SimplA, klasse-A versterker met uitmuntende prestaties

[SSassen]

Ja, dat snap ik maar heb je dat nodig om de versterker stabiel te krijgen?

Nee, maar 10dB luswinst is altijd mooi meegenomen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Nee, maar 10dB luswinst is altijd mooi meegenomen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Of verlies van 10 dB aan lusversterking op hoge frequenties en dat is jammer als het niet nodig is

[SSassen]

Bruno heeft een interessante oplossing voor het cascoderen van de VAS om zodoende de PSRR te verbeteren in één van z'n master classes gepresenteerd, het lukt mij echter niet om dit in de simulator aan de praat te krijgen. Iemand een suggestie? Ik zie kennelijk iets over 't hoofd?



Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[b_force]

Probeer eens een kleine input spanning en een echte DC-stroom bron met een paar mA.
Dan werkt hij hier wel (een beetje)

[Pjotr]

Je hebt daar 2 stroombronnen min of meer in serie. Dat is vragen om ellende, net zoals 2 spanningsbronnen parallel zetten dat is.

[SSassen]

Na 't avondeten nog even een kritische blik geworpen op 't Miller concept. Feitelijk is het zo dat de VAS alle spanningszwaai levert en dat de eindtrap feitelijk alleen een unity-gain buffer is die de benodigde stroom kan leveren. Waarom dan niet de lus van de VAS ook om de eindtrap heen leggen, zodoende is er 1) geen beperking aan de te leveren stroom en 2) wordt het niet lineaire gedrag van de eindtrap gelijk meegenomen.

Nadeel is wel dat de eindtrap niet zo'n beste PSRR heeft en dus is het zaak om de VAS beter te isoleren van de positieve voeding. Door een cascode aan te brengen en d.m.v. LED's de maximale uitsturing van de VAS gelijk te maken aan de uitsturing zonder LED's winnen we hier flink aan PSRR.

Het resultaat? De THD zakt dramatisch naar 0.000049%, da's een dikke -126dB. Is dat realistisch? Niet zonder heel veel aandacht te besteden aan de opbouw en de print. Maar ik denk dat we hiermee wel zo'n beetje 't maximum bereikt hebben waar je met een zo klein mogelijk transistoren aan kunt geraken.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Yup, is al een ouwetje en Self heeft daar ook aandacht aan geschonken en ik meen ook al Baxandall in de oertijd

Probleem is alleen dat je meestal te veel fasedraaing in de stroombuffer hebt en dus te weinig fase marge in de lokale loop hebt en dat gaat staan oscilleren. Gaat het wel dan heb je ook meer vervorminsreductie op hoge frequenties.

Is meestal een goed recept voor een instabiele versterker.

[Henkjan]

Uhh is de topic titel veranderd ozi..? Dacht dat de insteek van Sander toch een klasse-A was? Klasse-A(B) is er al genoeg.

Sander??

[CornelisJ]

Nadeel is wel dat de eindtrap niet zo'n beste PSRR heeft en dus is het zaak om de VAS beter te isoleren van de positieve voeding. Door een cascode aan te brengen en d.m.v. LED's de maximale uitsturing van de VAS gelijk te maken aan de uitsturing zonder LED's winnen we hier flink aan PSRR.

Het resultaat? De THD zakt dramatisch naar 0.000049%, da's een dikke -126dB.

Ik heb toch nog een paar vraagjes en kant-tekeningen:

1) Waarom ben je overgestapt van PNP naar NPN ingangstrap? Het uitwisselen van PNP's tegen NPN's daargelaten, is je schema niet wezenlijk veranderd vergeleken met je eerste schema van zondag 11:45 am, behalve dan dat je de miller C nu aan de uitgang van de eindtrap hangt. Dat laatste had je ook bij je oorspronkelijke ontwerp kunnen doen.

2) Ik heb het al eerder gevraagd in dit topic (misschien heb je er overeen gelezen?), maar waarom gebruik je nu maar liefst drie groene LED's in serie voor het maken van de cascode spanning? Je levert daarmee onnodig uitstuurruimte in. Twee LED's zou ruim voldoende moeten zijn, en zelfs met 1 LED hou je nog ongeveer 1.3V collector-emitter spanning over voor PNP T6 (uitgaande van ca 2V forward spanning per LED). Misschien zou je eens uit kunnen proberen wat het betekent voor de vervorming wanneer je 2 LEDs of zelfs slechts 1 LED gebruikt in plaats van 3? Ik vermoed dat dit nauwelijks invloed heeft op de vervorming, terwijl het wel extra uitstuurruimte oplevert.

3) Ondertussen heb je wel stiekem de voedingsspanning verhoogd van +/-20V naar +/-25V (dat moet ook wel als je onnodig uitstuurruimte weggooit). Daarmee maak je het jezelf wel een stuk gemakkelijker om bij dezelfde uitsturing minder vervorming te maken.

Bij voorbaat dank voor je reactie.

[Rob Dingen]

Hoi sander

Ik heb even het schemaatje van Bruno gesimuleerd en dat werkt gewoon leg even vanuit de uitgang naar de ingang een tegen koppeling aan in ieder geval voor DC.
Verder niet dieper op gesimuleerd.

Rob

[SSassen]

1) Waarom ben je overgestapt van PNP naar NPN ingangstrap? Het uitwisselen van PNP's tegen NPN's daargelaten, is je schema niet wezenlijk veranderd vergeleken met je eerste schema van zondag 11:45 am, behalve dan dat je de miller C nu aan de uitgang van de eindtrap hangt. Dat laatste had je ook bij je oorspronkelijke ontwerp kunnen doen.

Simpelweg omdat de gevouwen cascode uitgangspunt was en ik geen goesting had alles weer opnieuw te tekenen.

2) Ik heb het al eerder gevraagd in dit topic (misschien heb je er overeen gelezen?), maar waarom gebruik je nu maar liefst drie groene LED's in serie voor het maken van de cascode spanning? Je levert daarmee onnodig uitstuurruimte in. Twee LED's zou ruim voldoende moeten zijn, en zelfs met 1 LED hou je nog ongeveer 1.3V collector-emitter spanning over voor PNP T6 (uitgaande van ca 2V forward spanning per LED). Misschien zou je eens uit kunnen proberen wat het betekent voor de vervorming wanneer je 2 LEDs of zelfs slechts 1 LED gebruikt in plaats van 3? Ik vermoed dat dit nauwelijks invloed heeft op de vervorming, terwijl het wel extra uitstuurruimte oplevert.

Ik geef aan waarom in mijn laatste reactie. Door een cascode aan te brengen en d.m.v. LED's de maximale uitsturing van de VAS gelijk te maken aan de uitsturing zonder LED's. Kortom ik heb eerst de uitsturing van de VAS zonder de cascode bekeken, deze was pakweg 6V. Daarna heb ik de cascode aangebracht en gekeken hoeveel LED's nodig waarom om dezelfde uitsturing te krijgen.

3) Ondertussen heb je wel stiekem de voedingsspanning verhoogd van +/-20V naar +/-25V (dat moet ook wel als je onnodig uitstuurruimte weggooit). Daarmee maak je het jezelf wel een stuk gemakkelijker om bij dezelfde uitsturing minder vervorming te maken.

Die zaken staan los van elkaar en heeft weer te maken met het feit dat ik vertrokken ben vanuit het gevouwen cascode ontwerp. Ik heb daar zitten spelen met de voedingsspanning om 't clipgedrag te kunnen bekijken en ben simpelweg vergeten de voedingsspanning terug te zetten. In beide gevallen is de ingangsspanning onvoldoende om met +/-20V of +/-25V de versterker te laten clippen, dus die 5V extra per voedingsrail ga je nergens terugzien.

Als je iets beter had gekeken had je overigens gemerkt dat ik de weerstanden in 't tegenkoppelnetwerk gehalveerd heb, dat geeft wel iets van een verbetering in de THD, maar ook niet echt noemenswaardig.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[SSassen]

Rob,

Ik heb even het schemaatje van Bruno gesimuleerd en dat werkt gewoon leg even vanuit de uitgang naar de ingang een tegen koppeling aan in ieder geval voor DC.
Verder niet dieper op gesimuleerd.

En dan plaats je niet even een screenshot? Wellicht interessant voor mij en de andere forumleden die meelezen?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[SSassen]

Sander??

Sorry, mocht ik de topictitel niet aanpassen?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Henkjan]

wat uitleg voor de mede forumleden waarom het ineels een AB geworden is ipv A misschien?

[SSassen]

wat uitleg voor de mede forumleden waarom het ineels een AB geworden is ipv A misschien?

Omdat het verschil tussen de twee slechts een instelling is van de ruststroom en ik niet meer uitga van de autobias schakeling is de versterker net zo goed in klasse (A)B te gebruiken als in klasse A. Met een geoptimaliseerde klasse B (zoals de MinimA) zijn de THD resultaten niet heel veel slechter dan een klasse A. Een klasse A instelling geeft in dit geval slechts pakweg een 3dB verbetering van de THD, ikzelf vindt dat de moeite van de grote koellichamen e.d. niet waard.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Rob Dingen]

Hoi Sander

Ik kan alleen plaatsen wat hier al staat en dat is het schema van Bruno.
Enige is een tegen koppeling van uitgang naar ingang.
Weinig interessants aan verder.
En je vroeg om een suggestie die heb ik gegeven.

Rob

[Pjotr]

Hoi Rob,

Is wel iets meer over te zeggen. Die feedback maak je met een low pass: Een spoel van 1K en een condensator van 1K b.v. naar de negatieve input van de diff amp. Is een standaard PSpice trucje om de loop open te breken voor AC om de frequentie respons van de open loop gain te bekijken b.v.

[Rob Dingen]

Hoi Pjotr

Er zal best veel meer over te zeggen zijn maar zoals ik in mijn vorig antwoord al zij heb ik dat niet onderzocht.
Ik heb alleen even gekeken of het werkt en dat doet het door even een tegen koppel lus aan te leggen.
Dan wil ik dat plaatje wel toevoegen maar wat heb je er aan er staan alleen 2 weerstanden extra op zoals omschreven.
De vraag was niet of iemand even uit wil zoeken hoe goed het is en hoe het werkt en eventueel te optimaliseren is.

Rob

[Pjotr]

Het was meer een aanvulling Rob

Bij het simuleren van versterkers is het sowieso nodig/handig om de open-loop gain te bekijken om de compensatie (indien nodig) te optimaliseren en dan moet ie wel goed DC ingesteld zijn.

[SSassen]

In mijn optiek zijn er wat zaken die anders ingevuld kunnen worden in de oplossing die Bruno aandraagt in z'n masterclass presentatie. Het is belangrijk om in te zien dat deze oplossing een variant is op de Ahuja compensatie (http://www.google.com/#hl=en&q=ahuja+compensation). Zoals Peter correct opmerkt is 't niet echt wenselijk dat er drie identieke stroombronnen lopen te duwen en trekken. Echter volgens mij kunnen we ook slim gebruik maken van de al aanwezige stroomspiegel en een tweede tak maken waarbij één stroombron komt te vervallen.

Helaas is het mij nog niet gelukt om hier goede prestaties uit te halen, onderstaand schema werkt in ieder geval niet naar behoren, dus wellicht dat ik iets over 't hoofd zie?

Met vriendelijke groeten,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Ha Sander,

Het is al eerder genoemd: Is er een goede reden om de driver transistoren T27 en T30 niet wat steviger in te stellen met een weerstand tussen beide emitters?

[SSassen]

Het is al eerder genoemd: Is er een goede reden om de driver transistoren T27 en T30 niet wat steviger in te stellen met een weerstand tussen beide emitters?

Da's van later zorg, eerst eens de VAS in 't gareel krijgen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Prima, maar je zit nu te freaken met een idee voor de compensatie en dan maakt de instelling van de drivers meestal wel uit.... Evenals voor de vervorming.

[SSassen]

Goed, de Ahuja compensatie werkt, nu nog optimaliseren, maar het probleem was dat ik in bovenstaand schema R1/R2 te klein had gekozen waardoor T2 continue in saturatie was. Door een emitter volger te gebruiken verschuif ik de Vce van T2 met een Vbe en valt alles op z'n plek.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Rob Dingen]

Hoi Sander

Als ik naar je vorige schema kijk denk ik dat je de emiters van de bovenste rij torren op hetzelfde niveau moet leggen.
Dus allemaal 220 Ohm.
Dan moet in de eerste trap de dubbele stroom lopen zodat de bovenste rij torren allemaal dezelfde hoeveelheid stoom krijgen.
Ik begrijp niet waarom je T10 er in hebt zitten.
Ook moet er nog een stoombron boven T8 want nu word T2 belast en dat moet niet.

Rob