Простой симметричный усилитель: пара вопросов.

[Niroborn]

Составил на днях схемку простого симметричного усилителя по мотивам Слоуна. Вроде как выглядит неплохо. Но вот есть несколько вопросов. Уж очень заметно выпирает третья гармоника. Как-то можно её убрать. может каскады работают в неоптимальных режимах, может компоненты не совсем уместные подобрал. Подскажите пожалуйста.
Жду ваших комментариев.

Здесь представлен последний вариант схемы и её искажения.
В последнем варианте добавлен ЭП в УН и LR фильтр на выход, теперь схема устойчива при работе на ёмкостную нагрузку.

Добавлена схема защиты выходного каскада. Она нормально работает на гармоническом сигнале, но импульсный сигнал бальшой амплитуды может убить выходники. Поэтому этот вариант защиты не окончательный. Ведутся поиски в этом направлении.

[Niroborn]

Твоя защита кривовата. Правильная защита при КЗ даёт скажем 1А максимум

А как такую защиту сделать - я совсем не против 1А при КЗ, но не получается. Вернее получается если коллекторный резистор выходников увеличивать, а с увеличением его номинала растут и искажения.
Она конечно кривая, потому как я ещё не до конца разобрался как она работает. но тем не менее она работает, транзюки за ОБР не вылетают.

[Серый Мыш]

3.5А ограничение КЗ это > 120 Ватт . если ОБР 2хВыходников позволяет это , то цель достигнута. И ничего менять не надо.
Проблемы при повышении чувстыительности защиты - Рост искажений и срабатывание на реактивных нагрузках.

Хорошая альтернатива - высокий порог срабатывания, но триггерного типа - снимает сигнал с ВК полностью. Усилитель ВП2006 имеет такое

[Niroborn]

3.5А ограничение КЗ это > 120 Ватт . если ОБР 2хВыходников позволяет это , то цель достигнута. И ничего менять не надо.

В принципе выходники не выходят за ОБР, но запас небольшой. Если тепловой контакт с радиаторами хороший, то радиатор должен нагреться быстро, а там сработает термореле и отрубит нагрузку.
Надо ещё поковыряться с защитой, снизить надо ток.

[shkal]

6А это ОЧЕНЬ низкий порог срабатывания при питании 44в. Рассчитывать надо на нормальную уся на 2 ома как минимум

[Niroborn]

6А это ОЧЕНЬ низкий порог срабатывания при питании 44в. Рассчитывать надо на нормальную уся на 2 ома как минимум

В этой защите для каждой нагрузки свой порог срабатывания. К тому же этот усь не планируется использовать с 4х омной нагрузкой, не то что 2х омной.
В общем это не конечный вариант защиты, буду дальше разбираться.

[Sagittarius]

Если тепловой контакт с радиаторами хороший, то радиатор должен нагреться быстро, а там сработает термореле и отрубит нагрузку.

Єто что, серьёзно?! Только токовая защита спасёт нас. А для того, чтобы ОБР учитывался, нужно приоткрыть транзисторы защиты и рассчитать токи для двух точек: Uвых=0 В и Uвых=макс.

[Niroborn]

Єто что, серьёзно?! Только токовая защита спасёт нас.

Ну так есть токовая защита. Просто над ней нужно ещё работать.

[Серый Мыш]

В этой защите для каждой нагрузки свой порог срабатывания.

Объясни....
резик 0.1Ом даст напругу открывания биполяра 0.5-0.6 Вольт от ~ 5А.
если приоткрыть защиту подав скажем .3 В на базу - то соотв на КЗ чувствительность станет ~ 2.5 А . далее приоткрывать нельзя , ибо попрут помехи от защиты. при пиковом напряжении выхода ток приоткрывания уходит в нуль, и защита опять настроена на 6А , или 2 транзистора дадут 12 А - хватит. ещё нужно убрать ток приоткрывания диодами на землю для "противоположной" полярности на выходе и всё!

[PSV]

Просто над ней нужно ещё работать.

Не нужно. Для "домашнего" усилителя защита по току не нужна.

[shkal]

К тому же этот усь не планируется использовать с 4х омной нагрузкой, не то что 2х омной

У (номинально) 8-омных колонок (импульсно) потребляемый ток может быть в 6 раз больше, чем U/8

Цитата

1w ⇒ 16Ω = 0.25A rms x (1.414 x 6) = 2.1 Amperes
10kW ⇒ 16Ω = 25A rms x (8.484) = 212 Amperes
Note: These figures are based on Otala’s caveat that a speaker’s dynamic impedance
may be as little as a sixth of its nominal rating, times 1.414 to show the peak
(not rms) current value.

[Niroborn]

Не нужно. Для "домашнего" усилителя защита по току не нужна.

Мне всё же не хотелось бы спалить дорогущие выходники из-за экономии на копеечных элементах. А случается всякое. И уже случалось даже, но это была TDA7293 и там защита есть. Так что всё же надо поработать над защитой.

Добавлено через 44 секунды

Объясни....

Так написано в книжке Данилова

Добавлено через 1 минуту

У (номинально) 8-омных колонок (импульсно) потребляемый ток может быть в 6 раз больше, чем U/8

Имеданс при этом падает пропорционально?

Добавлено через 3 минуты

резик 0.1Ом

Опечатка в схеме, должно быть 0,22. Исправил.

[Walter]

Не нужно. Для "домашнего" усилителя защита по току не нужна.

Нужна-нужна. Особенно в расчете, что не будет на 4-2-1 Ом.

Любой копеечный двуканальный опер, контролирующий падение на эмитерных транзисторах, обьединение на диодах в ИЛИ и на самый слабенький тиристор(что б была защелка) С него уже в зависимости от схемы либо рубить опору у ОБ, либо прижимать базу у ОЭ. ТОки срабатывания без всяких выкрутасов настраиваются в компараторе.

[Sagittarius]

резик 0.1Ом даст напругу открывания биполяра 0.5-0.6 Вольт от ~ 5А.
если приоткрыть защиту подав скажем .3 В на базу - то соотв на КЗ чувствительность станет ~ 2.5 А . далее приоткрывать нельзя , ибо попрут помехи от защиты.

Немного не так. Ориентируемся на 0,7 В отпирания транзика защиты, до 0,7 можно помех не бояться (помехи замыкаются на эР эмиттера; учитываются только реальные токи). Считаем ток КЗ при близком к нулю выходном напряжении - по ОБР = Ррасс (обр) / Уплеча. При максимальном Увых считаем по максимальному току выхода х эР эмиттера / количество транзиков в плече = 0,7 В.

Кстати, при расчёте квазитиристорной защиты по активному сопротивлению х Кзапаса 1,2 никаких восьмикратных превышений тока АС (нежелательных срабатываний) не наблюдалось никогда. Может, не повезло.

[Niroborn]

Немного доработал защиту, теперь на КЗ только 2А.
Смоделировал ОБР выходников при работе на резистивную нагрузку от 0 до 4ом.
Если подскажите как смоделировать эквивалентную схему динамика, то попробую найти то самое шестикратное превышение тока. Я пока что не нашёл: пробовал и индуктивность до 10мГ последовательно с резиком и конденсатор 1мкФ в параллель, нет больших превышений.

[shkal]

Audio Power Amplifier Design Handbook D.Self третьей редакции
стр 220-221 по нумерации книги

[Niroborn]

Audio Power Amplifier Design Handbook D.Self третьей редакции
стр 220-221 по нумерации книги

Спасибо, попробую

[Sagittarius]

Проверяется легко: к генератору через низкоомный (100) резистор подключается ГГ. Милливольтметром (осциллом) смотрим напряжение на ГГ в диапазоне частот. Соотносим с выходным напряжением генератора.
Понимаем: чтобы получить кратное превышение тока, нужно ударной дозой мощности выдавить катушку из магнитного зазора.

[Niroborn]

Я применил замещающую схему ГГ из Книги Сэлфа. Получил двукратное превышение тока на импульсном ассиметричном сигнале
Но меня больше заинтересовало что пишет автор в качестве вывода: подобные сигналы, которые приводят к превышениям тока не встречаются в музыкальном материале и конструировать усилитель в расчёте на эти токи не нужно. Даже если такие сигналы попадутся в музыкальном материале защита должна их отсечь.
Однако мой вариант защиты с этим не справился - имел место небольшой заскок за ОБР в зоне вторичного пробоя. Соответственно над защитой нужно ещё работать

[A.R.]

имел место небольшой заскок за ОБР в зоне вторичного пробоя.

Кстати, на представленных схемах не видно диодиков от выхода на плечи питания.

[Niroborn]

Кстати, на представленных схемах не видно диодиков от выхода на плечи питания.

В модели они есть...

Добавлено через 26 минут
Насколько я понял тут даже вся фишка не в асимметрии сигнала, а в квадратных импульсах большой амплитуды. На фронтах появляются короткие импульсы тока, а так как напряжение приложенное к транзистору в этот момент равно сумме модулей положительного и отрицательного питания минус падение на переходах, то возникает опасность вторичного пробоя.
Я так полагаю что эта проблема опасна в первую очередь для скоростных усилителей. Скорость этого усилка 160В/мкс, поэтому он может воспроизвести квадратный импульс большой амплитуды и соответственно возникнет всплеск на фронте и может произойти вторичный пробой, что нежелательно.
Другое дело что в музыке такого рода импульсы не встречаются.

Из собственного опыта могу привести такой пример: как-то раз стало мне с напарником интересно испытать защиту одного автоусилка. Я подал на вход синус и закоротил выход - загорелась красная лампочка и ничего. Вот так несколько раз и всё нормально, усилитель спокойно переживал это издевательство. А подавал сигнал я с компа через прогу NCH Tone generator. И вот в очередную попытку его спалить я случайно, незаметно для себя, вместо галочки Sine Wave, поставил Square Wave. Замкнули выход и... красная лампочка не загорелась и усилитель больше не включился...

Добавлено через 3 минуты
Ай вру, не так это было, запамятовал уже. Не в тот раз мы его спалили. Сгорел он от того самого квадратного сигнала, но при других обстоятельствах - когда работал на динамик.