Powrót do przeszłości - kolejny wzmacniacz retro

[Einherjer]

Strzelam w okolice 200 uA.

[Romekd]

Przy spiętym wyprowadzeniu bazy i emitera opornikiem 10 kΩ, czy przy bazie "wiszącej" powietrzu?
To jednak robi dużą różnicę...

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Przy spiętym wyprowadzeniu bazy i emitera opornikiem 10 kΩ, czy przy bazie "wiszącej w powietrzu"?
To jednak robi dużą różnicę...

Pozdrawiam
Romek

Ze zwartą bazą, z "wiszącą w powietrzu" prąd powinien być beta razy większy.

[Romekd]

łukasz, prawie Ci się udało trafić w wartości prądów wyświetlane przez miernik. Piszę "prawie" gdyż odchyłki na poziomie -50%...+100% można określić jako jeszcze dopuszczalne i wynikające z rozrzutu parametrów poszczególnych tranzystorów. Zanim przedstawię wyniki, kilka słów o sposobie dokonywania pomiarów. Otóż po wciśnięciu tranzystora w płytkę stykową za każdym razem zaczynałem pomiar od zmierzenia prądu dla otwartego obwodu bazy, przy czym za każdym razem czekałem 15 minut na odczytanie końcowych wskazań miernika, by warunki cieplne w tranzystorze ustabilizowały się. W tracie tych 15. minut wychodziłem z pomieszczenia i wracałem po kwadransie. Po wykonaniu pomiaru podłączałem rezystor 10 kΩ między bazę i emiter i dawałem układowi kolejne 15 minut na ustalenie się nowych warunków cieplnych, po czym ponownie wykonywałem pomiar. I tak dla kolejnych trzech tranzystorów. Po włączeniu badanego egzemplarza obserwowałem stopniowy wzrost prądu kolektora, który po około 10 minutach stabilizował się i ustalał na konkretnej wartości, a po włączeniu rezystora między bazę i emiter obserwowałem stopniowe obniżanie się wartości prądu, wywołane spadającą temperaturą germanowej struktury tranzystora. Tak wykonałem osiem pomiarów, które przedstawię w kolejnym wpisie.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Zacznę od wartości spadków napięcia na rezystorze 1 kΩ przy otwartym obwodzie bazy. Spadek napięcia równy np. 1 V na rezystorze oznacza przepływ prądu o wartości 1 mA, przy czym napięcie między emiterem a kolektorem w czasie pomiaru jest również mniejsze o 1 V, czyli nie wynosi już 15 V, a ma wartość równą 14 V. Tranzystory ponumerowałem. Tak przedstawiały się wyniki dla temperatury w pomieszczeniu wynoszącej 21,7°C

1 - 1,7201 V (prąd 1,72 mA, szum w paśmie 1,5 Hz...780 kHz równy ok. 200 μV/RMS/, "ważony" krzywą "A" równy ok. 90 μV/RMS/)

2 - 1,8017 V (prąd 1,80 mA, szum w paśmie 1,5 Hz...780 kHz równy ok. 130 μV/RMS/, "ważony" krzywą "A" równy ok. 60 μV/RMS/)

3 - 2,4369 V (prąd 2,44 mA, szum w paśmie 1,5 Hz...780  kHz równy ok. 260 μV/RMS/, "ważony" krzywą "A" równy ok. 120 μV/RMS/)

4 - 1,0521 V (prąd 1,05 mA, szum w paśmie 1,5 Hz...780 kHz równy ok. 140 μV/RMS/, "ważony" krzywą "A" równy ok. 60 μV/RMS/)

Po podłączeniu rezystora 10 kΩ między bazę i emiter:

1 - 0,4048 V (0,40 mA)
2 - 0,4115 V (0,41 mA)
3 - 0,2558 V (0,26 mA)
4 - 0,1167 V (0,12 mA)

Tranzystor o numerze 3 ponownie przetestowałem przy odpiętym obwodzie bazy i jego prąd podnosił się z 1,52 mA do 2,32 mA (po kwadransie; w pracowni panowała nieco niższa temperatura niż wcześniej, więc może to wpłynęło na nieco niższy prąd kolektora niż obserwowałem poprzednio), a następnie umieściłem dłoń jakieś 5 cm nad tranzystorem. Po pięciu minutach trzymania ręki nad tranzystorem prąd kolektora podniósł się do wartości 4,53 mA, co mnie mocno zaskoczyło, gdyż nie zdawałem sobie sprawy, że dłoń uniesiona 5 cm nad tranzystorem tak wpłynie na wzrost temperatury struktury i wzrost prądu zerowego...
Po tych testach stwierdzam, że tranzystor germanowy typu GT321W absolutnie nie nadaje się do użycia jako T1 omawianego w wątku wzmacniacza (ze względu na duże szumy i duży zerowy prąd kolektora). Jednak intuicja i tym razem mnie nie zawiodła

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

No to teraz wypadałoby, żebym pomierzył MP37B. Zobaczymy co się da jutro zrobić.

[Wiech]

Po tych testach stwierdzam, że tranzystor germanowy typu GT321W absolutnie nie nadaje się do użycia jako T1 omawianego w wątku wzmacniacza.

Dzięki Romku za tą twardą , realistyczną ocenę tego tranzystora.

No to teraz wypadałoby, żebym pomierzył MP37B

A MP37 nie ma odwrotnej polaryzacji?
Prędzej MP40 lub MP26

Panowie dzięki za uwagi, ale podrzućcie jakieś sensowne rozwiązanie z tym T1 w germanie.
Może coś z TME,? choć u nich wybór mniej niż mały w załącznikach to co mają na półce.

Pozdrawiam
Wiesław

[Einherjer]

Zapomniałem, że w Twoim układzie T1 ma być PNP. Mam też gdzieś tranzystory komplementarne do MP37B, nie pamiętam teraz numerków.

[Wiech]

Pewnie MP39 lub MP40 -41.

[Wiech]

Tak wgląda strona z podobnymi tranzystorami

[Marek7HBV]

Tranzystor na wejściu decyduje o poziomie szumów i pod tym kątem powinien być dobierany. Ale w układzie o galwanicznym połączeniu problemem staje się napięcie {co jest przy tranzystorach rosyjskich problemem}. Można temu zaradzić stosując kaskodę {WE-WB}.

[Romekd]

Czołem.

Pewnie MP39 lub MP40 -41.

Zanim zaczniesz dobierać konkretne typy tranzystorów do swojego wzmacniacza, spróbuj dokładnie zrozumieć jego działanie, przeanalizuj szczegółowo swoją aplikację i spróbuj zrozumieć znaczenie każdego elementu, możliwe jego wartości i rolę pełnioną w układzie. Analiza znanych rozwiązań pozwoli Ci zauważyć, że występują tu pewne reguły, które niemal dokładnie powtarzają się w każdym podobnym układzie. Poniżej jeszcze raz układ zaproponowany przez Ciebie.



1. Dlaczego R11 ma wartość 1,1 kΩ - w jaki sposób wymusza on konkretną wartość prądu kolektora tranzystora T1? Czy ta wartość jest optymalna (dla danego tranzystora i całego układu) i jakie inne wartości może on mieć i dlaczego mają się one mieścić akurat w takim, a nie innym przedziale wartości?

2. Dlaczego rezystor R5 ma mieć wartość 3,3 kΩ i dlaczego wywiera on znaczenie na dwa kluczowe parametry wzmacniacza, czyli na napięcie kolektor-emiter tranzystora T1 i wzmocnienie napięciowe całego układu? Czy jego wartość jest prawidłowa (później, po ustaleniu jego oporności dobiera się wartość rezystora R1 i kondensatora C4, ale to później...)?

3. Jakie znaczenie i na co mają wpływ wartości rezystorów R7 i R8? Jaki jest powód stosowania sprzężenia bootstrap i w czym ono jest lepsze (pod pewnymi względami) i gorsze (pod innymi) od zastosowania w tym miejscu źródła prądowego z tranzystorem?

4. Dlaczego rezystory R15 i R16 mają wartość równą po 100 Ω. Czy taka wartość jest dobra zarówno dla wzmacniaczy z tranzystorami krzemowymi jak i germanowymi. Co wymuszają (jakie ustalają parametry prądu tranzystorów T4 i T6). Jak wpływa wartość tych dwóch identycznych pod względem oporności rezystorów na parametry dynamiczne wzmacniacza i mocy traconej w T4 i T6 w warunkach spoczynkowych (bez wysterowania układu)?

5. Czy rezystory (R9, R10 i PR2) w obwodzie bazy tranzystora (T3) służącego do ustalania i późniejszej kompensacji temperaturowej tranzystorów mocy (T5 i T7) mogą mieć dowolną wartość, gdyż ważne są jedynie stosunki ich rezystancji?

Moim zdaniem dopiero po zrozumieniu roli tych elementów w układzie można przystąpić do prób zrobienia i uruchomienia wzmacniacza, o którym dyskutujemy (a jest on naprawdę prosty; po dokładnym zrozumieniu tych zagadnień można zacząć budować bardziej rozbudowane układy o dużo lepszych parametrach...). W kolejnym poście spróbuję rozwijać opisane tu zagadnienia. Chyba że uważacie te kwestie za zbyt proste i oczywiste, ale jeśli tak, to dlaczego przedstawiony tu schemat jest pod wieloma względami błędny?

Pozdrawiam
Romek

[Wiech]

Witam
Romku pytania są na tą chwilę bez odpowiedzi , przynajmniej dla mnie, ale jak będę miał czas to poszukam w necie lub w literaturze,
Tak na szybko to mniej wiecej znam częściową odpowiedź na pytanie 5 - tam powinna być różnica napięć między kolektorem a emiterem ok 0,66V i to powinny zapewniać te rezystory, obecnie mają one ok 2-3x za duże wartości.

Ten schemat powstał przez zmianę tranzystorów z krzemowych na germanowe i stąd takie różnice.
To tak a szybko, muszę teraz iść do roboty.


Pozdrawiam
Wiesław

[Wiech]

Czuję się jakbym 50 lat temu pisał pierwszy sprawdzian , ale spróbuję odpowiedzieć na te pytania.

Rezystory R1, R5 i R6 są odpowiedzialne za sprzeżenia zwrotne.
Kondensator C4 jest elementem tzw „boostrapu”, dodatniego sprzężenia zwrotnego .
Kondensator ten jest ładowany przez rezystor R5 i rozładowywany przez R1
Ograniczeniem jest stała czasowa ładowania tego kondensatora (C4) przez rezystor R5
Oraz rozładowania przez R1 i R6, równoległy do niego - ale np. R6 można pominąć.
Dodatkowo R1,R6 i C4 tworzą ( moim zdaniem) rodzaj filtru górnoprzepustowego – w tym przypadku wartość graniczna wynosi ok 10Hz

Bootstrap zwiększa rezystancję wejściową stopnia i jego wzmocnienie napięciowe.

Za prąd tranzystora T1 odpowiada rezystor R11, dla ew tranzystora germanowego jest on za duży, tak z 2-3x.

Rezystory R14 i R15 powinny być dużo mniejsze np. 47 lub 39 ohm, one ustalają polaryzację baz tranzystorów mocy

Rezystory R9, R10 i PR2 są też za duże dla ewentualnego tranzystora germanowego – wg mnie sam PR2=1k wystarczy w zupełności.

Dla innych, którzy chcą poznać te zagadnienia :

https://sound-au.com/articles/bootstrap.htm#s2

https://circuitdigest.com/electronic-ci ... ransistors

Pozdrawiam
Wiesław

[Romekd]

Czołem.

Czuję się jakbym 50 lat temu pisał pierwszy sprawdzian , ale spróbuję odpowiedzieć na te pytania.

Rezystory R1, R5 i R6 są odpowiedzialne za sprzeżenia zwrotne.

Wszystko do tego momentu się zgadza, faktycznie wszystkie te rezystory są elementami globalnej pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego i mają decydujący wpływ na całkowite wzmocnienie napięciowe wzmacniacza.

Kondensator C4 jest elementem tzw „boostrapu”, dodatniego sprzężenia zwrotnego .
Kondensator ten jest ładowany przez rezystor R5 i rozładowywany przez R1
Ograniczeniem jest stała czasowa ładowania tego kondensatora (C4) przez rezystor R5
Oraz rozładowania przez R1 i R6, równoległy do niego - ale np. R6 można pominąć.
Dodatkowo R1,R6 i C4 tworzą ( moim zdaniem) rodzaj filtru górnoprzepustowego – w tym przypadku wartość graniczna wynosi ok 10Hz

Kondensator C4 jest elementem wchodzącym w skład pętli USZ, ale w tym obwodzie nie ma żadnego bootstrapu. Po prostu wraz ze zmniejszaniem wartości R1 lub zwiększania wartości R5 wzmocnienie wzmacniacza rośnie, a ponieważ kondensator C4 zamyka pętlę dla składowej zmiennej, a jego impedancja rośnie wraz ze spadkiem częstotliwości przenoszonych, to dodaje się ona do rezystancji R1 (na razie pomijam wpływ R6), powodując spadek wzmocnienia napięciowego wzmacniacza wraz z osiągnięciem częstotliwości granicznej tego zestawu elementów. Gdybyśmy chcieli zwiększać wzmocnienie napięciowe wzmacniacza przez zmniejszanie wartości R1, to dla zachowania tej samej dolnej częstotliwości granicznej musielibyśmy proporcjonalnie zwiększać pojemność C4.

Bootstrap zwiększa rezystancję wejściową stopnia i jego wzmocnienie napięciowe.

Sprzężenie bootstrap tworzy kondensator C4 z rezystorami R1 i R2, ale jest to już funkcja dodatkowa, mało istotna. Gdybyśmy chcieli jeszcze bardziej podnieść rezystancję wejściową wzmacniacza, to należałoby dodatkowy kondensator włączyć między emiter tranzystora T1 i dolny koniec potencjometru PR1 (przydałby się tam jeszcze jeden rezystor, by ustawiając najniższą rezystancję PR1 nie łączyć przez dodany kondensator i kondensator C2 emitera T1 do masy...).

Za prąd tranzystora T1 odpowiada rezystor R11, dla ew tranzystora germanowego jest on za duży, tak z 2-3x.

Tak, dokładnie, wartość rezystora R11 ma decydujący wpływ na wartość prądu kolektora T1, gdyż wszystkie tranzystory wzmacniacza muszą znajdować się w stanie aktywnym (pierwsze dwa /T1 i T2/ pracują w klasie A), tak więc zmniejszając R11 zwiększamy prąd T1, ale jednocześnie zmniejszamy wartość składowej stałej (DC) napięcia na emiterze tranzystora T1, co w tym przypadku może być nawet korzystne, ze względu na niższe napięcia pracy T1 i większy odstęp od napięcia dopuszczalnego dla możliwych do użycia w tym miejscu układu dostępnych tranzystorów germanowych (to zagadnienie spróbuję jeszcze rozwinąć, w nieco wolniejszym czasie).

Rezystory R14 i R15 powinny być dużo mniejsze np. 47 lub 39 ohm, one ustalają polaryzację baz tranzystorów mocy

One przede wszystkim ustalają wartość prądu tranzystorów sterujących T4 i T6. Dla tranzystorów germanowych ich wartość powinna być niższa właśnie 3...4 razy, gdyż tranzystory germanowe mają o tyle mniejsze napięcie baza-emiter w stosunku do tranzystorów krzemowych, dla zapewnienia im pracy w "obszarze aktywnym" (dla tranzystorów krzemowych typowym napięciem baza-emiter dla umiarkowanych wartości prądu kolektora jest ok. 0,6 V, a dla germanowych 0,13...0,18 V).

Rezystory R9, R10 i PR2 są też za duże dla ewentualnego tranzystora germanowego – wg mnie sam PR2=1k wystarczy w zupełności.

Jeśli chciałbyś ograniczyć zakres regulacji prądu wyjściowego do wartości bezpiecznych, by jakiś przypadkowy i gwałtowny ruch potencjometru nie doprowadził do uszkodzenia tranzystorów końcowych, to te dwa rezystory są wskazane. Ja tak robię, gdyż nie wiem czy w przyszłości ktoś inny nie pokręci potencjometrem, by np. sprawdzić jak to wpływa na dźwięk...

Przepraszam za chaotyczne wypowiedzi. Mam lekkie problemy i sam nie wiem z czego one wynikają. Gdy moja mama weszła w III etap choroby nowotworowej, a byłem jej jedynym opiekunem (od siedmiu lat), zacząłem przestawać "ogarniać" sprawy domowe i zawodowe. Lekarz przepisał mi lek przeciw depresji, który brałem w sumie przez jakieś półtora roku. Mamę pochowałem w kwietniu tego roku, po tym ograniczyłem lek do połówki dawki, a tydzień temu całkowicie odstawiłem. Niestety w ciągu ostatnich sześciu dni spałem może z siedem godzin (łącznie), mam coraz większe zawroty głowy, szum w uszach o modulowanej amplitudzie, i znowu coraz gorzej "ogarniam" codzienne obowiązki. Mimo, że nocy nie przesypiam, to w dzień też mi się spać nie chce, za to coraz gorzej mi się myśli... Nie wiem czy to moje ostatnie samopoczucie i problemy ze snem mają coś wspólnego z odstawieniem leku, czy narastającymi kłopotami w firmie.

Pozdrawiam
Romek