Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Stopień końcowy wzmacniacza- npn-pnp

mkmar 15 Sty 2005 14:58 10985 33
  • #1 15 Sty 2005 14:58
    mkmar
    Poziom 10  

    Witam
    Może trochę teorii- chodzi o to jaka jest różnica we właściwościach i jakości wzmacniaczach w których w stopniu końcowym pracują parowane tranzystory mocy NPN i PNP, w stosunku do stopnia w którym zastosuje się tylko tranzystory np. NPN, a chodzi o to że mam problem ze sparowaniem właśnie tranzystorów npn-pnp.

    Pozdrawiam

    0 29
  • #2 15 Sty 2005 16:20
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Końcówki z parą PNP-NPN są w pełni symetryczne dla obu połówek przebiegu.

    Co do samego parowania - nie należy przesadzać z identycznością na przykład wzmocnień. Tranzystory w końcówce pracują w układzie wtórnika emiterowego i ten układ nie jest aż tak wrażliwy na różnice jak inne.

    RoMan

    0
  • #3 15 Sty 2005 17:14
    janek11389
    Poziom 42  

    Witam! Kolega Romek ma racje, różnica może być, tylko żeby te tranzystory w ogóle miały jakąś przyzwoitą betę, no, bo jak to będzie miało 6 no to nic nie warte, a jeżeli zastosujesz same NPN, to różnica będzie taka, że zawsze jedna z połówek sinusoidy będzie wcześniej obcinana, a przy NPN i PNP idzie to zawsze równo.
    Pozdrawiam
    Ps. A tak w ogóle to się dziwie, dla czego jeszcze nikt nie rzucił schematu gdzie w stopniu prądowym, pracowałyby same tranzystory z kanałem P one zawsze maja bardzo duże wzmocnienie, można by w ciemno je wkładać.

    0
  • #4 15 Sty 2005 19:30
    mkmar
    Poziom 10  

    Witam

    W moim wzmacniaczu na wyjściu pracują Darlingtony
    a tu ciężko jest dobrać chociaż zbliżone pary
    a sprawdziłem już dużo egzemplarzy (wzmocnienie jest iloczynem
    wzmocnienia składowych tranzystorów - więc rozbieżności rosną),
    do tego układ mojego wzmacniacza nie jest klasyczny i w efekcie
    nawet małe rozbieżności we wzmocnieniu tranzystorów
    skutkują trudnościami w ustawieniu prądu spoczynkowego. (oryginalne tranzystory były idealnie dobrane co do jednego punktu)
    Jeśli dobrze myślę to zastosowanie na wyjściu takich samych tranzystorów
    np. NPN powinno dać lepsze efekty (mniejsze zniekształcenia) gdyż przecież
    tranzystory npn i pnp nawet parowane różnią się i to znacznie charakterystykami,
    pojemnościami, szybkością itp. itp..
    Więc jeśli w miejsce Darlingtona PNP wstawię NPN oczywiście zamieniając
    kolektor z emiterem to czy bez zmian w stopniu sterującym to będzie pracowało.

    Pozdrawiam

    0
  • #5 15 Sty 2005 19:49
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Problem z dobieranim pradu spoczynkowego przy darlingtonach polega na czym innym.Jak wiecie, jest to dwa tranzystory, sterujący, i końcowy, sa umieszczone na jednej strikturze, zatem zmiany temperatury struktury trnzystora mocy zmieniają prąd spoczynowy (zwiększają), a to z kolei zwiększa prąd spoczynkowy
    tranzystorów końcowch....i tak w kółko.
    Brak symetri wynika , według mnie z prymitywności układu tego wzmaniacza.
    jk

    0
  • #6 15 Sty 2005 20:58
    -RoMan-
    Poziom 42  

    mkmar napisał:
    W moim wzmacniaczu na wyjściu pracują Darlingtony
    a tu ciężko jest dobrać chociaż zbliżone pary

    [...]

    Więc jeśli w miejsce Darlingtona PNP wstawię NPN oczywiście zamieniając
    kolektor z emiterem to czy bez zmian w stopniu sterującym to będzie pracowało.


    Z całym szacunkiem - nie da się wprost zamienić Darlingtona PNP na Darlingtona NPN zamieniając kolektor z emiterem. W końcówce tranzystory pracują w układzie wtórnika. Wpakowanie w dolną gałąź układu ze wspólnym emiterem zamiast wspólnym kolektorem to jeden z najgł^H^Hdziwaczniejszysz pomysłów o jakim ostatnio słyszałem. Moją reakcję na ten pomysł pokazuje avatar obok.
    Zastrzeżenie: mam nadzieję, że nie mylisz układu zastępczego tranzystora PNP zbudowanego na sterującym PNP i końcowym NPN z układem Darlingtona.

    Co do stabilności temperaturowej - nie ma zależności pomiędzy współczynnikiem temperaturowym napięcia Ube a wzmocnieniem tranzystora. Stabilność temperaturową zapewnia się poprzez umieszczenie elementu o takim samym współczynniku temperaturowym jak najbliżej tranzystorów, których temperatura ma wpływ na prąd spoczynkowy.
    Jeśli w stopniu końcowy uzywasz pary darlingtonów, to tranzystor (bo zazwyczaj na tranzystorze robi się czujnik temperatury) musisz umieścić na tym samym radiatorzxe, co tranzystory końcowe. Jeśli zamiast Darlingtonów składasz układy zastępcze, to trzeba pamiętać, że rezystory emiterowe w takim przypadku łączy się tak, jakby układ _obu_ tranzystorów traktować jako jeden tranzystor. Dość powszechnym błędem w tym przypadku jest wstawianie rezystorów emiterowych tylko do tranzystorów mocy. Musiałbym to narysować, żeby było jasne, o co chodzi a bardzo mi się nie chce ;)

    Bez schematu nie podejmę się dyskusji w tej sprawie - podejrzewam jednak błąd konstrukcyjny. Zwalanie na nierówność wzmocnienia jest tylko wymówką.

    RoMan

    0
  • #7 15 Sty 2005 21:48
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Kilka razy przymierzałem sie do darlingtonów, i za kazdym razem ponosił ten układ porażke z klasycznym...
    Dziś, tranzystory MOSFET, sa tak tanie, i dostepne, że jesli nie macie wyjścia, to zastosujcie mosfet, zamiast darlingtonów.
    jk

    0
  • #8 15 Sty 2005 23:39
    -RoMan-
    Poziom 42  

    MOSFETy są bardzo fajne, ale mają dwie poważne wady:
    1. Ciężko o MOSFETy komplementarne.
    2. Problem z zasilaniem bramek i przeładowywaniem potężnych ładunków.

    Przez długie lata zamiast Darlingtonów, które z samej zasady mi się nie podobają, używałem układów zastępczych tranzystorów, czyli jako NPN tranzystor NPN mniejszej mocy łączony z PNP dużej mocy. Daje to bardzo dobry efekt właśnie związany ze stabilnością temperaturową. W takim przypadku tranzystor ustalający punkt pracy łączy się termicznie z tranzystorami mniejszej mocy na małym radiatorze. I to Ube tranzystorów mniejszej mocy decyduje wtedy o punkcie pracy.

    Natłukłem chyba kilkanaście sztuk wzmacniaczy opartych na tym rozwiązaniu - w górnej gałęzi BD139 i BDX18, w dolnej BD140 i 2N3055, jako 'czujnik' BD135 i na pojedynczych BDX18/2N3055 na solidnym radiatorze dawało się wycisnąć 80-100W mocy ciągłej.

    Zaletą tego układu jest to, że tranzystory mocy pracują w bardzo silnym, lokalnym sprzężeniu zwrotnym, spadek napięcia Ube jest znacznie niższy i mniej zależny od obciążenia niż w Darlingtonach a i Ucesat maleje do wartości zupełnie przyzwoitych bez potrzeby znęcania się nad tranzystorami ;)

    RoMan

    0
  • #10 16 Sty 2005 00:02
    -RoMan-
    Poziom 42  

    To jest mocno uproszczone ale właśnie o to chodzi co do samej zasady.

    RoMan

    0
  • #11 16 Sty 2005 00:09
    janek11389
    Poziom 42  

    Witam! Tak przypuszczałem, że o tym mówisz, czytałem o tym, jest to najlepsze rozwiązanie, ale w europie się nie przyjęło, ale zrobiłem kilka końcówek w ten sposób, chodzą do dzisiaj, podoba mi się to, że względu na odprowadzanie ciepła, nie trzeba stosować miki, no, ale radiator trzeba od izolować.
    Pozdrawiam

    0
  • #12 16 Sty 2005 00:20
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Ależ trzeba izolować! Tak, jak pisałem wcześniej - układ jest stabilniejszy temperaturowo ale rezystory nadal obowiązują.
    Schemat przez Ciebie namalowany jest uproszczeniem i to dużym.

    Jak znajdę chwilkę czasu, to namaluję schemat.

    RoMan

    0
  • #13 16 Sty 2005 00:22
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Nie raz na tym forum próbowałem wytłumaczyc , a czasami wybijać z głowy niektórym "fachowcom" komplementaryzm, np IRFP 240/IRFP9240,...
    bo IRFP 240 ma całkowicie inne parametry techiczne niż 9240, i bardziej bliski do niego jest Irfp 450, a ceny ich sa niewiele wyższe od darlingtonów...
    Kwestia przeładowywania ich pojemności , jest niczym w stosunku do prądowego sterowania tranzystorów bipolarnych, i problemów z tym związanych...
    Te tranzystory (seria IRFP) ma jedna wadę, a mianowicie , wysokie napięcia sterujące...ale te same problemy tyczą konstrukcji z tranzystorami bipolarnymi.
    Zatem czy napięcie stopnia wzmacniacza napięciowego będzie wyższe od napięcia zasilania stopnia wzmacniacza prądu będzie wynosić +/-5V,w przypadku bipolarów, czy +/- 15 w przypadku technologii mos-fet, to nie ma znaczenia....
    Dlatego , za fałszywe uważam, lub za dowód małego doświadczenia, uważam teorie przedstawiane na forum.... o niedostatecznej dostępności tranzystorów mosfet w tanich parach komplementarnych, i kłopotach z ich sterowaniem.
    Jest to tylko kwestia odpowiedniej wiedzy, przełożonej na konstrukcję.
    Wszystkie, przedstawione moje teorie, jestem gotów
    udowodnic, gotowymi wyrobami.
    jk

    0
  • #14 16 Sty 2005 00:25
    darkfenriz
    Poziom 21  

    oczywiście możesz zastosować układ npn-npn darlington, pnp-npn sziklai
    wadą takich rozwiązań jest nie tyle niesymetryczne obcinanie, ale to, że masz różne napięcia nasycenia, a jak wiadomo tranzystor mocy potrzebuje trochę czasu na wyjście z tego stanu, podczas gdy drugi działa poprawnie lub nasyca się płyciej i działa bez tego opóźnienia. To może prowadzić do konduktancji skrośnej (???), w każdym razie cross-conduction.

    off-topic

    dlaczego lubię rozwiązania pnp+npn?
    bo to jak mężczyzna i kobieta
    dlaczego nie lubię rozwiązania pnp+npn?
    bo "kobieta" ma gorsze parametry i jest droższa

    0
  • #15 16 Sty 2005 00:35
    -RoMan-
    Poziom 42  

    SILVER SOUND napisał:


    [...]

    Kwestia przeładowywania ich pojemności , jest niczym w stosunku do prądowego sterowania tranzystorów bipolarnych, i problemów z tym związanych...

    [...]

    Zatem czy napięcie stopnia wzmacniacza napięciowego będzie wyższe od napięcia zasilania stopnia wzmacniacza prądu będzie wynosić +/-5V,w przypadku bipolarów, czy +/- 15 w przypadku technologii mos-fet, to nie ma znaczenia....

    [...]

    Wszystkie, przedstawione moje teorie, jestem gotów
    udowodnic, gotowymi wyrobami.


    1. Wolę 'naturalne' (w znaczeniu proporcjonalne) sterowanie tranzystorami bipolarnymi niż koszmarnie nieliniowe sterowanie MOSFETami. Niestety, ale chcąc uzyskać duże prędkości narastania sygnału wyjściowego musisz MOSFETy 'uderzać' wysokimi prądami sterującymi, które na dokładkę mają się nijak do przebiegów na wejściu i wyjściu wzmacniacza.

    2. Jest różnica pomiędzy utratą ok. 3V na sterowanie bipolarnych (a tyle daje się uzyskać w proponowanym przeze mnie układzie bez problemu) a 10V na MOSFETy. To, że mozna cofnąć się w rozwoju i zastosować układ bootstrap stoi w dużej niezgodności z 'nowoczesnoscią' MOSFETów.

    3. Proponowałbym jednak schować urażoną ambicję w kieszeń i nie licytować się doświadczeniem i ilością wyprodukowanych wzmacniaczy. Jestem za stary na to, żeby porównywać publicznie długość kuśki ;)

    RoMan

    0
  • #16 16 Sty 2005 00:41
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    W orzypadku tzw..konstrukcji "audiofilskich", gdzie preferowane sa pary, np 2sj 201/2 sk 1531, zarówno "kobieta" jak i"mężczyzna" sa drodzy...i to drastycznie do parametrów...
    Jest to klasyczny wybieg marketingowy dla frajerów, co nie do końca wiedza o co chodzi, ale gotowi sa uwierzyć, i co najwaznejsze , zapłacić kosmiczne pieniądze za te "wynalazki"...
    Te "cuda " techniki" różnia sie od seri tranzystorów IRFP tylko wstepnym napięciem polaryzacji bramki..., bo aby osiągnąc maksymalne prądy, te napięcia niewiele sie różnią,i zawsze wymagaja w podobnych rozwiązaniach dwuch napięc zasilania, wyższego dla wzmacniacza napięcia, i niższego dla wzmacnioacza prądu, natomiast inne parametry , są drastycznie korzystniejsze dla tych tańszych tranzystorów...
    Nie urazisz kolego mojej ambicji, bo wiem co robię, a niechęc do publicznego zweryfikowania swoich pogladów, w postaci gotowego wyrobu nie swiadczy pozytywnie ...

    Trnzystory mosfet, kolego, sterowane sa napięciowo, trzeba tylko uwzględnic ładunek niezbędny do przeładowania pojemności bramki.
    Zatem myląc pojęcia, lub ich nie rozumiejąc, nie jestes w stanie opanowac tej techniki...
    Stawiam przeciw najlepszej twojej konstrukcji , swój wzmacniacz na mosfetach, i to tych tanich, z seri IRFP...jesli masz odwage..
    jk

    0
  • #17 16 Sty 2005 01:18
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> SILVER SOUND

    Byłbym bardzo wdzięczny, gdybyś z kąśliwymi uwagami dał sobie spokój. Moją wiedzę na temat sterowania MOSFETów wykazałem wystarczająco w wątku: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic230283.html.
    'Co nieco' o sterowaniu MOSFETów wiem, z racji tego, czym się zajmuję.
    Wolałbym, żebysmy podyskutowali merytorycznie.

    -> janek11389

    Poniżej schemat 'mojej' klasycznej końcówki. Sprawdzony tyle razy, że nawet nie sposób tego policzyć.

    RoMan

    0
  • #18 16 Sty 2005 15:23
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Według mojej teori konstrukcji, parka bd 139/140 jest za delikatna dla kartofelków 2n3055/bd 18. Ich h21e potrafi zmniejszyc sie przy dużych prądach do wartości 10 - a nawet niżej. Maksymalny prąd sterującego na poziomie 0,5 Amp da maksymalnie 5 A do obciążenia, i zapewne uszkodzenie wzmacniacza....
    Jest też zasada konstrukcyjna, której przestrzegam, a mianowicie, wydajnośc prądowa stopnia wzmacniacza prądu musi być większa od znamionowego prądu dla okreslonej mocy z określonym obciążeniem, minimum 2-3 razy.
    Zatem aby właściwie wysterować , należy zastosować mocniejszą pare sterującą, z pradem max ok 2 - 3 ampery...
    Ten układzik ma tą zalete, że pozwala osiągnąć pełna amplitudę napięcia zasilania, lecz nie niweluje wad tranzystorów mocy, np; bardzo niskiej częstotliwości granicznej.
    jk

    0
  • #19 16 Sty 2005 16:26
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Ten schemat ma ok. 20 lat. W tamtych czasach nie było wyboru i stosowało się to, co dało się kupić.
    Co do wzmocnienia - masz oczywistą rację - dobierałem egzemplarze tranzystorów mocy, które przy Uce 2V i Ic 8A miały wzmocnienie co najmniej 15. Odpadała połowa mniej więcej i trafiała do różnych dziwnych zasilaczy ;)

    Co do wydajności BD13x-140 - kwestia dobrego radiatora. Przy prądzie szczytowym rzędu 0.5A mają 3-krotny zapas - starczy.

    Co do parametrów dynamicznych tych tranzystorów mocy - wielokrotnie na tym forum pisałem, że 2N3055 jest piekielnie wolny i jego jedyną zaletą jest odporność. BD139/140 nie pozwalają na zmniejszenie wartość rezystorów R7 i R8 poniżej 10 om a i prąd spoczynkowy niepotrzebnie wzrastałby. Jednak samo to, że obie gałężie wzmacniacza pracują nie w klasycznym układzie wtórnika, tylko w szeregowo połączonych układach o wspólnym emiterze z pełnym ujemnym sprzężenie zwrotnym powoduje poprawę parametrów dynamicznych w porównaniu z klasycznym Darlingtonem. A już Darlingtony 'gotowe', z rezystorem Rbe rzędu 100 omów w ogóle się nie umywają.

    Na _współczesnych_ tranzystorach bipolarnych nie ma problemu z uzyskaniem szerokiego pasma i dobrej odpowiedzi impulsowej. Jest też tak duży wybór, że można eksperymentować do woli.
    Na schemacie podałem tranzystory, jakich używałem. Mogłem wziąć katalog w rękę i powpisywać cuda-niewidy ale sensu by to nie miało - chodzi o wyjaśnienie zasady konstrukcji.

    Przy okazji drobne uwagi - schemat malowałem na szybko i ma oczywisty brak: pomiędzy R3 a R4 jest oczywiście PRek do ustalania prądu spoczynkowego - ja ustawiałem na 100 mA ze względu na to, że same reystory R7 i R8 żrą prawie 70 mA.
    Vref ok. +1.4V w stosunku do Vee. Wejście bezpośrednio z pary różnicowej. Nie zauważyłem istotnych różnic w pracy wzmacniacza w zależności od tego, czy obciążeniem wejściowego wzmacniacza był po prostu rezystor czy też układ lustra prądowego.
    Kompensacja pojedyncza - kondensatorem o pojemności rzędu 33-47 pF pomiędzy bazą a kolektorem Q7. Przy starannym montażu można było go nawet pominąc i wzmacniacz pracował stabilnie na samej pojemności millerowskiej.

    Układ miał bardzo wiele odmian, m.in. ze stopniem końcowym ze złagodzonym sprzężeniem zwrotnym (wzmocnienie napięciowe rzędu 3) i kaskodowym sterowaniem. Jednak 2N3055/BDX18 w głębokim nasyceniu głupiały i zyski z przyśpieszenia stopnia sterującego zjadły. W ostatecznym efekcie najlepszym układem okazał się najprostszy - jak to zazwyczaj bywa.

    RoMan

    0
  • #20 16 Sty 2005 21:57
    mkmar
    Poziom 10  

    Witam Wszystkich

    Cieszy mnie ta dyskusja, lecz ja ciągle mam problem ze swoją końcówką mocy. Żeby było jaśniej powiem że jest to MK1 Ri-Audio.
    Co do stabilności temperaturowej to nie ma tu żadnego problemu, zaś jestem pewny że trudność w ustawieniu prądu spoczynkowego wynika z różnic we wzmocnieniu tranzystorów - dlaczego ? -
    a to dlatego że to są monobloki i gdy podstawiłem fabrycznie sparowane tranzystory z drugiej końcówki to wszystko było ok., natomiast próba podstawienia wielu innych egzemplarzy (par) ciągle dawało prąd spoczynkowy poza zakresem regulacji.
    Wracając do mojego poprzedniego postu, który tak skrytykował kolega Roman to faktycznie pomyliłem układ zastępczy.
    Jeśli chodzi o dyskusję MOSFET - BIPOLARNY, to osobiście bardzo wolę jednak dobre końcówki na mosfetach i nie chodzi tu o trudności konstrukcyjne lecz o dobre brzmienie bo tylko tym się kieruję, nie wykluczam jednak że bipolarne też mogą być dobre. Zrobiłem już kilka takich i takich chociarz nie jestem teoretykiem to wszystkie pracują już wiele lat. Ale każde może mieć swoje preferencje.
    W swoich końcówkach nie chcę wprowadzać żadnych zmian, gdyż chcę zachować taki charakter brzmienia jaki mają obecnie oraz ze względu na ich kłopotliwą konstrukcję mechaniczną i dlatego tak męczę się z tymi darlingtonami.
    I jeszcze jedno - ciągle nie rozumię : cyt. darkfenriz:

    "oczywiście możesz zastosować układ npn-npn darlington, pnp-npn sziklai
    wadą takich rozwiązań jest nie tyle niesymetryczne obcinanie, ale to, że masz różne napięcia nasycenia, a jak wiadomo tranzystor mocy potrzebuje trochę czasu na wyjście z tego stanu, podczas gdy drugi działa poprawnie lub nasyca się płyciej i działa bez tego opóźnienia. To może prowadzić do konduktancji skrośnej (???), w każdym razie cross-conduction. "

    przecież jak pisałem poprzednio to właśnie tranzystory npn-pnp nawet komplementarne często znacznie różnią się charakterystykami i parametrami.
    Załączam schemat moich końcówek - może ktoś coś wymyśli.

    Pozdrawiam

    0
  • #21 16 Sty 2005 22:36
    emil
    Poziom 15  

    Jeśli mogę się wtrącić to zostało udowodnione teoretycznie i praktycznie iż wzmacniacze m.cz. budowane na MOSFET-ach są lepsze od Budowanych na tranzystorach bipolarnych. Tranzystorów mocy MOSFET z kanałem N i P komplementarnych jest dość dużo i nie ma problemu z ich zakupem (ceny nie są wygórowane). Od dawna wiadomo także, że każdy muzyk estradowy najbardziej skłania się do wzmacniaczy lampowych - to nie pomyłka. Jeżeli nie mają możliwości zakupu dobrego wzmacniacza lampowego to biorą wzmacniacz na MOSFET-ach, a nie na bipolarach. Co do przeładowywania pojemności bramka - źródło to poważny problem istnieje tylko przy częstotliwościach powyżej 30kHz. W tranzystorach MOSFET nie wystepuje efekt wtórnego przebicia co mam miejsce w bipolarnych. Wzmacniacze na MOSFET-ach nie są wcale takie trudne do budowy, a może łatwiejsze od budowanych na tranzystorach bipolarnych. Kompromisem może być wzmacniacz m.cz. budowany na tranzystorach IGBT w końcówce mocy.

    0
  • #22 16 Sty 2005 23:41
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> mkmar

    Trzeba było od razu pokazać ten schemat a nie wpędzać nas w teoretyczne dywagacje o wyższości jednych świąt nad innymi.
    Z dużą przykrością muszę stwierdzić, że ten układ końcówki należy do najbardziej przeze mnie znienawidzonych. Doceniam zalety kaskody i totalnej symetrii ale bez przesady. I - również niestety - muszę się zgodzić, że w tym, bardzo konkretnym przypadku, nie ma mowy o niedokładnym dobieraniu tranzystorów.
    Zaszło dodatkowe nieporozumienie - to ani Darlingtony ani układ zastępczy - to jest po prostu koszmarny sen projektanta wzmacniaczy. Prąd spoczynkowy ustalany w stopniu wejściowym i na dokładkę również w tym miejscu stabilizowane 0 DC.
    Wyjątkowo trudny w uruchomieniu wzmacniacz.

    -> emil

    Serdeczna prośba - nie wciągaj mnie w audiofaszystowską dyskusję nad wyższościa takich a nie innych rozwiązań. Znam te rozwiązania, znam ich wady i zalety, znam też wszelkie przesądy z tym związane.

    Co do przeładowywania pojemności MOSFETów - mylisz się. Problem _jest_ powazny i MOSFET - czy to się komukolwiek podoba czy nie - stanowi obciążenie pojemnościowe, ze wszelkimi tego konsekwencjami. Problem nie w częstotliwości, tylko w jakości. Zniekształcenia TIM są prostą konsekwencją zbyt powolnej końcówki.
    Dam Ci prosty przykład: żądasz od wzmacniacza mocy szybkości narastania rzędu zaledwie 20 V/us (to nie jest wygórowane wymaganie!). Załóżmy, że napięcie międzyszczytowe wzmacniacza wynosi 50V, czyli na pokonanie całego zakresu potrzeba aż 2.5 us. Morze czasu, nieprawdaż?
    Typowy MOSFET mocy od pełnego zamknięcia do pełnego otwarcia potrzebuje przepompowania ładunku 50 nC. Jakiego potrzeba do tego prądu? Proste: I = q/t czyli 10 mA. A przy żadaniu 100V/us będzie to już 50 mA i wchodzimy w zakresy prądów, które w dobrze zaprojektowanym wzmacniaczu na tranzystorach bipolarnych są nie do pomyslenia w stopniu sterującym.

    RoMan

    0
  • #23 17 Sty 2005 21:30
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Panowie, zaden problem z przeładowaniem bramki...
    przeciez , aby ustalić prąd spoczynkowy, ustala sie juz okreslone napięcie na bramkach..
    Tak jak poprzednio pisałem, znając wady, można z nimi skutecznie walczyć..
    Dowodem niech będzie wzmacniacz w klasie A, o szybkości narastania=ok 150V/mikrosec(4 Ohm), na komplementarnych mosfetach, bez ujemnego sprżężenia obejmującego wyjście wzmacniaczza do obciążenia.Lokalne sprzęzenia zwrotne, sa "pradowe".Pasmo mocy= ok 400 KHz
    Oddawana moc w klasie A, = 100W/ 8 Ohm.
    Minimalma impedancja obciązenia =1,5 Ohm!!!!
    Układ nie ma klasycznego zabezpieczenia przeciw przeciązeniowego, ma natomiast bezpiecznik elektroniczny, wyłączający zasilanie stopnia wzmacniacza prądu, gdy ten przekroczy 25 Amperów.
    Dywagacje, odnośnie "przeładowania" dotyczą klasy "D", bo tam trzeba w superniskich czasach otworzyć, i zamknąc taki tranzystor.
    jk

    0
  • #24 17 Sty 2005 23:56
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Nawet w klasie A prąd się zmienia. A do zmiany pradu i przeładowania pojemności millerowskiej potrzeba przeniesienia ładunku. Nawet w 'miękko' pracującym układzie będzie to nadal nie mniej niż połowa ładunku licznonego 'klasycznie' - rząd wielkości nadal ten sam. Zresztą - łatwo policzyć. 150V/us przy wzmacniaczu o mocy 100W/8 om oznacza czas 'przelotu' ok. 0.5 us. Licząc nawet połowę ładunku dla typowego MOSFETa mocy, czyli 25 nC to jest nadal 50 mA - mało? Podejrzewam również, że raczej nie jest to robione na pojedynczych MOSFETach, czyli prąd mnożymy razy ilość tranzystorów w gałęzi.
    A problem polega na tym, że stopień sterujący 'rozpędzony' do tych 50 mA trzeba teraz 'wyhamować' do zera - wymagania wobec tranzystorów sterujących stają się krytyczne - one musza być co najmniej o rząd szybsze od końcowych... Lokalne sprzężenia wręcz sa konieczne i wcale mnie nie dziwi brak sprzężenia dla całego wzmacniacza - MOSFETy dają jednak na tyle duże przesunięcie fazowe, że obawa przesterowania stopnia wejściowego przy szybkich impulsach jest uzasadniona. No, ale z tym walczy się inaczej - ograniczając szybkość narastania przed końcówką - to już całkiem inna bajka.

    Co do klasy D - tam prądy przeładowujące liczy sie już w amperach a nie miliamperach. Ale również liniowość sterowania nie ma najmniejszego znaczenia - czysta brutal-force. Drivery bipolarne w układzie wtórnikowym, żeby się nie nasycały i jazda. Więcej problemów stanowi ustabilizowanie sprzężenia zwrotnego w klasie D niż samo sterowanie MOSFETów.

    RoMan

    0
  • #25 18 Sty 2005 00:32
    darkfenriz
    Poziom 21  

    pokuszę się o wtrącenie do tematu mosfet vs. bipolar

    jak ja to widzę:

    stopień sterujący mosfety jest prostszy i wymaga sporo niższych prądów, dlatego stopień mocy obciąża prądowo stopień napięcia mniej, natomiast koszmarnie nieliniowo i bardziej ze wzrostem częstotliwości.

    stopień sterujący bipolary wymaga dużych prądów, ale za to stopień mocy obciąża poprzednie stopnie dość liniowo, na tyle na ile liniowa jest beta.

    Dlatego kiepsko zaprojektowany wzmacniacz (czyt. stopień wzm. napięcia mocno zależy od zachowania się stopnia mocy) na mosfetach jest lepszy niż kiepsko zaprojektowany wzmacniacz na bipolarach. I tu początek mitu..

    0
  • #26 18 Sty 2005 01:01
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Mitem jest twierdzenie, że MOSFETy wymagają mniejszych prądów sterujących. Nie dość, że wcale nie mniejszych, to jeszcze jest to obciążenie pojemnościowe ze wszelkimi tego konsekwencjami.

    Co do źle skonstrowanych wzmacniaczy, to nie interesują mnie one - bez względu na to, czy to lampowe, czy na bipolarnych czy też na MOSFETach.
    Jedyny przypadek, gdzie źle skonstruowany wzmacniacz ma sens, to lampowy wzmacniacz gitarowy, który składa się zazwyczaj z samych błędnych układów. Analiza takiego Marshalla przyprawia o ból głowy.

    Po raz kolejny apeluję o nierozpętywaniu wojen o wyższości itd. Zwracam również uwagę, że wcale nie twierdzę, że bipolarne są lepsze - stwierdzam pewne, w prosty sposób obliczalne fakty, dotyczące konstrukcji końcówek na MOSFETach. I staram się obalić mit o jakoby napięciowym sterowaniu MOSFETów.

    RoMan

    0
  • #27 18 Sty 2005 08:51
    mkmar
    Poziom 10  

    Witam

    --> SILVER SOUND

    Chociarz jest mnóstwo opublikowanych wzmacniaczy na mosfetach to jednak chętnie rzuciłbym okiem na cytowany model , - wygląda ciekawie.

    Pozdrawiam.

    0
  • #28 18 Sty 2005 16:20
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Podstawowym błędem wielu "konstruktorów" jest przeświadczenie, iż wystarczy wymienić w wzmacniaczu prądu, tranzystory bipolarne, bo wystarczy jeden mosfet, zamiast kaskady bipolarów,....i macy cacko.
    Jest to totalne nieporozumienie, i efekty mizerne, i stąd zapewne wiele mitycznych opini o mosfetach.
    RoMan, ma rację, że trzeba uwzględniać przy projektowaniu wzmacniacza z końcówką mosfet, możliwości prądowe układu sterującego te tranzystory, dokładnie takie zadanie spełni zwykły wtórnik emiterowy.
    Omawiając tranzystory bipolarne, należy zaznaczyć, iż one też maja pojemność baza-emiter, niewiele mniejszą od mosfetów, o podobnych prądach.
    W omawianiu zagadnień związanych ze sterowaniem bipolarów, pomija sie ten aspekt, ze wzglądu na pradowe sterowanie, które, jakby "z marszu" daje sobie z tym radę.
    Zatem wzmacniacz musi być w całości projektowany z tą myślą, iż tranzystorami mocy będą mosfety.
    Prazdstawiałem taki układzik już na forum jako ciekawostkę.
    Na bazie tego schematu pracuje właśnie opisywany w moim poprzednim poście ten wzmacniacz w klasie A, oraz "spawarki" o mocy 3 KW(po odpowiedniej modyfikacji)
    Oto link do tych schematów:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic190496-0-asc-0.html

    W najbliższym czasie porobie zdjęcia temu "piecowi", w klasie A,
    i przedstawie to na forum w odpowiednim dziale, wraz z numerami GG, gości co juz na nim "ćwiczyli"
    jk

    0
  • #29 18 Sty 2005 21:14
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Pooglądałem schemat i trochę pośmiałem się z dyskusji - ludzie nie łapią sterowania poprzez końcówki zasilania wzmacniacza operacyjnego (nie lubię tej metody - wymaga zbyt szybkich wzmacniaczy operacyjnych). Co do samego układu krótko: brutal-force. Bywa skuteczne ale nie każdy potrzebuje grzejnika takiej mocy ;P
    Co do przeładowywania pojemności - tak naprawdę to są dwa wtórniki przeciwsobne, bo pojedynczy wtórnik z rezystorem w emiterze się do tego nie nadaje, niestety.
    Zupełnie spokojnie możnaby ustawić punkt pracy tego wzmacniacza na nawet płytką klasę AB przenosząc sprzężenie zwrotne na wyjście wzmacniacza zamiast na wyjście wtórników. Pytanie, czy nadal byłby stabilny i co by się stało z TIM...

    RoMan

    0
  • #30 18 Sty 2005 22:50
    SILVER SOUND
    Poziom 28  

    Witam
    Układ wzmacniacza napięcie stosuje w w wielu odmianach stopnia wazmacniacza prądu.
    W wymienionym wzmacniaczu klasy A, jest jak na schemacie, a w "spawarce 3 KW", jest prądowe z wyjścia wzmacniacza.
    W obu przypadkach jest stabilnie i ultrawysokojakościowo...
    W kalsie A , a dokładnioe nazywając "głębokiej klasie AB", prąd spoczynkowy ma wartośc 3,5 Amperów....
    Faktem jest że wymaga ten układ specjalistycznych układów scalonych, ale jego osiągi sa wręcz fantastyczne, więc warto wydać kilka dolców, za ta jakość...
    jk

    0
  Szukaj w 5mln produktów