ИП(ЭП) в качестве УМ

[shinski]

[теоретизирующий практик]

По возможности, посмотреть бы примеры реализации.

Встряну . Пример отсутствует, но можно рекомендовать выбор транзистора.
В простой схеме требования ко всем элементам должны предъявляться повышенные.
Естественно основа всему - выбор транзистора. Повторитель должен обладать коэффициентом передачи, как можно ближе к единице, например 0,99 - уже очень хорошо.
Значит для нагрузки 4 Ом выходное сопротивление желательно иметь менее чем 1/100 от 4х Ом, т.е. Rвых < 0,04 Ом.
С практической точностью можно принять, что выходное сопротивление транзистора обратно пропорционально крутизне ПТ при рабочем токе.
Принимаем экстремальный по крутизне вариант транзистора - IRFL6225pbf. При токе 20А его крутизна составляет S=200А/В.
Ориентировочно прикинем крутизну при рабочем токе, например 2А. Приняв по теории: зависимость крутизны пропорциональна корню квадратному от тока, получим при токе 2А - крутизна S=63А/В.
Выходное сопротивление 1:63=0,016 Ом.
Ориентировочный коэффициент передачи будет Ку=4:4,016=0,996.
Учитывая что при малых токах (а для этого транзистора 2А - ток малый) крутизна может непропорционально снижаться, примем двукратный "запас":
S=30А/В,
Rвых=0,033 Ом
Ку=0,992.

Важное замечание. Указанный транзистор имеет небольшую область безопасных режимов, поэтому в мощных схемах этот транзистор надо включать в каскодном варианте в паре с мощным высоковольтным транзистором. Особенно просто и удобно с ПТ со встроенным каналом (DS100258C(IXTH-TT16N10D2)). Одновременно такой вариант уменьшает входную ёмкость повторителя. (Порядка 100пФ получается).

[shura1959]

Пример отсутствует

Жаль, хотелось бы пример (считать, вроде пока не разучился, да и симулятор помогает). Эксперименты с повторителями пока у меня не в ближайших планах, может автор темы Вашим предложением заинтересуется, и нам расскажет.

[Роман М]

Собирал, имел и слушал. Даже с самым правильным дросселем - это говно не слушабельно.

Подтверждаю, дроссель "окрашивает" звук в таком усилителе довольно сильно. После нескольких опытов от данной топологии отказался. С нагрузкой на ИТ звучит лучше, но КПД естественно хуже.

[теоретизирующий практик]

Подтверждаю, дроссель "окрашивает" звук в таком усилителе довольно сильно.

Offтопик:
Где же истина? Голосуем! .

Некорректно оценивать элемент схемы, без рассмотрения его параметров, с одновременным рассмотрением схемы в целом.
Например с "латеральным" транзистором на выходе, разработанным специально для аудио и имеющем с одной стороны довольно линейную но относительно маленькую крутизну, получается относительно высокоомный повторитель с усилением, например, около 0,7 - 0,9. Для такого повторителя, во избежание набега фазы на НЧ, необходим дроссель с относительно большой индуктивностью, а ещё лучше понижающий трансформатор, применив который можно более эффективно использовать свойства транзистора, и, возможно, заметное улучшение качества.

Но имеется и другой вариант тактики: применить ПТ с очень большой крутизной и одновременно с маленькой мощностью раскачки. При этом за счёт мизерного выходного сопротивления получим нечувствительность к реактивностям нагрузки, а коэффициент усиления, близкий к 1 гарантирует низкие искажения.
Для такого повторителя применение трансформатора вряд ли снизит выходное сопротивление, но применение дросселя может оказаться очень кстати. Все реактивные токи нагрузки при мизерном выходном сопротивлении повторителя создадут мизерное напряжение помехи.

[alnikst]

Пусть думает, времени море
alnikst вот уже третий год думает над лучшим гибридным усилителем и ниче

Я уже придумал. Точнее все определило банальное " бытие ": радиаторы, корпус, трансформатор, возможность купить необходимые компоненты ... Зато я познакомился через этот форум с замечательными людьми, сделал с их помощью АС на динамиках с чувствительностью 96 дБ и слушаю пока на старом усилителе. К таким АС - маломощный однотакт или просто повторитель. А то поторопился, сделал бы мощный двухтактник и куда его сейчас.
Касательно дросселей. На работе их столько раньше было, что не знали куда девать. Правда, тогда и интернета не было и о том, что можно дроссель применить для звука я не думал. Сейчас тоже не думаю, потому как массо-габаритные показатели меня смущают. Но я с уважением отношусь к людям, пробующим нестандартный подход для реализации идеи. Успехов!

[shura1959]

Некорректно оценивать элемент схемы, без рассмотрения его параметров, с одновременным рассмотрением схемы в целом.

Согласен, уже писАл, что всё вляет на всё.

Где же истина?

Offтопик:
Буквально вчера пересмотрел "Мастер и Маргарита"

. " Истина в том, что" (это от себя): Если характер звучания схемы нравится, то есть смысл улучшать, схему, элементы, бороться с помехами, шумами, возбудом, и пр., а если звучание , скажем, дросселя не "зацепило", то улучшение, скорее всего, не поможет.

---------- Сообщение добавлено 22.58 ---------- Предыдущее сообщение было 22.58 ----------

сделал бы мощный двухтактник и куда его сейчас.

Переделать на два однотактника.

[hydr]

Offтопик:
Где же истина? Голосуем! .

Некорректно оценивать элемент схемы, без рассмотрения его параметров, с одновременным рассмотрением схемы в целом.

а ещё лучше понижающий трансформатор, применив который можно более эффективно использовать свойства транзистора, и, возможно, заметное улучшение качества.

Все реактивные токи нагрузки при мизерном выходном сопротивлении повторителя создадут мизерное напряжение помехи.

Абсолютно согласен, некорректно!

В трансформаторной схеме можно использовать один БТ. Получив достаточные сопротивления по входу и по выходу. Опять таки польза.

Стократное увеличение полного сопротивления нагрузки, в случае применения трансформатора, даст намного больший эффект при управлении реактивностью нагрузки. Реактивные токи стократно меньше. Другими словами мы увеличиваем отношение сопротивления нагрузки и сопротивления выходного повторителя.

Кстати, трансформатор не особо сложнее дросселя. Ток покоя можно уменьшить в десяток раз и во столько же раз, при прочих равных, увеличится индуктивность. Сопротивление первичной обмотки может быть гораздо больше чем в случае с дросселем, провод тоньше, витков можно положить соответственно больше и опять увеличить индуктивность. Таким образом влияние собственной реактивности трансформатора будет заведомо меньше чем с дросселем.

С уважением hydr.

[теоретизирующий практик]

Ток покоя можно уменьшить в десяток раз и во столько же раз, при прочих равных, увеличится индуктивность. Сопротивление первичной обмотки может быть гораздо больше чем в случае с дросселем, провод тоньше, витков можно положить соответственно больше и опять увеличить индуктивность. Таким образом влияние собственной реактивности трансформатора будет заведомо меньше чем с дросселем.

Коллега, мне кажется что необходимо уточнение.
Пример.
___При Ктр, например, 10:1 приведённое (к истоку) сопротивление нагрузки увеличивается в 100 раз. Значит для получения одинаковых АЧХ - ФЧХ на НЧ необходимо вместо "низковольтного" дросселя поставить "высоковольтный" трансформатор с индуктивностью в 100 раз большей. При токе через первичку в 10 раз меньшем. Значит берём тот же самый сердечник, и провод с сечением в 10 раз меньше, и мотаем первичку с количеством витков в 10 раз больше. Получаем индуктивность первички в 100 раз больше. Активное сопротивление первички в 100 раз больше (постоянная времени L/R обмотки остаётся одинаковой, как для дросселя, так и для трансформатора, при одинаковом сердечнике). Потери в первичке от протекания постоянного тока сохраняются, магнитная индукция от погмагничивания в сердечнике сохраняется, заполнение окна сердечника первичкой в идеале равно заполнению окна низковольтного дросселя. Если в примере с дросселем окно было заполнено под завязку, то в трансформаторе с эквивалентной высоковольтной обмоткой места для намотки вторички не остаётся. Следовательно для трансформатора надо брать сердечник с бОльшей габаритной мощностью.

Поэтому надо уточнить, что трансформатор может быть полезен при относительно высоком выходном сопротивлении ИП, например при высоковольтном транзисторе с малой крутизной, и (или) как элемент развязки от постоянного напряжения на нагрузке.

---------- Сообщение добавлено 23.13 ---------- Предыдущее сообщение было 23.04 ----------

---------- Сообщение добавлено 23.21 ---------- Предыдущее сообщение было 23.13 ----------

Offтопик:

. " Истина в том, что..."

Имелось в виду, что истина не определяется голосованием.

[hydr]

Коллега, мне кажется что необходимо уточнение.
Пример.
___При Ктр, например, 10:1 приведённое (к истоку) сопротивление нагрузки увеличивается в 100 раз. Значит для получения одинаковых АЧХ - ФЧХ на НЧ необходимо вместо "низковольтного" дросселя поставить "высоковольтный" трансформатор с индуктивностью в 100 раз большей.

Пожалуй все таки не так.

Fн(-3дб) = Rэ /2pi*L

Где Rэ = Rвых*Rн/(Rвых+Rн)

Поскольку сопротивление нагрузки во много, много раз больше выходного сопротивления повторителя то ни какого практического влияния в схеме с трансформатором на АЧХ и ФЧХ нагрузка не окажет.
Поэтому если мы в сто раз увеличим индуктивность то в сто раз улучшим АЧХ и ФЧХ.

С уважением hydr.

[теоретизирующий практик]

Пожалуй все таки не так.

Согласен. При объяснении на пальцах иногда делаю ошибки.
Но при низком сопротивлении Rвых индуктивность выбирается уже не по спаду АЧХ, а по спаду максимальной мощности на НЧ, что не делает картину применения трансформатора столь уж радужной.
Надо так-же помнить, что как правило, при снижении тока через транзистор повторителя, увеличивается и его выходное сопротивление. Надо всё считать. Особенно трансформатор с приведённым к первичке сопротивлением под 4кОм. Да и 1 кОм не подарок по трудоёмкости намотки.

Первостепенная задача в подборе транзистора, чтобы в дальнейшей разработке не создавать себе же трудности. При удачном подборе транзистора влияние вспомогательных элементов, будь то дроссель, трансформатор, или активный ИТ сводится на нет. В п #41 изложен один из вариантов сборного выходного активного элемента, где выходное сопротивление оценивается в 0,033 Ом, и достаточно высокий входной импеданс (емкостного характера, от 50 до 150пФ, в зависимости от примененного "верхнего" транзистора в каскоде).

[hydr]

Но при низком сопротивлении Rвых индуктивность выбирается уже не по спаду АЧХ, а по спаду максимальной мощности на НЧ, что не делает картину применения трансформатора столь уж радужной.
Надо так-же помнить, что как правило, при снижении тока через транзистор повторителя, увеличивается и его выходное сопротивление. Надо всё считать. Особенно трансформатор с приведённым к первичке сопротивлением под 4кОм. Да и 1 кОм не подарок по трудоёмкости намотки.

Коллега, не понял Вас какие проблемы по спаду мощности на НЧ? Тысяча витков на двадцати квадратах при 60В входного напряжения позволят выдать полную мощность на 13Гц с амплитудой индукции не превышающей 0,5Тл. За глаза!

Откуда 4кОм? Несколько сот Ом, как по мне 400 предел.

С уважением hydr.

[variator]

теоретизирующий практик,hydr, Вы все правильно рассказываете, но есть один ню... Наш коллега, автор темы, не мотал транс и не намотает. У него есть тс 180 и другого быстро не ожидается. Он пользуется справочными данными. И мучается муками нерешительного творчества. Причем он еще и не продумывал стоимость питания (высоковольтного) и какой применить УН. Предлагаю не кидаться в красивую крайность и рассмотреть вариант на базе тс-180-3. Точнее, прошу, так как сам соображаю на эту тему поверхностно, то есть никак.
Исходные, по моему предложению, пусть будут такие: Ктр=1/3…1/5. Почему?- Предлагаю нам, точнее вам, помочь автору с выбором. По моим предположениям требуется 16 Вт на 4 Ом (опровержения не было, пусть будет так)https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2110906 . По таблице данных на 180-3 соединяем первичку 195+145=340 и со второго каркаса 340 параллельно. ( У меня есть какой то тс-180, не помню тип,но сетевые не перематывал и их сопротивление по 3.5 Ом). Имеем первичку ~ 1.75 Ом, а вторичку- все возможные провода по 65 витков параллельно ==>Ктр= 65/340=0.19 или 1/5.3 . Если для расчета прикинуть амплитуду на нагрузке 12 вольт и ток 3 ампера, то в первичке 12*5.3=64 В, а ток 0.56 А, примем ток покоя 0.6 – падение на первичке 1 вольт, на транзисторе 1-2 вольта – требуется питание 67-68, то есть нужны электролиты в БП минимум на 100вольт. И 70 В амплитуды от УН.
Это все по закону Ома , чего должен делать shinski для себя в различных комбинациях.
Индуктивность 340 витков по формуле L=N*S/20*I(mA)=0.26 Гн
К чему это все мое словоблудие? Подскажите, в таком варианте коммутации обмоток, чего там по полосе получится из такого железа? Уточните расчет индуктивности. Стоит ли автору терять время и деньги без претензий на высокое качество? Так же можно все первички последовательно, К=1/10.6, но и питание вдвое выше. Есть еще вопросы лично от меня, но без измерений нормальныхот shinski – не могу сформулировать.

[shinski]

Коллега "variator"-благодарю за подключение к обсуждению в данной теме!
Задача оптимизирована и минимизирована в данной теме:
-посмотреть работу ИП в качестве УМ от "эквивалента УН-Г3-109"!?
-в качестве дросселя - 4 вторичных обмотки трансформатора ТС180-3
(с введенным зазором) с реально измеренной индуктивностью при
заданном токе покоя УМ (токе подмагничивания дросселя)!

[теоретизирующий практик]

-в качестве дросселя - 4 вторичных обмотки трансформатора ТС180-3
(с введенным зазором) с реально измеренной индуктивностью при
заданном токе покоя УМ

Неплохо было бы привести активное сопротивление этих четырёх обмоток, включённых последовательно. И напомните способ измерения индуктивности. Можно для ясности показать эскиз замерной установки.

P.S. Генератор на входе не позволит нормально прослушать звук. А какое предполагается напряжение на входе?

[shinski]

Неплохо было бы привести активное сопротивление этих четырёх обмоток, включённых последовательно. И напомните способ измерения индуктивности. Можно для ясности показать эскиз замерной установки.

P.S. Генератор на входе не позволит нормально прослушать звук. А какое предполагается напряжение на входе?

Спасибо, коллега!-напомню:

А Г3-109 с выхода аттентюатора имеет-5,50,600 Ом-иммитация выходного УН!
-соответственно выходное напряжение до макс. возможного генератора
15В, оценка спектра при разных токах покоя- ну а дальше...-СД на вход!?
-активное 4-х последовательно соединенных обмоток транса -2Ом!
Благодарен Вам за обоснование применения ПТ в ИП с большой крутизной!

[теоретизирующий практик]

Ещё раз перечитал ветку. Ближе к "лабораторной работе".
Некоторые замечания.
Оценка выходной мощности. При максимальном предполагаемом Вами токе покоя Io=1А и нагрузке Rн=4 Ом. получите переменный ток в нагрузке не более:
Iн=(корень кв. из 0,5)*Iо=0,707*1=0,707А. Далее. Напряжение на нагрузке 4 Ом:
Uн=Iн*Rн=0,707*4=2,83В.
Мощность в нагрузке при входном напряжении на грани ограничения - 2Вт.
Маловато будет.

При напряжении питания 14В имеем расклад напряжений:
2В потеря напряжения на активном сопротивлении дросселя,
12В напряжение исток - сток,
12 - 2,83 = 9,2В- минимальное напряжение исток - сток.
12 +2,83 = 14,8- максимальное амплитудное напряжение исток - сток.
На этом транзисторе допустимо снижение амплитудного минимального напряжение до 3В (при максимальном амплитудном токе 2А это видно по семейству выходных характеристик транзистора). Напряжение питания используется неэффективно.

Для раскачки тока 1 +/- 1А напряжение исток-затвор меняется примерно на +/- 0,5В (определяется по проходной характеристике), что даёт рабочее значение крутизны
S=1А:0,5В= 2А/В. Обратная крутизне величина даёт значение выходного сопротивления.
Rвых=0,5 Ом.

Кроме того по проходной характеристике на глаз видно кривизну ВАХ.

Прикидочные параметры макета повторителя не впечатляют. Надо идти в направлении увеличения тока покоя, например до 2х А., что учетверит выходную мощность, и на хорошей акустике, на мощности 1 Вт, позволит в тихом помещении комфортно прослушивать музыку. Такой представляется расклад.
__Применение понижающего трансформатора требует наличие этого трансформатора, повышенное напряжение питания, увеличение напряжения раскачки и определённость в выборе транзистора(чтобы токи, напряжения и мощности были в реальных усилительных режимах, и находились в области безопасных режимов).

Ваши дальнейшие предложения?

P.S Способ замера индуктивности не внушает доверия.
Качество измерительной аппаратуры так-же не впечатляет. Но на первое время сгодится. Если имеете компьютер, то имеет смысл поставить софт "спектра плюс 5", на котором легко снять спектр сигнала, измерить искажения, шумы, и многое другое.

[теоретизирующий практик]

По дросселю. Надо понимать, что сердечник дросселя недоиспользуется , если окно в сердечнике для обмотки не заполнено медным проводом под завязку. Диаметр провода всей обмотки выбирается вполне определённым и определяется расчётом. Вариант использования части обмоток трансформатора - профанация идеи эффективного дросселя. При удачном раскладе иногда можно использовать первичную обмотку целиком, или включив обе половины первички параллельно (требует правильной фазировки половин). Но при этом редко удаётся попасть на оптимум, что заставляет схему подгонять под дроссель, или ограничивает возможности УМ.
Так-же недоиспользуется дроссель при неправильном подборе прокладки. Подобрать толщину прокладки - работы на час.

[shura1959]

Оценка выходной мощности. При максимальном предполагаемом Вами токе покоя Io=1А и нагрузке Rн=4 Ом. получите переменный ток в нагрузке не более:
Iн=(корень кв. из 0,5)*Iо=0,707*1=0,707А. Далее. Напряжение на нагрузке 4 Ом:
Uн=Iн*Rн=0,707*4=2,83В.

Уважаемый коллега, мне думается Вы либо посчитали действующее значение напряжения, либо оставили запас по амплитуде?
Если это действующее значение напряжения, а ток покоя в идеале можно использовать до нуля, то амплитудное значение на 4-х Омах будет 4В. И размах напряжений будет от 8 до 16В. Ежели корень из 2-х - это запас, тогда всё верно.

[hydr]

Предлагаю не кидаться в красивую крайность и рассмотреть вариант на базе тс-180-3.

Пробовал с серьезным дросселем, с активной нагрузкой. Не тянет на серьезный уровень. Поэтому считаю, что без "крайностей" незачем заводится по теме однотакта, ничего кроме отстоя не получится.

С уважением hydr.

[теоретизирующий практик]

мне думается Вы либо посчитали действующее значение напряжения, либо оставили запас по амплитуде?
Если это действующее значение напряжения, а ток покоя в идеале можно использовать до нуля, то амплитудное значение на 4-х Омах будет 4В. И размах напряжений будет от 8 до 16В. Ежели корень из 2-х - это запас, тогда всё верно.

Для определения мощности естественно определялось действующее значение.
По амплитудному значению Вы правильно подметили ошибку, амплитуда естественно будет +/-4В... Напряжение источника питания завышено всего на 5В. Мне внимательнее надо быть, или бросать с этим занятием.