Zbig MOSFET 3.0 - SyMOS

[DiscoLED]

Jak wrócę z urlopu to postaram się powtórzyć Twój pomiar zbigu na mojej wersji symosa :)

[brencik]

Czekamy na wyniki.
Może bede budował ten wzmacniacz (dwie końcówki do subów po 2 pary tranzystorów każda). Muszę tylko poszukać w watku ostatecznej wersji i jakiejs sensownej płytki.

[_NATAN_5064]

Pierwsza jest tez ostatnią jesli na dwie pary,

[brencik]

Radiatory wygladaja na 2x250W

160x110x35.
U mnie takie przy mostku TDA 140W były gorące. Ktoś robił wzmak (jeden kanał na 200x100x50) i radiator był na styk.

[borys]

Cos mnie tknelo i wpadlem na pomysl zrobienia wzmacniacza do samochodu, do subika (tranzystory irf540/9540 sa po okolo 3pln/szt wiec bedzie dobra taniocha :)
Przetwornica 12V/500W kosztuje 40$ wiec nie jest zle. Do tego troche blachy i jakiejs drobnicy i mozna cos wydlubac.
W sumie to mam juz gotowca ale postanowilem dolozyc troche ''tu i tam'' do ZBIGOWEGO symosa. Zeby to nadal byl symos to zmiany staralem sie robic jak najmniejsze.

1.Zwiekszylem prad spoczynkowy par roznicowych do 2,5mA (total).
2.Zwiekszylem wartosc rezystorow emiterowych w stopniu napieciowym, troche gainu ubylo ale powinna poprawic sie stabilnosc temperaturowa, (VAS chodzi na 4mA i jest buforowany dodatkowymi driverami)
3.Dodalem kondensator do generatora Vbe - zeby zmniejszyc jego impedancje.
4.Dolozylem wtornik emiterowy do sterowania mosfetami --> dlaczego ?? A no dlatego ze ma znacznie mniejsza impedancje wyjsciowa niz stopien napieciowy i zachowanie wzmacniacza na wysokich czestotliwosciach powinno byc znacznie lepsze (przetestowana sprawa na VSHA i VSHA_HD).
5. Troche zmieniona kompensacja.
6. Zwiekszylem wzmocnienie do okolo 40x
7. Dopasowalem rezystory bramkowe do pojemnosci mosfetow (podobne stale RC)


Co sie zmienilo:
-PSSR + 10dB (okolo 54dB, i tak jest to niska wartosc)
-Mniejsze THD (szczegolnie na wysokich czestotliwosciach)
-wiekszy SR
-mozliwosc wysterowania znacznie wiekszej ilosci mosfetow

Na gotowej plycie bedzie oczywiscie inna kompensacja temperaturowa + kompensacja od samych driverow (tak jak w i-ampie), bedzie tez kilka diod LED, ktore beda robic za diagnostyke (nie bedzie pytan typu: "nie dziala, co mam sprawdzic").

Zbig przepraszam ze sie tak wtryniam ale pomyslalem ze moze warto temat jeszcze troche podrazyc. Jak sa jakies pomysly na tapecie to daj znac.
(mozna dac zrodla pradowe na ledach zamiast zenerek, bedzie tez dodatkowa diagnostyka).

Ponizej szkic (oczywiscie tranzystory bedzie mozna uzyc inne)

[_NATAN_5064]

Zamochodowy wzmaczniacz diy byl kiedys na elektrodzie, dawno temu i to na tda... to by byl fajny pomysł jakie napiecie bylo.by potrzebne ??

[borys]

Ja kupilem przetwornice 500W o napieciu 2x 35V. Wyjdzie z tego okolo 380W na 4R w mostku plus dwa kanaly po jakies 50W moze troche mniej na przod.
45USD za przetwornice, mosfety IRF kupilem 20szt za 5eur, reszta to tez taniocha. Filtr jakis tez zmajstruje.

Dla kolegi robie wersje 1kW.

[DiscoLED]

Zgodnie z obietnicą powtórzyłem wykonany przez zbiga test palca na moim egzemplarzu (inna wzór płytki) SyMos-a.
Oto oscylogramy:

1. Wolna podstawa czasu. Wykres górny (CH1) to sygnał wejściowy. Wykres dolny (CH2) to sygnał wyjściowy. Widoczny brum 50Hz + śmieci.



2. Szybka podstawa czasu, teraz możemy podejrzeć te śmieci Wykresy tak samo jak wyżej - górny sygnał wejściowy, dolny sygnał wyjściowy.



Co na wejściu to i na wyjściu tylko wzmocnione. Żadnych dodatkowych częstotliwości ponad akustycznych. Jestem zadowolony. Czas kończyć testy i wpakować wzmacniacz do obudowy.

[DiscoLED]

Jeszcze tak na chwilę popatrzyłem na test mój i zbiga i wyszło, że zbig ma lepszy palec i uzyskał 500mV na wejściu a ja tylko 15mV... Jutro powtórzę test, ale poślinię palec czy coś, żeby wymusić większy poziom zakłóceń i upewnić się, że wzmak przy większych sygnałach od palca też jest stabilny.

[Jacek Zieliński]

A dokładnie, to dotykasz tylko pinu wejściowego, czy zwierasz paluchem wejście do masy wejściowej - dotykasz dwóch pinów?

[DiscoLED]

Dotykam tylko pinu wejściowego.

[DiscoLED]

Powtórzyłem test palca, niestety nie udało mi się "wygenerować" 500mV zakłóceń. Musiałem zastosować preamp, ale i tak udało się tylko 400mV. Ale myślę, że to wystarczy, aby uznać test zbiga za powtórzony. Tak jak poprzednio wykres z CH1 przedstawia to co dzieje się na wejściu wzmacniacza a wykres z CH2 to co na jego wyjściu. Obciążenie 6ohm. Górny obrazek z wolną podstawą czasu a dolny z szybką. Zresztą ustawienia oscyloskopu są widoczne na fotkach :)

[Zbig]

Co do modyfikacji Borysa mam tylko jedną uwagę, dotyczącą wtórników do MOSFET-ów. Dla wysokich czestotliwości sterowanie MOSFETÓW nie bedzie fajne,
bo prąd ładowania dla każdej bramki jest przez tranzystor + 100 Ohm, natomiast rozładowanie bramki jest przez drugi tranzystor i oporność 470+100 Ohm, czyli niesymetrycznie. Czas otwarcia będzie krótszy niż zamknięcia. To może powodować, je obydwa MOSFETY będą przewodzić równocześnie. Oczywiście trzeba to przeliczyć, bo może dla akustycznych (20kHz) jeszcze problem nie wystąpi. Ale dla zasady nie stosuję tego rodzaju asymetrycznego wysterowania, szczególnie jak do testów daję prostokąt nawet kilkaset kHz.
Lepsze choć droższe jest zastosowanie dwóch tranzystorów (symetrycznie) na bramkę (w sumie 4). Pasmo wynikowe stopnia mocy wylatuje wówczas w kosmos :-)

Co do testu palca, to mój zasilacz od PC-ta był wyjęty z obudowy komputera, więc pewnie mocniej "siał". Zresztą zasilacz zasilaczowi nie równy :-)

[borys]

Zbig
Dziekuje bardzo za wpis.
Z wtornikiem przed mosfetami tak rozladowanie idzie przez 100R i przez 470R rezystor - prad rozladowania bramek mosfetow jest ograniczony pradem spoczynkowym drivera, mozna ja jeszcze dodatkowo zmniejszyc zakladajac np 47uF na ten rezystor 470uF wtedy wylaczanie staje sie jeszcze lepsze. W przypadku sterowania kilku par mosfetow z samego stpnia napieciowego musi on miec bardzo niska impedancje wyjsciowa zeby to mialo sens.
Stopien napieciowy to bardzo wazna czesc wzmacniacza i warto ja ladnie ''zbuforowac'' np wtornikiem , prad potrzebny do wlaczenia to pol biedy, wylaczenie takiego kombajnu ciagnie troche pradu przy przeladowaniu i lepiej ten prad wziac z wtornika/drivera niz z stopnia napieciowego (tak mi sie wydaje).
Zrobie jeszcze maly tescik z samym stopniem napieciowym i porownam co sie tam bedzie dzialo.

Pozdr


EDIT:
No i zrobilem test, w sumie moze troche malo miarodajny bo stopien napieciowy mam zbiasowany tylko na 6mA.
Wzmacniacz jest dokladnie ten sam, roznica jest tylko jedna brak drivera w postaci wtornika emiterowego. Po lewej sterowanie z wtornika, rezystorek pomiedzy bramkami 560R i kondensatorek 47uF rownolegle --> do wylaczania mosfetow, jak widac ''prad na zadanie" podczas wlaczania robi dobrze robote, wylaczanie jest ograniczone pradem spoczynkowym (7,6V/560R=13.5mA + kondensator 47uF), na railach zasilania nie widac zeby obydwa mosfety przewodzily rownoczesnie.

Po prawej sterownie tylko z stopnia napieciowego (tak jak w symosie), w stopniu napieciowym zamontowalem kondensatorek 100uF dla zmniejszenia jego impedancji wyjsciowej, kompensacja calej koncoweczki jest identyczna. Prad na rzyczenie nie robi tak ladnie roboty. Dalej im wyzsza amplituda sygnalu wyjsciowego tym slew rate gorsze.

Wzmacniacz jest dokladnie ten sam (stopien wejsciowy VFA), roznica jest tylko w driverze, z wtornikiem jak widac na wyjsciu jest prawie 200V/us (z wlutowanymi filtrami) i to ze sprzezeniem napieciowym, co lepsze ten stopien napieciowy wyglada bardzo podobnie do symosa (tylko kompensacja inna i zamontowane zrodla pradowe).

[borys]

EDIT:2
Podlaczylem wejsciowke SYmetri i zrobilem kolejne porownanie (prad spoczynkowy stopnia napieciowego okolo 5mA).
Skala jest troche inna ale roznice widac i tak golym okiem na plus z sterowania drivera o mniejszej impedancji. Porownanie nie jest tak do konca miarodajne bo wzmacniacz z sterowaniem z samego stopnia napieciowego powinien zostac nieco przeliczony.

[Zbig]

Wyniki są bardzo obiecujące. Czy możesz jeszcze sprawdzić jak zachowuje się na prostokącie przy obciążeniu pojemnościowym? jak duże są "dzwonienia" po każdym zboczu?

[borys]

Tak zerkne jutro rano.
Jeszcze musze sprawdzic czy mam jednego mosfeta, jak przykrecalem koncoweczke to odebralem 2 telefony i zapomnialem przykrecic jeden irf9540, wytrzymal moze z 10s na prostokacie o amplitudzie 40V i obciazeniu 4R az biedny wyzional ducha.

Jeszcze jedna sprawa, jezeli chcemy np uzyc jakiegos fajnego stopnia napieciowego (kaskada albo kaskada z CFP) to taki stopien ma dosyc niska impedancje wejsciowa (szacuje rzad setek omow) i wowczas trzeba go zbuforowac driverem.

[Zbig]

Jest jeszcze jedna kwestia: wtórnik obciąża dodatkowo bootstrap, należałoby więc sprawdzić czy przy pełnym wysterowaniu na wyższych częstotliwościach (gdy wtórnik mocniej pracuje na pojemnościach bramek) nie "przycina" napięcia bootstrapu.
Podejrzewam, że nie, ale sprawdzić trzeba.

[borys]

Zbig

Yes sir.


Oczywiscie to zostalo sprawdzone, wystarczy tylko odpowiednio rezystorek dobrac, u mnie 560R i 47uF dla napiecia zasilania 2x 35V. Z zenerkami na bootstrapie lepiej nie przesadzac zeby bramka nie wylazila powyzej Vgs+Vrail bo troche mosfet bardziej sie "przykleja'' przy wylaczaniu.




Chula jak burza ale niestety bootstrap dodaje troche znieksztalcen na wysokich czestotliwosciach, szczegolnie przy wiekszych amplitudach (tak z 10 -5 V od raila).
Ale jak go wymontowac to do stereo jak zloto.
pozdr

[_NATAN_5064]

Borys;

Czyli co konkretnie trzeba zmienić w oryginalnym schemacie ? tylko wartości czy połączenia jakieś też ??