Etapa de salida muy interesante

[Tacatomon]

Vaya que está interesante, ya que para que use BD139`s como diodos! A ver quien le hace un PCB.

 

[Ratmayor]

Ya que estan hablando de amplificadores poco convencionales, por aquí tengo el diagrama de un amplificador Yamaha B2 que me llamó bastante la atención la forma en que maneja los MosFETs de salida.

​

 

[Tavo]

Está muy interesante el Damping Factor!!
No tenía idea de lo que era, pero no por el efecto en sí, sino por la palabra. Ya sabía ese tema de otro post de Fogonazo, donde exponía un amplificador (no recuerdo que clase) que según el, era especial, dada su muy baja impedancia del amplificador!!!

Esto entiende que el Damping Factor, es un dato interesantísimo cuando hablamos de equipos Hi-Fi, Hi-End; amplificadores de alta gama. (como decía San Fogo -> entiéndase GAMA = $$$)

Esto es genial.
Lamento no poder todavía examinar la etapa de salida de cualquier amplificador, ya que me falta adquirir conocimientos sobre el tema.

Sigan con esta información genial, que aporta gran cantidad de material EXCELENTE al foro.

Un saludo!
Tavo.

 

[juanma]

Ya que estan hablando de amplificadores poco convencionales, por aquí tengo el diagrama de un amplificador Yamaha B2 que me llamó bastante la atención la forma en que maneja los MosFETs de salida.

Lo que hace es utilizar buffers (TR121-124) desde la etapa de ganancia de voltaje, utiliza 2 diodos en serie para obtener una pequeña polarizacion en ellos.
Tambien observen como implementa el cascode en la entrada, una resistencia y una fuente de corriente.

Por cierto, utiliza FET de salida y no MOSFET.
Si quieren ver algo atipico, hay una pagina japonesa donde utilizan dispositivos SIT (2SK183) como elementos de salida.

Busquen tambien sobre Hawsford, que publica etapas de salida feedfoward (no lo he leido aun) y Bod Cordell, con un paper sobre correccion de errores en etapas de salida MOSFET.

Saludos

 

[Tacatomon]

Vaya que si eran FET`S

 

[Ratmayor]

Por cierto, utiliza FET de salida y no MOSFET.

Gracias por la aclatoria

Si quieren ver algo atipico, hay una pagina japonesa donde utilizan dispositivos SIT (2SK183) como elementos de salida.

​

THD（RL=8Ω、Po=10W）
f=100Hz：0.00025%
f=1kHz：0.00045%
f=10kHz：0.0040%
THD（RL=4Ω、Po=20W）
f=100Hz：0.00028%
f=1kHz：0.00070%
f=10kHz：0.0072%
最大出力　RL=8Ω、Po=150W　/ RL=4Ω、Po=220W　/ RL=2Ω、Po=300W

Si que es raro

Fuente: http://www.ne.jp/asahi/evo/amp/2sk183cspp/2sk182cspp.htm

 

[juanma]

Un amplificador "Completo" como para mirar y analizar

Ese es el amplificador de Giovanni Stochino. Para analizar hay varias cosas:

Drivers independientes para cada MOSFET.

Generalmente en amplificadores con salidas MOSFETs son innecesarios, debido a la alta impedancia que presentan, en diseños de alta potencia puede que sean necesarios.

Slew Rate algo mas de 300VuS

Como lo logra?

Es un amplificador realimentado por tension (VFB), justamente su contrapartida (realimentados por corriente o CFB) tiene como caracteristica un muy alto slew-rate, es decir:
Realimentador por voltaje:
Precision en DC
Realimentador por corriente
Muy alto slew rate (en los OpAmp, solo los realimentados en corriente llegan a este slew rate)
Ganancia independiente del factor de realimentacion
Cuentan con una etapa de ganancia de voltaje, y no 2 como en VFB, lo que ayuda a mayores slew rates (y segun he leido, coherencia en el sonido).

Esta compensado en frecuencia (47pF), como cualquier amplificador realimentado. Habria que simular donde queda el polo en lazo abierto (utiliza 2 capacitores para compensar), pero asi a simple vista, no veo como llega a ese slew rate (el cual esta justamente limitado por la carga y descarga dinamica de esos capacitores).

Respuesta teórica a la frecuencia, ¿ Límite inferior ?

Esta acoplado en DC. Generalmente en amplis acoplados asi, el limite inferior lo especifican como DC.

Diseño de 1997

Un servo de DC le hubiese agregado (en el que justamente se utilizan amplificadores VFB).

Dentro del ambito DIY, este amplificador es conocido, y mas justamente por "caracteristica" de un slew rate de 300V/us. No se que tal han sido las opiniones sobre la escucha.

Saludos!

 

[Fogonazo]

.....Generalmente en amplificadores con salidas MOSFETs son innecesarios, debido a la alta impedancia que presentan, en diseños de alta potencia puede que sean necesarios.......

No lo simulé (Todavía), pero posiblemente el elevado Slew Rate necesite esa disposición.

...Esta acoplado en DC. Generalmente en amplis acoplados asi, el limite inferior lo especifican como DC.

! Hasta que alguien se dio cuenta ¡
Respecto a las opiniones, se comenta algo sobre los agudos excepcionales, pero no pude encontrar mas data

Otro detalle es la alta corriente de biass, 300mA.

 

[Ratmayor]

Otro detalle es la alta corriente de biass, 300mA.

Con tanta corriente de reposo, no implica un mayor calentamiento de la etapa?

 

[Fogonazo]

Con tanta corriente de reposo, no implica un mayor calentamiento de la etapa?

Sip, como 7W por transistor, pero te garantiza muy baja distorsión de cruce.

 

[Ratmayor]

Sip, como 7W por transistor, pero te garantiza muy baja distorsión de cruce.

Eso me recuerda a los amplificadores Technics "New Class A" que mantenian una corriente de polarización constante para asegurarse de que el transistor "este listo" al momento de la conmutación, se obtenía una excelente calidad a cambio de una gran temperatura.

​

 

[juanma]

No lo simulé (Todavía), pero posiblemente el elevado Slew Rate necesite esa disposición.

No lo creo, ya que la velocidad final del ampli va a estar dada por la etapa mas "lenta". La etapa de salida no esta compensada, lo que entra, sale. No tiene ninguna limitacion en velocidad, salvo la del propio transistor.

Ese arreglo de driver lo he visto pero en electronica de potencia, cuando utilizas MOSFET como elementos on off o PWM, donde es importante cargar rapidamente la capacidad del MOSFET.

Si da el slew rate que dice, creo que debemos ver que hace en la etapa de amplificacion de voltaje, y como esta compensada. Fijate que la utiliza en modo cascode, a traves de los transistores 2N5551/2N5401, pero esta implementado de una manera "no convencional". He visto algo llamado "dynamic cascode", no se si sera este caso.

! Hasta que alguien se dio cuenta ¡

Respecto a las opiniones, se comenta algo sobre los agudos excepcionales, pero no pude encontrar mas data

En diyaudio hay un post, voy a ver si lo miro por arriba a ver que dicen.

Otro detalle es la alta corriente de biass, 300mA.

El dato interesante es saber con que corriente se polariza al VAS.
El slew rate esta dado por SR = I / Cdom

Por cierto, has pensado en la forma en la que se mide ese slew rate?

Saludos!

 

[Ratmayor]

Hablando de etapas atipicas, me llamo la atención un amplificador Accuphase, me preguntaba, que hacen esos transistores? (los marcados en rojo).



Pude identificar que usa salida FET y que el operacional es para la corrección DC

 

[Cacho]

Se ve como algún tipo de refuerzo eso de ahí.

Fijate que cuando la tensión en el emisor de Q9 llega a 3V7, empieza a conducir una fracción de la corriente total. Eso de los 3V7 sale del zener que tiene ahí (de 3V) y el diodo en directa.
Quedan los dos conduciendo, sólo que el bipolar tiene una resistencia de 1r5 en el emisor y el MOS no tiene más que la de 0r22. El bipolar va "más relajado".

Diría yo que usa ambos transistores en paralelo y el umbral ese hace que corten los dos en el mismo punto. El MOS va a quedar con un Vds de 5V más o menos, o sea que la tensión máxima de la onda de salida será la de alimentación menos 5V. El bipolar tiene 3V7 más la caída interna (0,7V), lo que nos da 4V4... Muy cerca uno del otro...

Estimo que van en paralelo, con el MOS haciendo la parte más pesada del trabajo y el BJT un poco menos (8 veces menos).
No se me termina de ocurrir a estas horas y en esta fecha la función exacta, pero ya vendrá alguien después de Navidad y te dirá. O me pondré a matar resaca mañana con este esquema.

Saludos y feliz Navidad.

 

[Ratmayor]

Te refieres a una funcion similar a los amplificadores Clase G?

 

[Cacho]

So...

En realidad el umbral que queda antes de que empiece a conducir el BJT es una cosa indeseada, pero necesaria para que el bipolar no se "coma" la última parte de la onda.

Vamos de nuevo pero en sentido opuesto: El MOS va a conducir hasta que su Vds sea de algo como 5V, eso quiere decir que la onda va a tener una cresta de valor de pico igual a la tensión de alimentación menos esos 5V. Si el bipolar no tuviera esas caídas antes de la base, podría seguir conduciendo aún cuando el MOS estaría "clippeando".

No encuentro el datasheet de los MOS, así que no puedo asegurar nada (aunque lo encontrara, tampoco podría ), pero apuesto a que le "bajan" el nivel de la base para que no se queden solos conduciendo en los picos los bipolares y que conduzcan en paralelo ambos transistores durante la mayor parte posible de la onda. No sé para qué ni por qué lo diseñaron así, pero alguna razón tendrán los muchachos...

En un ClaseG tenés un riel más de alimentación que sólo se habilita cuando la salida requiere más amplitud, acá hay simplemente un retraso que podríamos llamar "daño colateral" que deriva de evitar que el bipolar se quede conduciendo solito allá arriba en la cresta.
Puedo estar equivocado (no sería raro), pero se me hace que es así.

Saludos

 

[juanma]

Lo estuve viendo un poco y no salen los datasheets de ninguno de los FETs.
Lo mismo que los transistores Q17/19.

Como dice Cacho, clase G no es porque necesitas mas alimentaciones. Y dudo muchisimo que Accuphase llegue a usar clase G, aumentar la eficiencia de un amplificador no es algo compatible con lo High End (lease High $$$).

A simple vista pareciera protección. Generalemente en FETs o MOSFETs se coloca un zener entre G y S, de manera de que por estatica no se perfore la aislación y se estropee el transistor. Hay una limitación de corriente por Q5/7.

Ese arreglo no permite mayor excursión de la señal. No recuerdo si el tipo de protección de corriente dado por Q5/7 es factor de distorsión. Capaz que ese arreglo esta justamente para minimizar eso.

O es alguna configuración de marketing (etapa de salida avanzada FET/BJT) que poco tenga que ver con una razon especifica. Al colocar un transistor en paralelo a un FET, uno desaprovecha su característica de alta impedancia, porque coloca algo de menor impedancia de entrada. Ademas colocar un dioco en serie es un elemento mas de distorsión, porque la curva de transferencia es exponencial.

En, es interesante y estaria bueno ver que otras opciones puede haber.

Si quieren pasar un buen tiempo analizando configuraciones, vean la pagina japonesa. Es otra filosofia de diseño, desde mi punto de vista, un poco mas audaz.

Saludos y felices fiestas

 

[Ratmayor]

A simple vista pareciera protección. Generalemente en FETs o MOSFETs se coloca un zener entre G y S, de manera de que por estatica no se perfore la aislación y se estropee el transistor. Hay una limitación de corriente por Q5/7.

El detalle es que el diodo no toca el FET para nada, solo lleva la señal proveniente del driver y de ahi al zener que a su vez alimenta la base del BJT Solo me quedan 2 opciones posibles:
A) Los transistores cubren un umbral que los FETs no pueden a cierto nivel.
B) Marketing, marketing, marketing

 

[juanma]

El detalle es que el diodo no toca el FET para nada, solo lleva la señal proveniente del driver y de ahi al zener que a su vez alimenta la base del BJT Solo me quedan 2 opciones posibles:
A) Los transistores cubren un umbral que los FETs no pueden a cierto nivel.
B) Marketing, marketing, marketing

Por eso mismo, la supuesta protección es llevada a cabo por el diodo+zerner+transistor. Es decir, la tensión Vgs maxima nunca va a poder ser mayor que 0.6V+3.8V+0.6V ~ 5V.

Veo si junto las ganas suficientes y pruebo algo en Spice a ver que sale.

PD: Accuphase tiene un marketing exquisito! sino miren cualquier pdf de sus productos y vean el satisfacción que produce leerlos, esta todo muy bien armado, prolijo, con esquemas, etc. Y los tableros rebatibles de los preamp... un lujo!!

 

[Cacho]

Por eso mismo, la supuesta protección es llevada a cabo por el diodo+zerner+transistor. Es decir, la tensión Vgs maxima nunca va a poder ser mayor que 0.6V+3.8V+0.6V ~ 5V.

No me convence que eso actúe como protección. La resistencia de 1r5 en los emisores no me deja verlo de esa manera. ¿Tenés el esquema completo, Rat? (a ver cómo trabaja el resto del ampli).

Yo sigo apostando por una configuración marketinera tiracuetes con luces y estrellitas, por lo menos hasta que aparezca un datasheet de esos malditos MOSFET que no encontré. El bipolar es uno comunazo, nada especial.

Saludos