Ovanligt transistorslutsteg

[alexanderson]

Ett kvasikomplementärt slutsteg där ena sluttransistorn är mosfet(IRFP240) och den andra bipolär(2SC5200).
Totalt endast 7 transistorer.
Finns i en tråd på diy Audio publicerad 2025-06-19.

[TomasL]

Kan du inte länka till schema etc.

[gkar]

De förstärkare jag konstruerat är helt bipolära förutom sista slutransistorerna som är MOSFET. En finess är att man slipper secondary breakdown probematiken.

[4kTRB]

Elektor hade ett bygge med igbt-transistorer. En N och en P. Fast jag tror det enbart finns N som tillverkas nu för tiden. Vet inte hur udda det kan vara?

[rikkitikkitavi]

De IGBTerna som Elektor använde precis som den strömåterkopplade Mark Aleksander amplifier (Analog Devices app nöt ) var avsedda för linjära applikationer, precis som laterala mosfettar för audiobruk.(Exicon, Toshiba mm)

De har låg transkonduktivitet , högt Rdson (Vce) och låg tröskelspänning.

De allra flesta mosfettar, speciellt moderna typer är gjjorda för en sak, slå av och på. Fort och hårt. IGBTer av typen kraft IGBT än mer så. Äldre mosfettar som IRF240/250/260 och P komplementet kan fungera i snälla laster som audioförstärkare där belastningen har stor dynamik.

Mosfettar har inte secondary breakdown som BJTer men har något som kallas för spiritoeffekten som yttrrar sig på nästan samma sätt. Det begränsar.deraa användning inom linjära applikationer.


Men den yttrar sig mest vid kontinuerlig belastnign, tex ett variabelt spönningsagg.

[4kTRB]

Jag kikade på sådana till exempel IXTT80N20L ifrån IXYS

Citerar ifrån databladet...

􀁺 Designed for Linear Operation
􀁺 International Standard Packages
􀁺 Avalanche Rated
􀁺 Guaranteed FBSOA at 75°C

Advantages
􀁺 Easy to Mount
􀁺 Space Savings
􀁺 High Power Density

Applications
􀁺 Solid State Circuit Breakers
􀁺 Soft Start Controls
􀁺 Linear Amplifiers
􀁺 Programmable Loads
􀁺 Current Regulators

[rikkitikkitavi]

Ja, det har börjat dyka upp ganska kralliga mosfettar med "L" i modellnamnet som indikerar att de är avsedda för linjära applikationer, inte bara "logiknivåstyrbara" .

De är i princip mosfettar med stora kiselchip som är optimerade för att ha en jämn strömdensitet så inga hotspots uppstår. De kostar därefter. Och finns bara som N. Överlag är det svårt att hitta P-mosfettar.

Tips: titta i Vds-Ids diagrammet. Finns det en DC kurva och inte bara 10us/100us/1ms/10ms osv kan det finnas hopp om att använda mosfetten för linjära applikationer. Finns det kurvor för Tj 75C eller högre , defintivt.

Skulle jag bygga ett audioförstärkare med mosfettar skulle jag nog skippa IRF240/9240 serien och gå direkt på Exicons laterala. Dyrare, men det spelar ingen roll.

Men ett bipolärt slutsteg är mer linjärt än ett mosfett i många aspekter så det kräver något mindre återkoppling när man stänger loopen för att tvinga ner distortionen.

Men det är på marginalen och tveksamt hörbart. I slutändan är det kretslösningen som avgör och det finns goda exempel på båda. Inte bara utgångssteget, som ändå står för mycket av distortionen men även spänningsförstärkarsteget och tom ingångsteget.

Jag tycker både Self och Cordell för fram goda argument för sin sak, men Cordell är lite vassare. Hans böcker är mycket, mycket läsvärda. Cordell har en artikel om "error correction" för en mosfett (med laterals) som ger ohyggligt låg distortion. Han ägnar en del tid åt detta i sina böcker. På samma sätt visar han en del intressanta Bjt utgångstteg med stafflade utgångar som ger imponerande låg distortion till endast priset av liknande tomgångsförbrukning som ett mosfettsteg.

https://www.cordellaudio.com/poweramp/why_mosfets.shtml

[4kTRB]

Här finns att läsa om Depletion MOSFET. Kommer ihåg att vi gick igenom dessa på kurserna. DN3545 är ett exempel https://www.microchip.com/en-us/product ... umentation
De ska vara lämpliga till linjära applikationer. Just de här är nog inte så dyra då de är till för lägre ström.
https://ww1.microchip.com/downloads/aem ... AN-D66.pdf
https://ww1.microchip.com/downloads/cn/ ... AN-D16.pdf

[rikkitikkitavi]

De är ju normalt sett ledande och man drar gate negativ för att minska strömmen. När Vgs är noll volt leder de. Lite omständigt kan jag tycka.

Jag har ett fjärdedelsfärdigt nätagg med parallella SOT-227 mosfettar som jag driver med var sin OP .

Har nog visat LT Spice schemat. Kom så långt att jag byggde styrelektroniken på en veroplatta, bultade fast trissorna på en rejäl kylfläns och så tutade det på.

[MiaM]

MOSFET blev poppis ett tag på 80-talet antagligen delvis för att man fortfarande generellt inte hade utrönt alla egenskaper som ett ljudslutsteg behöver ha, och med MOSFET så undvek man de brister som uppstod med vanliga bipolära transistorer ifall man inte riktigt visste vad man gjorde.

Senare så blev dessa problem i princip lösta. Det vore intressant att veta i vilken utsträckning olika konstruktörer/tillverkare satt på kunskaper som inte var allmänt spridda då det begav sig? Vi är såklart färgade av att många av oss har läst svensk fackpress osv från då det begav sig, men allmänt så är mitt intryck att det i våra trakter pratades mycket om problem med hård motkoppling och också om fyrkantvågrespons (Matti Otala osv). Höll konstruktörer tyst i andra trakter? (Det är väl också så att de i Tyskland satt i sin isolerade språkbubbla och länge inte förstod vad omvärlden gjorde, och därför lät tyska sjuttiotals-stereogrejer sämre än andra ett tag...).

Allmänt är väl vissa kretslösningar en gimmick åtminstone delvis?
Jämför t.ex. Luxman som använde lysdioder istället för vanliga dioder i vissa apparater och påstod att det lät bättre. Visst, min L-430 låter utmärkt, men jag är extremt tveksam till om det har någon koppling alls till drivan av röda lysdioder.

[4kTRB]

Elektors Cresendo-förstärkare har varit populär och skapades på -80-talet. Flera varianter har sedan presenteras. https://www.elektormagazine.com/magazin ... 104/16985

[alexanderson]

Ingen har reagerat över det ovanliga med denna förstärkare.
Det ovanliga med denna push-pullförstärkare är att övertonernas amplitud minskar i en fallande följd.
Det normala för en push-pullförstärkare är att de udda övertonerna dominerar över de jämna.
Att övertonerna minskar i en fallande följd förekommer exempelvis i en del "single-end" rörförstärkare.
Jean Hiraga har påpekat att detta även förekommer i "single-end" förstärkare uppbyggda av kaskodkopplade Fet-Bipolära transistorer.

[rikkitikkitavi]

Var är det att diskutera när du inte länkar eller förklarar tydligare? Ditt första inlägg är totalt intetsägande.
Vi har viktigare saker för oss än att tillgodose dina nyckfulla inlägg.


De ursprungliga Cresendo/mini Cresendo/Gigant stegen byggde på obsoleta TO-3 Mosfettar .

Milleniumvarianten använder också numera obsoleta typer så att köpa dessa på Ebay innebär troligen att du får fake. Det finns massor skrivet om dessa på diyaudio.com
https://www.diyaudio.com/community/thre ... 01.166715/

Du kan inte stoppa in 240/9240 som ersättare för då smäller utgångssteget. Men det finns många goda exempel på slutsteg som använder dessa förhållandevis billiga transistorer.

Det som finns idag är Exicons laterala som är lite annorlunda , jag har faktiskt inte tittat om de kan ersätta 1530/201.

Här är ett exempel på mitt nästa projekt:
https://www.cordellaudio.com/poweramp/BC-1.shtml

Jag kommer dock implementera en del saker som Cordell beskriver i sin bok.

http://www.cordellaudio.com/poweramp/Am ... n_Tips.pdf

[4kTRB]

Jo men jag menar att cresendo kom till just på -80- talet som beskrevs i inlägget innan. Mosfet var nyheter då.

[rikkitikkitavi]

Sant. Det fanns dessutom inte så många bipolära transistorer med vettiga egenskaper (sustained beta, dvs hfe faller inte så kraftigt över ett brett kollektorströmsområde) och tillräckligt hög bandbredd för att man skulle kunna utnyttja det i återkopplingen. Lite som försteg baserade på 741 ..

TRansistorer med tillräcklig spännings och strömkapacitet fanns, men det krävdes ofta många parallella för att kunna få tillräcklig utström pga secondary breakdown. Idag har bipolära utgångstransistorer ofta en hög Vce vilket gör att de klarar mer. NAckdelen är att de får då andra olinjära egenskaper som kräver en del. Men med en trippel (darlington+ en till drivare) slipper man en del där.

Det sk Olivervillkoret, dvs optimal biasström per bipolärt par var okänt, och många bipolära steg biaserades för hårt eller för lätt och då redan relativt "dåliga" trissor så... MJ15003 /4 är väl på gränsen där.

Mosfettarna löste många av ovanstående problem men skapade en del nya. Bla krävdes betydligt högre drivspänning och biasgeneratorspänning så man fick en spänningsförlust i matningen vilket på stora slutsteg ger stora förluster. Det kombinerat med hög biasström ger hög tomgångsförbrukning, vilket användes delvis som säljargument minns jag (nästan klass A)
Och den extremt höga bandbredden parerat med en relativt hög ingångskapacitans gjorde ju att många mosfettsteg blev effektiva AM radiosändare under de sekunder det tog innan den magiska röken försvann.


Det har hänt väldigt mycket på bipolärfronten däremot, samtidigt som mosfettarna inte utvecklats så mycket. De bipolära är också billigare, både för att de är billigare att tillverka men också för att det finns många tillverkare av dem idag.

Men idag håller klass D på att slå ut allt , på gott och ont.