Projektarbete: Bygga en förstärkare

Berätta om dina pågående projekt.
pagge
EF Sponsor
Inlägg: 933
Blev medlem: 15 juni 2004, 00:15:08
Ort: Luleå
Kontakt:

Inlägg av pagge »

Ang strömmätningen, hur sätter du lågpassfiltret?
två tjocka kondningar över bägge rb? det tycker jag borde kirra biffen...

Förstärkaren, har du gjort nåt försök att mäta distortionen?
Hittade mina egna mätningar från bygget när jag städade lite, kanske dags att skriva rapporten och cacha in 5 poäng. Brukar av nån anledning alltid få exakt en rapport eller en lab kvar i varje kurs... dunno why :). Hur som helst kan du spänningsdela ner det du får ut ur stärkaren och mata in i mic ingången på ljudkortet och köra en frekvensanalys på det. Det kan hjälpa dig att trimma in en optimal biasström, om nu nån distortion syns på ljudkortet dvs. ner till 0.1% borde man kunna mäta på det sättet iaf
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Inlägg av Fritzell »

Att mäta distortionen har jag inte gjort än men det skulle vara intressant att göra.
Tror jag lägger Vu meter gjejen på is lite så länge iaf. tar väl upp det nån gång när jag får lite nya krafter.
Har gjort klart frontplåten nu. den passade hyffsat efter lite jobb med filen. Men monteringen av den gick åt skogen.. står utåt när man drar fast den, vet inte riktigt hur jag ska lösa detta nu :?
tycker egentligen den här burken är rätt sketen om jag får säga det själv!!! :( två plastbitar som skall hållas uppe i sidorna som hela tiden lossnar och det är dessutom ganska svårt att få loss locket utan att allt förstörs. egentligen skulle jag vilja bygga om hele alltet in i en låda av 10mm spånskiva och bara behålla fronten och sätta den med typ fyra skruv, en i varje hörn innåt. Vet ju redan vart allt skall sitta, bara mäta ut vart alla hål ska va. Lär ju dock bli rätt mycket jobb..

får ta en funderare på det här..

Lågpassfiltert satte jag förresten precis innan mätaren, så att den bara skulle slå ut på lägre frekvenser.
pagge
EF Sponsor
Inlägg: 933
Blev medlem: 15 juni 2004, 00:15:08
Ort: Luleå
Kontakt:

Inlägg av pagge »

Som jag alltid sagt, det är vid det mekaniska byggandet det roliga tar slut och missären börjar, antagligen därför de flesta projekten stannar i eagle layout för mig :)

Det går att bygga in filtret i förstärkaren om du sätter kondningar över bägge Rb. Gain är ju Zb/Za. Za = Ra men Zb=Rb paralellt med en kondning minskar vid höga frekvenser, dvs höga frekvenser förstärks mindre. Dock kan man tycka att det borde ge samma resultat som att bygga ett filter före.
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Inlägg av Fritzell »

Jo nog är det så många gånger... fast jag gillar att bygga mekaniska saker men den här är rätt jobbig faktiskt. Det är så att toppen och sidorna sitter som ett stycke som man sätter över en bottenplatta (som man kan se på bilderna på sid 1) och denna topp-platta går inte ända fram utan fronten måste bockas framåt och på sidorna används två plastbitar.

Får som sagt försöka komma på nån bra lösning på detta :)
Iomed att vi gör praktig 3 dar i veckan kan det dock dröja lite innan jag uppdaterar med bilder och så tyvärr...


EDIT:
Lite information: Jag har nu bestämt mig för att göra om toppen och sidorna i trä istället eftersom det inte blev bra med fronten. Troligtvis kommer plywood användas som sidor och tak. Sedan får vi se vad jag tar till front. Hittade en bit plexiglas som skulle kunna funka.. annars får det bli plåt.
Tyvärr ligger det lite flytande just nu det här eftersom det är så mycket annat som tar tid. Men när det är klart skriver jag självklart här!!
/Fritzell
pagge
EF Sponsor
Inlägg: 933
Blev medlem: 15 juni 2004, 00:15:08
Ort: Luleå
Kontakt:

Inlägg av pagge »

Polarn skickade just bilder till mig på vårat eget bygge, det börjar som sagt bli rapportdags såhär efter ett år eller så :). Vi körde på en helt öppen design och försökte inte döjla att förstärkaren är ett hemmabygge. Lite speciell ser den ut iaf :). Kanske kan ge inspiration till nåt.

http://bart.sm.luth.se/~axeala-0/amp
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26456
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Inlägg av JimmyAndersson »

Läcker design! 8)
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Inlägg av Fritzell »

Snygg design måste jag säga! Lite info om den? ser ut att vara stereo iaf och slewraten verkar ju bra 8)

Kan ge en liten update på mitt bygge också: Har lämnat in en ritning på toppen och sidorna som skall göras i MDF på skolan (trä-linjen), så i bästa fall kanske jag får dom på torsdag eller fredag nu i veckan.
För övrigt har jag testat förförstärkaren lite grann som också verkar funka rätt bra..
Kan tyvärr inte bjuda på några bilder just nu, men håller även på att installera två LEDs som ska lysa upp kortet :)
håll ut tills vidare... ;)
pagge
EF Sponsor
Inlägg: 933
Blev medlem: 15 juni 2004, 00:15:08
Ort: Luleå
Kontakt:

Inlägg av pagge »

Väntar spänt :)

La upp schemat till mitt bygge samt en distortionssimulering och den uppmätning vi gjorde mha ett gammalt ljudkort. Ljudkortet bekräftar åtminståne THD < 0.1% både vid 1k och 10k, sen är det samma spik i utsignalen som i insignalen.

Notera även vår fina lilla wienbrygga med glödlampestabilisering som användes som signalgenerator. Jag vill inte tro att det är den som distar utan skyller på ljudkortet :)
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Inlägg av Fritzell »

Ohh buffrad darlington vas och CFP slutsteg med mosfetar och tvåpolskompensation, ser riktigt nice ut 8) (dock föredrar jag personligen enpols utan massa småkondingar överallt ;))

Använder du vanlig sinusvåg för att prova THD ? Såg inte riktigt vad som fanns på bilden egentligen men man måste väl på något sätt ställa in i datorprogrammet hur signalen ser ut när den går in i steget, eller kan man kanske mäta upp det separat först, sen kommer den ihåg det och jämför med utsignalen?
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Inlägg av Fritzell »

Tyckte det var lite tomt på bilder på siståne så jag slänger in ett par sen i kväll:

Liten testuppkoppling på LED belysningen :)

Bild

Bild

Bild

Bild

Har inte än fått sidorna och locket i trä, hoppas jag får dom imorrn.
pagge
EF Sponsor
Inlägg: 933
Blev medlem: 15 juni 2004, 00:15:08
Ort: Luleå
Kontakt:

Inlägg av pagge »

Ser riktigt najs ut med belysningen :)
Antar att du skall ha nåt fönster eller hål i lådan så man ser in.

Jag hör att du läst hemläxan :). Jo vi var tvungna att använda mosfetar som effektelement, det var en del av uppgiftspecifikationen. Dock verkade ju mosfet CFP vara det bästa enligt self också. Vad vi inte visste innan vi satte igång var hur gärna mosfetarna ville sjunga i 10MHz för oss :).

Efter många lösrykta hårtofsar så fick vi till slut steget att fungera ganska bra. Lösningen var basmotstånden på BJT trissorna och den lilla kondensatorn mellan bjt trissans bas och collector.

Jag är lite nöjd med den lösningen faktiskt, de flesta andra jag kollade på löste bekymmret genom en 20-40nF kondning över Gate-Source på mosfeten, och det leder till att den blir väldigt seg å starta efter att den varit avstängd. När man kör slewratetest så blir det synliga jack vid crossovern. Dessutom blir det rätt våldsamma peakströmmar i BJT trissorna när 40nF skall laddas upp nästan momentant. Innan mosfeten kommer in får BJT trissan axla hela lasten själv.

I min variant måste 100pF laddas upp via 330 ohm, och det går ganska fort ändå. Distortionsförsämringen var väldigt liten vid 1k och 10k. Det som är lite synd är att man inte får ut full effekt av vas buffern när man kopplar 330 ohm i serie.

2-pols kompensationen måste jag få försvara lite, den skrämde ner 1k distortionen nästan en faktor 10. vid 10K var den inte så verksam, men 10k är egentligen ganska oviktigt. första övertonen kommer vid 20k, och de flesta hör bara upp till 18k. Vas buffern gjorde även den sitt, den skrämde bort en del distortion. (alla distortionsmätningar simulerade förstås, inte kunnat göra nåt riktig test pga. avsaknad av utrustning).

Ang 10k distortion. Jag testade koppla en liten diskanrthögtalare tille en tongereator i skolans lab. Vid 1k hördes klar skillnad mellan fyrkantsvåg och sinus. Fyrkanten var mycket vassare. Vid 5k var det inte så stor skillnad mellan dem. Vid 10K hörde jag absolut ingen skillnad på sinus å fyrkant. Jag testade även min egen hörsel, och jag slutade höra en sinus vid c:a 18k. Det stämmer ju då överens med att jag inte borde höra nåt annat än grundtonen på 10k fyrkanten, och tar man bara grundtonen är den ju en ren sinus. Det fick mig att inse att dist vid 10K inte spelar nån större roll :)

Om jag förstår dig rätt förstod du inte riktigt mina dist mätningsgrafer. Så här ligger det till. Alla signaler (fyrkantsvåger, tal, triangelvåger m.m.) kan brytas ner till en summa av oändligt många sinusvågor av olika frekvens amplitud och fas. Tar vi specialfallet med periodiska signaler så kan det visas att _alla_ (oavsett hur kantiga å fula de ser ut) periodiska signaler kan byggas upp av sinusar som är multiplar var grundfrekvensen.

T.ex. kan en fyrkantsvåg på 1k fås genom att man lägger ihop sinusar av frekvens 1k,2k,3k,4k osv. När man tar diskreta fouriertransformen (FFT) på en signal så beräknar man just amplitud och fas på dessa sinusar, som tillsammans blir en fyrkantsvåg i detta exemplet.

Varje "spik" i FFT diagramet svarar mot en sinus med den amplituden. Kollar du på insignalen in till förstärkaren vid testet ser du en 1k spik med amplitud 1 nästa spik kommer vid 5k, och har amplitud 0.001 (-60dB).Dessa två spikar svarar mot en grundtons sinus med amplitud 1, och en överton på 5k som är 1000 ggr mindre.

För att kolla disten på en förstärkare kan man skicka in en helt ren sinus. Om förstärkaren är helt linjär, kommer du att få ut en helt ren sinus, annars får du ut ett gäng övertoner också. Skicka in en helt ren sinus är lätt gjort i pspice, men svårare i verkligheten :)

Det finns metoder för att jämföra insignalen och utsingalen och kompensera för en oren insignal. t.ex. kan man ta utsignalen minus insignalen. Om förstärkaren är ideal borde det bli 0 ut, och är det inte 0 får du distortionen. Det kan man åtminståne tycka. Men om förstärkaren t.ex. dämpar lite mer vid högre frekvenser så kommer insignalen och utsignalen vid den frekvensen inte att ta ut varandra helt (kom ihåg att insignalen från en oren sinusgenerator består av grundfrekvensen samt många övertoner). Du kommer att missta det linjära fenomenet dämpning för det olinjära fenomenet distortion om du bara kör insignal-utsignal på en förstärkare som inte har perfekt frekvensgång.

Edit: Jag la upp en simulering utan tvåpolskompensationen, där ser man tydligt distortionsspikarna sticka upp sina fula trynen c:a en faktor 10. La även upp en simulering utan både daltington och tvåpolen, då blev det ännu fulare. Kom ihåg att Thdn är _ungefär_ den högsta spiken genom grundtonen så 10 ggr högre spik är 10 ggr sämre Thd.

Edit2: Hade tråkigt och ingen ny serie att kolla så jag lekte lite matlab, bilden overtoner.GIF illustrerar det här med hur alla signaler kan ses som en summa av sinusar. Amplituden på sinusarna fick jag genom en FFT, precis som den man kan köra i PSpice.
Användarvisningsbild
peranders
Inlägg: 171
Blev medlem: 27 augusti 2004, 10:59:48
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av peranders »

Det är kul att bygga men jag har inte läst igenom allt för att se om du har fått igång förstärkaren. Rent generellt så är det en dygd att ha korta ledningar till komponenterna, effekttransistorerna i synnerhet. Du har 1 nH per cm och det kan bli ödesstigra nH (instabilitet). Det bästa är att ha allt på ett kretskort. Det är det vanliga uppbyggnadssättet.

Oavsett önskar jag dig lycka till.
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Inlägg av Fritzell »

Hehe.. jo det är mycket med det tekniska som man brukar säga och lite THD på 10khz mår man nog inte så illa av.. =)

Kan tänka mig att CFP slutsteget var svårt att få igång :/ speciellt med mosfetar. Det var mycket därför jag valde att bygga darlington emitterföljare.
Idag fick jag sidorna och toppen i trä. Tyvärr hade dom läst lite fel på ritningen så jag får såga av en stump på locket men i övrigt ska det förhoppningsvis lösa sig. Får återkomma om ett tag med lite bilder :)
evert2
Inlägg: 2182
Blev medlem: 18 april 2004, 22:47:56
Ort: Jönköping

Inlägg av evert2 »

Fritzell:

Jag snubblade över denna sida av en händelse:

Schema för VU-meter..vet dock inte om det tillför något nytt...eller om det är nått du hunnit prova.

http://www.opamplabs.com/vumtramp.htm
Användarvisningsbild
Fritzell
Inlägg: 4531
Blev medlem: 29 januari 2004, 22:43:35

Update

Inlägg av Fritzell »

evert2: tack för tipset. Har väl dock nästan lagt ner alla tankar på en VU meter.. däremot har jag knackat ihop träbitarna som skall bli locket och fått på lite färg ikväll och här kommer lite bilder.
Var ett tag sen jag uppdaterade bygget faktiskt men det har inte hänt så mycket. Allt elektroniskt är klart, ska bara försöka få ihop en någorlunda låda till den också men det börjar väl arta sig nu. Det som saknas är väl en frontplåt. Har lite plåt i skolan så om jag inte använder nått annat lär det väl dröja minst tills jag börjar skolan igen..:(
jaja

Bild



Bild


Här har färgen inte riktigt torkat än men det ser rätt dassigt ut.. tror det hade vart bättre med vanlig sprayfärg faktiskt.
Bild
Senast redigerad av Fritzell 15 januari 2006, 14:18:27, redigerad totalt 1 gång.
Skriv svar