Custom CFA pojačalo - pomoć

[dadod]

Slew rate je pojave kad pojacalo radi s velikim signalom na ulazu i amp ulazi u nelinearni rezim, nema direktne veze s sirinom pojasa i vremenom uspona (rise time) koje je vezano s niskim signalom i linearnim rezimom.
Slew rate se simulira i mjeri tako da se na ulaz posalje kvadratni signal s kratkim usponom i padom i na izlazu se mjeri vrijeme od 10% do 90% signala. Slew rate je taj napon podjeljen s vremenom u micro sekundama.
Nauciti koristiti Spice ili LTSpice potrebno je znati teoriju kao podlogu za razumjeti, mozes pogledati o LTSpice ovdje:
https://www.diyaudio.com/forums/softwar ... anced.html" target="_blank" target="_blank" target="_blank

[vilim]

"dadod", Slew rate je pojave kad pojacalo radi s velikim signalom na ulazu i amp ulazi u nelinearni rezim, nema direktne veze s sirinom pojasa i vremenom uspona (rise time) koje je vezano s niskim signalom i linearnim rezimom.
Slew rate se simulira i mjeri tako da se na ulaz posalje kvadratni signal s kratkim usponom i padom i na izlazu se mjeri vrijeme od 10% do 90% signala. Slew rate je taj napon podjeljen s vremenom u micro sekundama.
Nauciti koristiti Spice ili LTSpice potrebno je znati teoriju kao podlogu za razumjeti, mozes pogledati o LTSpice ovdje:

Kvalitetu izgrađenih linearnih pojačala opisujemo nizom parametara koje utvrđujemo mjerenjem kao što su snaga, širina frekvencijskog pojasa rada , izobličenja harmonijska, intermodulaciona, ulazno izlazni otpor pojačala, damping faktor, brzina porasta izlaznog sinusnog signala. Navedena ispitivanja provode se jednim definiranim valnim oblikom funkcije sinus ili kosinus ulaznog signala za ustaljeno periodičko stanje.
Impulsna pojačala koja su taj naziv dobila u vrijeme kada je krenula proizvodnja radarskih uređaja u mnogome se razlikuju u svojoj električkoj topologiji jer uzimaju u obzir i vrijeme zadržavanja signala prilikom prolaska kroz pojačalo. Dinamičko ispitivanje pojačala može se provesti na dva načina a) uspoređuju se valni oblici izlazne i ulazne veličine u ovisnosti o vremenu i b) ispituje se spektar izlazne veličine u odnosu na spektar ulazne veličine za isti valni oblik.
Brzina uspostave izlaznog napona (slew rate) mjeri se za standarnu sinusnu pobudu a ne za impulsnu i daje u V/mikrosek i u popularnim HI-FI knjigama daje se samo izraz SR= 2(pi) x Uizl(max) x f bez izvođenja ali se naglašava kako izgleda ulazni signal u(t) = Umax sinwt. Ako zamislimo sinusoidu vršne vrijednosti npr 10V , 20Hz i isto takvu ali frekvencije 20kHz tada nagib tangente daje brzinu porasta , dakle ovisi o frekvenciji, a nagib tangente jest geometrijska interpretacija prve derivacije ulaznog signala. Koji ćemo napon odabrati prilikom izračuna ??, uzimamo upravo iznos vršne vrijednosti sinusnog napona za deklariranu izlaznu snagu. Tvrdnja da pojačalo radi s velikim signalom i ulazi u nelinernost prijenosne funkcije pojačala ne stoji jer mi radimo s linearnim pojačalima i nema govora o nelinearnom režimu . Druga netočnost jest da slew rate ne ovisi o propusnosti pojačala??, što ako pojačalo ne može prenijeti signale frekvencije iznad 15kHz kao npr Krklecova pojačala koja se guše iznad 12 kHz . Kod impulsnih pojačala dajemo upravo jednu kratku pravokutnu pobudu gdje prednji brid daje step porast i mjerimo vrijeme porasta tr (10 -90%) i nakon toga imamo vrijeme step pada i mjerimo vrijeme pada (90 - 10%). Analiza rada pojačala kod impulsne pobude je daleko složenija jer tu se izračunava vrijeme porasta, nadvišenje, ravni dio , step padajući dio, zakašnjenje ili zadržavanje impulsa. Vrlo složeni matematički izrazi se na kraju daju u praktično prihvatljivom obliku i u svim tim izrazima vrijeme porasta impulsa koje spominješ je obrnuto proporcionalno gornjoj graničnoj frekvenciji pojačala , dakle ne stoji tvrdnja kako gornja granična frekvencija nije u igri !!!

[dadod]

Vilim, ne zelim diskutirati o tome jer to obicno ne vodi nicemu korisnom. Ono sto sam napisao je tocno, a ti malo bolje prouci sto je slew rate.

Ovo je iz Bob Cordell power amps knjige:
Slew Rate
Slew rate is a measure of how fast the output voltage of the amplifier can change under
large-signal conditions. It is specified in volts per microsecond. Slew rate is an indicator
of how well an amplifier can respond to high-level transient program content. A less
capable amplifier might have a slew rate of 5 V/μs, whereas a really high-performance
amplifier might have a slew rate on the order of 50 to 300 V/μs. For a given type of
program material, a higher-power amplifier needs to have a higher slew rate to do as
well as a lower-power amplifier, since its voltage swings will be larger. A 100-W amplifier
driving a loudspeaker whose efficiency is 85 dB will need to have 3.16 times the
amount of slew rate capability as a 10-W amplifier driving a 95-dB speaker to the same
sound pressure level.
As a point of reference, the maximum voltage rate of change of a 20-kHz sine wave
is 0.125 V/μs per volt peak. This means that a 100-W amplifier that produces a level of
40-V peak at 20 kHz must have a slew rate of at least 5 V/μs. In practice a much larger
value is desirable for low-distortion performance on high-frequency program content.
Although technically imprecise, the rate of change of a signal is often referred to its slew
rate for convenience.

[mbr]

Super, hvala!
Zapeli ste na SR, no ima i drugih stvari koje me zanimaju...

Najbitnije mi je da je pojačalo stabilno, iako ču koristiti neke zaštite, ne želim da mi spali zvučnike, iz bilo kojeg razloga.
SR mi u toj naumi nije bitan.

Ako ne budem bio siguran u to da je pojačalo stabilno napravit ču već neko drugo koje jest sigurno i ispitano. Ima CFA pojačalo u Marantz PM6004/5/6 modelima čiju shemu imam a i po simulaciji je vrlo dobro.
Imam i Eliotov P3A i P101 kao i Borin Techno. No i dalje je najslađe kad si nešto napraviš sam.

Ovo je zadnji mod pojačala i vrijednosti koje sam dobio.
Po simulaciji THD je oko 0.015%.
Ima malo ringanja na kvadratu samo na negativnoj polu periodi no to mogu skoro ubiti sa stavljanjem konda od 33pF na feedback otpornik od 560 ohma.
Dodouše pročitao sam da se ne preporuča stavljati kondezator na feedback otpornik kod CFA pojačala jer se sa snižavanjem tog otpora gubi na stabilnosti, što se dešava na višim frekvencijama.
Pa sad ga ti znaj...
Nazahebavo sam se sa simulacijom jer dosta modela koje sam našao radi probleme, pa čak i ovi koje trenutno imam.

[dadod]

Super, hvala!
Zapeli ste na SR, no ima i drugih stvari koje me zanimaju...

Nitko nije zapeo za SR, a nije bas pristojno tako se obracati kad netko pokusava pomoci.
U prilogu dva plota, output impedance i PSRR.

[Schultz]

Nitko nije zapeo za SR, a nije bas pristojno tako se obracati kad netko pokusava pomoci.

Ne biti osjetljiv.
Nije pristojno niti patronizirati niti obraćati se sa visoka, naime....

[mbr]

Nije mi namjera bila da budem nepristojan, te mislim da nisam bio, no isprika svima uvrijeđenima.
Namjera je bila da idemo dalje sa ostalim parametrima.
Za SR dobivam od 70 do 170. Imam problema sa modelima pa mi transient simulacije malo rade pa malo ne rade. To ču poslije mjeriti i simulirati sa nekim drugim modelima.

@dadod - zahvaljujem na simulacijama.
Može malo objašnjenje rezultata i što je cilj dobiti? Tj. kako da odredim što je dobro a što nije?

Ako nije problem da mi zazipaš te .asc fajlove i staviš ovdje da proučim sam kako si ih točno dobio?

Hvala!

[dadod]

Za izlaznu imedanciju umjesto 8R load postavi strujni izvor i definiraj ovako:

current load.jpg

Plot output napon i podjeli s tim strujnim izvorom, vidi se na tom plotu

Za PSRR vidis dodani naposki izvor u + napajanju koji definiras ovako:
Plot 1/output napon

PSRR.jpg

Sto je izlazna impedancija niza u cijelom audio podrucju to bolje.
Sto je SRR veci i pokriva vece audio podrucje to bolje.

[mbr]

Zahvaljujem!
Isprobam pa se javim!

[mbr]

Svima sve najbolje povodom (prošlih) blagdana! Nadam se da će nam 2021. biti puno ljepša nego 2020.

@dadod: Isprobavao sam što si rekao ali ne mogu dobiti onako niske vrijednosti za impedanciju kako ih ti dobiješ. Pa PSSR nisam išao na kraju isprobavati, to ću uskoro.
Ako nije problem da mi okačiš kao zip svoj .asc file? Shemu sam unaprijedio, na testnoj pločici je više-manje kakva je u asc fajlu. Novi asc fajl je okačen.

Ringanja ima jako malo i najvj. bi ga skroz maknuo da povećam ulazni kond. na 220pF.
Uređaj sam doradio, maknuo dva prednja tranzistora i stavio 2EF kao izlaz, simulacija daje skoro 10x manji THD sa tim izmjenama. Isprobavao sam i sa 3EF no činilo mi se da temp. stabilizacija ne radi baš kako spada. Stvar radi danima na stolu pa je vrijeme za PCB, koji sam napokon uspio završiti do kraja u ovoj ludnici sa potresima. Isto tako sam dodao po dva izlazna tranzistora. Nije da će mi trebati jer će stvar raditi na ±40VDC no neka se nađe. Pločica je 200x61mm i ide na hladnjak 200x90x30, za 60-80W bi trebalo biti dovoljno. Ignorirati smd komponente za otpornike, nemam 3d modele za stojeće otpornike.