• Witamy w największym polskim serwisie internetowym poświęconym w całości zagadnieniom samodzielnej budowy nagłośnienia.
    Dzięki DIYaudio.pl poznasz zagadnienia samodzielnej budowy nagłośnienia od podszewki oraz będziesz mógł dyskutować o DIY audio do woli.

    Artykuły z dawnego portalu zostały przeniesione do sekcji forum na samym dole.

Zbig MOSFET 3.0 - SyMOS

  • Autor wątku Autor wątku Zbig
  • Data rozpoczęcia Data rozpoczęcia
Rejestracja
Sty 2, 2010
Postów
361
Reakcji
15
Lokalizacja
Warszawa
Od pewnego czasu leży na warsztacie nowa konstrukcja wzmacniacza - jak zwykle z MOSFET-ami w stopniu mocy.
Tym razem jest to konstrukcja w pełni symetryczna - bez luster prądowych i temu podobnych.
Na wejściu jest podwójna symetryczna para różnicowa, potem stopień napięciowy i dobrze znany stopień wyjściowy z wersji 2.0 z podwójnym bootstrapem.
Na wejściu zastosowałem komplementarne, wysokonapięciowe tranzystory audio 2SC2240/2SA970, w stopniu sterującym bardzo szybkie wysokonapięciowe BF470/BF469.
Co uzyskałem?
Zasilanie nawet do +/-70V.
Bez filtra wejściowego pasmo dla -3dB spadku wzmocnienia: 8Hz - 1MHz (od dołu ogranicza go kondensator wejściowy 1uF) - oczywiście do normalnej pracy pasmo od góry jest ograniczone filtrem wejściowym RC.
S/R (narastanie sygnału wyjściowego) 40V/us (przy dwóch parach tranzystorów wyjściowych MOSFET)
napięcie na wyjściu bez sygnału: 1,5mV - to pewnie dzięki naturalnej kompensacji prądu bramek w symetrycznym stopniu różnicowym.
Standardowe testy, czyli dołączanie indukcyjności oraz kondensatora na wyjście 2,2uF przy pobudzeniu prostokątem nie powoduje wzbudzenia układu.
Zniekształceń jeszcze nie mierzyłem (nie mam chwilowo laptopa), ale z racji symetrycznego toru, oraz podniesionego wzmocnienia w otwartej pętli spodziewam się ciut lepszych parametrów niż w wersji 2.0.
Ogólnie układ ma jeszcze lepszą odpowiedź impulsową niż 2.0, a to z racji zastosowanych elementów i wyeliminowania opóźnień w lustrze prądowym, oraz silniejszego maksymalnego wysterowania tranzystorów w stopniu sterującym mosfet-ami (większy maksymalny prąd wyjściowy tego stopnia).

Leży sobie ten układ, a ja zastanawiam się, co z nim dalej robić? Rozebrać? Pomierzyć do końca i opisać na forum? Co mi radzicie?
 
Pomierz i opisz, chciałem zrobić wersję 2.0 ale jak będzie 3.0 to poczekam.
 
No dobra, to zanim pomierzę, to uchylę rąbka tajemnicy :-)

Schemat:
http://www.bigaj.com.pl/Ampli/symos/SyMOS_schematics.pdf

Najważniejszą różnica jest oczywiście stopnień wejściowy z symetryczną parą różnicową. kazdy tranzystor pracuję z prądem ok 0,5mA.
Po dobraniu wzmocnień tranzystorów (parami PNP-NPN) mamy taki efekt, ze prad bazy jendego tranzystora wpływa do bazy drugiego i tylko mninimalny pad płynie przez oporniki w bazach - dzięki temu napięcie niezrównoważenia na wyjściu może być mniejsze. Nie gwarantuję, że każdy zmontowany egzemplarz będzie miał tylko 1,5mV, ale powinno być nieźle.
Każda para różnicowa steruje bezpośrednio "swoim" tranzystorem w stopniu napięciowym, sterującym MOSFET-ami.
W stopniu napięciowym są tranzystory w.cz. BF470/469, przeznaczone do układów szybkich wzmacniaczy wysokonapięciowych.
Mają 100mA prądu, 1,8W (spoko) i tylko 2,5pF pojemności B-C - są dużo szybsze od MJE i to pięknie widać na oscylogramach, szczególnie dla pobudzenia impulsowego.
Prąd spoczynkowy tych tranzystorów to 12mA i dla większości przenoszonych przez wzmacniacz sygnałów pracuje on w klasie "A", ale dla szybko narastających impulsów o dużej amplitudzie (prostokąt na wejściu) tranzystory są wysterowane nawet do 50mA, zapewniając duży prąd ładowania/rozładowania bramek tranzystorów. Stąd też bardzo dobry wynik S/R - 40V/us. Efekt ten osiągnąłem zmniejszając oporności w emiterach (do 18 Ohm). Co ciekawe - z tranzystorami MJE340/350 nie udało mi się uzyskać efektu "wyjścia" z klasy A do klasy AB - okazały się na to zbyt wolne - pewnie z racji dużych pojemności kolektor-baza.

A i kawałek zmontowanej płytki się znalazł (bez tranów mocy)

symos_mont1.jpg


Płytka w sumie powinna być do poprawki, bo ciut mało miejsca na kondensatory na zasilaniu mi wyszło
(wchodzą tylko 100uF/63 lub 220uF/50V) i oporniki mocy są na styk.
 
zapomniales o najwazniejszym - ile to ma mocy?! :D

No tak, zapomniałem o najwazniejszym :blushing:

już się poprawiam.
Tylko podkręcając ten wzmacniacz na maksa miejcie w pamięci słowa z matrix-a:
Fasten your seatbelt Dorothy, 'cause Kansas is going bye-bye.


Oto oczekiwana przez wszystkich tabelka:
Zbig_SyMOS_moc.jpg


UWAGA: powyżej 100W z jednej pary tranzystorów trzeba dobrze zadbać o odprowadzenie ciepła (dobry radiator i podkładki o małej rezystancji termicznej),
 
cos mi tu nie pasuje
to sa napiecia AC czy DC?
biorac pod uwage opis to powinno byc DC
ale biorac pod uwage moce to raczej AC?

a jak ze stabilnoscia przy 2r? w razie jakbym chcial go wykozystac do suba?
 
Oczywiście napięcia DC, ale POD MAKSYMALNYM OBCIĄŻENIEM, a nie to co wyjdzie z mostka bez obciążenia :-).

Nie ma problemów ze stabilnością układu dla 2R, ale trzeba byłoby zrobić lekki tuning układu zabezpieczeń.
dla 2R trzeba jednak dodać ekstra po jednej parze, bo głośniki zwykle mają sporo poniżej
"katalogowej" 2 Ohm oporności i lepiej mieć margines wydajności prądowej

p.s. Zaktualizowałem tabelkę też dla 2 Ohm. a co!
 
Oczywiście napięcia DC, ale POD MAKSYMALNYM OBCIĄŻENIEM, a nie to co wyjdzie z mostka bez obciążenia :-).
w takim razie wyjasnij mi jakim cudem przy tym samym napieciu zasilania masz duzo wieksze moce niz irkowy uniamp?
jakby to byly napiecia AC to by sie zgadzalo

jezeli obsluguje 2r to zmieniam swojego problemowego janka na ten wzmacniacz ;)
 
Moje MOSFET-y mają podwójny układ bootstrap zmniejszający napięcie nasycenia stopnia końcowego nawet o 4-5V. Opisałem to dokładnie (z oscylogramami) przy opisie MOSFET-ów 1.0 i 2.0
 
UniAmp jest na BJT i ma "z natury" dużo mniejsze napięcie nasycenia ;)
 
Ostatnia edycja:
czyli w takim razie janek zostaje
mam tam 2x61-63VDC i 800W trafo :(

szkoda ze wtedy 2r odpada
 
jezeli wtedy zadziala to bylbym bardzo zadowolony ;)

optymalna moc dla 4r, duza moc dla 8r i stabilnosc przy 2r...
mam trafo, wielki radiator i obudowe. bylbym bardzo zadowolony jakby to zadzialalo ;)

ktos mi to uruchomi?

---------- Post dodany o 22:15 ---------- Poprzedni post o 22:12 ----------

oj ale chyba bez limitera mocy sie nie obejdzie? :/
 
UniAmp jest na BJT i ma "z natury" dużo mniejsze napięcie nasycenia ;)

Hmm, trzeba byłoby to pomierzyć lub dokładnie policzyć. Na oko widzę: "po drodze" 3 tranzystory (fakt że zacne) + spore oporniki (2x100R + 47 R) w torze prądu sterującego. Tak czy inaczej kilka woltów się zbierze.
U mnie z racji bootstrapu jest tylko napięcie na całkowicie otwartym MOSFECIE.
 
Pomyślałem jeszcze chwile nad tym 2 Ohmami. Wychodzi na to, ze to nie układ zabezpieczenia trzeba zmodyfikować,
tylko zmniejszyć oporności w źródłach MOSFET-ów - bo będzie się na nich wydzielać zbyt duża moc. Czyli musi tam pójść po 0.22 Ohma. To automatycznie przesuwa punkt pracy układu zabezpieczeń i nie trzeba go ruszać. Dla suba trzeba też zmienić stałą filtra na wejściu C15/R23. Warto zwiększyć też pojemność wejściową do 2.2uF
Tak czy inaczej będziesz królikiem doświadczalnym, bo próby z niskim obciążeniem (0,5 Ohma) robiłem krótkotrwałe, do testów stabilności i układu przeciwzwarciowego.
Tranzystory MOSFET conajmniej z jednej serii, dla strat bliskich 50W/tranzystor raczej dobierane (wszystkie podobne "N" i wszystkie podobne "P", miedzy "N" i "P" nie trzeba dobierać), bo przy małych opornościach w źródłach prądy (i straty) tranzystorów mogą się sporo różnić.
Nie mam niestety warunków, żeby przetestować wersję SUB dla 2 Ohm i dużych mocy.
 
Powrót
Góra