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Niubbando

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Niubbando

Messaggio  ConteZero il Mer 5 Apr 2017 - 21:19

Scusate per l'assenza... dovendo iniziare da zero con saldatore e schemi, con circuiti e via dicendo ho pensato di mettere da parte tutto e partire coi libri di Douglas Self.
L'idea era di cominciare con un piccolo finale da cuffie, in classe AB, che usi solo transistor comuni e che possa essere alimentato con un comune alimentatore da portatile (che costa poco, è intrinsecamente più sicuro che mettere mano ai main e lo si trova ovunque).
Dopo aver letto parti d'entrambi (ma devo tornarci) ed aver depredato qua e la pezzi e spunti, integrando un po'sono arrivato a questa cosa...



Ora il punto è: e ora ?
Intanto presento l'immagine (se serve dovrei avere, se riesco ad esportarlo, sia il progetto KiCAD sia quello LTSpice), per il resto chiedo notizie, informazioni, commenti, suggerimenti e magari qualcuno che se la sente di provare e vedere se in pratica funziona davvero. Laughing Laughing

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Re: Niubbando

Messaggio  ConteZero il Gio 6 Apr 2017 - 10:34

Ho risolto qualche errore, fatto qualche correzione, cambiato qualche componente e rimesso tutto in classe AB (con carichi fino a 32ohm).

I risultati di THD (stando a LTspice) sono questi:
15 Hz -> 0.000004 (0.000000%) / 0.000004 (0.000000%) / 0.000004 (0.000000%) / 0.000004 (0.000000%)
20 Hz -> 0.000003 (0.000000%) / 0.000003 (0.000000%) / 0.000003 (0.000000%) / 0.000003 (0.000000%)
30 Hz -> 0.000021 (0.000000%) / 0.000021 (0.000000%) / 0.000021 (0.000000%) / 0.000021 (0.000000%)
60 Hz -> 0.000011 (0.000000%) / 0.000011 (0.000000%) / 0.000011 (0.000000%) / 0.000011 (0.000000%)
120Hz -> 0.000488 (0.000474%) / 0.000489 (0.000475%) / 0.000490 (0.000476%) / 0.000490 (0.000476%)
250Hz -> 0.000829 (0.000906%) / 0.000832 (0.000912%) / 0.000834 (0.000913%) / 0.000834 (0.000913%)
500Hz -> 0.000543 (0.000594%) / 0.000550 (0.000604%) / 0.000553 (0.000607%) / 0.000555 (0.000608%)
1kHz -> 0.000185 (0.000452%) / 0.000200 (0.000219%) / 0.000207 (0.000232%) / 0.000209 (0.000233%)
2kHz -> 0.000105 (0.001477%) / 0.000079 (0.000102%) / 0.000081 (0.000089%) / 0.000076 (0.000082%)
4kHz -> 0.000338 (0.003824%) / 0.000235 (0.000856%) / 0.000187 (0.000187%) / 0.000169 (0.000169%)
8kHz -> 0.000912 (0.008622%) / 0.000671 (0.002969%) / 0.000395 (0.000395%) / 0.000355 (0.000355%)
16kHz -> 0.002594 (0.018279%) / 0.002124 (0.007453%) / 0.000776 (0.000778%) / 0.000679 (0.000679%)
24kHz -> 0.004818 (0.027801%) / 0.004131 (0.011699%) / 0.001135 (0.001128%) / 0.000926 (0.000893%)

La prima colonna è a 8 ohm, la seconda a 32, la terza a 250 e la quarta a 600 (250 e 600 vanno in classe A).
Il rumore, stando a LTspice, è dovuto per lo più alle resistenze d'ingresso (e c'è poco da fare).
Qui il blob aggiornato.

Ciao!


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Re: Niubbando

Messaggio  ConteZero il Sab 8 Apr 2017 - 10:06

E fu sera, e fu mattina.

Ho giocato un po'coi vari transistor, con i valori e via dicendo, alla fine ho sbattuto parecchio forte contro l'assenza d'una massa fisica (io volevo un sistema a massa virtuale, per una serie di ragioni).
Le soluzioni trovate online non andavano bene (tipo usare due regolatori di tensione invertiti) per cui alla fine ho fatto questo:



I risultati sono questi:


20Hz -> 0.003800 (0.004161%) / 0.049772 (0.049845%) / 0.050287 (0.050363%) / 0.031999 (0.032513%)
30Hz -> 0.001700 (0.001849%) / 0.036644 (0.037019%) / 0.036058 (0.037296%) / 0.024753 (0.025151%)
60Hz -> 0.005176 (0.005654%) / 0.023871 (0.024878%) / 0.026749 (0.027608%) / 0.024671 (0.025594%)
120Hz -> 0.003442 (0.003759%) / 0.011185 (0.011860%) / 0.013214 (0.013935%) / 0.013919 (0.014595%)
250Hz -> 0.001298 (0.001396%) / 0.003174 (0.003514%) / 0.004591 (0.004880%) / 0.005255 (0.005504%)
500Hz -> 0.000437 (0.000407%) / 0.001063 (0.001137%) / 0.001510 (0.001543%) / 0.002353 (0.002435%)
1kHz -> 0.000184 (0.000413%) / 0.000521 (0.000499%) / 0.005710 (0.006194%) / 0.002411 (0.002630%)
2kHz -> 0.000190 (0.001545%) / 0.000192 (0.000000%) / 0.001041 (0.001123%) / 0.000077 (0.000000%)
4kHz -> 0.000383 (0.004033%) / 0.000233 (0.000774%) / 0.000445 (0.000443%) / 0.000404 (0.000384%)
8kHz -> 0.000987 (0.009154%) / 0.000558 (0.002931%) / 0.000863 (0.000863%) / 0.000260 (0.000149%)
16kHz -> 0.002822 (0.019473%) / 0.002252 (0.007621%) / 0.000807 (0.000772%) / 0.000694 (0.000650%)
22kHz -> 0.004596 (0.027141%) / 0.003774 (0.010965%) / 0.001001 (0.000976%) / 0.000875 (0.000850%)

Purtroppo in banda "bassa" qualcosa si paga, ma in compenso il sistema così fatto dovrebbe essere abbastanza immune dal rumore d'alimentazione.
Notasi C6 e C7, la stabilità del tutto dipende da loro: devono essere ALMENO 4700uF, altrimenti non riescono a "reggere" in banda bassa ed il tutto clippa.

Come OPAMP ho usato più o meno il primo che ho trovato nella libreria di LTSpice, in teoria comunque qualsiasi opamp dovrebbe andar bene.
Visto il particolare modo di ottenere il ground va da sé che ogni canale ha bisogno d'un sistema di massa virtuale a sé stante e personale.

Come transistor "di potenza" alla fine sono stato quasi costretto ad usare i BD438/439, sono quelli che meglio reggono flussi "discreti" di corrente senza distorcere troppo, tentativi coi BD139/140 ed i TIP hanno dato risultati inferiori.
L'amplificatore "di massa" può essere pilotato anche dai BC327/337, funzionano discretamente bene per i carichi maggiori (250/600 ohm) ma danno risultati veramente pessimi per quelli inferiori (e questo nonostante le correnti da quella parte siano basse).

Come al solito, ditemelo eh...

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Re: Niubbando

Messaggio  ConteZero il Dom 9 Apr 2017 - 21:34

Nuovo (ultimo) aggiornamento sul "coso".



Ridisegnato il sistema della massa "virtuale"; è modulare (si possono fare due, quattro, cinque moduli e mandarli in parallelo).
Il principio di funzionamento è quello d'un classe AB con la zona intermedia rappresentata da R22, al suo posto si può usare una resistenza variabile fra 0 e 10 ohm, in questo caso però se si usano più moduli bisogna collegare gli estremi di R22 fra diversi moduli.
Gli opamp possono essere di qualsiasi tipo (io pensavo di metterci un NE5532, semplificherebbe anche lo sbroglio), il problema è sostanzialmente sul calore prodotto da Q17 / Q18 e dalle resistenze R25 / R26:

20Hz -> 7V / 1A : 180mV / 22mA
1kHz -> 180mV / 22mA : 150mV / 20mA
22kHz -> 7.5V / 900 mA : 3.5V / 250mA

(tensione e corrente ai capi di R25 / R26 a varie frequenze agli estremi del carico: 8ohm da una parte e 600ohm dall'altra)

In pratica le resistenze devono reggere 8-9W, quindi la cosa migliore dovrebbe essere mettere due resistenze da 5W in parallelo, quelle ceramiche a filo.
Domanda: una pista quanto dev'essere larga per reggere 5W ?
Ovviamente resistenze da 8ohm non si trovano, ma ci sono le 8.2 ohm che dovrebbero avere più o meno lo stesso comportamento.

A seguire il THD con 'st'ultima modifica.
20 Hz -> 0.003086 (0.003349) / 0.002961 (0.003234) / 0.002904 (0.003179) / 0.002901 (0.003177)
30 Hz -> 0.009136 (0.009967) / 0.009037 (0.009872) / 0.008981 (0.009817) / 0.008979 (0.009815)
60 Hz -> 0.015460 (0.016886) / 0.015373 (0.016799) / 0.015318 (0.016745) / 0.015316 (0.016743)
120 Hz -> 0.010123 (0.011056) / 0.010036 (0.010966) / 0.009830 (0.010913) / 0.009981 (0.010911)
250 Hz -> 0.003598 (0.003925) / 0.003645 (0.003986) / 0.003700 (0.004039) / 0.003703 (0.004042)
500 Hz -> 0.001109 (0.001188) / 0.001101 (0.001185) / 0.001161 (0.001249) / 0.001165 (0.001252)
 1kHz -> 0.000707 (0.000772) / 0.000430 (0.000375) / 0.000309 (0.000238) / 0.000307 (0.000236)
 2kHz -> 0.001263 (0.001925) / 0.000309 (0.000198) / 0.000085 (0.000000) / 0.000074 (0.000000)
 4kHz -> 0.003263 (0.005095) / 0.000637 (0.000960) / 0.000188 (0.000000) / 0.000156 (0.000000)
 8kHz -> 0.001306 (0.009046) / 0.000585 (0.002934) / 0.000332 (0.000223) / 0.000352 (0.000252)
16kHz -> 0.002849 (0.019260) / 0.002276 (0.007646) / 0.000762 (0.000722) / 0.000670 (0.000624)
22kHz -> 0.004517 (0.026866) / 0.003830 (0.011005) / 0.001027 (0.001002) / 0.000891 (0.000858)

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Re: Niubbando

Messaggio  ConteZero il Mer 12 Apr 2017 - 19:39

Ultimo aggiornamento sul tema.
Ho fatto diverse modifiche, riscritto il circuito "di compensazione" per la massa virtuale un paio di volte ed alla fine i risultati sono questi:

20 0.053137 - 0.053516
30 0.008097 - 0.009144
60 0.002962 - 0.003221
120 0.000765 - 0.000848
250 0.000523 - 0.000493
500 0.000846 - 0.000888
1K 0.026686 - 0.029118
2K 0.001859 - 0.004566
4K 0.004663 - 0.020037
8K 0.008086 - 0.026730
16K 0.025245 - 0.058539
22K 0.045806 - 0.081578

THD in percentuale con un carico realistico, questo:





Rispetto al precedente ho rifatto i "finali" di massa, cambiato gli opamp (ora funziona con dei semplici NE5532) e corretto l'offset, in modo d'avere la massima amplificazione possibile (non rail to rail ma comunque quasi 16V con un'alimentazione di 19).

Oh, fatto anche il disaccoppiamento.

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