K6 pojacalo

[viktor1986]

Poz

Pre nekoliko godina sam pronasao ovaj link http://www.a-and-t-labs.com/K6_Sw_Amp/. Nasao sam podatak da je ovo pojacalo bilo objavljeno u Electronic Now casopisu 1995. godine. Nazalost, te brojeve nisam nasao na Internetu pa mi je potrebna pomoc oko rasporeda elemenata a i seme generalno.

Evo seme i rasporeda elemenata koji sam nacrtao i simulirao. Umesto originalnih MPSA56/06, stavio sam KSC1845F i KSA992F. Da li je to OK? Na jednom drugom pojacalu(Legend) sam imao 2N5401 na ulazu i zamenio ih sa KSA992F i eto problema! Potrebno je bilo ubaciti RC izmedju kolektora ta dva tranzistora. Vrednosti otpornika i kondenzatora sam zadrzao sa originalne verzije. Dodao sam mogucnost da se na Q9, Q10, Q16 i Q17 stavi kondenzator. Treba li nesto menjati na semi. tj. prilagoditi? Posebnu plocicu za DC servo i zastitu jos uvek nisam nacrtao. Ona bi trebala ici paralelno sa glavnom plocicom(ostavio sam 4 rupe za montazu na glavnu plocicu)

Sto se rasporeda tice? Da li je dobro osmisljen raspored a i provlacenje vodova. Komponente su ispravno povezane, to sam proveravao. Razmera je 1:1.

Inace, ovo pojacalo je jos nazvano i Tecton ali je povuceno sa Borinog sajta jer je taj dizajn prodat. Nadam se da mi sada Bora nece zameriti sto sam na Gamma-400 plocici crtao K6 pojacalo...

[sstrsat]

Koja kanta od pojacala. A kad netko stavi da mali MPSA06 mora gonit 4 paralelno vezana mosfet snagatora... pa je li taj koji je ovo "konstruiral" ikad cul o parazitnim kapacitetima mosfeta?
Dalje nisan ni tel gledat, i ovo je bilo i previse

[viktor1986]

Hvala na javljanju.

Koliko sam video u simulatoru, Uce kod MPSA zavisi od Ugs izlaznih tranzistora. S'obzirom da je Ugs oko 4V(za 100mA), toliko ce iznosi i Uce za MPSA. Struja koja se propusta kroz njega je oko 30mA ako se ne varam. Dakle, sto se disipacije tice ona nece biti problem. Uostalom, stavio sam 2SC3423 i 2SA1360 umesto originalnog MPSA. Mislim da sam u aplication note-u za Semelab lateralne mosfetove nasao podatak, tj. formulu za izracunavanje potrebne struje gejta sa savladjivanje kapaciteta mosfetova. Za 2SK1058 je oko 5.3mA(100kHz i 12V) a prema toj formuli za IRFP240 ispadne 9.8mA. Dakle, kroz 2SC3423 se propusta 30mA sto je manje nego prema formuli, trebalo bi oko 40mA jer postoje 4 para IRFP tranzistora.

Nasao sam i neku drugu verziju ovog pojacala, samo je ulazni stepen i VAS drugacije resen(crescendo topologija).

[sstrsat]

Viktore, nakon svih ovih godina ca si na forumima tribal si vec shvatit da je simulator samo (koji put odlican, koji put ocajan) pomocni alat. Koji to simulator uzima u obzir bas sve parametre iz realnosti, npr izmedju ostalog i induktivitete vodova? Kratki odgovor, nijedan. Ako mu ih naravno nisi sam zadal. A jesi li? I znas li koliki ce oni bit u realiziranom uredjaju?
Simulator ima svoju svrhu ako se zna koja su njegova ogranicenja i ako se ona uzmu u obzir ali ocekivanje da je on "carobni stapic" koji ce stvorit "savrseni" uredjaj su vec u startu skroz promasena.

Na ovu shemu stvarno niman namiru gubit vrime da bin ju isal ispravljat. Jedino cu ti rec da je ona gotovo skolski primjer kako neke stvari ne triba radit. Npr spajanje po 4 paralena snagatorska mosfeta radi dobivanja tih bolesno velikih snaga (kome uopce triba 700W snage ????) podrazumiva i njihov pogodan smjestaj na hladnjacima jer iz termickih razloga bas i ne smiju bit odma jedan uz drugoga. A to znaci da ce vodovi koji ih spajaju bit popriicno dugacki i da im se induktiviteti ni u kojen slucaju ne mogu zanemarit.
E pa sad provaj zamislit (ili racunat ako imas volje) koje sve tu rezonantne pojave mogu nastat i na kojim frekvencijama ce se to desavat. I kako ce se one odrazit na stabilnost pojacala.
Pri tom ne smis zaboravit da su kapaciteti mosfeta nelinearni i da usput mogu poprimit i jako velike vridnosti, zavisno od trenutnog signala.
Rezultate toga ti simulator nece rec osim ako mu to nisi zadal. A da bi zadavanje uopce imalo svrhu moral bis znat i koliki ce bit ti induktiviteti vodova.
Ca ti vridi da ce simulator "predvidit" ovakve i onakve osobine pojacala kad one u realnosti mogu bit skroz drukcije. Nije to naravno krivica simulatora nego onoga koji u simulator unosi krive ili nepotpune pretpostavke.

Btw, kod takvih snagatorskih shema bi svaki od paraleliziranih izlaznih mosfeta (ili bipolaraca, ca se vec oce koristit) tribal imat svoj driver odma uz sebe tako da se duzine vodova izmedju njih i drivera bude cim manja i da se time rezonantne pojave potiraju cim dalje od frekventnog opsega kojem pojacalo moze pric. A kako su na ulazu u drivere ulazni kapaciteti puno manji nego kod snagatorskih mosfeta onda i duzine vodova za povezivanje tih drivera postaju puno tolerantnije.

Ovakvo spajanje kako je na linkanoj shemi pokazuje ili potpuno ignoriranje ili nerazumivanje tih rezonantnih pojava i toga ca one mogu i oce napravit.

Viktore, moj ti je savjet da ne gubis vrime sa tom shemom. A i nemoj mi rec da ti triba 700W snage i da si uopce ozbiljno pomisljal tako nec ic delat

[viktor1986]

Induktivnost vodova mislim da ne uzima simulator. To se mora dodati naknadno, oko 20nH po jednom cm duzine voda. Koristim dva simulatora, jedan je circuitmaker a drugi je M-CAP9. Na drugim forumima citam da je LTspice skoro neprogresiv i vrlo tacan simulator ali njega ne koristim. Morracu videti da download-ujem taj program i da probam.

Naravno da mi ne treba 700W. U principu je dovoljno 100-150W ali bolje da moze da podnese i rad na 4oma. Sema me najvise zainteresovala zato sto ulazni deo ostaje isiti za bilo koju snagu, samo se napajanje izlaznog stepena menja.

Onda se svede na to da je bolje Darlington tranzistor generalno koristiti? Sa njim su onda najmanji problemi.

Gledam neke seme i mislim da su sve samo sa jednim drajverom 2SK2013 i 2SJ313 a u izlazu 5pari 2SK1530 i 2SJ201. Jedan drugi ima 5pari 2SC2922 i 2SA1216 i samo jedan(dupli) drajver 2SC2275 i 2SA985 i to puta dva pa se kaci na VAS jer je A klasa 50W. To je radio Sony.

[sstrsat]

Induktivnost vodova mislim da ne uzima simulator. To se mora dodati naknadno, oko 20nH po jednom cm duzine voda. Koristim dva simulatora, jedan je circuitmaker a drugi je M-CAP9. Na drugim forumima citam da je LTspice skoro neprogresiv i vrlo tacan simulator ali njega ne koristim. Morracu videti da download-ujem taj program i da probam.

A da radije vidis da si slozis ponesto zivih modela pa da sa skopom i generatorom promotris kako stoje neke stvari? Bilo bi ti to daleko korisnije nego se oslanjat samo na simulator.

A to nabrajanje ca si vidil u kojoj shemi mene nimalo ne impresionira. A jos manje me zanima cija je, ja gledan ono ca je na njoj.

[ilimzn]

Viktore, sstrsat ti dobro zbori, s tim da je stao vec na prvom problemu s tom shemom, a ima ih podosta.

Sad cu ja opet reci nesto slicno sto i on za simulator - simulator je BESKORISAN koliko god dobar bio ako ti sam itekako dobro ne razumijes kako taj sklop radi. A razlog tome je, cak i da su modeli elemenata savrseni (sto u pravilu nisu, pogotovo za MOSFET-e), jednostavno neces znati kako posgaviti simulaciju da se vidi sto se vidjeti mora - a ta simulacija NIJE nacrtati sklop, staviti generator na ulaz i gledati dijagrame bilo amplitude ili frekvencije na izlazu.
Ovo mogu itekako kategoricki tvrditi ne samo kao korisnik simulatora, vec i kao inzenjer koji je zavrsio nekakav fakultet u doba dok se nije bas tocno znalo sto ce biti 'racunarski smjer' pa su za svaki slucjaj stavili 3 predmeta u kojima se govorilo o simuliranju i modeliranju, a u jednom se u dva semestra pisao (programirao) simulator, tako da sam dosta intimno upoznat s nacinima rada simulatora, i kako se definira njihova 'tocnost'.
Datg cu ti odmah i konkretan primjer za ovu shemu - u simulatoru postoji opcija zvana UIC (Use Initial Conditions). Vecina simulatora po defaultu najprije radi tzv. staticku analizu, pri cemu zavojnice nadomjesta kratkim spojem, a kondenzatore otvorenim krugom. Proracun iz ovog koraka daje osnovne vrijednosti napona i struja u 'statici' a u stvarnosti se tu radi o 'idealnim' vrijednostima koje bi se postigle kada vi sklop najprije 'beskonacno' tako stajao - i tu odmah u startu odstupamo od realnog svijeta. Sasvim je moguce da realno sklop prilikom ukljucenja (zanemarimo sad mogucnost da se razni naponi napajanja pojavljuju u razna vremena i razlicitim brzinama postizu krajnje vrijednosti - SVE to treba simulirati da se dobije pravi uvid u rad sklopa!!!) prodje kroz sasvim razlicit set napona i struja, koji sasvim lako moze uzrokovati oscilacije, zaglavljivanje, previsoke napone ili struje i sl. UIC opcija je default, i s njom ove stvari NIKAD neces vidjeti.
Upravo ovo je kljucno za pojacalo na shemi. Sto se dogadja s izlaznim stupnjem dok se uspostavlja napon napajanja ulaznog stupnja? Primijeti uz to vrlo malu vrijednost kondenzatora C8, tamo gdje je cesto za vidjeti 100nF ili cak elektrolit od desetke pa i stotine uF. Zasto je to tako? E pa zato, jer za vrijeme ukljucivanja, izlazni stupanj ukljucuje i gornje i donje MOSFET-e, dakle, predstavlja 'kratak spoj'. Konkretno, kada bi izvor napajanja pojacala bio idealan i pojavio se istovremeno i trenutno, ovo pojacalo bi se posteno udimilo. No to nije sve:

- regulacija napona za ulazne stupnjeve je toliko zakompliocirana da je dolazak napona na ulazne stupnjeve dodatno usporen, sto pogorsava problem.

- Izlazni je stupanj u biti forma CFP-a ali je degeneriranna pojacanje 1 samo zato da bi se mogla izvesti temperaturna kompenzacija, i jos bitnije, ali kladim se neiskoristeno od strane 'konstruktora' - da su drain-ovi (kucista) MOSFET-a spojeni skupa. Konstruktora sam stavio u navodnike jer je ovo 'prepjev' topologije koju je koristila firma QSC, no u njihovom slucaju je izlaz pojacala uzemljen a centar napajanja je izlaz prema zvucniku, sto omogucava da se tranzistori bez izolacije stavljaju na hladilo/kuciste, radi smanjenja termickog otpora, cime se u prosjeku na svakih 3-4 para stedi po jedan par tranzistora (nesto manje u originalu, gdje su bili bipolarci). Na zalost 'konstruktor' to bas nije skuzio pa je doduse zadrzao mogucnost direktnog spajanja drainova, no buduci da je to izlaz, opet moraju biti izolirani od ostatka kutije, makar bilo izolirano hladilo.

- Driveri za MOSFET-e 'obrnutog' tipa su takodjer skinuti s QSC-a i slicnih shema, no kako se nije shvatila bit price, regulacija za ulazni stupanj je promasena. U ovakvim slucajevima regulacija MORA biti shunt tipa ili se moraju poduzeti mjere da se izlaz iskljuci dok se ne uspostavi napajanje ulaza u protivnom se dogadja ono sto sam gore spomenuo. Da stvar bude gora, promasili su idealnu priliku da to naprave kako treba i ustede na generiranju nepotrebne topline - pogledaj R44, 45, 46 itd, prema masi. Napon na njima ce uvijek biti cca napon napajanja manje Ugs MOSFET-a, drugim rijecima, umjesto otpora na masu, tu je sasvim lijepo mogao ici shunt regulator za ulazni stupanj!

- Proracun struje za ganjanje MOSFET-a baziran na 100kHz je nedovoljan, na toj frekvenciji fazni pomak kroz pojacalo bez NPV bi trebao biti jos uvijek minimalan, barem sto se tice izlaznog stupnja, sto obicno znaci da se proracun radi za dobru dekadu vecu frekvenciju (doduse nisam siguran kako su uopce dosli do tih cifri - MOSFET-i imaju vrlo promjenjiv ulazni kapacitet u podrucju blizu praga i kod malih napona Udg/Uds).

Sto se tice toga sto je najbolje - to i sam znas da ne postoji. Cak i uz pomnu analizu ciljeva, uvijek se nadje barem jednoznamenkasti broj mogucih rijesenja, od kojih barem 2-3 mogu biti po nekom ili vise pitanja optimalni. Glavni razlog za odabir MOSFET izlaza je u pravilu nepostojanje sekundarnog proboja, sto za velike snage daje manji broj tranzistora od usporedivog rijesenja s bipolarcima. Dakle, prva stvar koji bi onda eventualno trebalo simulirati bi bila neki jednostavni izlazni stupanj, realno opterecenje za najgori slucaj, i udri po odnosima struje i napona, tj. SOA dijagramima. Ovako to na pamet odredjivati nema bas smisla osim ako vec imas neciju gotovu shemu i vjerujes joj (pri cemu vrijedi ona, papir podnosi sve, a tek internet....).

[viktor1986]

A da radije vidis da si slozis ponesto zivih modela pa da sa skopom i generatorom promotris kako stoje neke stvari? Bilo bi ti to daleko korisnije nego se oslanjat samo na simulator.

A to nabrajanje ca si vidil u kojoj shemi mene nimalo ne impresionira. A jos manje me zanima cija je, ja gledan ono ca je na njoj.

Rado bih probao tako nesto uz pomoc generatora signala i osciloskopa ali osciloskop nemam. Signal generator recimo da imam, sklopio sam Borin Low thd audio generator ali ga nisam ubacio u neku finu kutiju. Zavrsio sam Visoku elektrotehnicku skolu(3godine posle srednje), nezapolen pa nemam novca za osciloskop. Nesto sitno sto imam kupujem neke delove i tako, a od vece investicije(u osciloskop) nema govora dok ne dobijem neki posao. Za sada jedino mogu da se zanimam sa simulatorom i citanjem Cordel-ove knjige.

[viktor1986]

@ Ilimzn

Vidim ja da cu morati da zaboravim ovu semu. Hvala puno za detaljno objasnjenje. Pojacalo mi je zaista delovalo zanimljivo ali cu morati da okrenem drugi list.

[grunf]

viktore, pogledaj ovdje shemu pod imenom Buzquito ,možda će ti biti interesantna http://jm.plantefeve.pagesperso-orange.fr/sche.html,ja sam ga složio i radi vrlo vrlo dobro s tim da sam išao na nešto manju snagu smo s jednim parom mosfeta