Rörslutsteg MkII

[Spisblinkaren]

Jag har känt mig tvungen att ändra en hel del i KPD.

Först slog det mig att transkonduktansen hos MOS vid väldigt låga strömmar suger, strömmen bara måste upp men som tur är så verkar mitt val ganska bra i alla fall för MOS jobbar med strömmar <1A (till skillnad från dom flesta effekt-MOS) vilket innebär att den faktiskt är åtminstone lite igång vid 1mA, vad det verkar.

Jag hade gärna kört mer men det går inte för pottarna tappar för mycket spänning samtidigt som jag inte vill köra högre värden än dom som just nu ger ungefär 0,25W vilket är vad Piher tål.

Sen har jag ändrat gate-motståndet för att enklare hänga med vid mätningar (gate har halva inspänningen från agget över sig).

Högre strömmar än 1mA ställer egentligen till det på fler sätt, strömmen kommer gå genom transformatorn och det ökar AV-kravet (dvs den blir större), 2X1mA plus strömmarna genom pottarna ger 5,2mA och 1,2VA (ty 230V-specad).

Sen slog det mig att jag inte kan mata MOS med 450V (även om det kan tyckas vara enkelt och käckt) detta för att jag räknar med minst 200mA i topparna hos gallerströmmen och effektivvärdet är då 100mA samtidigt som spänningen över MOS är nära 500V vilket ger 50W som för det första inte trissan tål (42W max) för det andra skall det kylas bort på nåt sätt

Lite trevligt roligt innebär detta sen att jag inte kommer behöva rycka nån ström ur ordinarie 450V-matning (som har typ 500 Ohm som inre resistans) utan satsar på separat CW-genererad 42V-matning som dels håller nere effektförlusterna dels faktiskt har mycket mindre inre resistans.

Eftersom gate kommer jobba med spänningar mindre än typ +20Vp (DC!) så är en matning på drain på 42V adekvat, tror jag.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag tror mig nu caddat klart en tingest som kan boosta mina rörförstärkare med 3dB, nånstans.

Idag har jag beställt den lilla 1,5VA-trafon jag behöver för att generera negativ matning och även ta emot lite ström från boost-MOS.

Mina fina MOS en vän köpt till mig är riktigt bra för till skillnad från vanliga MOS så är dom specade för under 1A medans alla vanliga Power-MOS är specade för mer än 1A vilket gör det knöligt att köra dom vid typ de 1mA jag vill köra mina vid, för vid så låga strömmar finns i princip ingen transkonduktans kvar och utgångsresistansen för en sourceföljare blir därmed hög.

En rolig konsekvens av att köra MOS och låta dom separat driva utgångsrörsgaller är att dom inte behöver så stor spänning över sig (gate jobbar normalt vid runt -35Vdc) vilket gör att man kan driva dom medels en CW-generator utifrån nån glödlindning!

En annan rolig konsekvens är att iom att jag kan driva dom via en glödlindning så påverkas inte den ofta rätt kassa regleringen av den högspända matningsspänningen för observera att det annars skulle rycka rejält i den som har en utgångsresistans om runt 500 Ohm och jag behöver leverera runt 200mA i topparna, ett tapp på närmare 100V peak!

Jag har tänkt att med hjälp av en CockCroft-Walton generator tredubbla 10Ve från en glödlindning jag råkar ha över, ut kommer då ungefär 42V (3*10*sqrt(2)) och genom att bara köra 42V och dom effektiva 100mA jag vill trycka in i gallret så blir effektförlusten maximalt ungefär (42-(-35))*0,1~7W (som man samtidigt inte spelar på hela tiden...).

Jag har små käcka push-on kylflänsar för TO220 på 16K/W, om vi skattar lite grovt klaras 160/16=10W med sådana.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag är äntligen lite på G med det här.

Jag fiskade fram ett EU-kort modell öar och placerade ut de större komponenterna på rad, de upptar ungefär 3X9cm.

Jag har inte riktigt plats för ett helt EU-kort (80X160) i förstärkaren så jag har börjat reducera det till ett halvt, detta för att komponeterna klaras på ett halvt EU (80X100), jag tror tom jag kan få ännu bättre "flöde" med 10cm.

Så grovt sett är faktiskt layouten klar, jag har plockat och nyttjat alla komponenter jag kommer nyttja, undantaget just nu är att kortet kommer vila i plastdistanser medels dubbelhäftande tejp som jag har kvar från annat gammalt projekt.

Jag har märkt upp det halva EU-kort jag råkade ha sedan förut vad gäller distanshålens borrning, de kommer bli [x;y]=[3;3]mm in från kant, detta blir dock inte exakt samma som Eagle men bra nära.

Nu har jag alltså placerat alla komponenter på ett EU-kort (fast åt fel håll), nästa steg blir att flytta dom till det halva EU-kortet och löda dit grejerna samt dra kabel, tror den biten i alla fall kommer att bli asbra men funktionen är mer tveksam

Kul att jag är på gång med detta i alla fall, finessen kittlar nämligen

MVH/Roger
PS
Bifogar ett reviderat schema också.

[Spisblinkaren]

Kommit en liten bit till ty jag har borrat för självhäftande distanser i ett halvt EU och märkt upp vilket hål som inte får plats vad gäller distans, det ger mig samtidigt riktningen på kortet.

I morgon planerar jag att flytta komponenterna från det hela EU enligt bild ovan till det halva EU medans jag successivt löder för att spara på tåtar.

Lite hålla tungan rätt i munnen, alltså

MVH/Roger
PS
D4 visade sig vara lite fel, D3,5 är mer lämpligt för dessa distanser.

[Spisblinkaren]

Idag har jag kommit igång med att bygga KPD.

Endast två kondingar, några motstånd och biasjusteringspottarna återstår.

Om jag orkar kan resten bli gjort i morgon.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag trodde jag hade uppdaterat den här tråden men det verkar jag inte ha gjort (polarna fick nog bilderna istället).

Nåväl, jag är faktiskt klar med KPD, det enda jag saknar är typ en rör-oscillator som ger i alla fall 70V ut, funderar på att bygga enrörs modell ECC81 där ena halvan är en enrörs-oscillator på 1kHz och det andra röret en katodföljare.

Om jag kör stilen jag har med mina pA så kan varje rörhalva nyttja 5mA (eller 10mA tot pga likriktsrröret)

Kan vara kul att ha en sånt sving på en oscillator samtidigt som man sällan gör preliminära tester vid andra frekvenser än just 1kHz.

I mitt rörradioprojekt (KRP) byggde jag en entransistorsoscillator på några kHz i samband med nån testrigg, funkar asbra.

Jag måste alltså över 70V i amplitud på signalen för att kunna testa min KPD ordentligt, jag kan få detta "on board" men jag vill hellre testa "on shore", tycker testande både är roligt och viktigt, inte minst för att undvika besvikelser.

Bifogar några bilder.

MVH/Roger
PS
Blev tvungen att bygga om CW-generatorn för jag fattar ju inget Det var två problem där det ena var för låg utspänning och det andra var "tipp-vågens" rippel i ut-DC. Det första problemet löstes genom att jag inte började med diod utan med konding och drog diodens anod till backe istället, det andra problemet kunde bara lösas genom jämt antal multiplikationer (läs dioder), detta hade jag ingen aning om men återigen lär man sig mycket på att mäta (och klura/läsa).

[Spisblinkaren]

Okej, nu är KPD på plats!

Ikväll vågar jag bara inte testa skarpt vad beträffar gallerström och dito signal hur den kommer att se ut MEN jag kör nu mina rörslusteg (KPA) med "fixed bias" och det är första gången jag gör det sen jag började bygga rörförstärkare 1991.

"Fixed bias" (-33V/330hm=100mA för 6550, tydligen) funkar alltså och ger typiskt 10% mer effekt (säger man +1dB då?) för spänningen över röret ökar med 10%, med Rk (och self bias) tappar man annars 10%, ungefär.

Jag har byggt in ett par summerande dioder från varderasource som över ett motstånd till backe är tänkt att simulera rören när det går gallerström (signalens peakspänning måste i det här fallet vara >33Vp).

Tänkte först simulera men när jag kopplade in allt annan visade det sig att det inte riktigt går att simulera så jag har nu byggt för skarpt test istället.

I morgon skall jag skicka in en signal och mäta vad som händer, om insignalen är <33Vp skall det inte vara några problem alls och signalen in på galler skall se ut som en vanlig sinus ty den är ej belastad.

När signalen är >33Vp skall det dock hända grejer, KPD skall gå in och försörja med gallerström är det tänkt.

Kommer dt att fungera?

Det vete tusan

MVH/Roger
PS
Fast gallrena drivs av var sid MOS source-utgång (sourceföljare) och om dom kan svinga ren sinus utan belastning (vilket dom kan, detta är redan testat) så är jag en bit på väg i alla fall. Teoretisk är MOS sen kopplad så att den kan leverera 1A om det så krävs (jag behöver bara säg 200mAp), övergången -33Vgk; 33Vp_IN ska då inte vara några problem.

[Spisblinkaren]

Ikväll har jag testat min KPD.

Inte riktigt vad jag hoppades på MEN inget fiasko heller!

Jag lyckas nu driva galler ända upp till +20Vp men där tar det stopp fast det gör det bara för att splitterns sving tar stopp där.

Jag har alltså +/-50Vp i sving från splitter men med i runda tal -30VDC i bias så kan det ju liksom inte bli mer än +20Vp.

Samtidigt var detta vad jag siktade på.

Nu har jag dock ett problem, som jag precis eventuellt kommit på en lösning på, och det är att svinget negativt stoppar vid -60V typiskt min.

Med +/-50Vp sving hos splitter borde jag kunnat få -30-50=-80Vp i alla fall men det får jag alltså inte, jag får -60Vp min.

Men jag tror som sagt jag kommit på en lösning och det har att göra med att när source ligger på -30V och det alltså är ungefär 30V över source-motståndet så kan i vilket fall trissan inte gå med mer än spänningen över source-motståndet negativt.

Teoretiskt kan alltså typ -60Vp svingas min MEN detta är bara -30V extra relativt -30Vgk (ut, bias) dvs jag kan bara svinga -30Vp in i gallret, sen är det stopp.

Normal drivning är alltså minst -50Vp.

Här saknas alltså 20V.

Jag tror nu jag vet hur jag skall lösa detta, jag får ta till dubbla typer av bias

Jag måste alltså använda BÅDE fixed bias OCH self bias och jag tänker såhär att om man fixar så att Gate bara har säg -20V (eventuellt genom att helt enkelt parallella ombord-470k med 470k) så kommer inkommande negativ matning vara ungefär -60V och potentialskillnaden mellan source och negativ matning (läs över Rs) blir ungefär 40V.

Eftersom röret ska ha -33Vgk nånstans så får man fixa dom andra -13V genom att nyttja self bias (Us är bara några få Volt högre än Ug).

Min plan för i morgon är att köra typ detta dvs med 470k i parallell med 470k och 330Ohm i parallell med sittande 330Ohm som Rk (nu alltså 1Ohm), detta borde ge halva extra negativa bias ty 330Ohm som ren self bias ger 100mA (-33Vgk).

Tappar lite matning men jag är nere på 0,5dB som är nästan betydelselöst.

MVH/Roger

[YD1150]

Kan du inte ha fast negativ matning på source via 33kΩ (om jag såg rätt)
Och låter potten bara ändra gaten (arbetspunkten för röret).

Ligger -70V fast nu? Du har i alla fall en e-lyt som avkoppling så det är bra.

[Spisblinkaren]

Nu förstår jag inte vad du menar YD1150.

Skillnaden Gate och Source är i princip 0 (några få högre Volt på Gate) och spänningen ut på Source SKAPAS av spänningen in på Gate, så det går ju inte att göra tvärtom, liksom

Eller?

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Det funkar

Men det hade aldrig gått utan YD1150's trevliga och kunniga vägledning!

Tack YD1150!

När det gäller ditt sista trick fattade jag först inte vad du sa men sen på bussen blev jag att förstå.

Tricket var egentligen mycket enkelt men jag fattade det bara inte

Tricket var alltså att sänka source-motståndet ytterligare men samtidigt behålla gate-spänningen och lösningen var tämligen enkel dvs istället för att dra ihop source-motståndet med gate-motståndet så separerade jag dom och lät gate vara som vanligt men source går ända ner till Vss om man säger, där Vss motsvarar minsta möjliga negativ spänning som typ är just dom 20V:en lägre än bias.

På det sättet fick jag det att fungera.

Ut får jag nu alltså tämligen fin sinus som utvecklar hela 25W i 3,9Ohm.

Innan hade jag bara 16W i 3,9Ohm.

Vinsten är bara 2dB men den begränsas egentligen BARA av svinget från splittern, nuvarande splitter-konfiguration kan inte svinga mer än +/-50V vilket typiskt ger dom där +20Vp utöver -30Vgk (avrundat).

Ser nu att gallerplusspänning på 22Vp ger gallerström på 100mAp.

Fasen vad roligt att ha lyckats med nåt, det är inte varje dag!

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Ett sista bildmässigt farväl till KPD.

Nu ska jag satsa på att modda KPA_A, de kommer moddas på följande sätt:
1) Rk kommer halveras så att Pa åker upp nästan 100% (från runt 25W till runt 40W ty nätdelen är primitiv).
2) Feedback på 12dB (BF=4) kommer införas så att bandbredden går ifrån ungefär 10kHz till dryga 20kHz, denna bandbredd kan dock ej nyttjas vid full uteffekt, bara säg 6dB därifrån.
3) Splittern kommer eventuellt hottas upp, i så fall blir det nog 18k+3k9, 22k vilket ger en preliminär förstärkning på anoden motsvarande 22k och på katoden motsvarande 21,9k, nu är dock utimpedansen på anoden relativt hög och ungefär 22k medans den på katoden är låg och ungefär 0k samtidigt som både anod och katod jobbar in i 470k, med andra ord tappas 4,5% i anoden och 0,5% i katoden men anodens utimpedans är något mindre än 22k så tappet blir kanske 4% medans katodens utimpedans är något större än 0k så tappet blir kanske 1%.

Det kommer alltså inte skilja mycket mer än 3% mellan anodsignalen och katodsignalen samtidigt som svinget blir ganska stort.

Tänker mig alltså 22k-motstånd medans jag idag kör 10k-motstånd och 10k ger sämre sving för dess last pekar mer uppåt i anoddiagrammet, ju högre resistans jag väljer desto mer kan jag svinga och det är nästan bara detta som begränsar hur mycket effekt jag med KPD kan få ut.

Idag är alltså Ra=Rk=10k och jag har idag tittat på vad som händer om man går upp till 47k, svaret tycks vara att det inte händer så mycket, på sin höjd tycks jag kunna få 10Vp mer i sving och när jag nu har 20Vp med "10k" så är detta ingen megavinst, verkar faktiskt som om lösning kan vara annat splitter-rör MEN jag kör så käckt 7247 idag att jag inte vill ändra på det så med andra ord så får det bli en "mini-uppgradering" till 2X22k och inget mer.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Det verkar som om jag är rätt kass på att mäta saker.

Nu har jag dubbelverifierat mha både oscilloskop (som dock mäter -10% av nån anledning) och DVM (även om 1kHz är på gränsen vad min Fluke 23 klarar).

Jag har mer än 36W ut i 3,9 Ohm

Detta är ett sanslöst resultat när jag utan KPD bara får 16W.

Jag får alltså hela 20W till

Och detta är inte jättekonstigt för om man betänker att bias på slutrören ligger på säg -30V (-33V snarare) och jag normalt får ut 16W (utan gallerström) men när jag plussar på med maxsving (50Vp) så att gallret hanterar 20Vp plus då blir skillnaden jämfört med ordinarie maximala 30Vp 50/30 i extra sving och effektmässigt motsvaras det av (50/30)^2 som är lika med hela 2,8ggr och då är det genast inte så otroligt att uteffekten går upp från 16W till 36W (även om steget "bara" är 2,3ggr).

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag är klar med testandet och planeringen av mitt rörslutsteg MkII (KPA-15B).

Jag har bestämt mig för bifogad ritning.

Det enda som "felar" är att jag medvetet applicerat lite för stora Rk för slutrören och detta naturligtvis för att det är enklare att koppla ett kompensationsmotstånd i parallell än att seriekoppla.

Jag kommer nog inte lägga mig så högt som 30W för 807 tål egentligen bara 25W men det beror på hur man läser databladet, det är i alla fall rätt tydligt att röret tål 30W.

Jag vill dock inte lägga mig på pottkanten så jag siktar på 25W plus, detta naturligtvis för att få ut så mycket effekt som möjligt ty uteffekten är i procent av anodförlusteffekten.

MVH/Roger
PS
Nu skall jag serieproducera rörslutsteg av den högre skolan

[YD1150]

Nu har du fått schemat rätt med MOSFET och matningen, var exakt så jag tänkte mig.

Den utgångstrafon du har, är den fabriksbyggd?
Är lite nyfiken och veta om det går att lägga ett varv runt kärnan för att kunna mäta och räkna ut
hur mycket de har i "Bmax" på en kommersiellt tillverkad utgångstrafo.
Arean i mm2 på trafons mittben är bra att veta.
Funderar på att göra egna utgångstrafosar, ska basen gå långt ner i frekvens så krävs många
henry i induktans.


Har mätt på en liten utgångstrafo från en rullbandspelare och fick då 150mT vid 1kHz testfrekvens.
(U-rms på ett varv var då 70mV @ 1kHz, med kärnan ca 12*9mm)
Omräknat var då 3 tesla vid 50Hz och det är på tok för mycket
Så basen har nog rätt rejäl "roll-off", kärnan är rätt liten...

Var ju bra att du fick lite mer "sprutt" i förstärkaren.