SimplA, klasse-A versterker met uitmuntende prestaties

[Rudy]

Het is misschien maar een idee, maar je hebt 13 transistoren, met 14 transistoren heb je een symmetrische folded cascode, daarmee koop je jezelf een antisaturatie ltp/vas en een nul extra in je vervorming.

Want wees nou eerlijk, des te kleinder je vermogen des te beter moeten je clippingsfaktoren worden. En ze worden niet beter dan met een folded.

Het nadeel hiermee is dat je ongeveer een volt of 3 kwijtspeeld in je supply rail, maar dat heb je in jou geval ook voor.

mvg Rudy

[SSassen]

Rudy,

Da's een prima suggestie, feitelijk zoiets als de ExtremA, maar dan zonder alle uitvoerige cascodering etc., als je een voorzet wilt geven dan hoor ik 't graag.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[b_force]

Sander had je mijn suggestie al gelezen, door een opamp te nemen met daar opvolgend een stroom trap (nader te bepalen soort). Aan de andere kant begrijp ik dat je als echte elektrotechnicus alles discreet wilt hebben

[SSassen]

Sander had je mijn suggestie al gelezen, door een opamp te nemen met daar opvolgend een stroom trap (nader te bepalen soort). Aan de andere kant begrijp ik dat je als echte elektrotechnicus alles discreet wilt hebben

Ja, had ik gelezen, maar zoals je zelf al aangeeft ik doe bij voorkeur alles discreet.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[SSassen]

Folded cascode zit inmiddels in de simulator, nette cijfers, maar er moet nog wel wat aan gesleuteld worden anders krijg ik het aantal transistoren niet veel lager dan een stuk of 15 a 20.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Rudy]

tis maar om een idee te geven wat ik bedoel, moet nog verder werken met de models en de waarden, verre van af hoor.

Valt natuurlijk over te discuteren of dit onder de noemer "eenvoudig" behoord.
PSRR is in deze variant trouwens niet zo best, Itail is niet 100% inorde.

[dre]

als niet kenner:hoeveel vermogen leverd ie dan in klasse b?

[Rudy]

Is eenvoudig uit te tellen, je verliest ongeveer 5V van de voedingsspanning, dan hou je 15V over, dus (15/1.42)² / 8 => 14W

Om de schakeling trouwens deftig te laten werken kom je er niet met een darlington, het moet een tripple darlington zijn, word er dan idd niet echt eenvoudig op. THD van de vas is rechtstreeks afhankelijk van de stroom eruit.

mvg Rudy

[Pjotr]

als niet kenner:hoeveel vermogen leverd ie dan in klasse b?

Dat schema van Rudy gaat sowieso geen vermogen leveren. Die eindtorren die hij gekozen heeft (BC847/BC857) klappen er gelijk uit. Ben benieuwd naar zijn simulatie resultaten hiermee.

[dre]

Dat schema van Rudy gaat sowieso geen vermogen leveren

dan heb je geen vervorming ook!!

[CornelisJ]

Maar ff serieus, ik zou nog eens naar de VAS trap kijken. Je verliest zo wel erg veel uitsturingsruimte, niet onbelangrijk bij een voedingsspanning van 20V.

Wat stel je voor? Het is nu een compromis tussen uitsturing en lineairiteit/vervorming.

Naar mijn bescheiden mening kun je sowieso LED D4 weglaten. Bij een LED forward spanning van 2V, hou je met 1 LED nog steeds ca 1.3V collector-emitter spanning over voor transistor T10, wat meer dan voldoende is. Dat scheelt zo'n 2V aan uitsturingsruimte, zonder negatieve gevolgen t.a.v. vervorming. Verder zou ik de ingangstransistor van de uitgangs-darlington (T13 en zijn/haar PNP evenknie) op een DC bias stroom instellen dmv een weerstand tussen de emitters van beide darlington ingangstorren (zoals in het schema van Rudy). Daardoor schakelen de darlington's sneller, wat tot een lagere cross-over vervorming zou moeten leiden, zeker bij een ingangssignaal van 20kHz.

[Rudy]

Ironie alom, class A of B exact hetzelfde resultaat .... 0.0015% met dezelfde vorm van de afvallende harmonischen. ( resultaat van 100mA Iq )
Dit is nog steeds geen beter resultaat dan dat Sander had.

Voordeel wel is perfeft symmetrisch klipgedrag en antisaturatie.

Ook dit is verre van praktisch af hoor.

/edit
Door gebruik te maken van de C variant van de BC547/557 geraak je aan 0.0011%
Zelfs door Q1 & Q4 een b variant te houden en de rest de c variant zakt de THD nog, maar het nut is marginaal.
Zonder lokale feedback rondom de eindtrap kom je niet verder dan dit.
/edit

mvg Rudy

[Pjotr]

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.

[ralph]

Ik ben toch heel benieuwd hoe Sander z'n klasse A verder vordert voordat er hier allerlei alternatieven naar aanleiding van een eerste ontwerp worden gepost (niet vervelend bedoelt )...

[CornelisJ]

Ik ben toch heel benieuwd hoe Sander z'n klasse A verder vordert voordat er hier allerlei alternatieven naar aanleiding van een eerste ontwerp worden gepost (niet vervelend bedoelt )...

Zijn "eerste" ontwerp is qua topologie een vrijwel exacte kopie van zijn MinimA ("minimalistische 120W klasse-B versterker") uit de Elektor Audio Special van december 2007. Alleen geeft Sander aan dat hij voor de eindtrap nu darlington's van Sanken wil gebruiken.

De MinimA op haar beurt lijkt verdacht veel op de Blameless Amplifier van Douglas Self. Niet vervelend bedoeld, maar in het artikel over de MinimA zou bronvermelding wel gepast geweest zijn.

De website van Douglas Self is overigens een zeer nuttige informatiebron voor ontwerpers van audio versterkers.

[SSassen]

De MinimA op haar beurt lijkt verdacht veel op de Blameless Amplifier van Douglas Self. Niet vervelend bedoeld, maar in het artikel over de MinimA zou bronvermelding wel gepast geweest zijn.

Dat klopt, de Blameless Amplifier van Douglas Self is een vrijwel exacte toepassing van het Miller opamp concept, daar ligt de gelijkenis. De MinimA is inderdaad ook op hetzelfde concept gebaseerd, zoals ook vermeld in 't Elektor artikel, en was hier ook uitgangspunt. Omdat, zoals ik al eerder aangaf, je in de regel met 't Miller concept met een minimaal aantal transistoren de klus geklaard krijgt en dit gegarandeerd een goed resultaat oplevert. Alle kudos gaan dan ook naar de ontwerper van 't Miller concept dat al decennia lang een meer dan solide basis is voor de ontwerpers van opamps en (eind)versterkers.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[SSassen]

Goed, nog ietwat geoptimaliseerd aan de VAS, alleen valt er weinig winst te halen ben ik bang. Ik heb nu een Sziklai opzet gebruikt om de VAS verder te lineairiseren, maar da's feitelijk allemaal gerommel in de marge. Ook de uitstuurruimte van de VAS vergroten door de cascode weg te halen zet niet echt zoden aan de dijk. De vraag blijft natuurlijk hoeveel beter je 't gaat krijgen met een zo klein mogelijk aantal transistoren.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Dat klopt, de Blameless Amplifier van Douglas Self is een vrijwel exacte toepassing van het Miller opamp concept

En wat dan is precies wat een op-amp een "Miller opamp" maakt?

[SSassen]

Zie MinimA artikel Elektor Audio Special 2 uit 2007, daar leg ik e.e.a. uit.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Genomineerd voor dooddoener van het jaar.

[SSassen]

Okay, heb nog wat zitten stoeien met een gevouwen cascode, maar helaas wordt 't daar ook niet veel beter van. Nadeel ervan is dat je niet direct invloed hebt op het nog verder lineairiseren van de VAS. Ik kan d'r wel meer transistoren tegenaan gaan gooien om de hele versterker in 't gareel te krijgen maar dan is 't straks een halve ExtremA en da's ook niet de bedoeling. Vooralsnog geeft 't aloude Miller concept nog de beste resultaten.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

Ja grutjes, je hebt zo een stuk minder open loop versterking. Wel lekker minimalistisch maar gezien de lage stroom door de spanningsversterker ook erg gevoelig voor parasitaire capaciteiten in de spanningsversterker.

P..s wat moet die pool-zero compensatie met dat spoelje in de verschilversterker? Heb je dat nodig?

[SSassen]

P..s wat moet die pool-zero compensatie met dat spoelje in de verschilversterker? Heb je dat nodig?

Dat zorgt voor extra luswinst bij lage frequenties, tot wel 10dB, feitelijk verbetert het de transconductantie bij frequencties lager dan het unity-gain punt, de totale lustransfert wordt zo geen eerste, maar tweede orde.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[RobertD]

Ik vind dit wel een leuke opzet. Er zit geen enkele condensator in de directe signaalweg. Ben zeer benieuwd naar het vervolg.

[Pjotr]

Ja, dat snap Sander ik maar heb je dat nodig om de versterker stabiel te krijgen? Je kunt ook spreken van verlies aan lusversterking op hoge frequenties.

Dit getweak doe je alleen maar als je niet voldoende fasemarge hebt bij het 0 dB punt.