Klasse D

Rudy · Bericht door **Rudy** » za 11 jun 2005, 18:47

Sander,

Je outputfilter ligd op ~ 50kHz, wetende dat het over een sub gaat vind ik dat behoorlijk hoog, ook omdat je mosfets een behoorlijk hoge ingangscap hebben en daardoor betrekkelijk traag zijn, de kans op crosconductansie is dus best reeel. je vervorming blijft door de hoge carrierfrequentie uiteraard wel zeer laag, maar dit zul je toch praktisch moeten afwegen tov dissipatie.

Trouwens de winst met de hogere feedback is ~6dB, geen > 20dB zoals je vermeld.

@Peter,
Er is best een behoorlijk verschil tussen die 2, welke de beste is ga ik niet over vitten. En valt of staat meestal toch met de praktische uitwerking ervan.

Groetjes
Rudy

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 11 jun 2005, 19:05

Hallo Rudy,

Er is een behoorlijk verschil in implementatie dat klopt, maar het basisprincipe van moduleren is het zelfde.

SSassen · Bericht door **SSassen** » za 11 jun 2005, 20:07

De versterker is ontworpen als full-range, maar wordt hier als sub-amp gebruikt, vandaar ook de keuze voor de mosfets, het gaat mij daarbij primair om de maximaal te leveren stroom. Deze versterker gebruikt overigens het SODFA concept en is daarmee toch even anders dan een standaard zelf oscillerende sigma-delta modulator zoals ik in de thread al uitleg. Inmiddels heb ik deze schakeling uitgebreid gesimuleerd, met prima resultaat, en zal op korte termijn een prototype opbouwen.

Ook ben ik in de ontwerpfase alweer een stap verder, en is het ontwerp voor een brugversterker volgens hetzelfde concept inmiddels klaar. Hiermee is het pumping effect verholpen wat een wellicht een probleem is met het vermogen wat deze versterker dient te gaan leveren, >800-watt, maar ik zal dit proefondervindelijk moeten ondervinden, de brugversterker is overigens niet veel complexer dan de huidige schakeling.

En wat mijn aanmerkingen op Tripath betreft, probeer je te verdiepen in de diverse modulatie technieken en let daarbij ook, zoals Rudy correct opmerkt, op de praktische uitvoering daarvan. Een goed ontwerp valt of staat vaak met de PCB layout of component keuze, als ik dan naar Tripath kijk vind ik het ontwerp niet sterk en de component keuze twijfelachtig, maar da's uiteraard gerelateerd aan de kostprijs.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 11 jun 2005, 20:38

SSassen schreef:
Een goed ontwerp valt of staat vaak met de PCB layout of component keuze, als ik dan naar Tripath kijk vind ik het ontwerp niet sterk en de component keuze twijfelachtig, maar da's uiteraard gerelateerd aan de kostprijs.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Het eerste ben ik met je eens, het tweede is een mening. Misschien moeten we eerst maar eens afwachten hoe jouw ontwerp klinkt en dat dan eens vergelijken met de Tripath van Rudy of die 100 watter waar Jeroen mee bezig is.

Suc6 iig

SSassen · Bericht door **SSassen** » za 11 jun 2005, 20:57

Het tweede is geen mening hoor, maar een oordeel gefundeerd op mijn jarenlange ervaring als electrotechnisch ingenieur. Ik vind bv. SMD condensatoren geen plaats hebben in een uitgangsfilter, ook grote ringkern spoelen doen geen wonderen voor EMI en daarmee evt. storingen op andere apparatuur.

Maar goed ik heb geen zin in een langdurige discussie over details, het ging mij erom even commentaar te geven op de kwaliteiten van een versterker die volgens de datasheet 2x14-watt levert aan 8-ohm met 10% THD+N, verwacht daar geen wonderen van. Daar komt bij dat de maximaal te leveren uitgangsstroom, en de daarmee samenhangende uitgangsimpedantie, weinig goeds voorspelt voor 'lastige' luidsprekers.

Als je dan toch een 'chip-amp' wilt bouwen kan je beter kiezen voor de TDA8939. Ik heb inmiddels een tweetal ontwerpen daarmee op stapel staan, een std. hyst. osc. en een SODFA, beide in brug. Maximaal vermogen is ongeveer 150-watt in 8-ohm, met een THD+N onder de 0.02% bij 50-watt. Da's dus een heel andere klasse versterker, die ook raad weet met lastige luidsprekers en de behoefte aan een hogere geluidsdruk.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

weidok · Bericht door **weidok** » za 11 jun 2005, 21:22

Pjotr schreef:
SSassen schreef:
Een goed ontwerp valt of staat vaak met de PCB layout of component keuze, als ik dan naar Tripath kijk vind ik het ontwerp niet sterk en de component keuze twijfelachtig, maar da's uiteraard gerelateerd aan de kostprijs.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Het eerste ben ik met je eens, het tweede is een mening. Misschien moeten we eerst maar eens afwachten hoe jouw ontwerp klinkt en dat dan eens vergelijken met de Tripath van Rudy of die 100 watter waar Jeroen mee bezig is.

Suc6 iig

Wij wachten allemaal in spanning af ..
Klasse D de nieuwe toekomst .. dus toch een revolutie
op versterkergebied ???
Is dit het einde van die "dure" high end toestanden !!!!!

Speel al een poosje met de SI T amp en blijf me verbazen
over de muzikalitiet van dat kleine zilveren bakje..

Het is alleen jammer dat de SI T amp geen "moeilijke"
speakers kan aansturen...

Trouwens wie heeft er ervaring met de TEAC "Tripath" eindtrap.
zou daar iets mee te modden zijn ??

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 11 jun 2005, 21:40

SSassen schreef:
Maar goed ik heb geen zin in een langdurige discussie over details, het ging mij erom even commentaar te geven op de kwaliteiten van een versterker die volgens de datasheet 2x14-watt levert aan 8-ohm met 10% THD+N, verwacht daar geen wonderen van. Daar komt bij dat de maximaal te leveren uitgangsstroom, en de daarmee samenhangende uitgangsimpedantie, weinig goeds voorspelt voor 'lastige' luidsprekers.

Hmm, een 8 wattertje met een versterker uit de 100 - 500W klasse vergelijken is m.i. geen vergelijk. We hebben het hier over T-amps van Tripath en dat 8 wattertje is er maar eentje van. Tripath maakt een hele range van versterkers volgens het T-amp principe. Wellicht is het eerlijker om een gelijkwaardige kwa vermogen te nemen voor je vergelijk.

Blijft dat dat goedkope plastic 8 watt doosje blijft verbazen. Maar wel binnen zijn beperkingen natuurlijk.

Bericht door **jeroen_d** » za 11 jun 2005, 21:40

Sander,

Je bent voortdurend aan het vitten op die sonic T-AMP en scheert daarmee alle tripath over één kam.

Het Reference Board met de TA2022 heeft gewoon nette polyester film condensators in het uitgangsfilter. En nogmaals, geen tegenkoppeling via het uitgangsfilter zoals je beweert. Het lijkt net of je maar wat roept over tripath zonder goed naar de boardjes te hebben gekeken. Doet verder niets af aan je deskundigheid als jarenlang ervaren elektrotechnisch ingenieur, verraadt echter wel wat vooringenomenheid

Groet, Jeroen

SSassen · Bericht door **SSassen** » za 11 jun 2005, 22:43

Jeroen,

Je moet wel goed lezen, ik schrijf nergens dat er tegenkoppeling via het uitgangsfilter plaatsvindt:

Een klasse-D versterker die op een variabele frequentie moduleert, de T-amp, zal flink wat fase en THD problemen kennen, omdat het uitgangsfilter niet varieert en de tegenkoppeling daarmee frequentie afhankelijk wordt, niet echt een verbetering in mijn optiek.

Als je goed leest bedoel ik daarmee dat als je bij een uitgangsfilter met een bepaalde vaste waarde voor de componenten de osc. frequentie gaat veranderen er allerlei nare fase verschuivigen plaatsvinden en dit de THD absoluut niet ten goede komt.

Volgens Tripath vindt de tegenkoppeling voor het uitgangsfilter plaats, http://www.tripath.com/faq_cl.htm, wat de situatie alleen maar erger maakt omdat de werking van het filter daarmee niet meegenomen wordt in de terugkoppeling.

M'n bedoeling is overigens niet om met een vooringenomen houding aan deze discussie deel te nemen, maar om aan te geven dat je geen wonderen moet verwachten van de Tripath amps. Netzoals een goede huisschilder je zal vertellen dat je je keukentafel niet met latex muurverf moet afwerken maar met een goede en stoot en kras vaste lak geef ik analoog daaraan commentaar.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 11 jun 2005, 22:54

SSassen schreef:
.................

Volgens Tripath vindt de tegenkoppeling voor het uitgangsfilter plaats, http://www.tripath.com/faq_cl.htm, wat de situatie alleen maar erger maakt omdat de werking van het filter daarmee niet meegenomen wordt in de terugkoppeling.

...........

Als ik naar jouw schema kijk zit dat net zo ... ???

SSassen · Bericht door **SSassen** » za 11 jun 2005, 23:05

Pjort?

Volgens mij ben je de draad een beetje kwijt. Ook ik gebruik inderdaad tegenkoppeling voor het uitgangsfilter, daar is op zich niks mis mee, maar daarmee houdt de gelijkenis tussen mijn ontwerp en de Tripath amps wel zo'n beetje op. Zo varieer ik de osc. frequentie niet van ~200KHz...~1.5MHz maar kies voor een vaste frequentie en daarmee een uitgangspunt waarmee ik de randcomponenten exact kan dimensioneren voor zo laag mogelijke THD, dit is dus wezenlijk anders dan de Tripath benadering.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 11 jun 2005, 23:14

SSassen schreef:
Pjort?

Volgens mij ben je de draad een beetje kwijt
..........................

He he he, gaan we nu op de man spelen?

Wil nog wel eens zien of de modulator die jij gebruikt op 1 vaste frequentie werkt in de praktijk ... moduleer de voedingsspanning maar eens.

Rudy · Bericht door **Rudy** » za 11 jun 2005, 23:27

en daarmee een uitgangspunt waarmee ik de randcomponenten exact kan dimensioneren voor zo laag mogelijke THD

Het juist laten varrieren van je carrier word gebruikt om bij hogerfrequente content je THD te laten zakken omdat het aantal bemonsteringen hiermee ook omhooggaat. Het probleem is en ook de reden waarom het niet zo vaak gebruikt word is omdat het enerzijds niet simpel te implementeren is en anderzijds de dissipatie omhoog haald. Maar slechter, nope.

Uitgangsfilter en THD ? ach kom nou.

Elk ding heeft zen voor en nadelen, laat dat duidelijk zijn, en voor een subwoofer heb je ongeveer de betere gevonden voor je, maar veralgemeen dit aub even niet.

Groetjes
Rudy

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » za 11 jun 2005, 23:55

Het juist laten varrieren van je carrier word gebruikt om bij hogerfrequente content je THD te laten zakken omdat het aantal bemonsteringen hiermee ook omhooggaat.

Hallo Rudy,

Dacht dat bij Tripath de modulatiefrequentie afhankelijk is van het momentane signaalniveau maar niet van de signaalfrequentie (in de context die jij noemt dan). Afijn jij hebt er eentje bij de hand dus je zou het kunnen verifieren. Tuurlijk ontstaan er allerlei intermodulatieproducten en FM-producten maar wel ver buiten het frequentiegebied van het ingangssignaal. Lijkt mij ook niet erg van invloed op het muzieksignaal.

Als Sander beter weet laat ie dan dan met een duidelijke onderbouwing komen, of op zijn minst met een link naar een goede theoretische onderbouwing.

Rudy · Bericht door **Rudy** » zo 12 jun 2005, 0:30

Hoi Peter,

Is een beetje een mix van signaalverandering en signaalniveau. Hoe de verhouding in de praktijk genomen zijn laten ze liever niet aan ons neus hangen.

Het grote principieele nadeel hiervan is dat de verandering van de carrier lager freq is dan de momenteele carrier zelf, en hiermee onder de frequentie terecht kan komen tov het uitgangsfilter, dus er komen residus van de carrier op het uitgangssignaal, dit laatste voorkomen is best moeilijk.

Zoals je zegd, we zullen wel zien wat ie doet als ik hem op me bureau heb liggen

Groetjes
Rudy

Bericht door **jeroen_d** » zo 12 jun 2005, 1:43

SSassen schreef:
Jeroen,

Je moet wel goed lezen, ik schrijf nergens dat er tegenkoppeling via het uitgangsfilter plaatsvindt:

omdat het uitgangsfilter niet varieert en de tegenkoppeling daarmee frequentie afhankelijk wordt.

Je wilde niet zeggen dat als het uitgangsfilter wél varieert dat de tegenkoppeling dan niét frequentieafhankelijk wordt? Maar zo las ik het wel en dat zou dan alleen maar kunnen als de tegenkoppeling via het uitgangsfilter plaatsvindt.

Sorry hoor, je schrijft het wel niet expliciet maar je kan het gemakkelijk zo interpreteren als dat ik deed. Maar daar zal jij vast anders over denken gezien die opmerking over goed lezen.

Ik denk trouwens dat niemand hier wonderen verwacht, wel een hele leuke versterker voor weinig geld. Het is mooi dat zo'n ervaren bouwer als Rudy met de zwaarste bak aan de slag gaat, ben erg benieuwd naar zijn resultaten ook meettechnisch.

Groetjes, Jeroen

voodooless · Bericht door **voodooless** » zo 12 jun 2005, 11:26

Ik denk dat sommigen van jullie de interne weking van de t-amp een beetje onderschaten. Men spreekt immers van speciale algortimes en niet alleen van terugkoppeling en variatie van de samplerate van het PWM signaal. Ik vermoed dus dat er nog wat meer achter zit. Zeker als je kijkt naar de prijs van de chipjes in verhouding met de andere chipampjes.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 12 jun 2005, 12:19

Hallo allemaal,

Eigenlijk is het jammer dat Sander zich zo afzet tegen Tripath. Daarmee wordt deze hele discussie m.i. nodeloos in het negatieve getrokken. Dat is jammer want daarmee verwijnt het schema van Sander zelf ook in de modder. Dus laten we Tripath nu maar laten voor wat het is, dat heeft zich wel bewezen in de loop der jaren dacht ik zo.

Zou het leuker vinden om met Sanders schema zelf verder te gaan en het constructief te houden. Kunnen we later altijd nog een vergelijk doen met Tripath, zowel meettechnisch als gehoorsmatig.

Het schema van Sander is in feite ook een standaard zelfoscillerende delta modulator. Eigenlijk al een vrij oud principe. Het enige wat extra gedaan is is het aanbrengen van feedback van de uitgang van de integrator naar de ingang van de integrator van de modulator. Daarmee wordt die integrator een onzuivere integrator en wordt de loopgain verminderd (en beperkt). Wat dat aan voordeel oplevert ontgaat mij tot nu toe. Dus kom op Sander, kom eens met een stukturele uitleg en laat dat gekissebis over Tripath even achterwege.

Mvgr.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 12 jun 2005, 12:48

Rudy schreef:
Het grote principieele nadeel hiervan is dat de verandering van de carrier lager freq is dan de momenteele carrier zelf, en hiermee onder de frequentie terecht kan komen tov het uitgangsfilter, dus er komen residus van de carrier op het uitgangssignaal, dit laatste voorkomen is best moeilijk.

Hallo Rudy,

"Het grote principieele nadeel hiervan is dat de verandering van de carrier lager freq is dan de momenteele carrier zelf"

Je bedoelt waarschijnlijk het omgekeerde, n.l. dat de frequentie van de carrier lager kan worden dan de signaalfrequentie? Tja dan heb je een probleem. Theoretisch kan de carrier naar 0 Hz zakken. Maar als ik de docs doorlees wordt die begrensd tot 100 - 200 kHz. Dat is dus de frequentie bij volle uitsturing. Bij kleine uitsturing hangt ie ergens rond de 1 MHz. Dus of het echt een probleem is? Gevolg van die begrenzing is wel dat ie niet clipt tegen de voedingsspanning maar een paar procent er onder. Is dat erg? Tja, het begrenst het uitgangsvermogen van het Sonic ampje tot onder wat theoretisch mogelijk is en gezien de toch al lage voedingsspanning ... Voor de grotere exemplaren kunnen we de voedingsspanning wat hoger kiezen, het rendement gaat dan bij dit concept niet (merkbaar) omlaag denk ik.

Rudy · Bericht door **Rudy** » zo 12 jun 2005, 12:54

Hoi Peter,

Ik bedoel het toch wel anders vrees ik, stel het signaal veranderd en de carier varieerd van 250kHz naar 300kHz, de verandering op zich is 50kHz en zal door het filter op zich ook "deels" doorgelaten worden. Dat bedoelde ik met die residu's, hoe groot deze waardes in de praktijk liggen is zeer moeilijk in te schatten, maar ik veronderstel dat ze daar wel een oplossing voor hebben.

Groetjes
Rudy

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 12 jun 2005, 13:07

Ok, op die manier Rudy,

Volgens mij resulteert dat op het eerste gezicht aleen in fase resp. frequentiemodulatie producten van de carrier. Al met al worden die dan door het filter weggeintegreerd. Bedenk ook dat de modulator per periode de fout weg integreert, even afgezien van het lo-pass filtertje wat aan de ingang van de feedback van de chip zit.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 12 jun 2005, 17:16

Pjotr schreef:
Het enige wat extra gedaan is is het aanbrengen van feedback van de uitgang van de integrator naar de ingang van de integrator van de modulator. Daarmee wordt die integrator een onzuivere integrator en wordt de loopgain verminderd (en beperkt).

Hmm zelfs dit is niet zo, heb mij even verkeken

Het is gewoon een recht-toe-recht-aan delta modulator. Heb het is even in PSpice gegooid om te zien wat er gebeurt. Voor de voedingsspanning heb ik + en - 50V aangehouden.

http://hardwareanalysis.com/images/arti ... /11520.gif

Bij 0V uitgangsspanning is de carrierfrequentie ca 400 kHz en bij 48V (of -48V) uitgangsspanning zakt de carrier naar ca. 110 kHz. Had al zo bruin vermoeden dat dit ding niet op een constante frequentie liep. Dus hoezo constante carrierfrequentie? Verklaar dit eens nader Sander ...

SSassen · Bericht door **SSassen** » zo 12 jun 2005, 21:52

Pjotr,

Probeer je nu expres dom over te komen of ben je 't ook? De thread op diyaudio.com is vier pagina's lang, het schema waar jij aan refereert is versie 001, de eerste schets zeg maar, inmiddels zijn we al bij versie 005. Maar als je niet de moeite neemt verder dan de eerste post in de thread te lezen dan kon je dat natuurlijk ook niet weten, maar geeft wel aan dat je niet erg bereid bent je ergens in te verdiepen.

Daarnaast is dit GEEN gewone zelf osc. hyst. osc. maar een variant daarop genaamd SODFA. Juist door bovengenoemde kortzichtigheid voel ik me niet erg geroepen om tekst en uitleg te geven over mijn ontwerp, ik vraag me eerlijk gezegd af waarom ik de moeite heb genomen om hier te posten om te waarschuwen voor evt. hooggespannen verwachtingen voor de Tripath amps.

Daarmee is dit dan ook mijn laatste post in dit topic, ik heb wel wat beters te doen dan tekst en uitleg te geven aan individuen die niet de moeite nemen zich ergens in te verdiepen of mij op kleinigheden proberen vast te pinnen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 12 jun 2005, 22:29

Sorry Sander,

<Off topic>

Ipv nu eens met een zinnig antwoord te komen kom je steeds met gekaffer.

Nu ben ik dat wel gewend van sommige techneuten maar het schiet niet op zo. Ik stel je concrete vragen en dat doe ik uit belangstelling en om misschien wat wijzer te worden en het enige wat je doet is de vraagsteller voor gek te verklaren en kom je met geen enkel zinnig antwoord. Dat geeft te denken.

Er bestaan geen domme vragen Sander, wel domme antwoorden.

Voor je gemoedsrust, heb die draad op DiyAudio.com al een tijdje gevolgd en dus ook versie 5 bekeken en ook dit patent:
http://v3.espacenet.com/origdoc?DB=EPOD ... DE19838765

Maar goed, als je je te goed voelt om ons wat uit te leggen kun je idd maar beter weg blijven. Kennelijk ben ik op je lange tenen gaan staan en dat was beslist niet mijn bedoeling.

</Off topic>

Versie 5 dus:

http://hardwareanalysis.com/images/arti ... /11527.gif

In dat schema zijn aanpassingen gedaan aan de drivertrap van de uitgang maar het principe van de modulator is nog hetzelde als versie 1. Dus als ik wat over over het hoofd zie zou ik graag willen horen/zien wat dan.

Kan er tot nu toe niet veel meer van maken dan een zelfoscilerende deltamodulator waarbij de frequentie nog steeds flink sweept met de signaalspanning. Op zich een prima ding maar in het licht van je eerdere opmerkingen dat een constante carrierfrequentie veel beter is lijkt mij enige uitleg van jou kant toch wel op zijn plaats.

Vrgr.