Wzmacniacz Mocy Dla Początkujących

[witek_z]

AlmostFamous zrób sobie Krella KAV 300i i będziesz na pewno zadowolony.

W preampie zastosuj Mpsa42/92, w końcówce MJE

potek przed preampem 20k log

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 )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[Scott L.F.]

2 minuty temu, witek_z napisał:

AlmostFamous zrób sobie Krella KAV 300i i będziesz na pewno zadowolony.

Kol. AlomostFamous nie robi sobie.

Robi ogólnodostępny projekt dla początkujących 

Krell-fajna sprawa ale na pewno nie dla debiutantów.

[AlmostFamous]

spoko tyko to nie ma być wzmacniacz dla mnie 😄

[witek_z]

6 godzin temu, AlmostFamous napisał:

spoko tyko to nie ma być wzmacniacz dla mnie 😄

OK

Edytowane 4 Sierpnia 2024 przez witek_z

[Buzzer]

To moze ustalmy czym szczegolnym ma wyrozniac sie ta konstrukcja, bo na forum jest juz baaardzo duzo roznych mniej lub bardziej uznanych. Wnosze ze tutaj bardziej chodzi o cel dydaktyczny niz typowe audio.

Edytowane 4 Sierpnia 2024 przez Buzzer

[AlmostFamous]

Dokładnie tak. Konstrukcja ma być prosta nie chodzi tu o hiend tylko o podstawowe zrozumienie wzmacniaczy mocy

Ma być opisana w sposób jasny, zrozumiały za co odpowiadają poszczególne stopnie itd 

[Buzzer]

Jak prosto to bym zaczal od elementarza w postaci unitry ws442.

[AlmostFamous]

I też byłoby ok ale w takim układzie za jednym zamachem można wyjaśnić sens stosowania źródeł/ luster zamiast oporników i mnożnika ube zamiast diód.

[przemak]

8 godzin temu, Buzzer napisał:

To moze ustalmy czym szczegolnym ma wyrozniac sie ta konstrukcja, bo na forum jest juz baaardzo duzo roznych mniej lub bardziej uznanych. Wnosze ze tutaj bardziej chodzi o cel dydaktyczny niz typowe audio.

 

W dniu 3.08.2024 o 19:16, przemak napisał:

Feszczuk v2. Podoba mi się ;) 

 

[AlmostFamous]

Dobra zaraz wrzucę opis układu z poprawionym schematem a konkretnie wleci tam jeden dodatkowy kondensator. I teraz prośba do gości zaawansowanych czyli Grzegorz, Buzzer, Przemak itd. Mam nadzieję że nie narobiłem jakiś merytorycznych byków ale zdaje sobie sprawę że mogą mi umykać pewne zjawiska. Poprawcie mnie wtedy ewentualnie dopowiedzcie o rzeczach o których warto wspomnieć. 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

Nadszedł czas na finalny opis konstrukcji.Wzmacniacz możemy podzielić na 3 stopnie. 1 stopień to stopień napięciowy. W tym wypadku został zastosowany tu wzmacniacz różnicowy, który pracuje jako wzmacniacz błędu, który będzie sterował tak kolejnymi stopniami aby na wejściu odwracającym pojawiało się to samo napięcie co na wejściu nieodwracającym i tak jak wspomniał Grzegorz tranzystory WR powinny być albo wspolnokrzemowe albo sparowane co do Ube tranzystorów bo rozbieżności będą skutkowały destabilizacją symetrii układu i dc na wyjściu wzmacniacza. Aby użyć tranzystorów dyskretnych jako WR warto po za ich sparowaniem rozszerzyć strefę przejściową układu i jednocześnie dodać kondensator miedzy emiterami. Dlaczego? To taka sztuczka… rozszerzając mocno strefę przejściową po za większą liniowoscią WR nie jest aż tak zależny od deltaUbe ale tracimy dużo wzmocnienia. Zwierając kondensatorem emitery ta utrata wzmocnienia nie będzie dotyczyć sygnałów zmiennych. A po co nam duże wzmocnienie do tego zaraz dojdziemy:) ale najpierw… Dlaczego zamiast klasycznego opornika stosuje się źródło prądowe WR?  Źródło prądowe uniemożliwia zmiany które składowa sumacyjna normalnie wywoływałaby na rezystorze Ree co poprawia współczynnik CMRR. Lustro prądowe(tzw obciążenie dynamiczne) natomiast daje nam bardzo duże wzmocnienie… w układzie z opornikami w kolektorach wzmocnienie zależy od rezystancji której nie możemy zwiększać w nieskończoność. Dla zobrazowania wzmocnienie przy Iee 1ma i rezystancji kolektora lewego tranzystora 100k = 100v/100mv(strefa przejściowa WR) czyli 1000v/v ale tranzystor dawno by się nasycił. Natomiast w lustrze prąd punktu pracy nie płynie przez obciążenie co daje nam gigantyczne wzmocnienie w teorii kilka tysięcy v/v a w praktyce jest to ograniczone równoległą rezystancją upływu tranzystorów lustra i wr. Rezystory w emiterach lustra również służą do zniwelowania wpływu różnic ube tych tranzystorów. Polecam zbudować sobie takie lustro na płytce stykowej z elementów dyskretnych bez rezystorów w emiterach i obserwować jak szybko lustro spłonie. 2 Kolejny stopień mógłby być na pojedynczym tranzystorze ale nadal walczymy o wzmocnienie…(cierpliwości:)). Teraz układ do regulacji prądu spoczynkowego(tzw mnożnik ube) służy do rozsunięcia potencjałów baz tranzystorów końcowych dla eliminacji zniekształceń przejścia przez „0” gdyby nie było tego układu mielibyśmy strefę nieczułości gdzie tranzystor npn układu komplementarnego włączałby się dopiero po przekroczeniu 0,7v analogicznie pnp -0,7v. Rozsuwając potencjał zwiększamy prąd spoczynkowy tranzystorów mocy i przechodzimy do klasy AB co eliminuje strefę nieczułości. Ten układ ma kolejną ważną rolę mianowicie pełni funkcje „czujnika temperatury” dlatego montujemy go na radiatorze obok tranzystorów mocy inaczej mielibyśmy do czynienia z dodatnim termicznym sprzężeniem zwrotnym. Prąd źródła/mnożnika ube przyjmujemy standardowo około 10ma. Ten prąd nie może być zbyt mały, w prawdzie na wyjściu mamy darlington ale sterujemy niskoomowym obciążeniem. 3 Sam układ komplementarny to klasyka tu chyba nie ma czego wyjaśniać. Tak na marginesie dodam że często nazywany jest wtórnikiem komplementarnym choć to nazewnictwo nie jest trafione bo we wzmacniaczu mocy mamy sterowanie prądowe układu komplementarnego a wtórnik przecież „wtóruje” napięciu ale to szczegół. Zaraz dojdziemy do kompensacji więc pora wyjaśnić duże wzmocnienie w otwartej pętli. Tak jak wr pracuje liniowo tak kolejne stopnie już nie za bardzo(duża amplituda prądu) i właśnie to wzmocnienie w połączeniu z usz pozwoli nam „zakamuflować” nieliniową pracę kolejnych stopni. Można to łatwo zobaczyć na oscyloskopie zjeżdżając prądem spoczynkowym na „0” podając sinus na wejście to na wyjściu mamy nadal sinus w prawdzie z dużymi zniekształceniami ale sinus a co z tą strefą nieczułości? Spójrzmy na sygnał na bazie darlingtona w 2gim stopniu wygląda jak sinus ale z pionowym skokiem w momencie przejścia przez strefę nieczułości bo to właśnie wzmacniacz błędu dzięki ogromnemu wzmocnieniu niweluje ten efekt. Oczywiście nie zupełnie dlatego prąd spoczynkowy musi być aby zejść ze zniekształceniami do przyzwoitych wartości. Więc po co ta kompensacją częstotliwościowa. A no dlatego że wzmocnienie w otwartej pętli jest ogromne. Mamy tu do czynienia z ujemnym zwrotnym ale czy tylko.. Mamy 2 stopnie odwracające fazę wyjście z lewego kolektora plus drugi stopień na darlingtonie co tworzy nam ujemne zwrotne. Ale każdy układ ma jakąś częstotliwość graniczną. I tu pojawiają się problemy mniej więcej na 10x częstotliwość graniczna zaczyna nam się spóźniać faza już prawie o 90 stopni w prawdzie wzmocnienie bardzo szybko zaczyna maleć ale walczyliśmy o duże wzmocnienie dla poprawnej pracy układu/redukcji zniekształceń i czy to wzmocnienie zdąży spaść poniżej 1 zanim faza odwróci się o 180stopni. No właśnie nie koniecznie bo wzmocnienie jest ogromne. A warunkiem generacji jest faza =360 stopni czy jak kto woli 0 stopni(180 odwraca sama struktura aby było ujemne zwrotne plus 180 wynikające z tego co opisałem). I wzmocnienie równe 1. A tak na prawdę nie musimy dojść do 180stopni opóźnienia fazy aby wzmacniacz stał się bezużyteczny bo już przy około 135stopniach pojawi się odpowiedź oscylacyjna.  Ale nie ma się czego bać, po to wprowadzamy kompensację. Pojemność kompensacyjną dokładamy do stopnia odwracające fazę w takim układzie najlepiej między bazę a kolektor darlingtona 2giego stopnia po to aby obniżyć częstotliwość graniczną i wtedy wzmocnienie już zdąży spaść poniżej 1 zanim faza zdąży się „odwrócić” standardowo jest to kondensator 33p-100p a czemu nie 100n i wtedy już nie zastanawiamy się ile tych piko by wystarczyło. Żeby za bardzo nie zjechać z fg. Po drugie zbyt duża pojemność w tym miejscu objawiała by się slew ratem ale to już nie jest istotne we wzmacniaczu dla początkujących:) 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[jaeger]

1. Ponumeruj elementy na schemacie.

2.W źródłach można dać na bazy tranzystorów sensorów rezystory antyparazytowe co powinno zapobiec ew oscylacjom.

3. Lustra można zrobić wg tej recepty tj z rezystorami na bazach : 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

4. Jeśli ma to być prosty i dobry wzmacniacz to może np jakiś klon Accu albo też np   FET-HEX   lub podobny BG-amp

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 )

 

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 )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 5 Sierpnia 2024 przez jaeger

[AlmostFamous]

Schemat finalnie wleci z ponumerowanymi i dobranymi elementami ale chwilowo nie mam czasu 🙂

[Grzegorz7]

Na gorąco:

Wywal ten dodany kondensator. 

Ogólna zasada jest następujaca:

Szybkość poszczególnych stopni powinna rosnąć w kierunku wyjścia. To taka sprzeczność konstruktorska, bo im dalej tym wiekszej mocy muszą być elementy. Tym bardziej nie przyśpiesza się pierwszych stopni.

Nie boimy się różnic Ube pary wejściowej. Są one na poziomach kilku mV. Nie walczmy tu o jakieś sztuczne kompensowanie. 

 

Edytowane 5 Sierpnia 2024 przez Grzegorz7

[AlmostFamous]

Faktycznie coś się uparłem jak nie regulacja dc to ten zabieg z kondensatorem. Fajnie Grzechu że czuwasz. Kondensator wylatuje 🙂

[jaeger]

Sugeruję aby ze względów montażowych i serwisowych zastosować tu elementy tht.

A jeśli już koniecznie muszą być smd to może np stopień wejściowy byłby na osobnej pcb.

Tylko że jest już taki modułowy wzmacniacz czyli iAMP borysa .

Z prostych konstrukcji to przypomniały mi się jeszcze dwie : wzmacniacz na hexfetach  Zbiga oraz bardzo podobny i wiekowy  LFD Mistral którego  można by przystosować do popularnych i tanich IRFP240/9240.

Znalazłem kiedyś ciekawe porównanie właściwości źródeł prądowych w stanach dynamicznych wynikających ze skoku napięcia zasilania. Najbardziej odporne na ww okazały się źródła jedno tranzystorowe z diodą zenera :   

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 5 Sierpnia 2024 przez jaeger

[AlmostFamous]

Footprinty będą wymiennie i dla tht i dla smd

[Grzegorz7]

Ze względów montażowych i serwisowych to SMT jest o dwie długości przez THT.

Jedyny problem jest w naszej głowie. Sam kiedyś przełamywałem się... Teraz THT sprawiają mi więcej kłopotów a młody nie jestem...

Odwagi Chłopaki. 

[jaeger]

2 minuty temu, Grzegorz7 napisał:

Ze względów montażowych i serwisowych to SMT jest o dwie długości przez THT.

 

1. W przypadku komponentów smd jest znacznie łatwiej odparzyć ścieżki. 

2. Skoro to ma być amp dla początkujących to ja sie upieram przy montażu tht skoro i tak większość komponentów będzie i tak tht. Miejsca sie tu i tak nie zaoszczędzi a tylko przybędzie problemów.

[Grzegorz7]

1. Nie. Jest odwrotnie.

2. A dlaczego większość ma być THT?

[Daniel_68412]

Jeśli dla początkujących to tym bardziej SMD - po co by mieli uczyć się czegoś co już teraz jest historia?

[jaeger]

Godzinę temu, Daniel_68412 napisał:

Jeśli dla początkujących to tym bardziej SMD - po co by mieli uczyć się czegoś co już teraz jest historia?

Bo jak napisałem wyżej i tak na pcb będzie mnóstwo komponentów tht jak np rezystory emiterowe , kondensatory elektrolityczne w tym np filtra zasilacza typu snap-in , tranzystory mocy , przekaźnik itd

[AlmostFamous]

Footprint dla rezystorów będzie taki że w miejsce do tht będzie można wlutowaniu melf 0207

[AlmostFamous]

Arturp pytałeś o kilka rzeczy to wyjaśnię(lepiej późno niż wcale:) trochę pochłonęły mnie inne obowiązki) co do „współpracy ze źródłem” zostaje przy tranzystorach bipolarnych tak więc jeżeli masz jakiś preamp z wysokoimpedancyjnym wyjściem to należało by zastosować jakiś bufor np quadro-wtórnik popularnie zwany diamond buffer. Potencjometru na wejściu nie będzie, możesz sobie go dać przed buforem. „Po co stosować kondensator wejściowy jeżeli mamy na wyjściu źródła napięcie stałe” no to po to żeby odciąć składową stałą:) ale coś czuję że chciałeś zapytać po co ten kondensator w momencie gdy nie ma składowej stałej 😉 zastanów się… zakładamy że (dla uproszczonego liczenia) prąd kolektora tranzystora wr wynosi 1ma, beta = 100 a tranzystor polaryzacji bazy ma 100k. Przez ten rezystor popłynie prąd bazy ic/beta czyli 10ua co wywoła spadek napięcia na tym rezystorze 100k*(1*10^(-5)a) = 1v. Więc jeżeli połączysz bezpośrednio bazę WR do poprzedniego stopnia który nie ma na wyjściu kondensatora to ?  Na wejściu będzie footprint na kondensator foliowy. A wartość jego możesz wyliczyć pierwszym wzorem z Wikipedii. Co do elektrolitów to jedynie bipolarny w ujemnym zwrotnym. Co do obliczenia elementów dla punktu pracy to nie chciałbym się cofać aż do tak elementarnych podstaw. Poczytaj na czym polega „sztywność dzielnika” dla punktu pracy i dlaczego to rujnuje Rwe. Tutaj musi być kompromis pomiędzy wartością rezystora polaryzacji bazy a rezystancją wejściową. 

A w ujemnym zwrotnym będzie miejsce na taki kondensator więc lepszego nie znajdziesz:)

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 )

[AlmostFamous]

Powoli coś zaczynam robić...

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 )

[Scott L.F.]

Jednak dwie pary tranow na wyjściu?

[AlmostFamous]

a fakt nie napisalem o tym ale można wlutować jedną parę zawsze. płytke mogę projektować jeszcze nie wyznaczając wartości elementów bo jest ich niewiele wiec schemat z naniesionymi wartościami będzie później

[AlmostFamous]

Po drugie to i tak traznystory mocy i radiator wymuszają konkretne ułożenie elementów żeby trafić otworami między żeberka. nie polecam robić otworów w losowych miejscach nawet gdy podstawa radiatora ma grubość 10 mm tak jak w tym przypadku. W teorii można nawiercić na 8mm i nagwintować gwintownikiem do otworów nieprzelotowych ale ten kto coś takiego robił już to niechętnie to powtórzy xd

[jaeger]

Można także docisnąć tranzystory sprężynami płaskimi lub też zastosować do tego  profile  z Alu.

Wtedy nie ma potrzeby kombinowania z dokładnym pozycjonowaniem tranzystorów na pcb.

[AlmostFamous]

Dzisiaj znalazłem trochę więcej czasu, dzięki czemu płytkę już kończę ale... Rezystory po za tymi w emiterach tranzystorów mocy są smd, okazało się że jak zaczynam dziurawić tht to z miejscem robi się krucho. Są w obudowach melf 0207 i 0204 to bardzo duże smd można smiało to lutować pistoletówą a nawet rozgrzanym gwoździem 😄 100 pro że nikomu to nie przysporzy problemu. Wszystkie tranzystory są tht najmniejsze to-92, odpuściłem wejściowy układ na podwójnych tranach. 

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 )

[Daniel_68412]

No idealnie jak się zmieścisz w tych promocyjnych wymiarach u Chińczyków wtedy znacznie spadnie koszt PCB.