Помогите настроить усилитель

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 33
Зарегистрирован: Вс авг 10, 2008 00:41:08

Сообщение poff »

Собрал усилитель по схеме http://pajai.ucoz.ru/publ/statji/unch/p ... 14-1-0-132. Использовал только одну пару полевых транзисторов. Напряжение питания +/- 28В. Мощность очень большая. Подключал к нему несколько потолочных динамиков SpeakerCraft - громко, звук четкий. Но, слышались искажения при изком уровне входного сигнала. Подключил генератор синуса, подал 1000Гц, просмотрел картинку осциллографом и офигел!!! Есть выбросы по обеим сторонам синуса на выходе, в остальных контрольных точках тоже картина странная. Установка "0" и тока покоя никаких изменений не дали. Прикрекряляю схему с осциллограммами. Если кто сталкивался с такими проблемами или имеет собственную методику наладки таких усилителей, подскажите пожалуйста, буду очень признателен.
Вложения
Oscilloscope.rar
(218.61 КБ) 257 скачиваний
Реклама
Встал на лапы
Сообщения: 109
Зарегистрирован: Вт мар 22, 2011 14:53:45

Сообщение gavrik »

Реклама
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 33
Зарегистрирован: Вс авг 10, 2008 00:41:08

Сообщение poff »

to gavrik. Спасибо, прочитал, все проделал по пунктам, настроил. Если кто захочет собрать - рассказываю: Необходимо подбирать резисторы R8, R9. У меня, при напряжении питания +/- 27В получилось 13,5К. Для установки на выходе "0" в состоянии покоя, подключил к операционнику многооборотистый подстроечный резистор - как показано в даташите на TL071. Плату усилителя сделал новую, с другой топологией поскольку плата от первоисточника работала плохо. Все время плавал "0" как на выходе TL071, так и на выхде усилителя. Долго с ней разбирался, выяснил следующее: у TL071 на входе полевики, ножка №3 - вход, ножка №4 -Uп. Поскольку эти ножки рядом, то имет значение даже какой жидкостью вы будете промывать контакты после пайки, а также влажность воздуха и качество используемого текстолита. В новой плате у меня входные сигналы подаются по дорожкам со стороны элементов, а питание и выход - со стороны пайки. Все работает стабильно, Всем спасибо.
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Сб мар 20, 2010 07:37:47

Сообщение hd1000 »

Сделал и я эти грабли, теперь просто жаль выходной. Помогите разобраться.
Вот более развёрнутая ссылка.
http://interlavka.narod.ru/interarh/Mosfeets.htm
Номиналы по схеме, плата с сайта, отмыл тщательно, ошибок и утечек нет, компоненты все проверял и менял.
Питание пока +-38. Покой ставил от 20 до 40 мА.
Выходные пробовал с парами 240, 530, 540, 630, 640.
Драйвер тоже с парами 139-40, кт814-15, кт816-17, bd911-12.
TL 071 брал разных партий и производителей, менял на 5534.
Результат - ноль.
Суть - усилитель работает, ноль ставится, но получается ассимметрия ограничения, плюсовое плечо клипит примерно на 3V ниже минусового даже без нагрузки. Мне эти 3V важны для заказанной мощности.
Питание ровное, не проседает. На опере +-16,1V.
Кто скажет, что изменить в схеме или в голове для выравнивания этого (горбатого) усилителя?
Или забить и взять другую схему, срок изготовления дан минимальный.

PS если разбалансировать операционник до -1,5V на выходе - сигнал ограничивается симметрично и мощность та, что нужна, но тогда на выходе -1,5V, а мне их не надо.

PPS На базах драйверов немного разное напряжение ХХ, н-р 1,3 и 1,4V, может ли это быть причиной перекоса выхода и как его корректно выровнять, если это поможет?

PPPS на 6-9 кГц немного звенит положительный фронт меандра при некотором уровне, близком к максимуму, тоже при любых заменах.
Кто честно скажет, что причина в схемотехнике? Идеи у меня кончились. Обычно простые уилители и настраивать просто или просто не нужно :)
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2623
Зарегистрирован: Вс июл 17, 2011 11:51:52

Сообщение koyodza »

Вот интересно, почему все думают, что на современных полевиках, предназначенных для работы в ключевом режиме, они легко и просто сделают усилитель, да не просто усилитель, а "самый качественный"? Да и ещё при этом используя классическую схемотехнику усилителей на биполярных транзисторах.

Дело в том, что в этом усилителе ток покоя выходных каскадов принципиально невозможно установить стабильным. Потому что в том режиме, который используется в этом УМЗЧ, при неизменном Vgs ток стока растёт с повышением температуры (хотя сопротивление полностью открытого канала тоже растёт с повышением температуры, но в УМЗЧ полевики ведь работают не в ключевом режиме).
А для того, чтобы добиться качественной работы усилителя, нужно подбирать рабочую точку (т.е. Vgs) полевиков так, чтобы получить отличный от нуля ток покоя. Но при нагреве он будет расти, вызывая ещё больший нагрев.
hd1000 писал(а):Выходные пробовал с парами 240, 530, 540, 630, 640.
Напишите внятно, какие именно транзисторы использовали, и в одном и в другом плече.
hd1000 писал(а):Суть - усилитель работает, ноль ставится, но получается ассимметрия ограничения, плюсовое плечо клипит примерно на 3V ниже минусового даже без нагрузки. Мне эти 3V важны для заказанной мощности.
При питании +/-38В несимметрия в 3В не может иметь никакого значения. Но не вполне понятно, на каком всё-таки уровне ограничивается сигнал (+10/-7В или +37/-34В) И ещё непонятно, что происходит при подключенной нагрузке
hd1000 писал(а):PPS На базах драйверов немного разное напряжение ХХ, н-р 1,3 и 1,4V, может ли это быть причиной перекоса выхода и как его корректно выровнять, если это поможет?
Тут нужно разбираться более детально. Вообще P-канальные полевики обычно открываются при чуть более высоком Vgs, чем аналогичные N-канальные, поэтому некоторая разница даже нужна. Но она должна быть осознанной.
hd1000 писал(а):PPPS на 6-9 кГц немного звенит положительный фронт меандра при некотором уровне, близком к максимуму, тоже при любых заменах.
При какой нагрузке? Хотя это тоже вполне свойственно такому усилителю, но можно попробовать побороть подбором С5
Кстати, на входе УНЧ (не только этого, а и любого другого) обязательно должен быть ФНЧ, а здесь от него остался только С1, подавать туда меандр с крутым фронтом нельзя. Нужно добавить резистор 2-3кОм последовательно с С2
Контактная информация:
Реклама
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Сб мар 20, 2010 07:37:47

Сообщение hd1000 »

Я пока не думаю собрать самый качественный усь, я учусь :)
Вообще, есть у меня предположение, что "ключевой" транзистор не имеет прямых противопоказаний для применения в линейных схемах.
Как ни странно, ток покоя 35 мА держится при нагреве ВК до 90 град, дальше не грел. Без каких либо мер, на радиаторе только выходные тр-ры. Не знаю, почему так, но это так.
Пока на выходе одна пара.
Использовал IRFP240-9240,IRF 530-9530, 540-9540, 630-9630, 640-9640.
Замена тр-ра плюсового плеча на любой другой перекос не устраняет.

Ограничение происходит при уровне синуса 27 Вольт на плюсе и 30-31 на минусе при питании 35.
Это при подключенной нагрузке.
Без нагрузки соответственно 38 питание, ограничение по плюсу и минусу в 30 и 33V.

Вот и хочу осознать, что делать с разным напряжением на базах драйверов :)

Звон происходит без нагрузки, с нагрузкой пока не смотрел по всему диапазону.
Ровно усиливает меандр и треугольник, чувствуется, что усилитель неплох, но все проблемы почему-то только в плюсовом плече, во в чём загадка...
Реклама
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2623
Зарегистрирован: Вс июл 17, 2011 11:51:52

Сообщение koyodza »

hd1000 писал(а):Как ни странно, ток покоя 35 мА держится при нагреве ВК до 90 град, дальше не грел. Без каких либо мер, на радиаторе только выходные тр-ры. Не знаю, почему так, но это так.
Считайте, что пока повезло. Ключевое слово - пока.
hd1000 писал(а):Ограничение происходит при уровне синуса 27 Вольт на плюсе и 30-31 на минусе при питании 35.
Ну 8В падения вроде многовато.
Измерьте напряжения в состоянии покоя: на выв.4, 6, 7 ОУ (относительно общего провода), на резисторах R9, R10, R11, R12, R18, R19 (на самих резисторах)
hd1000 писал(а):Вот и хочу осознать, что делать с разным напряжением на базах драйверов :)
Вы не написали, где какое. По идее Vgs P-канального транзистора должно быть чуть больше.
hd1000 писал(а):Звон происходит без нагрузки, с нагрузкой пока не смотрел по всему диапазону.
Для танкистов повторяю: ФНЧ на входе обязателен для любого УМЗЧ
А вообще такой усилитель при небольшой ёмкостной нагрузке вполне может звенеть постоянно, сильно разогреваясь. RL фильтр на выходе тоже обязателен.
hd1000 писал(а): Вообще, ровно усиливает меандр и треугольник, чувствуется, что усилитель неплох
Насмешили :) Осциллографом можно увидеть нелинейности, начиная от 5-7% и выше
hd1000 писал(а): но все проблемы почему-то только в плюсовом плече, во в чём загадка...
Никакой загадки нет, Р-канальные полевики всегда чуть хуже аналогичных N-канальных. Считайте, что это особенности технологии
Контактная информация:
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 398
Зарегистрирован: Пн мар 15, 2010 20:41:53

Сообщение varvik85 »

Интересная тема!Сам хотел бросится в повторение данной конструкции!
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 33
Зарегистрирован: Вс авг 10, 2008 00:41:08

Сообщение poff »

Сорри. Забыл сообщить, что тоже наблюдал аналогичные перекосы в усилении полупериодов. Но поскольку новая плата уже была вытравлена, то не стал заморачиваться, а собрал новую плату. Перед пайкой перемерял номиналы всех используемых резисторов (все-таки +/-20%), какие-то пришлось подбирать по одинаковости. После настройки обновленной версии перекосов замечено не было. К сожалению не могу выложить фото готового усилителя - отдал заказчикам, они уже бренчат через него на гитарах.
З.Ы. Транзисторы BD139/140 я тоже поставил на радиатор.
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Сб мар 20, 2010 07:37:47

Сообщение hd1000 »

koyodza писал(а):
hd1000 писал(а):Как ни странно, ток покоя 35 мА держится при нагреве ВК до 90 град, дальше не грел. Без каких либо мер, на радиаторе только выходные тр-ры. Не знаю, почему так, но это так.
Считайте, что пока повезло. Ключевое слово - пока.
Радиатор с активным охлаждением и рассчитан на отвод 130 Вт до t40C, так что нагрев ВК не предусмотрен, а при отказе вентилятора всё спасёт термозащита
hd1000 писал(а):Ограничение происходит при уровне синуса 27 Вольт на плюсе и 30-31 на минусе при питании 35.
Ну 8В падения вроде многовато.
Измерьте напряжения в состоянии покоя: на выв.4, 6, 7 ОУ (относительно общего провода), на резисторах R9, R10, R11, R12, R18, R19 (на самих резисторах)
Сегодня питание только +-37 вольт.(Народ греется электричеством?) Вход закорочен, нагрузка 4Ома. 4 вывод -16,1V, 7 вывод 16,1V, 6 вывод 0,102V(убрал балансировку, всё равно пока толку нет от неё), R7 35,8V R8 36,2V R11 3,0V R12 2,4V R18 0,004(5)V R19 0,000V
hd1000 писал(а):Вот и хочу осознать, что делать с разным напряжением на базах драйверов :)
Вы не написали, где какое. По идее Vgs P-канального транзистора должно быть чуть больше
Видимо, так и есть
hd1000 писал(а):Звон происходит без нагрузки, с нагрузкой пока не смотрел по всему диапазону.
Для танкистов повторяю: ФНЧ на входе обязателен для любого УМЗЧ
А вообще такой усилитель при небольшой ёмкостной нагрузке вполне может звенеть постоянно, сильно разогреваясь. RL фильтр на выходе тоже обязателен.
Да приделаю всё, лишь бы не перекашивало
hd1000 писал(а): Вообще, ровно усиливает меандр и треугольник, чувствуется, что усилитель неплох
Насмешили :) Осциллографом можно увидеть нелинейности, начиная от 5-7% и выше
Да знаю. Но иногда усилитель, нормально выдающий синус 20-20000 - так изгаживает другие формы, что и описать не могу.Вот и проверил
hd1000 писал(а): но все проблемы почему-то только в плюсовом плече, во в чём загадка...
Никакой загадки нет, Р-канальные полевики всегда чуть хуже аналогичных N-канальных. Считайте, что это особенности технологии
Во, теперь мне полегчало, так бы сразу и сказали :) Айа столько времени на подборы и замены истратил.
Осталось это как-то обойти :) Максим В. предложил мне уменьшить резисторы ОС ВК и поставить балансировку драйверного каскада через эмиттеры-1к на землю. Жаль, поздновато, хочется попробовать.
Ещё идеи есть?
Последний раз редактировалось hd1000 Пн сен 05, 2011 20:46:23, всего редактировалось 2 раза.
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Сб мар 20, 2010 07:37:47

Сообщение hd1000 »

poff писал(а):Сорри. Забыл сообщить, что тоже наблюдал аналогичные перекосы в усилении полупериодов. Но поскольку новая плата уже была вытравлена, то не стал заморачиваться, а собрал новую плату. Перед пайкой перемерял номиналы всех используемых резисторов (все-таки +/-20%), какие-то пришлось подбирать по одинаковости. После настройки обновленной версии перекосов замечено не было. К сожалению не могу выложить фото готового усилителя - отдал заказчикам, они уже бренчат через него на гитарах.
З.Ы. Транзисторы BD139/140 я тоже поставил на радиатор.
О, а я уже поставил и 1-процентные резисторы и подобрал до 0,1%, не помогло выровнять.
Платка новая не сохранилась в Лае?
Встал на лапы
Сообщения: 109
Зарегистрирован: Вт мар 22, 2011 14:53:45

Сообщение gavrik »

hd1000 писал(а): О, а я уже поставил и 1-процентные резисторы и подобрал до 0,1%, не помогло выровнять.
Платка новая не сохранилась в Лае?
Небось подбирал на мультиметре DT830, ну-ну
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 33
Зарегистрирован: Вс авг 10, 2008 00:41:08

Сообщение poff »

to hd1000. Лови платку, но не обижайся, рисовал для себя - по-быстрому, даже не думал, что кому-то понадобится. Не все перемычки указаны, диодов в библиотеке не оказалось, вместо них резисторы изображены. Транзисторы BD139/140 установлены на тот -же радиатор, что и полевики (радиатор около 1000см2) и к плате подпаиваютя с помощью удлиннительных проводников (брал МГТФ). Все транзисторы сидят на радиаторе через слюду с пастой. Если совсем не разберешся, то дорисую, но быстро не будет.
Вложения
NEW AMP.lay
(117.34 КБ) 564 скачивания
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2623
Зарегистрирован: Вс июл 17, 2011 11:51:52

Сообщение koyodza »

hd1000 писал(а):Как ни странно, ток покоя 35 мА держится
hd1000 писал(а):R18 0,004(5)V R19 0,000V
Чего-то не сходится: где Вы там 35 мА увидели? 5мВ на 0,33 Ом это от силы 15 мА, да и то почему-то только в одном плече, явно потом утекают через нагрузку на землю.

Нужно подбором R11 R12 добиться хотя бы 30 мА тока покоя, в обоих плечах. Только осторожно, при обрыве (или завышенном номинале) ток покоя может легко превратиться в сквозной, и полевики выгорят. И динамики легко сожжёте.
hd1000 писал(а): Максим В. предложил мне уменьшить резисторы ОС ВК и поставить балансировку драйверного каскада через эмиттеры-1к на землю. Жаль, поздновато, хочется попробовать.
Ещё идеи есть?
Уменьшать резисторы в цепях истоков полевиков - очень плохая идея, не делайте этого. Балансировка с помощью подстроечника в 1кОм к эмиттерам практически бесполезна
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 3760
Зарегистрирован: Пт мар 04, 2011 21:04:12

Сообщение oleg_1 »

Монтаж, монтаж и еще раз монтаж!
Провод МГТФ - это хорошо, но даже не вседа для слаботочных ВЧ (более-менее средних) цепей без предвзятости.
Здесь ведь "полевики", следовательно, ёмкости шлангов просто обязаны быть минимальными, ещё лучше - нулевыми! Что нужно сделать, чтобы монтаж стал содержать минимально возможную ёмкость?
"Звон" в подобных устройствах - почти нормальная (ожидаемая) ситуация, по-этому прежде сборки такого устройства следует таки ознакомиться и попрактиковаться с правилами и требованиями к устройствам, которые могут работать и генерировать в широком диапазоне частот.
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Сб мар 20, 2010 07:37:47

Сообщение hd1000 »

koyodza писал(а):
hd1000 писал(а):Как ни странно, ток покоя 35 мА держится
hd1000 писал(а):R18 0,004(5)V R19 0,000V
Чего-то не сходится: где Вы там 35 мА увидели? 5мВ на 0,33 Ом это от силы 15 мА, да и то почему-то только в одном плече, явно потом утекают через нагрузку на землю.
Мерил с новыми щупами, там покрытие из какой-то гадости, обычно я его сдираю до меди и затачиваю. Возможно, из-за него искажения показаний на низких напряжениях. Но ток измерен точно, усилитель постоянно подключен через амперметр.
Нужно подбором R11 R12 добиться хотя бы 30 мА тока покоя, в обоих плечах. Только осторожно, при обрыве (или завышенном номинале) ток покоя может легко превратиться в сквозной, и полевики выгорят. И динамики легко сожжёте.
Попробую уравнять. Полевиков купил всяких по 10 штук, гулять - так гулять :) Динамиком при настройке работает резисторная сборка на 100W
hd1000 писал(а): Максим В. предложил мне уменьшить резисторы ОС ВК и поставить балансировку драйверного каскада через эмиттеры-1к на землю. Жаль, поздновато, хочется попробовать.
Ещё идеи есть?
Уменьшать резисторы в цепях истоков полевиков - очень плохая идея, не делайте этого. Балансировка с помощью подстроечника в 1кОм к эмиттерам практически бесполезна
Вот не хочу никого сталкивать, ИМХО каждая трезвая идея имеет право на проверку, тем более - за мой счёт :) Почему так нельзя отбалансировать ВК? Аж сон пропал. Вы какой выход предложите из кособокости ВК?

poff, спасибо, вроде разберусь, если днём. Только драйверы не хочу тащить на проводах, и так всё звенит, у меня они с небольшими радиаторами на плате, греются слабо, а выходной радиатор с обдувом и даже больше 1000см, так что чуть тёплый на максимуме мощности. Дырок наделал на 3 пары TO-220. Транзисторы без прокладок, вот в чём ещё радость этого усилка!

gavrik, Вы просто Ц20 не видели, а я всё детство с ним промерил, рядом с ним и DT830-фантастика.
И подобрать 2 резистора с точностью 0,1% с ним совершенно нетрудно.
Вообще у меня DT9208 и да, пяток 830-х в разных местах и мне их точности хватает, готов скинуться на памятник автору чипа ICL7106(7).
Встал на лапы
Сообщения: 109
Зарегистрирован: Вт мар 22, 2011 14:53:45

Сообщение gavrik »

gavrik, Вы просто Ц20 не видели, а я всё детство с ним промерил, рядом с ним и DT830-фантастика.
И подобрать 2 резистора с точностью 0,1% с ним совершенно нетрудно.
При его собсевенной погрешности аж -2,5% при измерении сопротивления. :))
Флаг вам в руки так сказать :wink:
Только толку от того что вы там якобы подобрали точность резисторов в 0.1%. Если схема кривая, то ставь хоть прецизионные детали, толку 0,00 % и вы в этом только что убедились на личном опыте.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5040
Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 09:58:07
Откуда: Новгородская обл

Сообщение Максим_В »

Так ,пора вступать в дело. Я копался в данном усе и могу предоставить некоторые доработки ,если они конечно интересны.
Первое.Надо повысить стабильность напряжения смещения.для этого перекинуть резисторы ,снимающие питание для диодов на питание операционного усилителя.Оно худо бедно,но значительно блее стабильно,чем питание ВК.
Второе. номиналы цепи местной оос выбраны неудачно. Я бы изменил там номиналы ,с 33ом повысил бы до 56-68,последний более подойдет в этом случае.А 820ом уменьшил бы ,чтобы не вводить ВК в искушение,когда опер может дать напряжение а выхлоп уже клиппует. Чревато последствиями при малейшей перегрузке. Номинал его легко подобрать ,зависит от питания уся. И ввести цепь балансировки.Я в своем ставил резисторы по 820ом и подстроечник 100-220ом Да и запас устойчивости усилителя растет.Параллельно выше сказанным резисторам можно поставить конденсаторы малой емкости 100-270пф. .
Третье ну нет понимания у разработчиков,что такие большие емкостя тупых полевиков надо чем то прокачивать.Желательно ввести драйверный каскад на тех же недорогих ВД139/140 .
Четвертое и последнее. Заменить цепь термостабилизации с диодной на стандартную на транзисторном аналоге стабилитрона .
ОФФ можно еще ввести симметричный повторитель на выходе оу,но это уже будет совсем иной усилитель ,не интерлавочный.Они экономят ради прибыли чтоли или как это назвать.
при желании все выше сказанное могу подтвердить схемами и расчетами в микрокапе.
Прорезались зубы
Сообщения: 217
Зарегистрирован: Сб мар 20, 2010 07:37:47

Сообщение hd1000 »

gavrik писал(а):
gavrik, Вы просто Ц20 не видели, а я всё детство с ним промерил, рядом с ним и DT830-фантастика.
И подобрать 2 резистора с точностью 0,1% с ним совершенно нетрудно.
При его собсевенной погрешности аж -2,5% при измерении сопротивления. :))
Флаг вам в руки так сказать :wink:
Только толку от того что вы там якобы подобрали точность резисторов в 0.1%. Если схема кривая, то ставь хоть прецизионные детали, толку 0,00 % и вы в этом только что убедились на личном опыте.
Речь не об абсолютной величине сопротивления, а о равенстве её значений у двух резисторов, так что погрешность ни при чём. И не 2,5 %, у 9205 от 0,5 до 0,8% на 20МОм - и то, погрешность паспортная в диапазоне от -20 до +50С.
Когда схема глючит непонятно почему, начнёшь и провода по сопротивлению подбирать.
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 33
Зарегистрирован: Вс авг 10, 2008 00:41:08

Сообщение poff »

to oleg_1 and hd1000.. может быть не совсем ясно написал? У меня на шлейфах, причем небольших, висят только BD139/140. Полевики впаиваются в плату со стороны фольги и изгибаются таким образом, чтобы фольга была над радиатором на высоте 5-7мм, а полевики прижимальсь к этому-же радиатору через слюду с пастой. Мощные резисторы на 0,33Ом вторым концом подпаиваются непосредственно к выходным полевикам..Жалею, что фото не сделал..
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»