Compacte meetversterker.

Voor- en Eindversterkers

Moderator: Beheerdersteam

Plaats reactie
Gebruikersavatar
mtb
Berichten: 1299
Lid geworden op: ma 29 dec 2008, 16:44
Locatie: Zoetermeer
Contacteer:

Compacte meetversterker.

Bericht door mtb »

Ik heb functiegenerators waar de DC-offset ruim instelbaar is, zodat je ze ook voor digitale signalen e.d. kan gebruiken.
Maar ze hebben een te klein vermogen om zware lasten aan te sturen.
Dus vandaar deze handige eindversterker:
SPA-sch.png
Gebruikt wordt de populaire LM1875 als DC-gekoppelde power Op-Amp.
Hij heeft een symmetrische voeding van +/- 8Vmin tot +/-30Vmax nodig, zoals de viewtopic.php?t=20362 waarmee je meteen alles in de gaten kan houden, of een simpele gelijkrichter omdat de LM1875 toch overal voor beveiligd is.
De maximale versterking is 19x, maar kan je verminderen met P1.
Als de voeding goed aangesloten is licht LED1 oranje/geel op en LED2 geeft de uitgangsspanning boven +/-1V5 aan.
R7 en C3 compenseren een inductieve last van bijv. luidsprekers en L1 voorkomt instraling van HF-signalen.
C4 beperkt indien nodig de bandbreedte, maar kan je lager nemen.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Ik zoek toevallig zo iets. Tot hoever gaat de bandbreedte, ik heb tenminste 1MHz nodig .

John
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

Dat ga je niet redden met een LM1875. Full power bandbreedte is hooguit 50kHz. 1MHz met een beetje lage vervorming, zeg -60dB sinad, is niet zo simpel.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Wat jammer. Ik wil graag wat metingen doen zodat ik beter kan voorspellen wat er gebeurd als ik tegenkoppeling toepas.
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

Wat voor vermogen denk je dan aan? Een beetje testgenerator levert van zichzelf wel 10V in 50 ohm.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

De testgenerator die ik heb, picoscope en analogdiscovery, gaat helaas niet zo ver.
Als ik echt mocht kiezen zou ik natuurlijk zoveel mogelijk willen, tot 500vAc lijkt me perfect maar ook bijna onmogelijk.
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

Dat soort versterkers bestaan wel en dan moet je zoeken in de hoek van afbuigversterkers voor elektronenlithografie die meer dan 1nF moeten kunnen aansturen bij 1kV of in de hoek van de electrochemoanalyse. Maar dan heb je het niet meer over een compact meetversterkertje....
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Zeer interessant. Ik vrees dat het buiten budget is
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

Ja, dat is echt specialistisch laboratorium spul wat ook niet in massaproductie gemaakt wordt. Maar als je aan (audio)trafo's wilt meten heb je dat toch niet nodig? Gaat het om zelfinductie, verzadiging, hysterese e.d. dan zit je in het LF gebied en is power niet zo moeilijk. Gaat het om het HF einde dan is dat niet spannend meer. Daar gaat het meer om spreidingszelfinductie en oplopend ijzer- en koperverlies. Al valt dat ijzerverlies wel weer mee gezien de evenredig afnemende inductie met de frequentie van een UGT. Dan heb je geen power nodig om dat te meten.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Pjotr schreef: do 11 nov 2021, 20:37
Ja, dat is echt specialistisch laboratorium spul wat ook niet in massaproductie gemaakt wordt. Maar als je aan (audio)trafo's wilt meten heb je dat toch niet nodig? Gaat het om zelfinductie, verzadiging, hysterese e.d. dan zit je in het LF gebied en is power niet zo moeilijk. Gaat het om het HF einde dan is dat niet spannend meer. Daar gaat het meer om spreidingszelfinductie en oplopend ijzer- en koperverlies. Al valt dat ijzerverlies wel weer mee gezien de evenredig afnemende inductie met de frequentie van een UGT. Dan heb je geen power nodig om dat te meten.
Zeker met de optie tegenkoppeling mag je wel verder kijken dan 100kHz.
Wat ik tot nu toe heb gezien aan audiotransformatoren is dat boven de 100khz het pas spannend wordt. De slechte audio transformatoren die beneden de 100k al problemen verzorgen gooi ik zo wie zo weg.

Btw die ïjzerverliezen zijn logaritmisch en vallen dus niet mee, althans voor vermogens toepassingen(eindversterkers)
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Pjotr schreef: do 11 nov 2021, 20:37
Ja, dat is echt specialistisch laboratorium spul wat ook niet in massaproductie gemaakt wordt. Maar als je aan (audio)trafo's wilt meten heb je dat toch niet nodig? Gaat het om zelfinductie, verzadiging, hysterese e.d. dan zit je in het LF gebied en is power niet zo moeilijk. Gaat het om het HF einde dan is dat niet spannend meer. Daar gaat het meer om spreidingszelfinductie en oplopend ijzer- en koperverlies. Al valt dat ijzerverlies wel weer mee gezien de evenredig afnemende inductie met de frequentie van een UGT. Dan heb je geen power nodig om dat te meten.
Zeker met de optie tegenkoppeling mag je wel verder kijken dan 100kHz.
Wat ik tot nu toe heb gezien aan audiotransformatoren is dat boven de 100khz het pas spannend wordt. De slechte audio transformatoren die beneden de 100k al problemen verzorgen gooi ik zo wie zo weg.

Btw die ïjzerverliezen zijn logaritmisch en vallen dus niet mee, althans voor vermogens toepassingen(eindversterkers)
Gebruikersavatar
ray5150
Berichten: 28143
Lid geworden op: vr 13 apr 2007, 23:56
Locatie: s-Gravenhage

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door ray5150 »

tubes3all schreef: do 11 nov 2021, 21:24
De slechte audio transformatoren die beneden de 100k al problemen verzorgen gooi ik zo wie zo weg.
Zonde. breng ze dan naar de lorreboer. leveren ze nog een paar knaken op.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

was symbolisch bedoeld natuurlijk, verspillen doe ik niet graag.
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

tubes3all schreef: do 11 nov 2021, 21:25

Zeker met de optie tegenkoppeling mag je wel verder kijken dan 100kHz.
Wat ik tot nu toe heb gezien aan audiotransformatoren is dat boven de 100khz het pas spannend wordt. De slechte audio transformatoren die beneden de 100k al problemen verzorgen gooi ik zo wie zo weg.
Oh zeker maar daarvoor heb je geen vermogen nodig. Power bandbreedte met audio versterkers gaat meestal niet verder dan 100 kHz, niet met buizen en ook niet met top SS-versterkers. Dan mag je al heel blij zijn. Small signal wordt het een heel ander verhaal en dat is belangrijk voor de stabiliteit bij tegenkoppeling, zowel lokaal als overall. Dat kan in de tientallen MHz lopen. En om dat te bepalen en analyseren heb je geen vermogen nodig.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Dat klopt volledig, ik heb zeker geen vermogen nodig, ik zoek echter wel meer spanning dan de gebruikelijk 1-2Vrms, ik zou graag 10-30Vrms willen. Mag zelfs meer zijn. Ik kan er dan nog altijd een eindbuis tussen zetten om nog meer spanning te genereren.

Alles wat ik wil is onder testcondities een uitgangstrafo testen, zo wel met voormagnetisatie als zonder. Ik kan dat nu ook wel maar met meer tussen trappen. Ik zou tevreden zijn met 1MHz maar met meer zou ook mooi zijn. Ik kan nu tot 20Mhz (just for the fun natuurlijk)
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

Ik vind 20 MHz toch wel serieus hoor, met ss zeker. Tja, dan denk ik meer aan een SRPP buffer met een stel "stroom"buizen a la 6C33. Snelle op-amp er omheen voor lage vervorming... Dan heb je ook wat :D
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36759
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door Pjotr »

tubes3all schreef: do 11 nov 2021, 22:18
Dat klopt volledig, ik heb zeker geen vermogen nodig, ik zoek echter wel meer spanning dan de gebruikelijk 1-2Vrms, ik zou graag 10-30Vrms willen. Mag zelfs meer zijn. Ik kan er dan nog altijd een eindbuis tussen zetten om nog meer spanning te genereren.

Alles wat ik wil is onder testcondities een uitgangstrafo testen, zo wel met voormagnetisatie als zonder. Ik kan dat nu ook wel maar met meer tussen trappen. Ik zou tevreden zijn met 1MHz maar met meer zou ook mooi zijn. Ik kan nu tot 20Mhz (just for the fun natuurlijk)
Hier nog even op terugkomend, misschien kun je hier wat mee: https://eu.mouser.com/ProductDetail/Ana ... SK90sfw%3D Is nog redelijk betaalbaar maar dit is geen katje om zonder handschoenen aan te pakken.
Gebruikersavatar
mtb
Berichten: 1299
Lid geworden op: ma 29 dec 2008, 16:44
Locatie: Zoetermeer
Contacteer:

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door mtb »

Het belangrijkste voor de vermogensbandbreedte is de SlewRate:
SlewRate.jpg
Ik heb het gesimuleerd met de LT1013:
SPAsr.png
Die heeft een SR van 0V4/μs (dat is 400kV/s!) en fmax=SR/(2π.Vp), met 4Vp dus16kHz, 10kHz(groen) doet het goed en met 20kHz(blauw) zie je de SR-limiet.
De LM1875 heeft een SR van 8V/μs, bij 4Vp (dat is 1W@8Ω en 2W@4Ω) dus 320kHz en bij 12Vp (18W@4Ω) 106kHz.
Het lijkt me wat optimistisch, want ze geven de SR op bij 70kHz, dus zal ik het nameten.
tubes3all
Berichten: 39
Lid geworden op: di 09 nov 2021, 20:22

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door tubes3all »

Pjotr schreef: za 13 nov 2021, 15:36
tubes3all schreef: do 11 nov 2021, 22:18
Dat klopt volledig, ik heb zeker geen vermogen nodig, ik zoek echter wel meer spanning dan de gebruikelijk 1-2Vrms, ik zou graag 10-30Vrms willen. Mag zelfs meer zijn. Ik kan er dan nog altijd een eindbuis tussen zetten om nog meer spanning te genereren.

Alles wat ik wil is onder testcondities een uitgangstrafo testen, zo wel met voormagnetisatie als zonder. Ik kan dat nu ook wel maar met meer tussen trappen. Ik zou tevreden zijn met 1MHz maar met meer zou ook mooi zijn. Ik kan nu tot 20Mhz (just for the fun natuurlijk)
Hier nog even op terugkomend, misschien kun je hier wat mee: https://eu.mouser.com/ProductDetail/Ana ... SK90sfw%3D Is nog redelijk betaalbaar maar dit is geen katje om zonder handschoenen aan te pakken.
Ziet er heel netjes uit. Ook nog wat gain O:)
Gebruikersavatar
mtb
Berichten: 1299
Lid geworden op: ma 29 dec 2008, 16:44
Locatie: Zoetermeer
Contacteer:

Re: Compacte meetversterker.

Bericht door mtb »

Als je meer bandbreedte nodig hebt, is dit een goedkoop alternatief:
SPAt.png
Hij versterkt 9x tot 500kHz@10Ω en bij 1MHz doet ie het 8x en met -25dB(6%) vervorming nog redelijk, bij 100k 0,16% @9Vp.
Ook een blokgolf ziet er nog goed uit:
SPAsq.png
Met een SR van ca. 25V/μs en dat is tweemaal die van de OpAmp!
Er moet eigenlijk een TL071 in, maar daar heb ik geen model van, dus vandaar de LT1055, die er ongeveer hetzelfde is.
De ruststroom (Iq) van de OpAmp bepaalt via R3/4 de ruststroom van de eindtrap T3/4, de cascode met T1/2 begrenst de voeding van de OpAmp op +/-5V, zodat er ook betere laagspanningstypes gebruikt kunnen worden.
De Iq van de LT1055 is ca. 2m8A dus valt er 0V76 over 270Ω voor R3/4 en is hier goed voor ca. 40mA ruststroom door T3/4.
Dit is wel een punt van aandacht, want het is afhankelijk van de OpAmp en de eindtorren, dus nameten en eventueel aanpassen!
De belasting R9 van de OpAmp zorgt voor de juiste openversterking en R8/7 zorgen voor de tegenkoppeling.
Er gaat 2x1W2max verloren in de eindtorren, dus dat valt wel mee bij 4Wmax sinus en 8Wmax blok uit.
Met snellere eindtorren moet het wel beter kunnen, maar ik weet zo gauw niet welke.
Bijlagen
SPA.zip
(3.07 KiB) 19 keer gedownload
Plaats reactie