Low cost UcD180

ovni · Bericht door **ovni** » zo 22 jan 2006, 21:56

sietse schreef:
Kan het niet laten om naar mijn rommeldoos te staren. Daar zitten nog leuke printplaten met elco's en gelijkrichters er op in. 1 trafo bij kopen en ik heb twee voedingen

Ook zo onder de indruk van Leeuwarden's UcD? Ik ook! Zit nu ook alle draadjes over klasse d te lezen.

2 Vragen aan Jeroen:
- Is een klasse d ontwerp zo strak in het laag door de enorm hoge dempingsfactor of speelt er meer mee?
- Klasse d, zo wordt hier en daar gesteld, is aanmerkelijk gevoeliger voor de gekozen componenten als overige klassen. Jij kiest echter bewust voor een goedkopere voeding (het waarom is duidelijk uitgelegd in dit topic) en voor een passief volume control. Is dit laatste een compromis of past het beter bij "zoektocht naar een optimale prijsprestatie verhouding" of "hoe eenvoudiger hoe beter"?

Bericht door **jeroen_d** » zo 22 jan 2006, 22:25

Pjotr schreef:
Igg dient de groundverbinding tussen de twee afzonderlijke amps onderling zo kort en dik mogelijk te zijn. En dan met 1 aparte draad die groundverbinding met de voedingelco's verbinden.

Het is misschien een beetje moeilijk te zien aan de foto maar ik heb het precies zo gedaan. Van elke module ground naar het gemeenschappelijke punt is een dikke draad van maar 5 cm (daar waar ik de blauwe en gele trafodraad heb gesoldeerd midden tussen de twee elco's).

Gebalanceerd was niet mogelijk met interne passieve volumeregeling. Niet ideale configuratie ten spijt, de versterker is muisstil. Dat was bij de AMP-1 wel anders... N.B. met de volumeregeling vol open is dat al zo, ik stuur hem momenteel nl. aan via een actieve voorversterker/filtercombinatie.

@Ovni, de passieve volumeregeling is een eis van de nieuwe eigenaar. inderdaad "hoe eenvoudiger hoe beter" is zijn idee.
Wat betreft de strakheid in het laag, ik raak er steeds meer van overtuigd dat dit erg veel te maken heeft met de weergave van midden en hoog, de kwaliteit van de weergave van de boventonen dus. Je moet weten dat ik er alleen mijn monitor mee aanstuur. Het laag zit op een Rotel. Toch klinkt het laag strakker met de UcD180 op de monitor en de bas nog steeds op de Rotel power amp.

SSassen · Bericht door **SSassen** » zo 22 jan 2006, 22:37

Hi Jeroen,

Leuk dat je zo enthousiast bent over de UcD modules. Het strakke laag is inderdaad te danken aan het klasse-D concept, je schakelt immers tussen de voedingsspanning en daarmee staat alleen de source-drain weerstand van de mosfet's in de eindtrap tussen de voeding en de luidspreker en die is meestal >0.1-ohm, heel wat anders dan een normale versterker waar we meestal over enkele ohms praten. Het leveren van voldoende stroom door een klasse-D versterker is dan ook geen enkel probleem.

Als je dit overigens al leuk vindt klinken dan ben ik bang dat ik m'n UcD400 versterker maar thuis laat, als je die dan gehoord hebt ben je gelijk verkocht. Ik ben afgelopen week nog even bij Bruno Putzeys op bezoek geweest in Belgie en ik kan je met een gerust hart vertellen dat Bruno het ontwerpen van deze versterker modules met de grootste zorg en toewijding doet en absoluut ter zake kundig is.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **jeroen_d** » zo 22 jan 2006, 22:47

Ik wil juist dat je hem meeneemt! Ik wil graag verkocht zijn!

En die Bruno, die weet inderdaad waar hij mee bezig is zoals ik nu zelf kan beluisteren. Chapeau!

Rudy · Bericht door **Rudy** » zo 22 jan 2006, 22:59

Leuk dat je zo enthousiast bent over de UcD modules. Het strakke laag is inderdaad te danken aan het klasse-D concept, je schakelt immers tussen de voedingsspanning en daarmee staat alleen de source-drain weerstand van de mosfet's in de eindtrap tussen de voeding en de luidspreker en die is meestal >0.1-ohm, heel wat anders dan een normale versterker waar we meestal over enkele ohms praten. Het leveren van voldoende stroom door een klasse-D versterker is dan ook geen enkel probleem.

Ooit al van feedback gehoord , jeezus jongen ....
( niet dat iue slecht is hoor, maar de uitleg op zich .. rofl )

SSassen · Bericht door **SSassen** » zo 22 jan 2006, 23:03

Rudy?

Sorry? Wat is 't probleem? Ik probeer kort en bondig uit te leggen waarom klasse-D een hoge dempingsfactor heeft en daarmee erg veel controle over een luidspreker iets wat vooral hoorbaar is in de veel betere laagweergave. Dat feedback een onderdeel is in de vergelijking lijkt me duidelijk, alhoewel dat hier niet de reden is voor de goede definitie en controle in 't laag.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 22 jan 2006, 23:10

Toch heeft Rudy een punt. Zonder de feedback zouden die UcD's bagger klinken. En dan bedoel ik niet de feedback om hem als oscillator te laten functioneren maar de overall LF feedback.

SSassen · Bericht door **SSassen** » zo 22 jan 2006, 23:18

Tsjonge, is het gemiddeld IQ op dit forum vanavond scherp gedaald ofzo? Uiteraard klinkt het zonder feedback niet, sterker nog, dan werkt het hele UcD concept niet. Da's namelijk de basis van het UcD concept, het uitgangsfilter MOET namelijk opgenomen worden in de feedback loop om de 180-graden phase-shift te veroorzaken waardoor de UcD uit zichzelf oscilleert, zonder feedback geen oscillatie. Daarnaast wordt hierdoor het signaal op de uitgang onafhankelijk van de belasting, immers het uitgangsfilter en zijn afsluitimpedantie (ohms of reactief) zit in de feedback loop. Dat zijn zo'n beetje de kernpunten en de grootste voordelen van het UcD concept, een belasting onafhankelijke frequentie karakteristiek en een constante oscillatie frequentie die zeer weinig varieert bij wisselende belasting.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » zo 22 jan 2006, 23:31

SSassen schreef:
Tsjonge, is het gemiddeld IQ op dit forum vanavond scherp gedaald ofzo? Uiteraard klinkt het zonder feedback niet, sterker nog, dan werkt het hele UcD concept niet. Da's namelijk de basis van het UcD concept, het uitgangsfilter MOET namelijk opgenomen worden in de feedback loop om de 180-graden phase-shift te veroorzaken waardoor de UcD uit zichzelf oscilleert, zonder feedback geen oscillatie. Daarnaast wordt hierdoor het signaal op de uitgang onafhankelijk van de belasting, immers het uitgangsfilter en zijn afsluitimpedantie (ohms of reactief) zit in de feedback loop. Dat zijn zo'n beetje de kernpunten en de grootste voordelen van het UcD concept, een belasting onafhankelijke frequentie karakteristiek en een constante oscillatie frequentie die zeer weinig varieert bij wisselende belasting.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bedankt voor je uitleg Sander.

Maar daaruit is niet op te maken waarom ie zo goed in het laag is en de uitgangsimpedantie zo laag is.

Bericht door **jeroen_d** » zo 22 jan 2006, 23:45

Ik geloof persoonlijk niet dat die lage uitgangsimpedantie de crux is in de controle over het laag. Zoals Bruno zelf ook al eens heeft uitgelegd (en ik ook als mensen in mijn ogen overdreven doen over de Rdc van een filterspoel vooral als die voor een middentoner zit), je kunt niet lager komen dan de Rdc van de spreekspoel van de luidspreker. En die is een kleine 3 ohm bij een 4 ohm unit en een kleine 6 ohm bij een 8 ohm unit. Of die uitgangsimpedantie nu 0.1 ohm is of 0.01 ohm, dat gaat de woofer echt niet beter controleren. Echt niet. Geloof me. Zoniet, denk nog eens na. En geloof me dan alsnog

. Of lees anders die post van Bruno in het UcD180 draadje, die ik nu lees omdat ik er alles over wil weten: http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... enumber=41

Het voornaamste positieve effect van een lage uitgangsimpedantie is voor mij, dat het passieve filter van je luidspreker precies zo werkt als dat het bedoeld is. En dat heb je redelijk goed voor elkaar indien je aanstuur-impedantie lager is dan 0.1 ohm, hiervoor de optelsom van de uitgangsimpedantie van de eindversterker + de impedantie van de luidsprekerkabel gebruiken. Just my 2 cents, zoals ze over de plas zeggen.

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 23 jan 2006, 0:03

Hallo Jeroen,

Wbt de uitgangsimpedantie tov de speakerimpedantie ga ik met je mee. De crux zit 'm meer in hoe een versterker omgaat met complexe impedanties waarbij stroom en spanning niet meer met elkaar in fase zijn. Hoe nauwkeurig heeft een versterker dan nog zijn eigen uitgangsspanning onder controle en houdt dan nog de vervorming laag. En zo iets geldt al helemaal rond Fs van woofers. Veel gewone klasse-AB versterkers gaan bij veel faseverschil vastlopen en/of meer vervormen als ze ook stroom moeten leveren. UcD doet dat niet en Tripath trouwens ook niet.

Bericht door **jeroen_d** » ma 23 jan 2006, 0:09

Ja, dat klopt natuurlijk dat was ik vergeten. Daarom wordt geloof ik ook aanbevolen om de fasedraaiing in de luidspreker impedantie altijd tussen +/-45 graden te houden. Dat lukt je altijd bij gesloten box en ook bij basreflex indien die tenminste goed is afgestemd. Of natuurlijk klasse D gebruiken

. Mijn sub heeft iig een vriendelijke impedantie maar nu ik tijdelijk twee klasse D versterkers tot mijn beschikking heb, ik ga toch eens experimenteren...

Rudy · Bericht door **Rudy** » ma 23 jan 2006, 0:24

Het gaat me niet om hoe die waarde is in dit of in welk ander geval dan ook.

Wat me stoorde is dat je er vannuit ging dat omdat ie classe D was dat je uitgangsimpedantie laag was, en thats crap ( high IQ MY ASS )

Je lage uitgangsimpedantie komt in het geval van de UcD ( niet slecht bedoeld trouwens ) door de hoge openloop versterking. Iets wat een feit is bij ELKE versterker met hoge openloop feedback ...

Dus dan zeggen dat een weerstand in serie met je outputpair je uitgangsimpedantie effe katastrofaal hoog maakt bij andere amps is onzin, daar ie word weggewerkt met de verhouding openloog/closedloop ( is niet 100% correkt, maar de gedachte erachter wel ).

Daarnaast wordt hierdoor het signaal op de uitgang onafhankelijk van de belasting

Lets see, dus de UcD heeft geen uitgangsimpedantie ofwat, minder afhankelijk is een betere term in dit geval, ook dit is weer afhankelijk van de hoeveelheid feedback, en vergelijkend met ClassD die de spoel niet in de feedback hebben heeft ie hier een voordeel, maar niet elk bestaande amp heeft een spoel in zen uitgang ... veralgemening alom zekers.

Over de invloed op het geluid is natuurlijk een heel ander hoofdstuk ..

En oja, men IQ is laag, maar de vraag die je jezelf dan mag stellen als je iq hoger is of je wel de nodige achtergrond info hebt om er effektief iets aan te hebben ...

Naja weltrusten
Rudy

Bericht door **jeroen_d** » ma 23 jan 2006, 0:38

Ik weet niet hoe hoog de open loop gain van de UcD is, versterkingsfactor is slechts 4.5 (de ingangsopamp doet ook nog eens 4.5 voor een totaal van 26dB gain) dus een groot deel van de open loop gain wordt voor tegenkoppeling gebruikt. Maar Sander bedoelt wellicht dat met of zonder tegenkoppeling de uitgangsimpedantie laag is. Hij is er niet van afhankelijk. En dan kom je bij het punt van Pjotr uit. Waarom gaan die AB's de mist in bij gekke impedanties? Toch omdat ze die tegenkoppeling keihard nodig hebben om uit-fase stroom te leveren indien nodig? Als ik hier volledig de plank mis sla hoor ik het wel

Rudy · Bericht door **Rudy** » ma 23 jan 2006, 1:28

Maar Sander bedoelt wellicht dat met of zonder tegenkoppeling de uitgangsimpedantie laag is. Hij is er niet van afhankelijk

Pardon ?
Dat ie lager is in standaard config heeft heefd ie héél maybe gelijk in, hoewel dat ook geen zekerheid is, maar een feit is dat de omwille van het classD principe de grootste winst in distortie verlaging een hoge openloop versterking nodig is, dit heeft als menig voordeel dat dit ook de uitgangsimpedantie verlaagd in ongeveer dezelfde evenredigheid.
Heeft weinig met het princype te maken ( buiten dan de beginwaarde ).
De manier waarop dit verbeterd word is op ALLE systemen hetzelfde als dit met openloop word gedaan.

Waarom gaan die AB's de mist in bij gekke impedanties? Toch omdat ze die tegenkoppeling keihard nodig hebben om uit-fase stroom te leveren indien nodig? Als ik hier volledig de plank mis sla hoor ik het wel

Plank ....

Groetjes
Rudy

Bericht door **jeroen_d** » ma 23 jan 2006, 2:03

Rudy schreef:
Maar Sander bedoelt wellicht dat met of zonder tegenkoppeling de uitgangsimpedantie laag is. Hij is er niet van afhankelijk
Pardon ?
Dat ie lager is in standaard config heeft heefd ie héél maybe gelijk in, hoewel dat ook geen zekerheid is, maar een feit is dat de omwille van het classD principe de grootste winst in distortie verlaging een hoge openloop versterking nodig is, dit heeft als menig voordeel dat dit ook de uitgangsimpedantie verlaagd in ongeveer dezelfde evenredigheid.
Heeft weinig met het princype te maken ( buiten dan de beginwaarde ).
De manier waarop dit verbeterd word is op ALLE systemen hetzelfde als dit met openloop word gedaan.

Volgens mij had je dit impliciet met je rofl post al verteld. De eerste in dit draadje en je kwam meteen lekker binnen. Gaat het verder een beetje Rudy?

Waarom gaan die AB's de mist in bij gekke impedanties? Toch omdat ze die tegenkoppeling keihard nodig hebben om uit-fase stroom te leveren indien nodig? Als ik hier volledig de plank mis sla hoor ik het wel
Plank ....

Groetjes
Rudy

Ik hoop dat Pjotr of Sander het wél willen uitleggen, hoe dat verschil tussen AB en D op dit gebied dan precies zit.

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 23 jan 2006, 9:09

Zo, jullie hebben 't laat gemaakt zie ik, had even een PB-tje gestuurd, ik kon toch niet slapen vannacht

Maar ik denk dat we allemaal een beetje langs elkaar heen praten. Natuurlijk levert de tegenkoppeling een belangrijke bijdrage aan de controle over de belasting, daarom gebruiken we tegenkoppeling immers, om controle te hebben over de eindtrap en de belasting die deze aanstuurt. Bij klasse-D is het natuurlijk een ander principe waarmee de belasting aangestuurd wordt, immers er worden mosfet's hard aan en uit geschakeld ipv. een transistor of mosfet die als versterkend element wordt gebruikt.

Daarmee is de eindtrap van een klasse-D versterker in principe lineair, en de versterkende eindtrap niet. Door het schakelende karakter is de controle van de eindtrap over de last, tov. het ingangssignaal, bepaald door een enkele faktor en da's de feedback loop die eromheen ligt, het maakt de eindtrap immers weinig uit of er een 2-ohm of 16-ohm belasting (of in het geval van UcD helemaal geen belasting) aan vast zit. Door de extreem lage weerstand van de source-drain van de mosfet als hij schakelt heeft dit feitelijk geen invloed.

Dit is bij een klasse-AB eindtrap wezenlijk anders, daar de eindtransistoren niet schakelen, maar versterken en daarmee de efficientie wordt bepaald. En daar ligt volgens mij de oorzaak van de hoorbaar betere controle in het laag van een klasse-D versterker. De klasse-D versterker maalt er namelijk niet om welke frequentie binnen het audiobereik hij weergeeft, aangezien dit in verhouding met de oscillatie frequentie in het niet valt, hij heeft bij elke frequentie dezelfde efficientie. Door het niet lineaire gedrag van een normale eindtrap is dit natuurlijk heel anders.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Rudy · Bericht door **Rudy** » ma 23 jan 2006, 11:27

heel wat anders dan een normale versterker waar we meestal over enkele ohms praten.

Het gaat er maar om dat dat wat hier gequoted is 100% nonsense is, uitgangsimpedantie is nooit in de orde van ohms, bij geen enkel principe van versterker. Men moet eerder denken aan waardes die verschillen tussen 0.1 en 0.001ohm.

Het is ook niet ENKEL de fet die de beginwaarde bepaald, en met beginwaarde bedoel ik de waarde die je hebt ( in theorie ) zonder hulp van je globale feedback.

En de controle van een UcD over het laag is niet SPECTACULAIR beter dan we 20 jaar gelden al hadden met amps zoals de pioneer M10 en consoorten. Ze is goed, das een feit, ze is meer dan goed genoeg, revolutionair, nee, je referenties liggen gewoonweg bij recievertjes waar imo bij dergerlijk vergelijk geen vergelijken is.

Groetjes
Rudy

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 23 jan 2006, 11:33

Rudy,

Ik begrijp waar je heen wilt, misschien is jouw ervaring wel gestoeld op versterkers met een wel heel stevig prijskaartje? De transistorversterkers die ik beluisterd heb, varierend van LM3886 tot Krell's en Aleph's hadden zonder uitzondering weerstanden van 0.2 ~ 1-ohm in de emitter zitten en die staan dus in serie met de belasting, da's waar ik op doelde. Dit 'probleem' heb je bij klasse-D niet, daar is alleen de source-drain weerstand van de mosfet, ~0.1-ohm, die in serie staat met de belasting.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Rudy · Bericht door **Rudy** » ma 23 jan 2006, 11:50

Ik begrijp waar je heen wilt, misschien is jouw ervaring wel gestoeld op versterkers met een wel heel stevig prijskaartje? De transistorversterkers die ik beluisterd heb, varierend van LM3886 tot Krell's en Aleph's hadden zonder uitzondering weerstanden van 0.2 ~ 1-ohm in de emitter zitten en die staan dus in serie met de belasting, da's waar ik op doelde. Dit 'probleem' heb je bij klasse-D niet, daar is alleen de source-drain weerstand van de mosfet, ~0.1-ohm, die in serie staat met de belasting.

Maar dat is het hem nou juist, die redenering klopt niet, net zoals bij de classeD word die 0.1 ook weggewerkt door het sluiten van je feedbacklus.
( op voorwaarde dat die er natuurlijk is )

Die "serie" weerstand word weggewerkt met de hoeveelheid van het verschil tussen openloopversterking-closedloopversterking. ( een beetje zoals dat ook bij distortie het geval is )
Het voordeel dat je dan hebt in class D is dat de beginwaarde vaak ( niet altijd ) beter is, maar das niet de eindwaarde.

Groetjes
Rudy

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 23 jan 2006, 11:55

Rudy,

Dat snap ik, voor de versterker lijkt 't misschien alsof die weerstanden er niet zitten, voor de stroom die vanuit de voeding door de transistoren en de emitter weerstanden gaat is deze 'gecombineerde weerstand' wel degelijk aanwezig, anders zou je koelpaneel immers ook niet warm worden. Bij klasse-D wordt simpelweg geschakeld tussen de voedingsspanning en de belasting en is er dus niet een dergelijke 'bottleneck' zoals bij een transistorversterker, vandaar ook het hoge rendement.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Rudy · Bericht door **Rudy** » ma 23 jan 2006, 12:08

En wat heeft dat met de discutie te maken, dat een A,AB sneller tegen zen rail aanloopt is me al langer geweten, .....

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 23 jan 2006, 13:06

Neem je simpleweg de voedingsspanning wat hoger

Mi zit de crux helemaal niet in een paar tienden van ohms ergens aan de uitgang maar veel meer in zoals ik al eerder postte: Het vermogen om fatsoenlijk met complexe belastingen om te gaan. Een puur klasse-A kan dat ook heel goed. Bij een klasse-(A)B zit je met die SOA van BJT's waardoor ze meestal niet veel stroom kunnen leveren als de stroom meer dan 45 graden uit fase is.

SSassen · Bericht door **SSassen** » ma 23 jan 2006, 13:11

Tsja, dan krijg je constructies zoals de UcD700, met +/-90V aan voedingsspanning, ik vind dat geen prettige voltages om mee te werken, een verkeerd ingeprikte probe of een verdwaalde vinger geeft dan dezastreuze gevolgen om over persoonlijk letsel maar niet te spreken. Da's in mijn geval echt probe vastzetten, afstand nemen en de boel inschakelen. Ik neem wat dat betreft geen risico's, 180-volt gelijkspanning is niet iets om mee te spotten, zeker niet als daar een >500VA ringkern en 40.000uF aan buffering aan vast zit

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 23 jan 2006, 13:22

Hallo Sander,

Overdrijf je niet een beetje om gelijk maar de voedngsspanning te verdubbelen ter compensatie van die paar 10-den van ohms aan de uitgang? Kennelijk heb je de smiley gemist: