Jak zbudować prosty wzmacniacz bateryjny 8 0,5W bez wzbudzania?

Sun Feb 01, 2009 12:57 am   

Witam!!

Chciałem zbudować sobie prosty wzmacniacz zasilany bateryjnie do
głośniczków 8ohm 0,5W... na szczęście zacząłem od symulacji, i niestety,
wzmacniacz się wzbudza... i próbuję robić WSZYSTKO - a nic nie pomaga
... Może ktoś pomoże?? Tutaj jest link do stronki na której dałem
krótki opis, schemat, przebieg oraz pliki dla LTSpice'a (SwCAD'a).
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/wzmacniacz.html
lub link do schematu:
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/schemat.gif
i przebiegu:
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/przebieg.gif

Może coś pomożecie?? Nie bardzo wiem co z tym zrobić ... A może lepiej
użyć jakiegoś gotowego scalaka?? Myślałem nad LM386, ale on ma kiepskie
parametry, 6V zasilania to jego minimum i boje się, że odmówi współpracy
z lekko rozładowanymi bateriami, chyba nie posiada bootstrapa, więc
amplituda jest obcięta mocno "od góry"... dlatego zacząłem budować od
podstaw, no ale może są łatwodostępne układy, które nie mają tych wad no
i się nie wzbudzają ....

Z góry dziękuję za pomoc bardziej doświadczonych Grupowiczów-Dyskutantów
...

Pozdrawiam!!
Konop

Sun Feb 01, 2009 7:08 am   

Konop wrote:


sprzezenie zwrotne masz zle, dlaczego jest przez kondensator C1 100pf?

dodatnie sprzezenie zwrotne pociagniete do wyjscia wzmacniacza to tez dosc
nowatorski pomysl. zwlaszcza ze koncowke zrobiles odwracajaca faze
sygnalu ...

sprobuj zrobic wolniejsza symulacje , i dac 'sondy' oscyloskopu na wejscie
odwracajace wzmacniacza operacyjnego, jego wejscio nieodwracajace, wyjscie,
a nastepnie zauwaz ze rezystory np. r6 wraz z pojemnoscia tranzystora q3
tworza filtr RC ktory 'przesuwa faze' sygnalu. to rowniez zobrazuj
oscylogramem, a ostatnia sonde podlacz na wyjscie za koncowkami :)



sprobuj dac normalne ujemne sprzezenie zwrotne , obejmujace tez koncowke
mocy, bez kondensatora.


--
--

Sun Feb 01, 2009 10:38 am   

Piotr Curious Gluszenia Slawinski pisze:

Dodałbym jeszcze: pętla sprzężenia zwrotnego o wsp. 1 ("drut" od wyjścia
wzmacniacza do wejścia + wzm. op. ) obejmująca dwa stopnie o dużym
wzmocnieniu - wzmacniacz operacyjny i wzmacniacza napięciowy na Q3.
Wzmacniacz op w konfiguracji wzm. całkującego ( 90 stopni przesunięcia
fazy), do tego parę stopni na R6 + pojemność Q3 (w konfiguracji
wspólnego emitera - więc do zwykłej pojemności BE dodaję się - powielona
- BC) + te parę stopni wnoszone przez sam wzmacniacz operacyjny - i mamy
piękny generator
Zastanawiałem się po co tak wielkie wzmocnienie na Q3 (jest obciążony
źródłem prądowym) - tak (całkowicie amatorsko) proponowałbym zamianę
źródła prądowego (układ na Q5,Q4 R7 i R na zwykły rezystor (tak pi
razy oko - kilkaset ohm) albo dodanie lokalnego sprzężenie zwrotnego
przez wpięcie rezystora pomiędzy kolektor a bazę Q3 (wartości nie
potrafię oszacować ale pewnie wyjdzie w setkach kilo) , i wpięcie
równolegle do C1 rezystora żeby zredukować wzmocnienie stopnia na
wzmacniaczu operacyjnym. Przypuszczam jednak że te operacje dość
znacznie pogorszą dynamikę wzmacniacza
Nie jestem biegły w budowie końcówek mocy, więc moje sugestie należy
traktować z lekkim przymrużeniem oka. Osobiście, gdybym budował taki
wzmacniacz, "globalnego" sprzężenia zwrotnego użyłbym wyłącznie do
stabilizacji punktu pracy (przez wpięcie w pętle sprzężenia filtru RC o
dużej stałej czasowej), a wzmocnienie sygnału ustalił krótkimi,
lokalnymi pętlami.
Pozdrawiam
Grzegorz

Sun Feb 01, 2009 12:04 pm   

Hmmm... żeby poprawić działanie ... widziałem podobne konstrukcje,
więc tak zrobiłem ... myślałem, że chodzi o to, żeby zrobić takie
lokalne sprzężenie ujemne, które ograniczy wzbudzanie.


No właśnie... końcówka obraca sygnał, więc z plusa robi się minus ....
tak przynajmniej ja myślałem ;P...


OK, zrobie to później, ale co znaczy "wolniejszą" symulację?? Jeden
okres przebiegu wejściowego (1ms) czy może jeden okres przebiegu
"wzbudzonego" (2us), a może coś jeszcze innego??


Hmmm... chyba zaczynam łapać o co chodzi ... chcesz, żebym zrobił tak
jakby wzmacniacz odwracający na tym LM358, tylko sprzężenie zwrotne brał
z wyjścia? Czy po prostu zamienić wejścia? Bo to drugie w akcie
desperacji próbowałem, nie działało i nie miało prawa działać ...

Swoją drogą - to kiedyś się symulowało... potem coś zmieniłem, coś
jeszcze - i przestało.. i za Chiny ludowe nie potrafię tego odtworzyć...
na pewno wtedy kondensator C1 (1nF zamiast 100pF) odgrywał kluczową rolę
... no ale wtedy też miałem chyba większe wzmocnienie całości i może
to ratowało sprawę?? W sumie - mogę ustalić jakieś wzmocnienie większe,
takie będzie mi potrzebne, a głośność - będę regulować na wejściu.
Sprawdzę też czy pomoże, narazie napisz mi jakiej symulacji ode mnie
oczekujesz ...

Pozdrawiam
Konop

Sun Feb 01, 2009 12:12 pm   

Wzmocnienie mogę zwiększyć, w sumie w układzie będzie zwiększone ... Z
tym całkowaniem - nie jest to super całkowanie, skoro mamy tylko 100pF,
a poza tym - myślałem, że to dobrze, bo układ całkujący wykazuje się
powolnymi zmianami na wyjściu, więc nie powinien się tak wzbudzać! Poza
tym - ja tego sam nie wymyśliłem, tylko to "podpatrzyłem" w gotowych
rozwiązaniach .. wprawdzie tam nie było wzmacniaczy operacyjnych, ale
tak mi się to jakoś z efektem Millera kojarzyło ...
No ale OK, jak będę budować generator, to wiem jak się do tego zabrać ...


Wstępnie ograniczyć wzmocnienie mogę rezystorem R6 - zwiekszając go
nieco ... wiem, że to nienajlepsze wyjście, ale do symulacji wystarczy
.. a co ma dać zastąpienie źródła prądowego rezystorem??


Hmmm... a tak to się robi w prostych wzmacniaczach?? To nie ma być
super-hiper-audiofilski cud techniki ... tylko prościutki wzmacniacz
do byle jakich głośniczków ...

Pozdrawiam
Konop

Sun Feb 01, 2009 12:48 pm   

Hello Konop,

Sunday, February 1, 2009, 12:04:54 PM, you wrote:


Hmmm... Raczej wprowadza silne przesunięcie fazowe...

Ogólnie: za duże wzmocnienie - musi się wzbudzać.

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl
Spam: http://www.squadack.na.allegro.pl/

Sun Feb 01, 2009 1:05 pm   

Chodzi oczywiście o wzmocnienie poszczególnych stopni, a nie wypadkowe
(oczekiwane) wzmocnienie całości?? Bo póki co to pracuje jako wtórnik,
ale faktem jest, że są 2 stopnie o dużym wzmocnieniu...

Pozdrawiam
Konop

Sun Feb 01, 2009 1:12 pm   

Użytkownik "Konop" <konoppo@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:gm2ohb$l16$1@inews.gazeta.pl...

Spróbuj KA2206 - ma bootstrap, aplikację w układzie mostkowym.

Roman

Sun Feb 01, 2009 3:43 pm   

Konop wrote:



'z wieksza rozdzielczoscia czasowa' , tzn. tak zebys widzial 'krok po kroku'
jak zaczyna sie toto wzbudzac :)


zrob te koncowke mocy nieodwracajaca a pozniej tak, zeby ta lm'ka brala
sprzezenie ujemne (na wejscie odwracajace) z wyjscia wzmacniacza.

powinno wystarczyc.


--
--

Sun Feb 01, 2009 3:48 pm   

Konop wrote:


j.w. to zamiast koncowki mocy z jakimis cudami mozesz uzyc po prostu prostej
komplementarnej pary, z ew. niewielkim offsetem i silne sprzezenie zwrotne
calosci. wzmacniacz op. ma dosc duze wzmocnienie zeby 'skorygowac'
nieliniowosc tranzystorow bipolarnych.

ew. uzyj po prostu mosfetow na wyjsciu, co uprosci uklad.
--
--

Sun Feb 01, 2009 4:19 pm   

Piotr Curious Gluszenia Slawinski pisze:

Widze, że masz wiele pomysłów na naprawienie całości, za którymi ja
niestety nie nadążam ;P... A znasz jakieś łatwodostępne MOSFETy, którymi
można sterować przy tak niskich napięciach?? Żeby jeszcze były w miare
"komplementarne" ... A co do wzmacniacza nieodwracającego - problem
jest taki, że ten LM nie jest rail-to-rail... I ma duże ograniczenie
napięcia wyjściowego od strony plusa.. Dlatego eliminuje to tym układem
z tranzystorem Q3 który przy okazji niestety też obraca fazę...

Ale po kolei - udało mi się coś zdziałać:
Wszystko opisałem na tej stronie:
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/wzmacniacz.html
(przewiń na dół)...

Więc możesz to tam przeczytać od razu oglądając schematy, albo tutaj
... Wszystko jedno ...

Więc zgodnie z zaleceniami wprowadziłem kilka poprawek. Po pierwsze -
zwiększenie wzmocnienia całości, usunięcie nieszczęsnego kondensatora C1
100pF. Spowodowało to, że wzmacniacz przestał się wzbudzać, przynajmniej
na częstotliwości 1kHz. Dla wyższych było gorzej... poza tym - pojawiły
się pewne zniekształcenia
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/schemat1.gif

Drugim etapem było dodanie rezystora R9 między B-C tranzystora Q3.
Wyeliminowało to pewne dodatkowe zniekształcenia, ale niestety, okazało
się, że wartość tego rezystora powinna być różna dla różnych
częstotliwości.
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/schemat2.gif

No więc coś trzeba było z tym zrobić .. rezystor o rezystancji
zależnej od częstotliwości najłatwiej zastąpić kondensatorem .. Trochę
się tego obawiałem ze względu na przesunięcie fazowe... no ale
spróbowałem i działa dobrze . Oto schemat:
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/schemat3.gif

Na koniec - dodałem mały BassBoost ... a raczej TrebleKiller .. R10
i C2 są odpowiedzialne za zmniejszenie wzmocnienia dla wyższych
częstotliwości.
http://www.konopacki.internetdsl.pl/pk/misc/wzmacniacz/schemat4.gif

Niby działa dobrze dla wszystkich częstotliwości z pasma akustycznego...
Parametry by mi odpowiadały... Moje obawy wzbudza jednak pewna mała
rzecz - czy ten układ nie będzie zbyt wrażliwy na zmianę parametru Beta
tranzystora Q3?? Trochę się obawiam, że ten układ wokół tranzystora nie
jest zbyt pewny :/.. Więc nie wiem, co poradzisz?? Zmienić strukturę
tego układu na jakiś prostszy, czy może zostawić tak jak jest i niech
śmiga?? Nie ukrywam, że uproszczenie układu poprzez wywalenie jednego
stopnia, zastosowanie MOSFETów i redukcję całego sterowania byłoby mi na
rękę, ale chciałbym po prostu złożyć to z części dostępnych w okolicy
...

Pozdrawiam
Konop

Sun Feb 01, 2009 9:05 pm   

Konop pisze:


Źle się wyraziłem - to powyżej to nie sugerowana lista zmian tylko
(przypuszczalna) przyczyna wzbudzania się wzmacniacza
W żadnym razie nie sugeruję zwiększania wzmocnienia!!! Wręcz przeciwnie
- uważam że jest ono zbyt duże. W uproszczeniu - twój wzmacniacz składa
się z 3 stopni:
1) Wzmacniacz operacyjny połączony w układzie całkującym. Ze względu na
bardzo małą wartość stałej czasowej układu C1R3 (jakieś uS) dla sygnałów
akustycznych będzie się zachowywał prawie jak wzmacniacz z otwartą pętlą
- gigantyczne wzmocnienie napięciowe które bardzo szybko spada z
częstotliwością i duże przesunięcia fazowe.
2) Wzmacniacz na tranzystorze Q3 i źródle prądowym Q4-Q5. Znowu - bardzo
duże wzmocnienie napięciowe (i zniekształcenia), ohydna charakterystyka
częstotliwościowa.
3) Wzmacniacz mocy na Q1 Q2 - wzmocnienie napięciowe 1, stabilne w dużym
zakresie częstotliwości.

Gdyby to było wszystko - miałbyś "wzmacniacz" który bardzo gwałtownie
reaguje na napięcia wejściowe (i szum i zmiany temperatury i białe
myszki) skacząc od napięcia min do max. Dlatego całość została zamknięta
w pętali ujemnego sprzężenia zwrotnego ("drut" z wyjścia na pin "+"
wzmacniacza operacyjnego) która powinna wszystko wyrównać. Niestety -
opóźnienia wprowadzana przez poszczególne stopnie powodują że dla
pewnego zakresu częstotliwości sygnał zostaje odwrócony w fazie
(przesunięty o pół okresu) i, w zamierzeniu, ujemne sprzężenie zwrotne
robi się dodatnie. A że skaskadowane stopnie 1 i 2 mają w sumie
olbrzymie wzmocnienie - zaczyna "gwizdać". Po prostu budując taki
wzmacniacz nie możesz się ograniczyć do "całości" - musisz zadbać
również o poprawną prace każdego podukładu.



Zredukować wzmocnienie - choć trzeba przyznać że to niezbyt skuteczne.
Lepiej np. źródło prądowe podmienić na rezystor 1k, a od emitera do
"minusa" dać rezystor 200 ohm - to spowoduje że wzmocnienie drugiego
stopnia spadnie do 5 a przy okazji polepszyć się liniowość.

Cóż - kombinuj dalej Przy odrobinie szczęścia i cierpliwości
doprowadzisz ten wzmacniacz do działania.
Pozdrawiam
GRG

Sun Feb 01, 2009 10:06 pm   

Użytkownik "Konop" <konoppo@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:gm2ohb$l16$1@inews.gazeta.pl...

Może to symulacja się wzbudza, a nie realny układ... )
Ja cyfrowy jestem a nie analogowy, więc wykorzystałbym, gotowy scalak.
Ot, lenistwo....

Feromon

Sun Feb 01, 2009 10:08 pm   

Wepnij R2 pomiędzy wyjście, a wejście odwracające. Ewentualnie jeszcze
usuń ten kondensator 100 pF.

Mon Feb 02, 2009 2:41 pm   

Użytkownik "Konop" <konoppo@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:gm2ohb$l16$1@inews.gazeta.pl...


TDA7231 lub podobny i nie utrudniaj sobie życia...

e.