Maksymalna amplituda na wyjściu wzmacniacza-straty.

We wzmacniaczu mocy audio którego męczę mam zasilanie +-38V. Pod pełnym obciążeniem(sinus 1kHz) kiedy na wyjściu na oscyloskopie zaczyna pojawiać się prostokąt napięcie zasilania spada do +-35V. Tranzystorów wyjściowych jest jedna para, nie ma żadnych rezystorów emiterowych. Przy tym pełnym wysterowaniu maksymalna amplituda przebiegu sinusoidalnego na wyjściu wynosi 27,5V.
Tranzystory wyjściowe mają Ucesat =3V, gdzie więc podziało się 4,5V?
Początkowo wydawało mi się, że tranzystory wyjściowe nie są w pełni wysterowane i to sterujace podają prostokąt, ale podłaczyłem wzmacniacz estradowy z 3 parami takich samych tranzystorów na wyjściu(teraz dochodzą emiterowe, ale to niewielki spadek) i zasilaniu +-42V i maskymalna amplituda neizniekształconego sinusa wyniosła 28V.
Czy może mi ktoś w takim razie wytłumaczyć gdzie ukrywa się zagubione napięcie?
Nie chce mi się wierzyć by porządnie zaprojektownay i wykonany wzmacniacz nie był w stanie całkowicie wysterować tranzystów końcowych, chyba, że jest w tym jakiś ukryty sens?

pozdrawiam

Jeżeli zasilanie pod pełnym obciążeniem wynosi +35V i -35V względem masy, to powinieneś oczekiwać amplitudy (czyli od wierzchołka górnej połówki sinusoidy do wierzchołka dolnej połówki sinusoidy) 70V minus spadki napęcia na dwóch tranzystorach (załóżmy te 2*3V-6V)
Więc coś nie bardzo z pomiarem.
Czy oscyloskop mierzy prawidłowo ? Może masz sondę z dzielnikiem ?

Moderowany przez Mirek Z.:

Czy kolega potrafi odróżnić amplitudę przebiegu od wartości międzyszczytowej?
Regulamin p.3.1.11.

Moderator słusznie zauważył nie mylmy amplitudy od amplitudy(wartości )międzyszczytowej.

Oscyloskop mierzy prawidłowo, a sonda to w moim przypadku "sonda studencka" czyli dwa kable z krokodylkami:D

Nikt nie poradzi?

Pokaż schemat, a wtedy będziemy mogli oszacować napięcie nasycenia.

Oto schemat: https://obrazki.elektroda.pl/9109005300_1315644667.jpg

Jednak i tak zastanawam się dlaczego w fabrycznym dobrym wzmacnaiczu też taki spadek.

Bez bootstrapu ( C5) układ jest w stanie dać maksymalnie



$$ Iwy_{max} = \frac{Uzas - 2Ube}{\frac{R10+R11+R13}{\beta+1}+R24+RL}$$

Przykładowo dla Vzas = 35V; Ube = 0.7V; β = 1.5K; + RL = 8Ω
Obliczamy Iwy_max = 3A

Uwy_max = Iwy_max * RL = 24V

Z kondensatorem C5

Iwy_max ≈ (Uzas - 2Ube) / ( R13/(β+1) + R24 + RL) = 3.9A

Uwy_max = 3.9A * 8Ω = 31.2V

Piszesz, ze nie masz rezystorów emiterowych ( zaraz ten wzmacniacz padnie ), po czym podajesz schemat na których one sa , bez żadnych wartości, czy danych zastosowanych elementów i ich pochodzenia i oczekujesz wróżenia z fusów... Przykładowo na nowoczesnych japońskich tranzystorach ten wzmacniacz zachowa sie radykalnie inaczej niz na podróbkach przestarzałych 2N..., lub BD...
Dla mnie dyskusja bezcelowa, jeśli autor nie zapozna sie z elementarną wiedza na temat budowy i zasady działania wzmacniaczy m.cz.

spis wartosci(na schemacie jest więcej elementów lecz proszę na to nie zważać)

Teraz co do pomiaru. Wykonywałem go na obciążeniu rezystorowym 3,3Ohm.

jony:
Liczymy maksymalny prąd do jakiego zostaną wysterowane tranzystory wyjściowe przez układ sterujacy?
Nie potrafię dojśc do twojego wyniku z wartościami podanymi na obrazku poniżej.
1) Dlaczego β = 1.5K ? czy K to kilo-tysiąc? bo jest to wielka litera więc nie jestem pewien. Czy wyszło to z pomnożenia wzmocnienia wyjściwoego i sterujacego?
2) 2*Ube jest to spadek na wyjściowym i sterujacym?
3) Dlaczego jest dzielone R10, R11, R13 przez B+1? Opór przez wzmocnienie?
4) W drugim wzorze z bootstrapem dodajesz RL, a w pierwszym nie, czy tak powinno być?
5) W bootstrapie chodzi o zwiększenie rezystancji wejściowej - czyli mniejszy prąd bazy? zespolu tranzystorów T8 T10 i T9 T11? i spowodowanie większego wysterowania?
6)Czy mógłbym zmniejszyć R13 i R17? Chodzi tu pewnie o wprowadzenie tłumienia, żeby się nie sprzęgał? Ale czy do 100Ohm można by zejść?

andrzej lukaszewicz:
1)Nie było rezystorów emiterowych, wiem że wyrównują prądy tr. wyjsciowych, ale czy sa potrzebne jeśli jest 1 para tranzystorów? wyrównają prądy w obu gałęziach? Czy chodzi o s.zw?
2) Faktyczne zapomniałem o elementach, ale napisałem jakie Uce sat mają wyjściowe. Choć właściwie przecież żeby liczyć ich wysterowanie nie trzeba tego znać. Fakt moja wina.
3) Wiem że są dobre japońskie tranzystory np komplementarne 2sc5200 i 2sa1943 i inne, o dużym i stałym wzmocnieniu w funkcji prądu wyjściowego, jednak Ucesat mają podobne.

Chciałem się dowiedzieć czy jest możliwe zbudowanie takiego wzmacniacza który może na wyjście podać napięcie Uzas- Ucesat- Iwyj*Remiterowy?
Bo przecież chodzi tylko o wysterowanie odpowiednio wyjściowych.

kimofranek napisał:

Liczymy maksymalny prąd do jakiego zostaną wysterowane tranzystory wyjściowe przez układ sterujacy?

Jest to maksymalny prąd jaki może popłynąć przez obciązenie.

kimofranek napisał:

1) Dlaczego β = 1.5K ? czy K to kilo-tysiąc? bo jest to wielka litera więc nie jestem pewien. Czy wyszło to z pomnożenia wzmocnienia wyjściwoego i sterujacego?

β = 1.5K = 1500
β to wzmocnienie prądowe T10 razy T8 bo tranzystory te tworzą układ Darlington.

I przyjąłem do obliczeń takie wartości
β = β10 * β8 = 30 * 50 = 1500 = 1.5k

kimofranek napisał:

2) 2*Ube jest to spadek na wyjściowym i sterujacym?

Ube to napięcie między baza a emiterem.
A że mamy dwa tranzystory to i mamy dwa spadki Ube

kimofranek napisał:

3) Dlaczego jest dzielone R10, R11, R13 przez B+1? Opór przez wzmocnienie?

Bo stopień wyjściowy pracuje w układzie wtórnika emiterowego.
A we wtórniku rezystory w bazie "widziane" są od strony emitera jako beta razy mniejsze (beta + 1 dokładnie).

Albo na odwrót, rezystory z emitera widziane są w bazie jako beta+1 razy większy.
A więc maksymalny prąd bazy bez C5 wynosi:

$$ Ib_{T8} = \frac{Uzas - 2Ube}{R10+R11+R13 + (\beta+1)* (R24+RL)}$$

kimofranek napisał:

4) W drugim wzorze z bootstrapem dodajesz RL, a w pierwszym nie, czy tak powinno być?

Zapomniałem o RL i tyle.

Wzór poprawiony.

kimofranek napisał:

5) W bootstrapie chodzi o zwiększenie rezystancji wejściowej - czyli mniejszy prąd bazy? zespolu tranzystorów T8 T10 i T9 T11? i spowodowanie większego wysterowania?

Bootstrap zapewnia stałe napięcie na R11 dzięki temu maksymalny prąd bazy T8 zwiększa się do
Ib_max = Uzas/(R10 + R11) = 35V/4K = 9.4mA
I nie zależy od obciążenia.

kimofranek napisał:

6)Czy mógłbym zmniejszyć R13 i R17? Chodzi tu pewnie o wprowadzenie tłumienia, żeby się nie sprzęgał? Ale czy do 100Ohm można by zejść?

Można

kimofranek napisał:

1)Nie było rezystorów emiterowych, wiem że wyrównują prądy tr. wyjsciowych, ale czy sa potrzebne jeśli jest 1 para tranzystorów? wyrównają prądy w obu gałęziach? Czy chodzi o s.zw?

Te rezystory są konieczne, one ustalają prąd spoczynkowy i dbają też o stabilność termiczną .

kimofranek napisał:

Chciałem się dowiedzieć czy jest możliwe zbudowanie takiego wzmacniacza który może na wyjście podać napięcie Uzas- Ucesat- Iwyj*Remiterowy?
Bo przecież chodzi tylko o wysterowanie odpowiednio wyjściowych.

Można, ale nie jest to takie proste dlatego się tego często nie robi.

kimofranek napisał:

Teraz co do pomiaru. Wykonywałem go na obciążeniu rezystorowym 3,3Ohm.

Ten wzmacniacz nie nadaje się do tak małych obciążeń.
Wtedy nawet z bootsrapem napięcie wyjściowe będzie w okolicy
Uwy = Ib_max * β * RL = 9.4mA * 1k * 3.3Ω = 31V
Ale to pobożne życzenie, wystarczy rzut oka do noty tranzystorów i się okaże że dla prądów w okolicy 10A wzmocnienie prądowe T10 będzie w okolicy 10
http://elenota.pl/pdf/ON_Semiconductor/2n3055a-d.pdf
Podobnie będzie z T8.
No i z twoich pomiarów wynika że twoje tranzystory miały wzmocnienia na poziomie 8.4A/9.4mA = 894

I dlatego by wystartować tak niskie obciązenie musisz dołożyć tranzystorów.

I może zainwestuj w jakąś książkę o wzmacniaczach audio?

kimofranek napisał:

)Nie było rezystorów emiterowych, wiem że wyrównują prądy tr. wyjsciowych, ale czy sa potrzebne jeśli jest 1 para tranzystorów? wyrównają prądy w obu gałęziach? Czy chodzi o s.zw?

Re nie służa tylko do wyrównywania prądów przy kilku tranzystorach wyj. , ale przede wszystkim stabilizuja prąd spoczynkowy stopnia końcowego i zabezpieczaja przed niekontrolowanym wzrostem tego prądu wraz z ze spadkiem nap. przewodzenia złącza BE w stosunku do temperatury.

Podane w spisie tranzystory to "tłuki " nadające sie dzisiaj tylko stabilizatora liniowego. Beznadziejne pasmo przenoszenia i wzmocnienie wymagaja zastosowania jeszcze jednego stopnia sterującego , co z reszta zauważył kolega jony...
Parametr Uce sat zależny jest wybitnie od wartości wzmocnienia prądowego( i zawsze jest podawany w katalogach dla określonej wartości stosunku Ib i Ic). Stąd przy niskim Uce sat bedzie małe wzmocnienie ( i w konsekwencji wzmacniacz nie bedzie dobrze wysterowany), lub przy większym wzmocnieniu duże Uce sat....