MOSFET con trasformatore d'uscita

[vexator]

Ciao a tutti & auguri,

stavo pensado ad un single-ended con MOS-FET tipo BUZ900 con accoppiamento (d'uscita) a trasformatore.

cioè:



Credo che vada bene un TU 1:1 da 8 ohm, quindi primario 8 ohm - secondario 8 ohm.

cosa ne pensate?


Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[no_nfb]

Ho sempre saputo che il trasformatore di uscita ha la
funzione di adattare le impedenze, in questo caso se
utilizzi un trasformatore con rapporto 1:1 non ne
comprendo lo scopo.

Se si tratta di eliminare il condensatore di uscita,
non credo ne valga la pena.

Antonio

[vexator]

Ho sempre saputo che il trasformatore di uscita ha la
funzione di adattare le impedenze, in questo caso se
utilizzi un trasformatore con rapporto 1:1 non ne
comprendo lo scopo.

Se si tratta di eliminare il condensatore di uscita,
non credo ne valga la pena.

Antonio



Originally posted by no_nfb - 26/12/2005 :  09:51:11

ciao antonio,
si tratta di un amplificatore in classe A, quindi per polarizzare il trasistor bisogna far circolare una certa corrente anche a riposo e impostare una certa VDS.
Un metodo semplice è quello di mettere una resistenza fra VDD e DRAIN. Ma tale resistenza, considerando anche le alte potenze in gioco, deve essere, prima di tutto di alta potenza e, necessariamente, mangerà energia. Il rendimento sarà pertanto basso, circa 25%.

La configurazione classica è di mettere un altro transistor identico, al posto della resistenza, appunto come carico. I due transistor si pilontano poi con uno stadio differenziale,...ok, questo funziona alla grande.

Ma io volevo fare qualcosa di diverso.
Se al posto della resistenza mettiamo un induttore (primario di un TU), tale induttore non dissiperà potenza e il rendimento sale (si calcola) a circa il 50%.

Cernto non è così semplice, ma volevo vedere un po' se era una strada percorribile.

Ho fatto qualche test, non è male, ma volevo migliorare.

A presto,


Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[titano]

Hai mai dato un occhio al sito di Susan Parker?

http://www.susan-parker.co.uk/zeus.htm

Marco

[vexator]

grazie per il link.

Ho fatto qualche calcolo e non credo che un TU 1:1 vada bene, penso che va meglio un 1:2.

Con un TU 1:1, e un carico sul secondario da 8 ohm, si ha una retta di carico quasi parallela all'asse VDS: guadagno troppo alto.



Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[plovati]

va bene provare il diverso a tutti i costi, ma perchè non usare una soluzione alla Pass? O almeno uscire di source.
Uscire di collettore senza retroazione obbliga a fare un trasformatore di uscita sullo stesso livello di un valvolare. seconsidero che ci devo mettre una bella aletta di raffreddamento, allo stesso costo e impegno faccio un valvolare...
Inoltre occhio alla stabilizzazione termica, che qui è lasciata tutta alla bontà della dissipazione e del mosfet.

Provare per provare, perchè non cercare una combinazione a stato solido che possa dare la stessa curva V-I di una 300B, solo scalata in giù come tensioni e di conseguenza in su come correnti e Gm?


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Piergiorgio

[vexator]

ciao Piergiorgio,

in effetti come è stato impostato è un "valvolare senza valvola"...

Anche Susan Parker propone il single ended a drain comune, ma il guadagno non è praticamente unitario? Ho guardato velocemente la pagina e non sono entrato nel merito...

Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[plovati]

Il guadagno è dato dal rapporto spire dei trasformatori, il mosfet ha la funzione di guadagnare in potenza. L'uscita sul source pero' avendo un'impedenza contenuta permette di ridurre l'induttanza primaria del trasformatore e quindi di usarne uno più economico.

Il "Le monstre" di Hiraga era proprio stato fatto con l'idea di fare un sostituto a stato solido di un monotriodo 300B, senza usare trasformatori (se no' chevantaggio c'è con lo stato solido?).
Alimentato a batteria ha un senso, ma con la sterminata batteria di condensatori da 1F proposta nel circuito originale, forse era meglio un valvolare...

Prova a metterci uan resistenza di feedback tra drain e gate o un avvolgimento di feedback sul source per cercare una combinazione che dia la stessa funzione di trasferimento di una 300B, diciamo con un fattore 10 di tensione in meno e altrettanto di corrente in più.
In altre parole una 300B con una resistenza di uscita di 8ohm..

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Piergiorgio

[vexator]

Ho visto un po' le monstre, non male.

in serata ho fatto una rapida prova:

Ho scelto il punto di riposo: 20V, 800mA

Come carico (resistenza di drain) una resistenza 25 ohm, 30W (non induttiva metal 1% - da RS 5 euro).

La potenza sul carico da 8ohm, calcolata (quindi teorica) è di circa 32W.

Il calore sviluppato non è eccessivo, anche sulla R da 25ohm... e devo dire che non suona male, comunque devo fare altre prove e misure.



Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[plovati]

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Piergiorgio

[vexator]

ciao piergiorgio,
grazie per lo schema e per l'interesse.
credo di aver capito il funzionamento. dunque il transistor guadagna in corrente mentre il trasformatore in tensione.
pertanto anche un semplice tr d'alimentazione dovrebbe essere ok.
correggimi

dimmi cosa ne pensi sul fatto di mettere una resistenza di drain invece di un altro transistor o del TU. io l'unico inconveniete l'ho riscontrato sull'efficienza, che è uguale al caso del transistor come carico.

a presto,


Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[plovati]

Di quale schema stai parlando?
Di quello delle Susam Parker o di quello riportato sopra, tratto da un DIY supplement di HiFi World?

Nel primo (push-pull) non circola corrente continua nel trasformatore, nel secondo sì, e anche parecchia.
In entrambi i casi per avere dei risultati buoni, i trasformatori deveno essere avvolti come dei trasformatori di uscita, intercalati etc. etc.

Mi sembra di capire che stai seguendo i passi della serie di articoli recentemente presentati su Costruire Hi Fi a firma P.Marzullo.
In questo caso, ti conviene piuttosto cercare gli articoli originali di Nelson Pass. Tra le mille varianti del suo "Zen" ce n'è anche uno con delle lampadine al posto della resistenza di carico.

E allora perchè non un filamento di una bella valvolona che fa anche da preamplificatore ? Un rapido passaggio su spice mi dà la seguente situazione:



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Piergiorgio

[vexator]

mi riferivo allo schema pubblicato per ultimo, il single-ended con TU sul source.

veramente non stavo seguendo nessun passo di costruire hi-fi, che tuttavia è una rivista che non compro mai.

la mia intenzione è di fare un finale stato solido più semplice possibile, semplicità tipica valvolare.
per quale scopo? mmmmm.... nessuno in particolare, probabilmente sono elettronico-dipendente.

il mio obbiettivo è di mettere meno componenti non lineari sul cammino del segnale, o meglio mettere meno "cose" possibili.

con poco voglio fare qualcosa di buono... se non ci provo non posso saperlo.

comunque la soluzione con la resistenza di drain non è male, devo sbatterci un po' su.

l'idea della lampadina, o il filamento della valvola, è originale, ma non l'applicherei nella pratica perchè sono resistenze fortemente non lineari, su RS ci sono ottimi resistori di potenza non induttivi di precisione che non costano neanche tanto. cosa ne pensi?

a presto,


Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[plovati]

l'idea della lampadina, o il filamento della valvola, è originale, ma non l'applicherei nella pratica perchè sono resistenze fortemente non lineari, su RS ci sono ottimi resistori di potenza non induttivi di precisione che non costano neanche tanto. cosa ne pensi?

Originariamente inviato da vexator - 28/12/2005 :  10:55:06

La resistenza costa poco, il dissipatore necessario più tutto il lavoro di carpenteria costa tanto. A questo punto ci metto un altro mosfet. Cerca in rete la serie di ampli col BUZ900 (Buzquito etc..).
La lampadina o il filamento di una valvola usano lo stesso bulbo per dissipare, non serve altro. La non linearità è compensata dal fatto che si esce di source, dove conta meno la linearità intrinseca dell'elemnto di polarizzazione (sul segnale poi è in parallelo ad un elemento come l'altoparlante quello ì eccezzionalmente non lineare).
I guai cominciano quando l'inerzia termica del filamento riscaldato è paragonabile alla costante di tempo del segnale, sotto i 50Hz avrai sicuramente grosse distorsioni.
Comunque per giocare va bene. Per avere risultati tecnicamente e sonicamente migliori devi per forza di cose passare ad altre soluzioni.
Hiraga, Zen, Buzquito, HiFi World, Susan Parker sono tutte soluzioni derivate dallo stesso percorso che stai cominciando a fare tu.

_________
Piergiorgio

[MBaudino]

l'idea della lampadina, o il filamento della valvola, è originale, ma non l'applicherei nella pratica perchè sono resistenze fortemente non lineari,

Hanno un coefficente termico sicuramente non basso (a regime la Reff dovrebbe però essere abbastanza stabile) , ma (almeno le lampadine) sono assolutamente lineari con la frequenza ( le ho viste anche comme dummy load in radiofrequenza :p :p :p nonche come stabilizzatori della Vout in oscillatori a bassissima distorsione). Tuttavia considera anche che nelle valvole a riscaldamento diretto il segnale passa attraverso il filamento. In parecchi schemi (es. Verdier) ho visto anche la resistenza catodica dei PP finali sostituita dal filamento di una ECC (naturalmente questa è una scelta fatta nell' ottica del risparmio).
Naturalmente un R indipendente ti consente maggiore libertà, che ripaga il prezzo.

Qualcuno ha provato lo schema proposto da S. Parker??
Ciao
Mauro

[vexator]

Hanno un coefficente termico sicuramente non basso (a regime la Reff dovrebbe però essere abbastanza stabile) , ma (almeno le lampadine) sono assolutamente lineari con la frequenza ( le ho viste anche comme dummy load in radiofrequenza :p :p :p nonche come stabilizzatori della Vout in oscillatori a bassissima distorsione). Tuttavia considera anche che nelle valvole a riscaldamento diretto il segnale passa attraverso il filamento. In parecchi schemi (es. Verdier) ho visto anche la resistenza catodica dei PP finali sostituita dal filamento di una ECC (naturalmente questa è una scelta fatta nell' ottica del risparmio).
Naturalmente un R indipendente ti consente maggiore libertà, che ripaga il prezzo.

Qualcuno ha provato lo schema proposto da S. Parker??
Ciao
Mauro


Originally posted by MBaudino - 28/12/2005 :  11:27:47

la linearità in frequenza delle lampadine non la conosco, ma la funzione V-I non è lineare.
va bene come carico di source.

Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER

[MBaudino]

ma la funzione V-I non è lineare.
va bene come carico di source.

Concordo con te che la R è piu pratica e va sicuramente bene.
Mi interessa invece capire come fa una lampadina a non essere lineare?? Capisco che al crescere della potanza dissipata aumenta la temperatura, e quindi aumenta la R. Ma il tutto è correlato dal coeff. termico esattamente come in tutte le altre resistenze. Il coefficente sarà sicuramente molto piu' alto che sulle Vishay, ma non mi aspetto un comportamento diverso (soprattutto a corrente costante ). Hai voglia di spiegarmelo?
Ciao
Mauro

[plovati]

lettura interessante: caratteristica IV di una lampadina correlata alla termodinamica statistica.

http://my.ece.ucsb.edu/bobsclass/134/Ha ... ej1413.pdf



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Piergiorgio

[MBaudino]

lettura interessante: caratteristica IV di una lampadina correlata alla termodinamica statistica.

http://my.ece.ucsb.edu/bobsclass/134/Ha ... ej1413.pdf

Bellissimo articolo, stampato: attenta lettura serale a letto.
Se non sbaglio però anche i filamenti DHT alimentati in alternata hanno lo stesso problema. A memoria ricordo come conseguenza la produzione di hum a 100 hz (devo rivedere però l' articolo, mi pare di S. Bench). In qs. articolo che hai proposto il rapporto fra la frequenza di riscaldamento e ciclo termico non mi sembra però di tipo armonico. Tutto da studiare.
Grazie mille Piergiorgio, sei veramente prezioso.
Ciao Mauro

[vexator]

interessante l'alticolo, ma scusa, come fai ad avere sempre un documento adatto ad ogni risposta?

stasera avrei voluto fare qualche test con la resistenza, ma le donne sono troppo rompiscatole, per fortuna che non sono ancora sposato

doamanda secca:
secondo voi, dal punto di vista "sonico" è meglio la risistenza oppure il transistor come carico?

Giovanni

MEMENTO AVDERE SEMPER