УМЗЧ PowerAmp-01

[Olegyurich]

Идея выходного каскада:
http://www.semigor2.narod.ru/SEE1.html
Автору - 2 раза КУ!

УН доработан по идее Алексея Никитина, спасибо за идею, Алексей!
https://forum.vegalab.ru/showthread.php/50759

Истоки проекта:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1056117

Отзывы о прослушивании:
Спец. тема:https://forum.vegalab.ru/showthread....8F-Poweramp-01
просьба все отзывы писать туда.

Фото собранных плат 4 версии:

Вложение 206377 Вложение 206376

Вложение 206379

По коммерческим вопросам писать avtech@palabs.ru, также тема https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=81881
В данной ветке коммерческие вопросы не обсуждаются!!!!

Во избежание ненужных вопросов: Вся информация в этой теме выложена исключительно для обмена опытом, и использования идей в собственных проектах. Схемы и платы могут содержать опечатки. НЕ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ!!!

[киса]

Если можно, подробнее.

Пожалуйста. Как я сказал оконечный каскад был отключен, т.е. резистор R18 (100 Ом), идущий на затвор М1 не впаивался. В точку соединения резисторов R8 и R9 и минусом питания был подключен резистор 47 кОм. Для контроля входного и выходного сигнала использовался Tektronix TDS 2012B. И на нём снимались все осциллограммы в режиме закрытого входа. Контроль входа был необходим для оценки амплитуды и искажений самого генератора на различных частотах. Вот результаты: 1 Гц вход 1 Гц выход 10 Гц вход 10Гц выход 100 Гц вход 100 Гц выход 1 кГц вход 1 кГц выход

[киса]

Продолжение: 10 кГц вход 10 кГц выход 50кГц вход 50 кГц выход 100 кГц вход 100 кГц выход 500 кГц вход 500 кГц выход

[Olegyurich]

Спасибо за подробный отчет!
Легко видеть, что до 100 кГц сигнал усиливается линейно при полной амплитуде и Кг практически не зависит от частоты.

[LoneWolf_SPb]

Offтопик:

А чё-та на полмега кривулина уже какая-то не синусоидная и гармошка в полный рост. Непорядок!

[Olegyurich]

А чё-та на полмега кривулина уже какая-то не синусоидная и гармошка в полный рост. Непорядок!

Offтопик:
ГВВ для СВ передатчиков в другом разделе))).

---------- Добавлено в 12:15 ---------- Предыдущее сообщение в 12:13 ----------

Спасибо за подробный отчет!

Кстати, для полноты картины неплохо бы результаты для размаха вольт 30-35 на выходе. Если несложно.

[киса]

Да на 500 кГц при размахе на выходе в 48,4 В наверно трудно ожидать около 0,5%. Да и не представляю, что на такой частоте есть входной сигнал с размахом от пика до пика около 1,0 В. С увеличением частоты амплитуда падает.

Теперь самый не простой вопрос, что на выход поставить? Попробую для начала IRFP240.

[variator]

Интермодуляционные есть возможность посмотреть ?

[киса]

Интермодуляционные есть возможность посмотреть ?

Не пробовал. Осциллограф Tektronix TDS 2012B измеряет коэффициенты гармонических искажений в диапазоне до 60 дБ и его показания являются справочными.
Думаю тут другие подводные камни имеются. Например термостабильность выходного каскада.

---------- Post added at 18:45 ---------- Previous post was at 17:58 ----------

Тут всплывал вопрос: "Где наступает ограничение в СРПП на входе или выходе?" Я решил этот вопрос разрешить как для себя так и для аудитории-"Народ желает разобраться!" Оказалось всё тривиально просто. При входном сигнале 1,2 В, и питании каскада 55 В, наступает небольшое ограничение выходного сигнала как сверху, так и снизу синусоиды. Увеличивая питание до 60 В, обнаруживаем, что ограничение в отрицательной полу-волне осталось, а в положительной пропало. Второй эксперимент: Входной сигнал 1,1 В от пика до пика, питание 55 В, ограничение не наблюдается. Уменьшаем напряжение питания до 45 В и видим, что ограничение синусоиды наблюдается в положительной полу-волне, в отрицательной всё отлично. В данном схемном решении, по моему, очень точно подобраны параметры СРПП . Ограничение наступает симметрично.

[variator]

термостабильность выходного каскада.

От стабильности генератора тока и от стабильности (термо) выходного напряжения УН. Можете проверить без ВК (феном, паяльником), даже нужно.

Tektronix TDS 2012B измеряет коэффициенты гармонических искажений в диапазоне до 60 дБ

Тут, собственно, дело не только в измерителе, но и от источника зависит. Есть ли у Вас два генератора с искажениями менее чем... Третья гармоника теряется в шумах, но она есть. Так же совсем неплохо что третья ~ на 10 dB ниже второй и это для всего диапазона частот.
Ток покоя макета действующего 20 мА? Точно "не заметит" емкость нагрузки на 1 кГц, а вот на 10-20, хотелось бы взглянуть.

[киса]

Теперь вернёмся к выходному каскаду. С помощью делителя из двух резисторов 47 кОм и 56 кОм зафиксировал потенциал затвора транзистора М1 чуть выше половины питания. Выходной каскад разместил на достаточно(как мне казалось) мощном радиаторе(320х120х40мм). Как и автор ветки(см. пост 614), я решил поставить на выход транзисторы IRFP240. Наверно у меня оказались неправильные "пчёлы", т.е транзисторы и начальный ток в 1,7 А(см пост 617) никак не хотел выставляться. При указанных в схеме четырёх резисторах по 1,5 Ом он при увеличении питающего напряжения так же возрастал и достиг 4,5 А при 30 В питании. Пришлось отключить питание, так как 135 Вт рассеивать в тепло я пока не готов. Отпаял три резистора по 1,5 Ома из четырёх, т.е оставил один из них и повторил эксперимент. При питании в 48 В начальный ток выходного каскада установился на 1,5 А. Оставил на пол час и ушёл покурить(Пардон я же не курю!). При моём следующем появлении около макета обнаружил, что ток уже 1,8 А. Решил, что пора начать измерять температурные режимы. Фланец транзистора М1 оказался нагрет до 117, а М2 до 121 гр. цельсия. Классно! Считаем мощность отдаваемую на радиатор обоими транзисторами. 48х1,8=86,4 Вт делим на 2 и получаем 43,2 Вт на транзистор в статическом режиме. Открываем даташит на транзистор IRFP240 и находим какое тепловое сопротивление кристалл-корпус указан в таблице. Оказывается 0,83 гр.ц/Вт. Умножаем это значение на 43,2 Вт тепла и получаем , что кристалл имеет температуру на 35 гр. выше чем фланец. Проведём простое арифметическое действие 121гр.ц.+35гр.ц.=156гр.ц А предельная температура для данного типа транзистора 150гр.ц. Однако! Ещё 10 минут работы образца и я схоронил бы обоих.

---------- Post added at 20:20 ---------- Previous post was at 20:13 ----------

Измерять характеристики наверно лучше на выходных транзисторах при полной нагрузке, так как мне кажется, что это просто самолюбование на входной каскад.

[variator]

при увеличении питающего напряжения так же возрастал

А при этом как стабильность опоры ?

[киса]

Опора нормально 5,66 В на затворе М2 относительно земли.

---------- Post added at 20:40 ---------- Previous post was at 20:33 ----------

Пардон описался резистор в цепи истока остался один, и он был не 1,5 Ома, а 1 Ом. Падение напряжение на нём около 1,72 В. Тогда получаем 5,66 В-1,72 В=3,94 В- это и есть напряжение исток-затвор для данного типа транзистора IRFP240.

[variator]

5,66 В

Offтопик:
Не менялось ли 5.66 при...

увеличении питающего напряжения так же возрастал и достиг 4,5 А при 30 В

------------------
Про радиаторы... Гляньте мои посты и "Гигант"-а : https://forum.vegalab.ru/showthread....-Zen-V9/page53

[Olegyurich]

С помощью делителя из двух резисторов 47 кОм и 56 кОм зафиксировал потенциал затвора транзистора М1 чуть выше половины питания. Выходной каскад разместил на достаточно(как мне казалось) мощном радиаторе(320х120х40мм). Как и автор ветки(см. пост 614), я решил поставить на выход транзисторы IRFP240. Наверно у меня оказались неправильные "пчёлы", т.е транзисторы и начальный ток в 1,7 А(см пост 617) никак не хотел выставляться. При указанных в схеме четырёх резисторах по 1,5 Ом он при увеличении питающего напряжения так же возрастал и достиг 4,5 А при 30 В питании. Пришлось отключить питание, так как 135 Вт рассеивать в тепло я пока не готов. Отпаял три резистора по 1,5 Ома из четырёх, т.е оставил один из них и повторил эксперимент. При питании в 48 В начальный ток выходного каскада установился на 1,5 А. Оставил на пол час и ушёл покурить(Пардон я же не курю!). При моём следующем появлении около макета обнаружил, что ток уже 1,8 А. Решил, что пора начать измерять температурные режимы. Фланец транзистора М1 оказался нагрет до 117, а М2 до 121 гр. цельсия. Классно! Считаем мощность отдаваемую на радиатор обоими транзисторами. 48х1,8=86,4 Вт делим на 2 и получаем 43,2 Вт на транзистор в статическом режиме. Открываем даташит на транзистор IRFP240 и находим какое тепловое сопротивление кристалл-корпус указан в таблице. Оказывается 0,83 гр.ц/Вт. Умножаем это значение на 43,2 Вт тепла и получаем , что кристалл имеет температуру на 35 гр. выше чем фланец. Проведём простое арифметическое действие 121гр.ц.+35гр.ц.=156гр.ц А предельная температура для данного типа транзистора 150гр.ц. Однако! Ещё 10 минут работы образца и я схоронил бы обоих.

Я так понимаю, что ВК проверялся отдельно от УН.
Далее.
1. Затвор желательно было бы заземлить по постоянному току, например конденсатором 1 мкФ.
2. Для установки тока покоя следует подбирать резистор R16. Начинать можно со значения 6.-6.5 кОм.
3. Габариты радиатора малоинформативны. Нужно знать тепловое сопротивление или хотя бы площадь.
4. Далее следует исследовать конструкцию радиатора и крепление транзисторов на радиатор.

Тепловое сопротивление радиатора должно составлять 0.25-0.3 C/W.(на канал) Ориентировочно это 4000-5000 кв.см.
Тогда нагрев радиатора составит порядка 25-30 градусов. Нагрев транзисторов - 30-40 градусов. Что вполне приемлемо и имеет достаточный технологический запас.

[LoneWolf_SPb]

Offтопик:

Гляньте мои посты и "Гигант"-а : https://forum.vegalab.ru/showthre...-Zen-V9/page53

Нету там никакого гиганта и страниц всего 51.

[Olegyurich]

Нету там никакого гиганта и страниц всего 51.

Offтопик:
Ты настройки по умолчанию сделай и все появится)))

[LoneWolf_SPb]

Offтопик:

Offтопик:Ты настройки по умолчанию сделай и
все появится)))

Не хочу, мне по 30 сообщений читать удобнее. Это намек тем, кто любит
постить ссылки на страницы.

[variator]

LoneWolf_SPb,

Offтопик:
А какой кнопкой можно "показать сообщение отдельно" ? Я серьезно, не знаю, никогда не пробовал.
Ну и там не один пост...

[LoneWolf_SPb]

Offтопик:

А какой кнопкой можно "показать сообщение
отдельно" ?

Кликнуть на номер сообщения, скопировать адрес открывшейся вкладки.

[variator]

LoneWolf_SPb, , только для Вас :https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1202826