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

LM3886, wzmocnienie na tranzystorze...

DMCLZ7 08 Sie 2007 15:47 2432 18
  • #1 08 Sie 2007 15:47
    DMCLZ7
    Poziom 9  

    Witam
    Jak myślicie jak można dołożyć 2 stopień wzmocnienia w postaci tranzystora do tej kostki. Co wogóle myślicie o tym.
    Przydał by się jakiś schemat oczywiście :D

    Moderowany przez _PREDATOR_:

    Problem w temacie -> regulamin, tytuł poprawiłem!

    0 18
  • #2 08 Sie 2007 17:47
    adyrian
    Poziom 23  

    Co masz na myśli pisząc: "2 stopień wzmocnienia"?
    Chodzi Ci o wzmocnienie sygnału wejściowego za pomocą prostego wzmacniacza na tranzystorze (czyli po prostu o przedwzmacniacz)?
    Czy też może o zwiększenie wydajności prądowej stopnia końcowego??

    0
  • #3 08 Sie 2007 18:35
    DMCLZ7
    Poziom 9  

    Raczej o to drugie
    po prostu ma być więcej mocy
    Widzialem kiedys coś takiego tylko nie pamietam gdzie

    0
  • #4 08 Sie 2007 20:19
    adyrian
    Poziom 23  

    Takie rozwiązanie nie ma sensu.
    LM3886 zaprojektowano po to, by w miarę prosto i tanim kosztem budować dobrej jakości końcówki mocy w sprzęcie audio- video. Jeżeli potrzebna jest większa moc to końcówki mocy buduje sie na tranzystorach- wtedy masz większą swobodę w doborze parametrów np. napięcia zasilania; podczas gdy w LM3886 max. napięcie jest ściśle określone: +/- 40V. Ta wartość oznacza, że na kolumnach 8ohm osiągniesz max 70- 80W mocy i zwiększanie wydajności prądowej nic tu nie zmieni.
    Zwiększenie prądu miało by sens dla kolumn o impedancji mniejszej niż 4 ohm ale takie stosuje sie raczej w Car Audio. Układy mostkowe pomińmy bo nie stosuje sie ich w HI- FI.
    A więc odpowiadając na Twoje pytanie: to LM3886 jest problemem- wąskim gardłem- w zwiększeniu mocy. :-)
    Pozdrox

    0
  • #5 08 Sie 2007 21:22
    DMCLZ7
    Poziom 9  

    Szkoda
    Dzięki za odpowiedź

    0
  • #6 09 Sie 2007 03:30
    pawelob
    Poziom 14  

    Witam,

    Jeżeli chodzi o mały poziom zniekształceń (0.1%), to LM3886 pozwala na 68W, ale na obciążeniu 4 omowym, na 8 omowym to już tylko 38W - tak wynika z pierwszych zdań noty aplikacyjnej. Oczywiście, można więcej podnosząc napięcia zasilające i wzmocnienie, ale przy większych zniekształceniach. To też nie będzie już Hi-Fi, ale bez przesady.

    Tutaj trzeba tylko pamiętać, że zwiększając napięcie zasilania, trzeba zwiększać też rozmiary radiatorów.

    Wracając do zagadnienia, może jednak zrobisz ten mostek na LM3886? Nie wiem, czy masz na tyle dobre kolumny, żeby wyraźnie odczuć pogorszenie jakości. Tylko pamiętaj, w układzie mostkowym odpadają kolumny 4 omowe ! Upewnij się najpierw, jakie posiadasz.

    Co do wzmacniaczy tranzystorowych, jest do wyboru w internecie sporo kitów - jeżeli zależy Ci na mocy, kupuj. Jeżeli na jakości - zostań na razie przy scalakach, końcówka mocy na niesparowanych tranzystorach nie zagra lepiej od scalaka. Głośniej na pewno, ale nie lepiej.

    Co więcej, są projekty wzmacniaczy na innych scalakach o wyższej mocy niż osiągalnej z LM3886, sam czytałem o projekcie na jednej z kostek TDA, ale nie pamiętam na jakiej, w internecie na pewno coś znajdziesz. Jeśli masz pieniądze pomyśl o końcówkach na STK firmy Sanyo. Tylko pamiętaj, kiedy czytasz o rewelacyjnej mocy, to sprawdź w nocie aplikacyjnej dwie rzeczy :
    a) na jakim obciążeniu jest ta moc osiągalna (4 czy 8 omów),
    b) czy chodzi o moc na kanał, czy całego wzmacniacza - to stara sztuczka, na przykład często 100W to 50W/kanał. Razem 100...

    Powodzenia :)

    0
  • #7 09 Sie 2007 10:42
    adyrian
    Poziom 23  

    pawelob napisał:
    LM3886 pozwala na 68W, ale na obciążeniu 4 omowym, na 8 omowym to już tylko 38W - tak wynika z pierwszych zdań noty aplikacyjnej. Oczywiście, można więcej podnosząc napięcia zasilające i wzmocnienie, ale przy większych zniekształceniach.


    To nie do końca tak: na LM3886 można uzyskać przy podobnych zniekształceniach moc ok. 70W zarówno na 4 jak i na 8 omach.
    Dla obciążenia 8Ω taką moc uzyskuje sie przy zasilaniu +/- 40V. Gdyby przy takim napięciu zasilającym podłączyć obciążenie 4Ω, to moc wyniosła by ponad 100W (zgodnie ze wzorem P= U²/R) jednak... LM3886 nie dał by rady pracować w takich warunkach- problemem jest nie tylko wydajność prądowa stopnia mocy ale przede wszystkim odprowadzenie ciepła ze struktury układu. Aby LM3886 mógł bezpiecznie pracować z obciążeniem 4Ω należy obniżyć napięcie zasilania do +/- 30V a wtedy "wracamy" do bezpiecznej mocy ok. 60W.
    Ten sam problem dotyczy "konkurenta" LM3886- układu TDA7294 (ja zresztą preferuję tego ostatniego)
    Dlatego w katalogach podaje sie moc oddzielnie dla różnych obciążeń i napięć zasilania, co może wprowadzać pewien zamęt.

    Ten problem nie występuje tak mocno w dobrze zaprojektowanych tranzystorowych końcówkach mocy gdzie mamy duży zapas wydajności prądowej a wydzielane ciepło rozkłada sie na 4 czy 6 solidnych tranzystorów mocy (a każdy z nich ma obudowę wielkości LM3886... )
    Tak więc uważam, że wszelkie kombinacje w rodzaju łączenia LM3886 czy TDA7294 w układach mostkowych są bezsensowne.
    Pozdrawiam

    0
  • #8 09 Sie 2007 10:58
    pawelob
    Poziom 14  

    W elektroakustyce wzór P=(U2/R) nie może być zastosowany wprost, bo istnieje coś takiego jak skuteczność końcówek mocy... Skąd bierze się ciepło w elektronice? W klasie AB w dobrych scalakach dobrze jest przyjąć, że skuteczność wynosi średnio 50% - reszta ogrzewa pokój... Zdarza się więcej, ale w wyżyłowanych scalakach niższej klasy, np. do radioodbiorników samochodowych i tranzystorowych.

    Wzmacniacze tranzystorowe a scalone. Układy scalone, jeśli chodzi o jakość mają jedną przewagę - w ich strukturze półprzewodnikowej można uzyskać prawie idealną komplementarność tranzystorów npn i pnp poszczególnych stopni. We wzmacniaczu tranzystorowym trzeba już parować tranzystory - czytaj : kupić więcej i mierzyć charakterystyki. Jeżeli kupimy tranzystory ot tak i wlutujemy, to na pewno zyskamy na mocy (100% racji), ale jakość w sensie zniekształceń będzie już gorsza niż w scalakach.

    Pozdrawiam :)

    0
  • #9 09 Sie 2007 11:33
    adyrian
    Poziom 23  

    pawelob napisał:
    Układy scalone, jeśli chodzi o jakość mają jedną przewagę - w ich strukturze półprzewodnikowej można uzyskać prawie idealną komplementarność tranzystorów npn i pnp poszczególnych stopni. We wzmacniaczu tranzystorowym trzeba już parować tranzystory - czytaj : kupić więcej i mierzyć charakterystyki.


    Trzeba, dobierać, trzeba parować, trzeba stroić- nie ma nic za darmo... :-)
    Po to właśnie wymyślono układy scalone by tego uniknąć ale... są sytuacje gdy uniknąć się tego nie da. Wzmacniacze wysokiej klasy są tu dobrym przykładem.
    Swoją drogą np. układy STK, które są układami hybrydowymi, występują czasem w dwóch wersjach: lepszej (czytaj- droższej), w której w niektórych stopniach zastosowano źródła prądowe z parowanych tranzystorów, oraz tańszej- w której źródła prądowe zastępują rezystory.

    Wzór: P=U²/R jest jak najbardziej słuszny bo mówimy o mocy doprowadzanej do obciążenia. Natomiast moc całego wzmacniacza to będzie moc doprowadzona do obciążenia+ moc strat (ciepło)= moc pobierana z zasilania.

    0
  • #10 09 Sie 2007 16:28
    pawelob
    Poziom 14  

    adyrian... Moc wzmacniacza (na kanał) to będzie moc pobrana z zasilania MINUS moc strat na ciepło... Moc całego wzmacniacza, a moc pobierana z zasilania to nie jest to samo... Za moc wzmacniacza podaje się moce doprowadzone do obciążeń z wyspecyfikowaniem obciążenia (np. 2x68W/8ohm), a nie moc pobieraną z zasilacza.

    0
  • #11 09 Sie 2007 17:14
    adyrian
    Poziom 23  

    pawelob napisał:
    adyrian... Moc wzmacniacza (na kanał) to będzie moc pobrana z zasilania MINUS moc strat na ciepło... Moc całego wzmacniacza, a moc pobierana z zasilania to nie jest to samo


    "Moc doprowadzana do obciążenia+ moc strat= moc pobrana z zasilania"

    czy też:

    "Moc pobrana z zasilania- moc strat= moc wzmacniacza (na obciążeniu)"

    To przecież to samo. To elementarne równanie można przekształcać na kilka sposobów... :-)
    Obaj mówimy tak naprawdę o tym samym; ale nie o to chodzi, by licytować się wzorami. Bo co tak naprawdę znaczy, że wzmacniacz oddaje np. 60W? Taką sytuacje można rozpatrywać tylko w kategoriach dynamicznych. Gdy wzmacniacz nie jest wysterowany to nie oddaje mocy a i moc tracona jest minimalna (no chyba, że mówimy o klasie A). Tak więc moc tracona będzie funkcją mocy oddawanej na obciążeniu. Do tego dochodzi jeszcze sprawność samego zasilacza, która wynosi... uff
    Wszystko to trzeba uwzględnić gdy myśli się o podwyższeniu mocy. Dodanie tranzystorów na wyjściu (jak w pytaniu) nie wystarczy...

    0
  • #12 09 Sie 2007 19:28
    Joker2
    Poziom 23  

    Witam, śledzę Waszą dyskusję i w większości macie rację. Musi dojść trochę praktyki, bo w notach moc podawana jest przy "sztywnym" zasilaniu, którego wiadomo nie uzyska się w zasilaczu wzmacniacza domowego. Mi udało się uzyskać z LM3886 moc 60-65W i koniec. Wyżej słychać wyraźnie zniekształcenia (zasilanie ±42V i trafo 400VA), co oznacza że to wszystko co się z niego uzyska nieważnie czy przy 4Ω czy przy 8Ω (oczywiście przy 4Ω uzyska się to przy niższym poziomie sygnału). Jeśli chodzi o TDA7294, który jak powszechnie się uważa jest mocniejszy od LM3886, a powyżej 50-55W kompletnie traci kontrolę. W przypadku suba wyrwał by membranę nawet mocniejszego głośnika :)

    Do autora: nie wiem po co Ci mocniejszy wzmacniacz niż 2x65W do domu, ale z doświadczenia wiem, że aby tą moc z LM wyciągnąć (wiem bo mierzyłem żeby było jasne) potrzeba silnego sygnału. Zastosuj przedwzmacniacz to zatrzęsiesz z LM szybami i odpuść sobie tranzystory ;)

    0
  • #13 10 Sie 2007 11:18
    M@rek
    Poziom 17  

    Przeczytałem temat i chciałbym dorzucić swoje 3 grosze :)

    Większa moc nić te 68W jest przydatna w domu, ale jedynie do napędzania subwooferów. A tam nie liczy się tak bardzo czy wzmacniacz potrafi oddać wszystkie najsubtelniejsze detale dźwięku, ale to ile ma mocy i jak potrafi kontrolować głośnik (oczywiście nie należy tu przesadzać, jakość też jest ważna). Sub pracuje przecież w bardzo wąskim paśmie, dodatkowo najwięcej mocy przypada na niskie częstotliwości.

    Dodanie tranzystorów do LMa może zwiększyć moc jedynie gdy mamy odpowiednio mocny zasilacz, a jedyną przeszkodą jest przegrzewanie się kostki. Wtedy LM przejmowałby funkcję wzmacniacza różnicowego i napięciowego.
    Można pokusić się też o zbudowanie wzmacniacz w kl: AB + C, gdzie dodatkowe tranzystory włączają się dopiero powyżej pewnej mocy (taki układ był publikowany w którejś gazecie, tylko to pracowało na TDA2030 i BD911 BD912). Jedyne pytanie czy by to zadziałało prawidłowo z LMem

    Temat ciekawy, teraz jedynie pytanie czy to ma być zastosowane jako tani wzmacniacz większej mocy, czy też jako mały eksperyment :)
    Jak ta pierwsza opcja.... to raczej to nie jest opłacalne.

    Co do silnego sygnału, co szkodzi na przeszkodzie by zwiększyć wzmocnienie napięciowe końcówki mocy i już mamy pełną moc przy mniejszym sygnale wejściowym :)

    0
  • #14 10 Sie 2007 15:52
    adyrian
    Poziom 23  

    Joker2 napisał:
    Jeśli chodzi o TDA7294, który jak powszechnie się uważa jest mocniejszy od LM3886, a powyżej 50-55W kompletnie traci kontrolę. W przypadku suba wyrwał by membranę nawet mocniejszego głośnika

    Tu docieramy zapewne do innego problemu, często lekceważonego: mianowicie układy takie jak TDA7294 czy LM3886 mają bardzo niski współczynnik tłumienia- Damping Factor. Jeżeli duży głośnik ma 4ohm i jest w obudowie rezonansowej to wzmacniacz może nad nim nie zapanować...
    Skutkiem będzie basowe dudnienie zamiast dzwięku HI- FI.

    0
  • #15 12 Sie 2007 19:35
    DMCLZ7
    Poziom 9  

    Przepraszam że tak długo nie odpisywałem
    To tak Starczyło by mi jakies 70-75 W przy jak najlepszych parametrach dynamicznych i jak najmniejszych zniekształceniach.
    Może macie inne propozycje.
    Dodam że moje kolumny to Alton 80

    1
  • #16 12 Sie 2007 21:59
    Joker2
    Poziom 23  

    Dobry by był 2x Holton 200 (2x100W,8Ω - nadmiar mocy nie przeszkadza) ale żeby go zbudować trzeba mieć trochę wiedzy i doświadczenia bo do najprostszych nie należy.

    Tak przy okazji to dlaczego mostkowanie wzmacniaczy wpływa negatywnie na jakość? Nie neguje że tak nie jest, ale mogło by paść kilka mądrych słów na ten temat :) DMCLZ7 mógł by połączyć w most TDA7294 i było by po kłopocie ;)

    0
  • #17 12 Sie 2007 23:24
    pawelob
    Poziom 14  

    Witam ponownie :)

    Co do współczynnika tłumienia - wynika on z impedancji wyjściowej klasy AB, a nie z tego czy klasę AB zrealizowano w scalaku albo na elementach dyskretnych. Fakt, że końcówka na elementach dyskretnych daje większe pole manewru przy obniżaniu tej impedancji - ale takie projekty to już naprawdę wysoka szkoła jazdy.

    Przeciętna końcówka na tranzystorach też będzie mieć kiepski współczynnik tłumienia. Przeciętna w sensie projektu, a nie przeciętnych (tanich) tranzystorów. Od ceny tranzystora zależy m.in. jakość charakterystyki i poziom szumów, impedancja wyjściowa wzmacniacza zależy od konfiguracji nie tylko końcówki mocy, ale i tego co jest przed końcówką mocy...

    Kiedyś czytałem, że w celu uzyskania dobrego współczynnika tłumienia można zastosować wtórniki emiterowe (czyli układ wspólnego kolektora, wtórnika emiterowego nie wolno mylić z układem wspólnego emitera!!!) za końcówką w klasie AB (bez względu na to czy to scalak czy nie). Będą straty mocy, bo będzie niedopasowanie impedancyjne - impedancja wyjściowa wtórnika będzie strasznie mała - czyli skuteczność energetyczna takiego układu pogorszy się.

    Ale właśnie z powodu tak niskiej impedancji wyjściowej uzyskuje się bardzo dobry współczynnik tłumienia, co oczywiście bardzo korzystnie wpływa na kontrolę nad głośnikiem. To szczególnie ważne przy głośnikach o metalowych membranach.

    Co więcej wtórnik ma dużą impedancję wejściową, co oznacza mniejsze radiatory na końcówkę mocy - wtórniki nie będą pobierać z niej tyle prądu co głośniki (ale to też będzie zależeć od zaprojektowania wtórnika). Za to będą dodatkowe radiatory na wtórniki... No i te rezystory w emiterze... A może głośniki można wstawić zamiast tych rezystorów? Tylko ostrożnie, ja tego w żadnym razie nie zalecam!
    Spadnie (być może) pobór prądu przez końcówkę mocy, ale wtórniki to kolejny stopień, który będzie pobierał moc z zasilacza, czyli droższy transformator. O ile?
    Konstrukcyjnie i finansowo jest to problem, dlatego jest to rozwiązanie praktycznie niespotykane (bo z typowymi głośnikami klasa AB jakoś daje sobie radę), ale jest to jakiś sposób. Zwłaszcza przy kolumnach, które mają głośniki z ciężkimi (np. metalowymi) membranami.

    Są plusy, ale minusów też nie brakuje i chyba prościej byłoby pozbyć się kolumn z trudnymi głośnikami i kupić inne. Albo zrobić końcówkę bez wtórników, za to z naprawdę dobrego projektu, która zapanuje nad takimi głośnikami. Co będzie droższe - dorabianie wtórników i wzmocnienie zasilacza (także problem obudowy), czy budowa lepszej końcówki od podstaw? A co będzie prostsze i szybsze ? W końcu w propozycjach kitów można coś dobrego wybrać.

    Ale być może są sytuacje, kiedy warto pomyśleć o wtórnikach za końcówkami mocy?

    0
  • #18 13 Sie 2007 12:27
    adyrian
    Poziom 23  

    pawelob napisał:
    Co do współczynnika tłumienia - wynika on z impedancji wyjściowej klasy AB, a nie z tego czy klasę AB zrealizowano w scalaku albo na elementach dyskretnych.

    Klasyczny dylemat przyczyny i skutku.
    Impedancja wyjściowa a za nią współczynnik tłumienia nie zależy wprost od tego, czy to układ scalony czy tranzystorowy. Impedancja wyjściowa wzmacniacza mocy zależy od wielu elementów: zależy od sztywności zasilacza- od oporności wewnętrznej uzwojeń transformatora, od pojemności i ESR kondensatorów w filtrze, zależy od pętli sprzężenia zwrotnego, od szybkości narastania napięcia wyjściowego, zależy też przede wszystkim od konstrukcji stopnia wyjściowego- od wartości rezystorów emiterowych.
    No dobrze, a więc dlaczego w takim razie scalone końcówki mocy mają tak fatalny współczynnik tłumienia?? Dlatego, że wszystko co jest zamknięte w scalonej strukturze jest jednym wielkim kompromisem! Wystarczy rzut oka na solidną, tranzystorową końcówkę mocy by zadać sobie pytanie jak to się tam może zmieścić...
    Powierzchnia struktury krzemowej dużego tranzystora mocy jest większa niż powierzchnia całej półprzewodnikowej struktury TDA7294. Wydajność prądowa stopnia mocy na tranzystorach jest bez porównania większa (chyba, że mamy do czynienia z jakimś ewidentnym 'kitem'...), dobór rezystorów emiterowych zależy od parametrów dobranych tranzystorów; poza tym przy większych mocach mamy z reguły po 2 (i więcej) tranzystory w gałęzi zasilania właśnie po to, by zwiększyć zapas prądu i zmniejszyć wyjściową rezystancję. Dobrze zaprojektowana końcówka na tranzystorach jest tez co najmniej kilka czy kilkanaście razy szybsza niż LM3886 czy tez TDA7294.
    To wszystko sprawia, że przeciętna końcówka tranzystorowa ma współczynnik tłumienia bez porównania lepszy niż wspomniane wyżej układy.
    Cytat:
    Kiedyś czytałem, że w celu uzyskania dobrego współczynnika tłumienia można zastosować wtórniki emiterowe (czyli układ wspólnego kolektora, wtórnika emiterowego nie wolno mylić z układem wspólnego emitera!!!) za końcówką w klasie AB (bez względu na to czy to scalak czy nie). Będą straty mocy, bo będzie niedopasowanie impedancyjne - impedancja wyjściowa wtórnika będzie strasznie mała - czyli skuteczność energetyczna takiego układu pogorszy się.

    To jakieś kompletne nieporozumienie!! Komplementarny stopień wyjściowy wzmacniacza mocy w klasie B i AB to nic innego jak pracujące przeciwsobnie wtórniki emiterowe. Niezrozumienie tego faktu prowadzi do takich kuriozalnych stwierdzeń.
    Można dodać oczywiście kolejny wtórnik dublując w ten sposób za mało wydajny (w scalonej końcówce) lub źle zaprojektowany stopień wyjściowy. Tylko, że ten swoisty "końcowy stopień stopnia końcowego" musi być... dobrze zaprojektowany bo inaczej nie poprawi w niczym parametrów wzmacniacza.
    We wzmacniaczach mocy klasy AB nie stosuje się w ogóle takiego pojęcia jak dopasowanie- ponieważ mamy do czynienia z wtórnikami (sic!) tak więc ich impedancja wyjściowa powinna być jak najmniejsza by ograniczyć straty.
    Cytat:
    Ale być może są sytuacje, kiedy warto pomyśleć o wtórnikach za końcówkami mocy?

    Są, właśnie w przypadku scalonych końcówek mocy pracujących na obciążenie o małej impedancji (4Ω i mniejsze).
    Cytat:
    Spadnie (być może) pobór prądu przez końcówkę mocy, ale wtórniki to kolejny stopień, który będzie pobierał moc z zasilacza, czyli droższy transformator. O ile?

    Wtórnik wyjściowy przejmie przepływ prądu, który płynął dotychczas przez końcówkę- ta stanie się de facto wzmacniaczem napięciowym i można by zamiast niej zastosować... wzmacniacz operacyjny; tylko trudno znaleźć taki, który pracował by przy napięciu +/- 50V.
    Cytat:
    Konstrukcyjnie i finansowo jest to problem, dlatego jest to rozwiązanie praktycznie niespotykane

    Przecież o tym właśnie piszemy od początku! Dziś jeszcze postaram się wrzucić przykład takiego układu.

    0
  • #19 16 Sie 2007 16:03
    kborowiec
    Poziom 18  

    Zwiększenie wydajności prądowej można prosto uzyskać poprzez połączenie równoległe układów jak w nocie LM4780 (podwójny LM3886) lub TDA7293.
    Układ mostkowy ma również przewagę nad układem tradycyjnym co widać w nocie LM4780. Zmniejszenie zniekształceń w zakresie wysokich częstotliwości wynika prawdopodobnie z większej sumarycznej szybkości zmian na wyjściu układu i jak widać nie pojawia się w układzie równoległym.

    0
  Szukaj w 5mln produktów