First Watt F5

[tomek4446]

10 minut temu, nowy78 napisał:

Jak widać, znowu ubyło kilka elementów

Piotrek jak wiesz , bo mnie trochę poznałeś , nic nie kumam z tego co piszesz , ale czytam "od dechy , do dechy". Nadal pełen szacun i prośba . Jak Cię kiedyś poniesie z usuwaniem elementów " wyposażenia obudowy " ,to zostaw przynajmniej te piękne wypolerowane miedziane płytki  To coś czarnego z wypustkami co do nich dokręciłeś , możesz śmiało jak coś wywalić, bo zasłania to idealną złotą płaszczyznę  

[nowy78]

🤣 A wiesz, że mnie też jakoś od początku nie bardzo "grały" te kawałki plastiku na ładnych metalowych płytkach. Hmm.... 😜

[nowy78]

Zgodnie z zapowiedzią następuje Ciąg dalszy ma się rozumieć. Było o tym co zrobiłem, teraz będzie o tym, jakie są tego skutki. Ponieważ nie wszystkie zmiany zostały wprowadzone za jednym podejściem, opiszę po kolei.

Na pierwszy ogień poszły tylko mosfety, oczywiście wraz z usunięciem rezystorów balastujących. Musiałem także zmniejszyć stałą rezystancję na drenach jfetów, aby regulację biasu i offsetu można było przeprowadzić z dostateczną precyzją. Przy prądzie spoczynkowym na poziomie 8 mA w stopniu wejściowym, potrzebujemy wypadkowo ok. 250 Ω (+/- w zależności od typu kanału tranzystora), czyli rezystor w okolicach 330Ω + Pr 5k powinny dobrze spełnić zadanie. Wzmacniacz uruchomiłem bez problemów i po uzyskaniu docelowego prądu spoczynkowego (ok. 2,2A) przystąpiłem do regulacji P3. Tak doszliśmy do momentu pierwszego "wow". A oto dlaczego:

Jeżeli ktoś pamięta ten sam wykres z IRF’ami, zamieszczony gdzieś wcześniej, łatwo zauważy znaczną poprawę. Oczywiście pomiarów sprzętem, który posiadam nie należy traktować jako bezwzględnie dokładnych. Bardziej chodzi o porównanie (poniżej).

Liczbowo, najlepsze wyniki THD jakie uzyskałem dla poszczególnych tranzystorów, są następujące (wg programu RMAA dla 1W przy obciążeniu rezystancyjnym 8 Ω): IRFP240+IRFP9240 – 0,0052%, ECW20N20+ECW20P20 – 0,0026% . Jak widać, w przypadku Exicon’ów druga harmoniczna praktycznie utonęła w szumie karty dźwiękowej
Wymiana dała oczywiście także zmiany w dźwięku. W pierwszej chwili miałem nieco ambiwalentny stosunek do tego co usłyszałem. Zastanawiałem się, czy aby nie za dużo kultury mi się wdało i czy w ogóle odnajdę się w takim towarzystwie Tranzystory Vishay’a dawały nieco więcej gruzu, pazura, ale… i tu już muszę dodać niestety, także szorstkości na górze. Czystość nowego dźwięku ostatecznie wygrała. Stwierdziłem, że niezależnie od upodobań, tak jest po prostu  poprawniej. Patrząc na pomiary, jakże mogłoby być inaczej ?

Kolejną zmianą było, po pierwsze uporządkowanie płytki i wylutowanie wszystkich, teraz już zbędnych, doklejanych podczas kolejnych testów elementów , a następnie wymiana jfet’ów na wspomniane wyżej, o niższym Idss. O powrotnym zwiększeniu rezystancji na ich drenach nawet nie wspominam. 680 Ω + Pr 5k jest ok. Znowu niespodzianka. Myślałem, że teraz zniekształcenia znikną już całkiem ;), a ku mojemu zdziwieniu, niestety minimalnie wzrosły. Zacząłem drążyć temat. Jedynym wytłumaczeniem, jakie przyszło mi do głowy, jest umieszczenie punktu pracy jfet’ów na bardziej stromym odcinku wykresu transkonduktancji w funkcji prądu drenu, co ma miejsce w przypadku użycia tranzystorów z serii A.

Mamy więc większe zmiany wzmocnienia, gdy punkt pracy „przesuwa” się podążając za sygnałem. Zmiana wzmocnienia wraz ze zmianą sygnału to oczywiście zniekształcenia. Czyli wychodziłoby na to, że jednak korzystniej jest, gdy sprzężenie zwrotne ma „mniej do roboty”, czyli wtedy, gdy optymalnie zaprojektujemy układ, tj wykorzystamy najbardziej liniowe fragmenty charakterystyk elementów aktywnych. To jednak takie moje gdybanie, a że mnie to zaciekawiło będę dalej drążył temat.

Na koniec wspomnę jeszcze o planach na najbliższe tygodnie. Wzmacniacz już teraz brzmi wg mnie bardzo, ale to bardzo dobrze. Dlatego postanowiłem jeszcze w niego zainwestować i przebudować nieco zasilanie. Nie przypuszczałem, że chłodzenie pozwoli na jego pracę przy aż tak dużym prądzie spoczynkowym. Skutkiem jest dość mocne nagrzewanie się mostków prostowniczych - do ok. 75ºC , gdy pokrywa jest zamknięta. Cierpią na tym niepotrzebnie inne elementy, jak choćby duże elektrolity umiejscowione w pobliżu. Druga sprawa, większy prąd = większe tętnienia. Wprawdzie, jak już wspominałem wcześniej, brum z głośników jest słyszalny dopiero z odległości 30 cm od nich, ale niezbyt mi się podobają produkty intermodulacji widoczne na wykresie THD w pobliżu 1kHz (patrz wyżej). Gdy się zastanowić ile takich prążków powstanie, gdy na wejście podamy złożony sygnał muzyczny… W każdym razie komponenty już zamówione. Teraz będzie po audiofilsku, prostowniki na diodach Shottkiego (łagodniejsze wyjście z przewodzenia, mniejsze napięcie przewodzenia, czyli mniejsze straty), filtr CLCLC (47mF; 0,5mH ; 47mF; 0,5mH; 47mF) – oczywiście osobny dla każdego kanału (zresztą inaczej się nie da przy dwóch trafach zasilających ), co da sumaryczną pojemność sporo ponad 0,5F A co tam. Podobno w klasie A nie ma przesadzonej pojemności w zasilaniu. Im więcej tym lepiej. Wg symulacji, tętnienia powinny się zmniejszyć ze 150mV (p-p) do kilku mV Aha, przy samych zaciskach jeszcze 2 x WIMA MKS4 - 47uF na każdą szynę dla poprawy odtwarzania transjentów. Ha! Czy ktoś może się pochwalić bardziej okazałym zasilaniem w swoim wzmacniaczu (szczególnie jeżeli spojrzeć w odniesieniu na każdy wat mocy wyjściowej)?

Edytowano 12 października 2020 przez nowy78

[MariuszZ]

Fajnie poczytać, że idzie do przodu z jakością. 

Te wąsy od zasilania to na poziomie - 90dB. Pewnie nic nie maskują ale wiadomo, ma być idealnie 👍

Te wyższe krzaczki to 50Hz. Raczej filtr na tętnienia już tego nie poprawi. On chyba te wąsy 100Hz przytłumi, a one już malutkie są 😉

Lekki brumik pewnie gdzieś w przewodach lub ścieżkach powstaje. Jakieś ekranowanie przewodów lepsze może? Tak gdybam tylko i podziwiam 😁

[nowy78]

45 minut temu, MariuszZ napisał:

Te wyższe krzaczki to 50Hz. Raczej filtr na tętnienia już tego nie poprawi. On chyba te wąsy 100Hz przytłumi, a one już malutkie są 😉

O nie, nie, te wyższe to zdecydowanie nie 50 Hz  Krateczki w lewo od 1kHz są co 100Hz. Mamy więc wyższy prążek 900 Hz (czyli 1100 z prawej) i kolejny 800Hz (i 1200), zapewne powstałe jako wtórne zniekształcenia od prążków 900Hz i 1100Hz. Wieczorem wrzucę całe pasmo. Będzie lepiej widać ten brumik. Nie mam jak zastosować dużych cewek w zasilaniu, ale myślę, że te 0,5mH także coś dadzą, a przynajmniej na jego (brumiku   ) wyższe harmoniczne, czyniąc bardziej zbliżonym do sinusoidy. Zawsze to mniej brudu. W najgorszym wypadku będą opornikiem (ok 0,2Ω) dla niskich częstotliwości, a dla wysokich barierą nie do przejścia  Symulacje w każdym razie wypadały nie najgorzej. Wielkie pojemności obniżają częstotliwość graniczną filtra.

A próbuję to zwalczyć dlatego, że jest wyższe od zniekształceń harmonicznych   

Ps. Szczerze mówiąc wcześniej te prążki były niższe i nie wiem dlaczego  Nie zauważyłem, aby brum się w jakiś sposób zmienił zmienił.

Edytowano 14 października 2020 przez nowy78

[MariuszZ]

37 minut temu, nowy78 napisał:

Nie mam jak zastosować dużych cewek w zasilaniu, ale myślę, że te 0,5mH także coś dadzą, a przynajmniej na jego (brumiku

Dadzą na pewno. W szereg dwie cewki jak dasz w filtrach to współczynnik tłumienia filtra się wymnoży. Będzie git 👍

[nowy78]

Mój ledwo słyszalny brumik :) Co ciekawe, słychać to co widać, tzn. nieco inne jego brzmienie w lewym kanale niż w prawym. W sumie te różnice też dobrze byłoby wyjaśnić.

[MariuszZ]

Nie widziałem takich zakłóceń jeszcze. U mnie w sprawdzanych wzmacniaczach (5) zawsze 50Hz ponad 100Hz piki sterczały 😉

[MobyDick]

Musi być jakiś rezonans w układzie zasilania lub w interakcji z końcówką mocy.

[yacool]

Jak 100hz to od zasilania, slusznie prawi [mention]MobyDick [/mention]

[nowy78]

Także uważam, że zasilanie. Trzeba wziąć pod uwagę, że stopień wejściowy jest zasilany napięciem niestabilizowanym, tym samym co końcowy, przez który przepływa 2,2A!. Pomimo filtra CCRC i sumarycznej pojemności 66mF na szynę, występują tętnienia zasilania na poziomie 150mV(p-p).  Akurat w tym układzie nie bardzo można to zmienić, gdyż sterowanie stopniem mocy realizowane jest w odniesieniu do szyn zasilających a nie do masy. Nie jest więc możliwe zastosowanie dodatkowej stabilizacji, czy nawet prostego odsprzęgnięcia zasilania stopnia wejściowego. Myślę jednak, że nowe zasilanie bez wysiłku rozprawi się z tym nazwijmy to "problemem" :)

[nowy78]

A kolejne tranzystory do przetestowania już w drodze :)

Wychodząc z logiki jaką przedstawiłem wyżej (nadal nie wiem czy poprawnej), tj odnośnie optymalizacji układu jeszcze przed objęciem go pętlą sprzężenia zwrotnego, pomyślałem sobie, że być może korzystniej będzie, jeżeli zastosuję po jednej parze tranzystorów ECX10N20+ECX10P20, a więc wersje standardowe (nie podwójne). Dzięki temu, przy tym samym prądzie spoczynkowym (2,2A) będą one pracowały w bardziej liniowej części swoich charakterystyk Id w funkcji Uds. Warto sprawdzić :)

[nowy78]

Zanim dostanę w łapki nowe Exicony, postanowiłem jeszcze raz wrócić do jfetów z Idss=10,5mA. Cóż, zniekształcenia także powróciły do stanu sprzed podmiany, czyli się zmniejszyły. Wydaje mi się, że mimo niskiego poziomu, na którym zachodzą zmiany w zniekształceniach, różnica w dźwięku także jest słyszalna, tym bardziej, że słyszałem ją w ten sam sposób po zmianie zarówno w jedną, jak i w drugą stronę. W tej sytuacji zostają obecnie wmontowane. Nie zawadziło jednak sprawdzić

[nowy78]

Dnia 15.10.2020 o 23:22, nowy78 napisał:

Dzięki temu, przy tym samym prądzie spoczynkowym (2,2A) będą one pracowały w bardziej liniowej części swoich charakterystyk Id w funkcji Uds.

Małe sprostowanko do postu #112: chodziło oczywiście o charakterystykę Id w funkcji Ugs  

[nowy78]

Komponenty przybywają z różnych stron, projekt zasilacza gotowy - czas brać się do pracy Pragnę zwrócić uwagę na opis na kondensatorach. Będzie monstrum 😈

Dodam, że czterech brakuje na powyższej fotce, bo...

... nie mogłem się oprzeć i prowizorycznie podłączyłem już teraz. Słucham w tej chwili muzyki i już się cieszę na myśl jak będzie, gdy wstawię kompletny zasilacz  

Edytowano 20 października 2020 przez nowy78

[nowy78]

Celowo nie pisałem o efektach zwiększenia pojemności, zaraz po tym, gdy to zrobiłem, bo jak wiadomo różnie to bywa W pierwszej chwili och, ach, a po kilku dniach trzeba pisać sprostowanie Teraz już mogę potwierdzić, że dodatkowe 47mF na każdą szynę zasilającą zrobiło dobrą robotę. Po pierwsze przydźwięk jest ledwie słyszalny z głośników, to akurat było łatwo zauważalne od razu, ale i w odbiorze odtwarzanej muzyki stało się sporo dobrego. Dzisiaj mogłem sobie pozwolić na głośniejsze granie i to co usłyszałem pozbawiło mnie wszelkich wątpliwości, że zasilanie w F5 (i zapewne nie tylko w tym wzmacniaczu) to ważna sprawa A może miałem po prostu dobry humor i dźwięk wydawał się lepszy... 🤣

Mając natomiast chwilkę czasu, postanowiłem wczorajszego wieczora przetestować projektowane zasilanie w praktyce. Powodem były wątpliwości, w jaki sposób na efekt końcowy będą wpływały sprzężenia magnetyczne pomiędzy cewkami, które z braku miejsca muszę umieścić dość blisko siebie na płytce. Chodzi o dwa dławiki dla każdej z szyn. Niestety nie mam odpowiedniej wiedzy, aby móc ocenić takie współzależności, a gdy chciałem podeprzeć się symulacją, no cóż... ilość parametrów, o których musiałbym poczytać sprawiła, że jednak chwyciłem za lutownicę Przyznam, że jestem bardzo zadowolony z rezultatów. Traf chciał, że rozstawienie cewek przewidziane w projekcie i ich wzajemne oddziaływanie na siebie, przyczyniło się do dodatkowego obniżenia tętnienia na wyjściu zasilacza. Nie jest to wprawdzie ustawienie optymalne, ale niewiele brakuje. I tak oto przedstawiam jak to wyglądało:

, oraz zbliżenie, co z tego wyszło:

Jeszcze dodam, że pomiar dokonany był dla napięcia wyjściowego 22,3V i obciążenia 7,85Ω, co daje prąd przez nie przepływający, ponad 2,8A. Jak dla mnie - rewelacja !!! Tętnienia w okolicach 2mV (p-p). Zapewne znajdzie się "kilka" wzmacniaczy mających podobny przebieg na... wyjściu

Edytowano 24 października 2020 przez nowy78

[MariuszZ]

52 minuty temu, nowy78 napisał:

Tętnienia w okolicach 2mV (p-p)

Ciekawość mnie zżera Piotrze jak to będzie wyglądało na grafikach RMAA  Pokażesz jak poskładasz? Pliiiis 👍

[tomek4446]

Bardzo fajny stół . Ale telewizor to masz jakiś dziwny ?  

Jak już wzmacniacz nie będzie zajmował pół stołu tj, jak powtykasz te dziwne elementy do obudowy to daj znać , jestem szalenie ciekaw jak to gra.

[nowy78]

21 godzin temu, MariuszZ napisał:

Ciekawość mnie zżera Piotrze jak to będzie wyglądało na grafikach RMAA  Pokażesz jak poskładasz?

Mariusz, jakże by mogło być inaczej :) Toż, ja te wszystkie przeróbki głównie czynię po to, aby kreska na wykresie jak najbliżej ideału była ;) A jak przy okazji coś w brzmieniu w sposób słyszalny się jeszcze poprawi, to też nie będę narzekał 😂

13 godzin temu, tomek4446 napisał:

jestem szalenie ciekaw jak to gra.

Tomek, oczywiście nie omieszkam się pochwalić, gdy wszystko będzie na miejscu, ale uprzedzam, że może to jeszcze trochę potrwać :) Tak więc gdybyś się nudził do tego czasu, zapraszam - wzmacniacz nawet w obecnym stanie jest masakryczny :) .

[nowy78]

Jakiś czas temu dotarły do mnie nowe tranzystorki, o których wspominałem wcześniej, tj ECX10N20, oraz ECX10P20. Testowałem je mniej więcej przez tydzień, natomiast obecnie we wzmacniaczu z powrotem siedzą więksi bracia. Musiałem wrócić, aby się upewnić - potwierdzić spostrzeżenia zapamiętane przy pierwszej podmianie. Upie...wa ta audiofilia Może zacznę od pomiarów. Ogólnie wypadły dość podobnie jak dla ECW..... Poszczególne parametry, przedstawione przez program RMAA były bardzo zbliżone co do wartości, jednak na wykresie THD można było zauważyć minimalne zmniejszenie trzeciej i piątej harmonicznej (ta praktycznie zniknęła w szumie), ale i bardziej znaczący wzrost drugiej. Niestety chwilowo nie wiem jaka może być tego przyczyna. 

W dźwięku zmieniło się zaskakująco dużo. Czy może inaczej, ja byłem zaskoczony, że aż tyle   W pierwszej chwili byłem nawet zadowolony. Z ECX Wydawało się bardziej dynamicznie, a może nawet i czyściej. Z czasem zacząłem jednak zmieniać zdanie. Głośniejsze odsłuchy w kolejnych dniach pokazały, że wdarł się swego rodzaju nieporządek, wrażenie mniejszej namacalności. Dźwięk stał się jakby bardziej "głośnikowy", efektowny, tracąc nieco na naturalności. Powiedziałbym nawet, że poszedł nieco w stronę używanych na samym początku IRF'ów. Oczywiście wyolbrzymiam, aby łatwiej pokazać o co mi chodzi. I jedne i drugie tranzystory "grają" bardzo dobrze, bo i co tu dużo pisać - wzmacniacz jest kozacki :) Co najlepsze, po powrocie do ECW, także nie do końca jestem przekonany, że wolę ten dźwięk  :)

Reasumując, różnice są słyszalne, a ja mimo wszystko chyba pozostanę przy ECW. To jednak moje zdanie, i jestem pewny, że wiele osób wybrałoby ECX'y, a i na IRF'y znaleźliby się chętni.

Postępują także prace związane z zasilaczem. Płytka już gotowa i nawet się lutuje. Znowu użyłem taśmy klejącej do maskowania przy wytrawianiu :) , a projekt ścieżek zrobiłem pod kątem oszczędzania wytrawiacza Tym razem nawet pocynowałem.

 

[MariuszZ]

10 godzin temu, nowy78 napisał:

Znowu użyłem taśmy klejącej do maskowania przy wytrawianiu , a projekt ścieżek zrobiłem pod kątem oszczędzania wytrawiacza Tym razem nawet pocynowałem.

Pełna profeska 👍 Piotrze z czego wynika fakt stosowania tak wąskich odstępów między ścieżkami? To troska o mniejsze indukcyjności czy faktycznie oszczędność wytrawiacza? Czy może duża powierzchnia idzie za większym prądem? 

Cynowanie to jakiś patent czy normalnie rozgrzewasz ścieżki i "smarujesz" cyną? 

Cały czas kusisz 😉 Pozdrawiam. 

 

[MobyDick]

W taki sposób wytrawia się często płytki drukowane zwrotnic kolumn, właśnie po to aby ścieżki miały możliwie małą rezystancję i dzięki temu łatwiej mogą przenosić duże moce bez dużych strat. Przy układach o dużych rezystancjach takie ścieżki sprawdzają się gorzej ze względu na możliwości powstawania w nich prądów wirowych.

[nowy78]

12 godzin temu, MariuszZ napisał:

Piotrze z czego wynika fakt stosowania tak wąskich odstępów między ścieżkami?

Takie małe to one nie są, mają ok 1 mm (a cała płytka wymiary 275 x 180) . Powodów wykonania płytki w ten sposób jest kilka. Po pierwsze to o czym wspomniał Moby - zasilanie wzmacniacza w klasie A wymaga dostarczenia w sposób ciągły całkiem sporego prądu. Z tego względu lepiej zostawić tyle miedzi, ile jest możliwe, niż później zastanawiać się czy coś się nie topi przy zwiększaniu prądu w stopniu mocy. Dodam, że użyłem laminatu 70um Mam więc spory zapas.
Po drugie, technologia. Przy użyciu taśmy klejącej, w ten sposób jest po prostu łatwo wycinać w niej to, co ma być wytrawione. Kiedyś robiłem płytki przeprasowując z wydruku laserowego. Bardzo fajna, precyzyjna metoda, pozwalająca robić dość złożone wzory. Bez problemu można np prowadzić ścieżki pomiędzy nóżkami układów scalonych (przewlekanych typu DIP). Niestety, nowe drukarki i ksera są bardzo oszczędne jeżeli chodzi o toner i nawet na maksymalnej jakości, powłoka jest marna i występują podtrawienia. Dlatego próby z taśmą, które zresztą wypadły w mojej ocenie całkiem pozytywnie.

12 godzin temu, MariuszZ napisał:

Cynowanie to jakiś patent czy normalnie rozgrzewasz ścieżki i "smarujesz" cyną?

Właściwie to cynowanie robiłem po raz pierwszy Skusiłem się na wypróbowanie tego. Jak widać działa całkiem nieźle. Są też mankamenty. Po procesie trzeba trochę poszorować (użyłem cifa), a i tak średnio się lutuje. Mimo wszystko trzeba pomalować topnikiem (np kalafonią rozpuszczoną w spirytusie).
Jest też metoda na gorąco, z użyciem plecionki do odciągania cyny i lutownicy, lub inna z wykorzystaniem pasty do lutowania hydrauliki i opalarki. Nie próbowałem żadnej z nich.

Ostatniego zdania nie skomentuję Zapewne domyślasz się Mariusz, że to wzmacniacz "end of the road" i zrobienie go zakończy Twoje poszukiwania, a więc i zabawę Sam musisz zdecydować czy to już

Edytowano 9 listopada 2020 przez nowy78

[nowy78]

Tadam!!! 

Nic tak nie cieszy audiofila, jak nieuzasadniony nadmiar wszędzie, gdzie to tylko możliwe 🤣

Podsumowując: Elektrolity - 12 x 47mF = 0,564F (lub jak ktoś woli - 564000 uF), poliestry - 8 x 47uF = 376uF, dławiki - 8 x 0,5mH = 4mH.  Ktoś przebije?  

[MariuszZ]

1 godzinę temu, nowy78 napisał:

Podsumowując: Elektrolity - 12 x 47mF = 0,564F (lub jak ktoś woli - 564000 uF), poliestry - 8 x 47uF = 376uF, dławiki - 8 x 0,5mH = 4mH.  Ktoś przebije?

Wątpię 👍 Toż tą baterią można Gwiazdę Śmierci zasilać 😉