Bias automaat

[Willy_61]

Ik had de test ook al uitgevoerd met opkomende 300V die er 30 à 45s over doet om op volle spanning te geraken zo zijn mijn HS-voedingen steeds gebouwd. De max. stroom bij mij is 40mA zonder zenerdiode.

AKBc2 aan-uit perikelen.jpg

[Ah!buis]

De LS-aansluitingen wilden niet erg kloppen
Verder C4 anders verbonden en Ref vertraagd ipv de zener.
Anne

[Willy_61]

Wat de luidsprekeraansluitingen betreft hebben we in het verleden steeds een 4 ohm LS aangesloten tussen 0 en 8 vd ELA-100 en een 8 ohm LS tussen 0 en 16.

ELA-100 aansluitingen met CFB.jpg

[Ah!buis]

Wat de luidsprekeraansluitingen betreft hebben we in het verleden steeds een 4 ohm LS aangesloten tussen 0 en 8 vd ELA-100 en een 8 ohm LS tussen 0 en 16.

Als mtb de omgezette aansluitingen gebruikt dan klopt 't wel.
Ik ging uit van een "gewone" trafo
Anne

[Willy_61]

Alles op een rijtje voor de CFB-Biasautomaat die toepasbaar is voor alle versterkers met eindbuizen die max -12V Vg1-sturing behoeven (*).

Het schema met een eventuele voeding als je die al niet hebt in je versterker:

CFB Biasautomaat met voeding.jpg

Weerstand R8 en R19 gewijzigd van 10k naar 47k, zie hier .

Eerst had ik bij de molexen naar de versterker bv. staan: kV2 -0- Vg2, wat betekende: kathode buis 2 - "0" van UGT - roostersturing buis 2.
Ik heb dat gewijzigd naar kVA -1- gVA , dit is eenduidiger denk ik want bij elke versterker is de nummering anders, dus nu "A" en "B" voor bovenste resp. onderste helft PP. Voor het andere kanaal wordt dat dus kVB -2- gVB. De "1" en "2" in het midden duiden op de UGT-verbinding voor de betreffende helft.

De printen:

CFB Biasautomaat-PCB-2.jpg

Biasvoeding.jpg

De ontwerpen zijn qua afmetingen optimaal gemaakt voor toepassing in de CTA5.2, maar zijn toch perfect inzetbaar in andere CFB-versterkers:

CFB-BiasAutomaat met andere UGT.jpg

Toegepast in de CTA5.2:

CTA5.2 eindtrap met CFB biasautomaat.jpg

* Belangrijke opmerking van Anne:

De max spanning voor de LT1014 is plus en min 22volt.Je kunt hiermee dan buizen tot -20volt aansturen en ook top-top waarde van de kathode tegenkoppeling mag dan tot daar.
Dwz. met de 0-4-16 methode is dat een 50W versterker, alleen die hebben meestal wel meer dan
-20volt op het stuurrooster.
De voeding hoeft niet gestabiliseerd te zijn, zolang het maar binnen de grenzen: min.top kathode tegenkoppeling en max. 22volt blijft.
Anne

Nog een verbetering van Marcel:

-R8 en R19 zijn wat klein, om de vervorming zo goed mogelijk af te filteren zouden ze naar bijvoorbeeld 47 kohm mogen. Dat zou volgens mij ook nog moeten passen met de stabiliteit (met 100 kohm en 2,2 uF in de integrator en met de geplande koppelcondensatoren en roosterlekweerstanden), al is het verstandig om dat even te controleren in LTSpice (het is immers zonde als je je eindbuizen opblaast doordat ik me verrekend heb).

... zie resultaten en conclusie van Marcel daarop.

Wie zelf printjes wil bestellen kan dat bij JLCPCB, minimale afname 5 printen.


Gerbers:

[Ah!buis]

De max spanning voor de LT1014 is plus en min 22volt.Je kunt hiermee dan buizen tot -20volt aansturen en ook top-top waarde van de kathode tegenkoppeling mag dan tot daar.
Dwz. met de 0-4-16 methode is dat een 50W versterker, alleen die hebben meestal wel meer dan
-20volt op het stuurrooster.
De voeding hoeft niet gestabiliseerd te zijn, zolang het maar binnen de grenzen: min.top kathode tegenkoppeling en max. 22volt blijft.
Anne

Nog iets,
de weerstanden R1,R2,R4,R5,R11,R13,R14 en R15 best 1% om de wisselspanning van de tegenkoppeling zo goed mogelijk buiten te houden.

[Willy_61]

Bedankt voor je interessante opmerking , ik heb ze opgenomen in het overzicht hierboven!

[Ah!buis]

Er is nog een lelijk verschil tussen simuleren en de werkelijkheid
Ik heb er wat aan gerekend met 1% weerstanden en de ongunstigste afwijking (Voor 't gemak 20k genomen).

Vmis.png

Bij grote uitsturen kan de foutspanning (270mV) nogal in de buurt van de te meten spanning (600mV) komen.
Zou uitmiddelen en er niet toe doen ware het niet dat de negatieve begrenzing,die bij de buis vanzelf gebeurt (stroom gaat daar maar één kant uit) hier niet gebeurt.De uitgang van de opa kan wel negatief wegens de dubbele voeding.
Langs positieve kant is er wel de begrenzing met de diode naar Vref.
Gevolg, bij grotere uitsturing van de versterker die lang genoeg duurt, schuift de ruststroom instelling naar kleinere waarde.
Om dit alles te voorkomen zou er een nulinstelling moeten komen.Zoiets dus,

Met nulpunt.jpg

En dan TP afregelen op 0volt met 10volt op de kathode-aansluiting.
Anne

spelfoutje, schuift niet schijft

[MarcelvdG]

Of je moet 0,1 %-weerstanden gebruiken, die schijnen niet zo heel duur meer te wezen tegenwoordig. Misschien valt er ook wel wat te verzinnen met een integrator met differentiële ingang, al weet ik zo gauw niet hoe dat zou moeten.

[Willy_61]

Eerst een antwoord op het voorstel van Marcel in topic CTA5.2.

-R8 en R19 zijn wat klein, om de vervorming zo goed mogelijk af te filteren zouden ze naar bijvoorbeeld 47 kohm mogen. Dat zou volgens mij ook nog moeten passen met de stabiliteit (met 100 kohm en 2,2 uF in de integrator en met de geplande koppelcondensatoren en roosterlekweerstanden), al is het verstandig om dat even te controleren in LTSpice (het is immers zonde als je je eindbuizen opblaast doordat ik me verrekend heb).

Eerste test met exponentieel oplopende voeding naar 280V, weerstanden R8 en R19 = 100k:

SIM test met exponentieel oplopende HS en R9-11 = 100k.jpg

weerstanden R8 en R19 = 47k, de ruststroom wordt 63mA!

SIM test met R9-11 = 47k.jpg

[Willy_61]

Er is nog een lelijk verschil tussen simuleren en de werkelijkheid
Ik heb er wat aan gerekend met 1% weerstanden en de ongunstigste afwijking (Voor 't gemak 20k genomen). Vmis.png Bij grote uitsturen kan de foutspanning (270mV) nogal in de buurt van de te meten spanning (600mV) komen.
Zou uitmiddelen en er niet toe doen ware het niet dat de negatieve begrenzing,die bij de buis vanzelf gebeurt (stroom gaat daar maar één kant uit) hier niet gebeurt.De uitgang van de opa kan wel negatief wegens de dubbele voeding.
Langs positieve kant is er wel de begrenzing met de diode naar Vref.
Gevolg, bij grotere uitsturing van de versterker die lang genoeg duurt, schijft de ruststroom instelling naar kleinere waarde.
Om dit alles te voorkomen zou er een nulinstelling moeten komen.Zoiets dus, Met nulpunt.jpg En dan TP afregelen op 0volt met 10volt op de kathode-aansluiting.
Anne

Anne ik heb jouw uiterste weerstandswaarden ingegeven in sim, die is nu aan 't bollen, even geduld voor het resultaat.
Ik stuur momenteel een sinus in van 12V - 100Hz.

[Willy_61]

Resultaat bij 12V in, geeft ca. 8W over de 8 ohm belasting:

SIM test met extreme R-waarden en 12V 100Hz in.jpg

Met de exacte weerstandswaarden:

SIM test met optimale R-waarden en 12V 100Hz in.jpg

[Ah!buis]

Tja, maakt niet veel uit zo te zien
Nu maar hopen dat 't in ook echt zo gaat
Anne

[Willy_61]

Ik heb in het overzicht hierboven die weerstanden een voorkeur gegeven voor 0.1% types.

[Willy_61]

@Marcel
Heb je hierboven het resultaat gezien van de toepassing van 47k weerstanden ipv 10k, zoals jij voorstelde?
Zoals ik aangaf steeg daardoor de ruststroom van 30 naar 63mA.
Ik zou dat kunnen compenseren door de 22k weerstanden te verhogen naar ca.60k maar daar wil ik graag enkele meningen over horen.

[MarcelvdG]

Geval van verwarring door verschillende nummering. Ik bedoelde R8 en R19 uit dit plaatje,

CFB Biasautomaat met voeding.jpg

In het simulatieschema komen die overeen met alleen R11, dus R9 in het simulatieschema moet gewoon 10 kohm blijven.

[Willy_61]

Inderdaad, fout van mij, met teveel tegelijk bezig , ik maak R11 uit de SIM = 10 resp. 47K.
Nu de juiste plots:

R11 = 10k

SIM test met R11 = 10k.jpg

R11 = 47k

SIM test met R11 = 47k.jpg

Ik zie geen enkel verschil, mss niet de juiste plots of input?

[MarcelvdG]

Dit is precies waar ik op gehoopt had. Hij regelt met de hogere weerstandswaarde gewoon netjes in zonder geslinger of instabiliteit.

Als je vervormingssimulaties zou doen bij lage frequenties met de versterker ver in klasse B gestuurd, zou je merken dat de hoge harmonischen die door D2 geproduceerd worden, met 47 kohm beter onderdrukt worden dan met 10 kohm.

[Willy_61]

In het overzicht hogerop zijn alle schema's e.d. aangepast inclusief bijpassende commentaar.

[MarcelvdG]

De voeding hoeft niet gestabiliseerd te zijn, zolang het maar binnen de grenzen: min.top kathode tegenkoppeling en max. 22volt blijft.
Anne

Als de voeding niet gestabiliseerd is, is het vanwege brom misschien handiger om die elco's van 1 uF naar de massa in plaats van naar de min te laten gaan, uiteraard andersom aangesloten. Of verwacht je dat die brom toch te verwaarlozen is? (Hebben we deze discussie al eens eerder gehad bij de oorspronkelijke automaat?)

[Ah!buis]

Ach, gestabiliseerd betekend (meestal toch) bromvrij, maar met een voldoende grote elco over de voeding(en) moet het hier ook wel genoeg zijn .Het hele spul trek nauwelijks enkele mA.
En de evt brom komt gelijk op beide roosters, valt tegen elkaar weg .
Anne

[OpaBert]

Anne Marcel MTB Willy Mooi project weer wat jullie hier hebben ontwikkeld .

[Willy_61]

@Michiel, @Anne, @Marcel, alle andere "bijdragers"

Bedankt bij het tot stand komen van de huidige CFB-Biasautomaat, iedereen akkoord om in productie te gaan?

[Ah!buis]

De 79L12 zit verkeerd, bij de autoprint zie ik niks mis.Hoewel, ik zou de sporen niet zo smal maken.

StabPinnen.png

Anne

[Ah!buis]

Dan nog even de 0,1% weerstanden.
Doordat de sim eigenlijk geen verschil liet zien met 1% afwijking, wat verder gekeken.
Blijkt veel minder erg te zijn dan gedacht, 1% weerstanden zijn ruim genoeg binnen wat kan.
De ongewenste spanning uit de UGT heeft zuiver wisselspanning, als dat doordringt tot de intergator (opa met C-terugkoppeling) is het resultaat nul (evenveel positief als negatief).Is aan de ingang van de integrator een wisselspanning rond de, door de automaat ingestelde, 0,6V=Vref.
Er is een begenzing op 2xVref=1,2V zolang de wisselspanning daar onder blijft ontstaat er geen gelijkspanning.Met 270mV max met 1% weerstanden blijven we ver van de 600mV.
Jamaar zou je zeggen, met de meetspanning erbij is er wel begrenzing, idd !
Maar dat betreft enkel het door de buisstroom veroorzaakte deel, dat de wisselspanning dan ook begrenst wordt hindert niet.Het totaal resultaat is onbegrensde wisselspanning + begrensde meetspanning, het zogenaamde superpositiebeginsel
Anne