Projekt "MyAmp2006" mit OnSemi NJL3281D/ NJL1302D ThermalTrak Transistoren

Nein, kenne ich noch nicht. Die Idee ist ja nicht schlecht, eine Fühlerdiode auf dem Chip unterzubringen.
Was mich erstaunt, ist dann die ca. Reduzierung des Klirrs um etwa das bis zu vierfache nur durch Einsatz dieser Technik. Wer weiß, ob da nicht noch andere Effekte eine Rolle gespielt haben.

Aber ich lese in der Applikation, ja auch (Seite 3 von 4 oben rechts) das der Bias neu und höher eingestellt wurde. Also doch eine Reduzierung des Klirrs durch -mit dieser Technik möglichen- höheren Ruhestrom - ohne Beeinträchtigung der Sicherheit des Verstärkers.

Ich würde die Transis testweise einsetzen. Machen einen vernünftigen guten Eindruck.
(Wobei ich persönlich mehr auf den MOSFET Trip bin.)

Hallo noch mal,

wenn man sich die Application Note von on-semi durchliest, speziell mit Blick auf das dargestellte Schaltungsbeispiel und den Hinweis auf den erhöhten Ruhestrom, dann sieht man, daß es sich wohl um eine Class AB-Anwendung handelt. Im Buch von Randy Slone, „High-Power Audio Amplifier Construction Manual“, auf Seite 146, wird über Class AB-Verstärker zusammenfassend formuliert: „a good idea that just didn't work out“

Außerdem, in der on-semi Schaltung gibt es sechs „heiße“ Bias-Dioden, wobei eigentlich nach meinem Verständnis nur die Vbe der Ausgangstransitoren temperaturkompensiert werden müßten, wenn man die Driver und Pre-Driver nicht auf den fetten Hauptkühlkörper zwingt. Daher keimt in mir die Idee, statt sechs nur zwei der integrierten Temperaturfühler-Dioden in Reihe zu schalten, in Verbindung mit einem klassischen Transistor mit Poti zur Class B-Arbeitspunkteinstellung, Der Bias-Transistor und die Treibertransistoren sollten dann relativ kühl und thermisch entkoppelt vom Hauptkühlkörper bleiben dürfen, nur untereinander z.B. back-to-back über einen kleinen Kühlkörper gekoppelt. Was haltet Ihr davon?

Gruß
mafoe

Ja, das mit den sehs Dioden ist mir auch aufgefallen, aber zum einen fallen über die Emitter- und über die Basiswiderstände ja auch einige Millivolt ab. Und so genau habe ich nicht drüber nachgedacht. Kann ja auch sein, das durch andere Dotierung der Fühlerdioden die wiederum anders in der Schwellspannung liegen, und, und...
So aufregend ist die Schaltung sowieso nicht vom Klirr. (Zwar auch nicht gerade schlecht, aber ich würde mir eine andere suchen.)Vielleicht würde ich nur 4 oder fünf der internen Dioden (+ einen Einstellregler in Reihe zur Ruhestromeinstellung) einsetzen.
Ein anderes Problem dürfte das Layout sein, um diese Dioden zu verbinden (Zwei Ebenen?)und die damit verbundenen zusätzlichen Kapazitäten (im Vergleich zur bisherigen Biaseinstellung miteinen Transi) auch noch.


Ist schon alles immer nicht so leicht, wenn man anfängt genauer über Dinge nachzudenken.

Hallo mal wieder!

Nach der Fertigstellung meiner Lautsprecher Ende letzten Jahres geht es nun verstärkt an mein Verstärkerprojekt. Ich kann das aus Zeitgründen leider nicht so detailliert wie mein Lautsprecherprojekt hier im Forum dokumetieren. Im Vergleich zu meiner "My85ER4"-Dokumentation werde ich jetzt mehr fragen als berichten. Ich hoffe, Ihr könnt mir hier und da weiterhelfen.

Da ich mich inzwischen auf die ThermalTrak-Transen von OnSemi festgelegt habe, rezykliere ich hiermit meinen Thread vom letzten Jahr. Den Titel habe ich leicht geändert.

Die Wurzeln meiner Schaltung sind im Buch "HIGH-POWER AUDIO AMPLIFIER CONSTRUCTION MANUAL" von G. Randy Slone zu finden (Chapter 11, Design 10: A Low Distortion Emitter-Follower Amplifier Design). Meine Änderung besteht hauptsächlich im Einsatz der ThermalTraks und deren Dioden zur Arbeitspunkteinstellung.


Seit ein paar Tagen simuliere ich mit PSpice/Capture, speziell mit Focus auf THD, DC-Offset, Schwingneigung, Slew-Rate und Klipping-Verhalten.

Nachdem ich viel Zeit im Kampf gegen mir unverständliche Konvergenzprobleme von PSpice verloren habe, läuft die Simu inkl. Fourier-Analyse nun meist problemlos.

Bei verschiedenen Sinus-Eingangssignalen sehen die THDs schon ganz gut aus, oder?

1mV, 20kHz:THD = 5.822216E-01 %
10mV, 20kHz:THD = 5.032393E-02 %
100mV, 20kHz:THD = 7.617630E-03 %
1V, 20kHz:THD = 1.854766E-03 %
1.414V, 1kHz: THD = 1.070627E-03 %

Allerdings, bei 2V Sinus 20kHz am Eingang bricht PSpice ab und behauptet:

ERROR -- Convergence problem in transient analysis at Time = 775.5E-06 Time step = 596.1E-18, minimum allowable step size = 3.000E-15 These devices failed to converge: X_D6.xinstbzx84c4v3.DF1

Was sagt mir das, und was kann ich dagegen tun?

Noch 'ne Frage: Kann man TIM-Verzerrungen in PSpice simulieren und wie kritisch sind diese überhaupt?


Gruß,
mafoe

Hallo,

wegen eben jener Konvergenzprobleme bin ich vor etwa zwei Jahren auf LTSpice umgestiegen. Das ist deutlich stabiler, hat keine Begrenzungen hinsichtlich BE- oder Knotenanzahl und ist Freeware. Mach Dir die Arbeit und lerne um, ich meine, Du wirst es nicht bereuen.
Hinweise zu LTSpice gibt es hier im Forum und durch die umgezogenen classD-ler, wie z.B. Rumgucker, im Sodfa-Forum.
In diesem Verzeichnis liegen einige sehr junge Simulationen von mir, um Dir einen Überblick zu "gönnen":



Viel Erfolg!

Hi Tiki,

danke für den Tip! Ich habe inzwischen mit LTSpice weitergearbeitet - trotz Zugriffsmöglichkeit auf eine PSpice-Vollversion! Mit LTSpice gab's keinerlei Konvergenzproblem mehr.
Meine Verstärkersimulation sieht inzwischen schon ganz gut aus. Meine Fragen zum LTSpice poste ich dann wohl besser im allgemeinen SPICE Thread.

Gruß
mafoe

Die tatsächliche chip-Temperatur über eine eingebaute Diode zu ermitteln erscheint vom theoretischen Ansatz sicher vernünftig. Bei der konventionellen Lösung sind ja doch erhebliche Wärmewiderstände und-Kapazitäten, die bei dynamischen Belastungen zu deutlichen Temperaturdifferenzen führen, dazwischen.
Ich glaube, daß dieses Prinzip speziell für Verstärker, die zur professionellen Beschallung eingesetzt werden, Vorteile hinsichtlich Zuverlässigkeit und Stabilität bringt.
In diesem Bereich gibts ja immer extreme Belastungsfälle und Umgebungstemperaturen.
Im thermisch eingeschwungenen Wohnzimmerbetrieb mit 100mW Leistungsabgabe wahrscheinlich unnötig .

Von Sanken gibts glaube ich vergleichbare Bauteile: Sap16;
werden glaube ich in einigen neuen Marantz-Verstärkern eingesetzt.
Kenwood hatte vor langer Zeit dieses Prinzip schon in einigen größeren Endstufen der "Basic"-Serie realisiert; waren auch Bauteile von Sanken; heute der "killing-point" für eine Reparatur...
Technics hat einen anderen Weg beschritten: Konventionelle Bipolartransistoren und den bias über eine analoge Regelung mit einem custom-design IC nachgeführt. Dazu wurden die Spannungsfälle an den Emitterwiderständen ausgewertet.

Hi,

@musicus: interessante Hintergrundinfos!

Außer wegen der perfekten thermischen Kopplung benutze ich diese Transistoren auch deswegen, weil ich damit kein Poti zur Bias-Einstellung brauche. Mir würde es dafür an Meßequipment fehlen.

Letzteres ist auch der Grund, warum ich stark auf die SPICE-Simulation setze, bevor ich eine Platine aufbaue. Dabei füttere ich die Schaltung derzeit hauptsächlich mit Sinussen verschiedener Amplituden und Frequenzen, so von 0.001V bis 1.414V, 10Hz bis 50kHz, und schaue mir dann die THD-Werte an. Dann gebe ich ein paar Rechteckpulse drauf, um zu schauen, ob was böse schwingt. Bis jetzt sieht alles ganz gut aus. Aber ich würde dabei gern systematischer vorgehen. Gibt es für die Simulation zur Beurteilung der Klangqualität und Zuverlässigkeit(!) einer Verstärkerschaltung eigentlich ein Standardvorgehen bzw. eine Sequenz von Must-Do Simulationen?

Gruß,
mafoe

Hallo noch mal,

zur Ergänzung meiner Frage, was man systematisch simulieren sollte, poste ich hier mal die aktuelle Schaltung.



Die THDs bei verschiedenen Eingangspegeln und -frequenzen sehen ganz ordentlich aus, oder?

1kHz | 0.000351 | 0.002370 | 0.001941
2kHz | 0.006483 | 0.004420 | 0.006564
5kHz | 0.036488 | 0.003670 | 0.015148
10kHz | 0.039709 | 0.002121 | 0.000527
20kHz | 0.000319 | 0.000364 | 0.015319
(bei 50mV, 0.707V, 1.414V)

So ganz traue ich den Werten allerdings nicht. Kann das so stimmen? Wie zuverlässig rechnet LTSpice solche Sachen?

Gruß,
mafoe

Hallo zusammen,

das Feedback auf meine letzen Fragen hält sich ja leider bisher stark in Grenzen. In der Lautsprecher-DIY-Sektion im HiFi-Forum tummeln sich offenbar mehr diskussionsfreudige Experten als hier im Elektronikteil. Oder sind meine Fragen zu speziell? Oder zu simpel? Oder sind die Antworten darauf geheim?

Ich probier's mal mit noch einem Thema. Zur Ermittlung der Slew-Rate meines Verstärkers habe ich folgendes simuliert:



Sieht das gut aus? Kann man damit sagen, daß der Verstärker knapp 80V/µs schafft? Oder teilt man das durch 2, sozusagen bezogen auf GND?

Beste Grüße,
mafoe

Hallo mafoe,

ich kann beide Bilder leider nicht ganz sehen, die laden bei mir nur teilweise. Liegt der Fehler bei mir oder sind sie vielleicht nur zum Teil hochgeladen?
Ich würde auch bezüglich der Schaltung gerne helfen, nur hab' ich leider nicht genug Durchblick dazu!

Grüße,
Dominique

Hallo Dominique,

die Bilder sind komplett auf dem Server. Allerdings sieht man sie manchmal erst richtig, wenn man sie temporär lokal auf der Platte speichert. Also erst Linksklick auf das Thumbnail und dann Rechtsklick auf das große Bild und dann "Bild speichern unter" und dann mit einem Viewer wie gewünscht zoomen und betrachten. Das liegt wohl an der Größe der Bilder und der automatischen Skalierung im Webbrowser.

Meine Slew-Rate-Fragen kann ich inzwischen selbst beantworten: Zunächst mal muß ich nicht durch 2 teilen, 80V/µs war korrekt. Allerdings war das nicht so gut und mit etwas Instabilität verbunden. Mit einer etwas vorsichtigeren Bauteildimensionierung komme ich jetzt auf "nur" 57.5V/µs, dafür ohne Überschwinger und Oszillationen an den Flanken. Ich bin aber immer noch skeptisch, weil ich 57.5V/µs für zu gut halte. Evtl. gibt es noch irgendwo einen Haken an der Sache.

Gruß
mafoe

Juhu...es geht weiter!
Werde den Threat auch wieder mit interesse verfolgen!

n'Abend!

Darf man hier eigentlich auf andere Foren verlinken? Ich mach's einfach mal. Mangels Feedback an dieser Stelle habe ich mein Projekt in einem internationalem Forum weiter beschrieben:

http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadid=72975

Ich bin noch immer beim "Trockenschwimmen" (=Simulieren). Der Tip von tiki, auf LTSpice umzusteigen, war Spitze! Nochmals besten Dank dafür.

Ich würde mich freuen, wenn sich auch hier jemand für mein Projekt interessiert. Dann können wir einen Teil hier weiter diskutieren. Falls nicht, auch nicht schlimm.

Beste Grüße,
mafoe

Hallo, inzwischen guck ich hier öfter rein als dort, kann sich aber durchaus wieder ändern...

Bin durch deinen LS Thread auf diesen aufmerksam geworden...wie wiet bist du den im mom?
Hatse evt. ein paar Blder?
Finde es echt krass, was du da gebastelt hast