Current-dumping revisited.

[mtb]

Ik vroeg me af waarom dit niet meer gebruikt wordt, want het is een ruststroomloos ontwerp, met al de voordelen van dien.
Ik kan me wel herinneren dat sommigen de Quad 405 soms wat scherp vonden klinken, dat zou dan toch op crossover-vervorming kunnen duiden!
Dus heb ik https://www.dadaelectronics.eu/uploads/ ... r-1975.pdf weer eens doorgelezen:

Wat hij Vin noemt, is eigenlijk Vi-Vo, wat de berekening makkelijker maakt, omdat de load er niet toe doet!
Voor de juiste feedforward geldt Z1*Z3=Z2*Z4 en hier zie je het principe:

De stroom door R3 compenseert het crossover-tekort door de eindtrap I(L1)), zodat de stroom door RL in orde is.
Bij 1Vrms-uit levert ie 1/4W@4Ω met 0.1% THD, veel meer vermogen heb je niet nodig voor normaal gebruik, zie mijn onderschrift.
Maar je kan tot 2W@4Ω met maar 1% (-40dB) vervorming:

De ruststroom is alleen die van IC1 (ca. 3mA) en er gaat maximaal 2x0W9 verloren in T1/2 dus 50% rendement.
Je blijft wel met een scherp crossover-piekje zitten:

Dus er klopt iets niet in zijn verhaal!

[MarcelvdG]

Ik denk eerder dat er iets niet klopt in jouw verhaal. Heb je het eindige versterkings-bandbreedteproduct van de op-amp ergens in verrekend?

[Pjotr]

En meer zaken, zoals turn-on time van de transistoren en sterk variërende dynamische uitgangsweerstand van het transistorpaartje in deze configuratie. Een Quad 405 vond ik destijds i.i.g. geen fijne versterker om naar te luisteren!

[MarcelvdG]

Een jaar of twintig geleden heb ik nog eens een kapotte QUAD-405 gerepareerd/iets verbeterd voor de lokale omroep hier. Hij stond toen al vele jaren kapot op een plank te staan, nog van voordat ik bij de lokale omroep kwam (minstens vijf jaar). Na reparatie vond ik 'm prima klinken, net als iedereen van de omroep. Maar dat terzijde.

Enkele jaren geleden heb ik current dumping nog eens gebruikt bij het tot een deurbel (gong die ding-dong zegt) ombouwen van een satellietluidspreker van de kringloop. Ik heb geprobeerd te corrigeren voor het eindige versterkings-bandbreedteproduct van de op-amp, maar of ik dat goed gedaan heb, weet ik echt niet. Maakt ook niet veel uit voor een deurbel.

[mtb]

Je komt dit soort versterkers tegen op het www:

Ze blinken uit in eenvoud en goede recensies!
Maar de ruststroom is onzeker en dus veel te hoog voor een zuinige CDAmp, daarom dit ontwerp:

Het is in feite een power-OpAmp (bijna R2R) en voor de stabiliteit mag de versterking van de eindtrap niet te hoog zijn,
die is Vo/Va=(Rg//(Rq/2)).g.(ZL//(R1+R2))/Ra.
Met een g (steilheid van de MOSFETs) van 1 A/V hier dus met ZL=4Ω 3x en onbelast 300x, hij blijft stabiel dankzij de slome eindtorren en C1.
Met Rq stel je de ruststroom in en het werkt goed met maar 20mA!
Links zie een 20W@4Ω-versterker met gestabiliseerde voeding en rechts 100W@4Ω ongestabiliseerd.

[hannesie]

Is de 405-2 dan wat anders?

[MarcelvdG]

Een QUAD 405-2 is een wat verbeterde variant van de QUAD 405. Conceptueel is er niets veranderd, maar sommige details zijn wat beter uitgevoerd:

-Dode gebied van de klasse-C-uitgangstrap (de dumpers) verkleind van 2 keer de voorwaartse spanningsval van een siliciumdiode naar 1 keer de voorwaartse spanningsval van een siliciumdiode, de fout die de klasse-A-uitgangstrap moet corrigeren is dan twee keer kleiner

-Op-amp LM301A vervangen door een TL071

-Een en ander aangepast aan de beveiliging tegen overbelasting

-Optionele begrenzing van het uitgangsvermogen wat eleganter uitgevoerd


De eerste, tweede en vierde wijziging heb ik overigens meegenomen in de QUAD 405 die ik voor de lokale omroep hier gereviseerd heb.

[hannesie]

Ik kreeg hem mee met een uitverkoop, leek mij wel een leuke opzet, en dan was er ook nog een pre bij, die heeft Barry nu.

Ik gebruik hem als een meet versterker, en is al een tijdje niet aan de bak geweest.
De uitgang naar een wat makkelijker aansluiting gebracht, en verder origineel.

[Pjotr]

Op de keeper beschouwd verschilt dat current dumpen in zijn uitwerking eigenlijk niet veel een klasse AB die die een eindje in A bias staat. In feite heb je met die 405 net zo goed 2 schakelpunten in de overdrachtscurven waar de loop gain een flinke sprong maakt. Ware het niet dat een AB doorgaans veel verder in A staat dan dat beetje klasse A van de 405.

[mtb]

Het is in feite een brugschakeling:

Ik heb een ideale verschil/eindversterker Va gebruikt met diodes als niet-lineair element.
Als je op V+ V(i.o) aansluit, klopt zijn verhaal wel, zie het begin van dit topic.
Maar de versterking is maximaal 1x, daarom zit het zo:

En dan heb je bij kleine signalen lelijke crossover-pieken, als je een luidspreker aansluit, worden die enigszins gefilterd.

[mtb]

Ik heb de currentdumper van 22 juli j.l. verder uitgewerkt:

Met Rq stel je de ruststroom in, 20mA is ruim voldoende, de KTY81, die je op het koellichaam plakt, zorgt ervoor dat het binnen de perken blijft, als het er heet aan toegaat!
Rz moet je verlagen voor lagere voedingsspanningen, zodat de zeners hun werk kunnen doen, 3k9Ω voor Vcc/ee < 25V.
Rg moet je aanpassen voor MOSFET-paren met een andere Vgsth, populaire paren zijn bijv. de IRLZ24/IRF9Z24 (60Vds) en de IRF(9)520 (100Vds).

[mtb]

Met een goede stroombron heb je tot +/-20Vcc/ee geen cascodes nodig:

T1/2 zijn in het echt de IRLZ24/IRF9Z24, daar heb ik geen modellen van, maar deze komen aardig overeen.
De LM334 is een met Rq instelbare stroombron, die we met Tq op het koellichaam en Rp een negatieve temperatuurcoëfficiënt geven.
Met een 2x12Vac-30VA trafo, maak je zo een zuinige 20W@4Ω versterker, zie rechts.

[mtb]

Hij levert 12W@8Ω met 0,01% (-80dB) THD, de voeding zakt dan tot +/-15V:

Als je 'm vergelijkt met de populaire LM1875:

Levert die maar 10W@8Ω met 1% THD bij +/-15V.
Verder trekt die in rust bij +/-20V ruim 60mA, dus twee keer zoveel als de CDAsb.