vp mamy 0,027% i 0,038% a dla 2Vp mamy 0,14% dla obu wartości obciążenia - czyli przy poziomie zbliżającym się do maksimum zniekształcenia pochodzą głównie z braku wydolności napięciowej a nie prądowej.

Dla napięcia zasilania 18V wszystko się prostuje - dla poziomu 0,5Vp mamy 0,008% i 0,020% (2k/1k), dla 1Vp 0,014% i 0,04% i dla 2Vp 0,027% i 0,08%. Czyli w tym przypadku widać, że zniekształcenia rosną dość mocno (trzykrotnie dla wyższych poziomów) i tu warto zwiększyć ilość par, ponieważ mamy headroom napięciowy i brak headroomu prądowego zaczyna być widoczny.

Dane dla zasilania 12V pominę, wychodzą mniej więcej w połowie tych dla 9 i 18V, praktycznie dokładnie dwukrotnie zwiększają się zniekształcenia dla większego obciążenia.

Czyli - wychodzi, że równie ważny jest zapas wyjściowego i napięcia i prądu, zwiększanie jednego bez zwiększania drugiego nie ma większego sensu. Oczywiście jak zauważa @Grzegorz7 równoległe łączenie zmniejsza poziom szumów, ale jeżeli układ pracuje na poziomach +12dBu to szum raczej nie ma większego znaczenia.
Warto zauważyć, że poziom +12dBu na dość charakterystycznym obciążeniu 600 omów wymagany w tym wątku to nie jest coś niespotykanego, większość wzmacniaczy operacyjnych audio (np. 5534) radzi sobie z takimi poziomami sygnałów i obciążenia bez problemu, a też je można równoleglić.

elektron18 · 28 Grudnia 2022

Dzięki Przemak za kawał porządnej roboty. Oczywiście można użyć wydajnych prądowo wzmacniaczy operacyjnych jak NE5532 czy LME49720, lecz jak sam wiesz w naszym świecie DIY audio czasem chodzi o dreszczyk emocji wynikający z poznawania układów oraz odczucia odsłuchowe 🙂.

Edytowane 28 Grudnia 2022 przez elektron18

przemak · 28 Grudnia 2022

10 minut temu, elektron18 napisał:

Dzięki Przemak za kawał porządnej roboty. Oczywiście można użyć wydajnych prądowo wzmacniaczy operacyjnych jak NE5532 czy LME49720, lecz jak sam wiesz w naszym świecie DIY audio czasem chodzi o dreszczyk emocji wynikający z poznawania układów oraz odczucia odsłuchowe 🙂.

Wiadomo. Mi chodziło o to, że to nie są jakieś wygórowane parametry, świat audio 600 omów zna i lubi 😉

elektron18 · 30 Grudnia 2022

Popołudniowy test odsłuchowy rozpoczęty. Końcówki mocy to wzmacniacz o niskich TIM na 2SC5200/2SA1943. Przetwornik cyfrowo analogowy PCM1704 na WM8804 DF1706 i Tidal. Pierwsze co się rzuca w uszy to zdecydowanie bardziej namacalny wokal w porównaniu z Gainclonem. Miałem wyciągać A3 ,ale do jutra bym nie dał rady posprzątać. Pozostanie w kolejce. Końcówki te mają na wejściu 150 Ohm i 1,5nF, 47 kOhm do masy i nie buforowana parę różnicową więc nie masz szans na użycie potencjometru bez wzrostu zniekształceń.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 30 Grudnia 2022 przez elektron18