Amplificator simetric de 50W

[remus68]

La scheme din astea, mai "stufoase", o rezistenta in plus sau in minus poate face diferenta. De ce nu posteaza @Kreator si, eventual, sa explice ce anume a mai incercat sa implementeze pentru rezolvarea problemei?

[Kreator]

Buna seara,

Va multumesc d-le @gsabac pentru disponibilitatea d-voastra in a analiza schema propusa.

Am construit prima varianta a acestui amplificator fiindca imi plac schemele simetrice (de fapt in lumea de zi cu zi observam ca majoritatea lucrurilor au o simetrie), si stiam performantele schemei originale din revista Tehnium confirmate ulterior de @Zal.

Apoi pornind de la aceasta topologie, am impus niste target-uri pentru varianta 2, si anume:

- structura modulara: la o "placa de baza" sa conectez module pe care sa le pot ulterior imbunatati, fara a fi nevoie sa refac ampliful de la zero si anume doua module "diferentiale" si un modul pentru VAS (natural conform arhitecturii oricarui amplificator);

- realizarea modulara permite customizarea amplificatorului prin upgrade-uri rapide pentru atingerea target-urilor de performanta dorite, constructorul alegand sa realizeze modulele pe care poate sa le faca si care-i satisfac necesitatile; 

- obtinerea unei puteri suficiente unei auditii de camera folosind o sursa de tensiune normala (+- 35-40V) care se gaseste usor si nici nu costa foarte mult stiind ca traful unui amplificator costa uneori chiar mai mult decat modulele amplificatoare;

- un sunet cat mai natural specific amplificatoarelor "vintage";

- scaderea distorsiunilor pana la cel mai mic nivel posibil;

- folosirea de componente usor de gasit si accesibile ca pret stiind ca nu intotdeauna electronistul amator dispune de componente specializate;

- reproductibilitatea performantelor.

Pornind de la acestea am conceput schema postata anterior dar care in simulare permite obtinerea, pe o sarcina de 8 ohmi, a unei puteri de aprox. 50W la o alimentare de +-35V si 70W la +-40V cu distorsiuni de 0,001%.

Problema de care m-am lovit este la intrarea in clipping unde simularea arata o forma a semnalului de iesire ciudata cu oscilatii dupa cum a fost prezentata si de dl @gsabac la fel si la aplicarea unui semnal treapta. Dimensionarea componentelor a fost facuta astfel incat punctele statice de functionare ale tranzistorilor din diferential sa fie la 1,2 mA, 10mA la VAS si 30ma pentru bias, pe care eu le consider OK pt schema de fata, ceea ce conduce intr-un regim normal de lucru la obtinerea unor performante foarte bune.

Orice ajutor pentru stabilizarea schemei in clipping sau semnal treapta este binevenit ca eu nu mai stiu ce sa-i mai fac.

Va multumesc.

P.S.

Nu sunt inginer electronist, ci doar amator asa ca daca am gresit in exprimare va rog sa iertati.

Editat Februarie 5, 2019 de Kreator

[remus68]

Monteaza cate o rezistenta de 47...100K intre colectoarele Q1, Q3, respectiv Q11, Q12 si urmareste ce sa intampla.

[Kreator]

@remus68

Rezultat simulare cu 100K intre colectoare. Si cu alte valori face la fel...

Editat Februarie 5, 2019 de Kreator

[Kreator]

Din ce am mai bibilit in simulari cred ca problema este la tranzistorul repetor dintre diferentiale si VAS, fiindca daca se omite acesta atunci simularea este OK, exista un palier curat la clipping dar distorsiunile cresc destul dfe mult la functionarea normala.

[remus68]

Ce se intampla daca micsorezi semnificativ rezistentele de emitor la Q6 si Q16?

[gsabac]

Am modificat eu si nu se obtine nicio modificare.

Daca calculez tensiunile pe rezistentele R26 si R29 obtin: U=0,009x33=0,297V, adica tranzistorii Q24 si Q25 sunt blocati cu tensiunea de baza de 297mV.

Desigur si repetorul are o influenta majora in realizarea fenomenului.

Va propun sa incercati preluarea etajului din schema din poza, care a fost simulata foarte bine de alt user.

  

Poate cele mai bune rezultate se vor obtine cu BC546B, BC556B in locul tranzistorilor 2N5551 si 2N5401 si bineinteles cu MJExxx la final.

Editare ulterioara: 

Link-ul de unde am preluat aceasta portiune de schema este aceasta: 

https://www.elforum.info/topic/114734-mosfet400-full-simetric-proiect-public/?tab=comments#comment-1358534

sub denumirea Mosfet400 full simetric => Proiect public , topic creat creat de userul @Marian.

@gsabac

[Kreator]

Am reconfigurat repetorul ca in imaginea de mai jos

Oscilograma s-a imbunatatit considerabil exista doar o oscilatie pe palierul negativ si arata asa

In schimb distorsiunile in regim normal sunt destul de mari de 0,04%

Atasez si fisierul corespunzator

amplif simetric full1.ms13

O seara placuta!

Editat Februarie 6, 2019 de Kreator

[gsabac]

Si eu am fost curios si am facut mai multe variante cu modificari diverse ca schema si alimentare,

 am obtinut stabilitate si limitare corecta dar 0,02% distorsiuni spre deosebire de schema originala care are 0,001%

Am incercat si varianta propusa de mine intr-o postare dinainte, care are perspective, distorsiunile la prima mana sunt de 0,003-004%

 si in cliping functioneaza corect.

  

Scuze ca varianta prezenta este pentru Multisim14, deoarece 14 nu vrea sa salveze in 13.

@gsabac

amplif simetric full modificat.rar

[remus68]

Acum 44 minute, gsabac a spus:

Si eu am fost curios si am facut mai multe variante...

Toate variantele sunt cu tranzistori finali MJE15030G / MJE 15031G?

[gsabac]

Programul nu are alti tranzistori de putere in librarii, dar este preferat pentru ca face circuite PCB.

@gsabac

[mducu]

Am simulat si eu ultima schema a d-lui gsabac, cu mici modificari aduse, am obtinut:

• THD = 0,001%
• P =72,2W
• Curentul de mers in gol = 30mA
• Sarcina = 8 Ω
• Tensiune = +-40vdc

Acum am urmatoarea dilema: foarte plauzibila afirmatia d-lui Petru referitor la performantele PC-ului pe care se simuleaza circuitul. Am rulat simularea de pe un laptop cu SSD si 4GB ram ddr2, e posibil ca si d-ul gsabac sa fi obtinut aceiasi parametri ?!

In practica cred ca lucrurile stau putin diferit.

 

Fisierul (Multisim v14): amplif simetric full modificat v2.rar

Cam atat deocamdata.

Stima.

Editat Februarie 9, 2019 de mducu

[ola_nicolas]

Nu am studiat prea bine aceasta schema, dar cred ca etajul pe care-l specifica domnul Sabac este ceva foarte asemenator. El a fost publicat pe saitul www.eleccirc.com, pe data de 13 august 2014, adica cu doi ani inainte. Pe Internet sunt sute de scheme asemanatoare, si nu am timp sa le vizualizez si sa le analizez pe toate, dar este putin probabil ca ceea ce prezinta Marian, ca fiind rodul creatiei propri, sa fie 100 % original. In cel mai bun caz, a facut intr-o schema asemanatoare, una sau doua modificari, care i s-au parut lui cool. Puteti nota ca in acei ani (2012... 2014) Marian era unul dintre utilizatorii care negau rolul simularilor in practica circuitelor electronice.  Asadar ceea ce publca el in 2016, nu poate fi decat o "descoperire" de data recenta.

Editat Februarie 9, 2019 de ola_nicolas

[gsabac]

Desigur si Marian a acceptat ca inserarea provenientei portiunii de schema, prin link-ul din postare este deajuns,

 si precizez ca micro discutia personala dintre noi, a rezolvat problema.

Aceasta varianta 2 functioneaza si poate distorsiunile sunt mai mici, dar programul Multisim cred ca nu poate afisa sub 0,001

 si eu am vazut uneori, la unele amplificatoare si afisaj de 0,000.

Pentru adaugarea de componente noi in baza de date Multisim14 se poate folosi meniul Tools -> Component Wizard sau Tools->Database

 eu am incercat cu component Wizard si functioneaza foarte bine. Am adaugat categorii in User Database si apoi am inserat componente.

Se pot folosi pentru adaugare componente din librarii tip LTspice, Orcad sau Spice necriptate, succes!

@gsabac

[Kreator]

Multumesc d-le @gsabac pentru modificarile aduse!

Am simulat schema in Multisim 13 si functioneaza OK si la clip, dar mai jos de 0,04% distorsiuni n-am reusit sa ajung, dar consider ca e foarte OK si asa.

Raman la varianta d-voastra si ma apuc de proiectat cablajele.

As fi recunoscator daca ati posta parerea d-voastra despre aceasta schema

Va multumesc.