forum.zelfbouwaudio.nl

De populaire MOSFET-versterker van (toen nog) Elektuur uit december 1982 wordt geroemd om zijn buizenachtige i.p.v. harde transistor "klank" en is al tig keer gebouwd.
Er waren alleen wat stabiliteitsproblemen, die in de loop der jaren zijn opgelost, zie bijv. http://raylectronics.nl/frame_it.html?h ... endo2.html en de Crescendo-millennium-edition uit apil/2001.
Van de laatste zijn nog printen verkrijgbaar, zie: http://www.elektor.nl/crescendo-millenn ... mono-block, een enkelzijdige mono-print met beveiliging voor €33.
De Japanse MOSFET's worden niet meer gemaakt, maar zijn nog wel (voor steeds meer!) te koop, dus vandaar dit nieuwe ontwerp met de goedkope IRFP(9)240's van ca. €1,5 per stuk bij o.a. EOO.
De IRFP(9)240's hebben een hogere Vto, waardoor je nogal wat uitsturing mist, maar dat is op te lossen door een extra stuurtrap-voeding: Ik ben uitgegaan van 2x24Vac gelijkgericht, dus ca. +/-30Vdc en dan kom je op 90W@4Ω met Vx=8V in plaats van 60W zonder Vx.
Een vermogenswinst van 1,5x, dat lijkt veel, maar is maar +1,8dB en dat hoor je net, dus meer iets voor vermogensfetisjisten.
In de praktijk moet Vx nog hoger voor een realistische aansturing, dus heb je 'm wel nodig.
De IRFP(9)240's hebben een positieve Id-temperatuurcoëfficiënt bij gelijke Vgs, dus die moet gecompenseerd worden met een negatieve Vgs-temperatuurcoëfficiënt: Bij Vgs=(-)4V gaat Id van een een klein stroompje naar 1A bij een temperatuurstijging van 125°C en als je dit omrekent, kom je op ca. -10mV/K voor V(g1,g2)=8V5 bij een ruststroom van 200mA.
T3 staat als Vbe-multiplier en met R9 kan je het temperatuurverloop precies instellen.
Deze opzet met gewone transistoren, lijkt me een mooi en zuinig ontwerp voor een MOSFET-versterker, dus wordt vervolgd.

Weer zo'n elektuur truuk, een extra voeding voor de stuurtrap........

ds23man schreef:

Weer zo'n elektuur truuk, een extra voeding voor de stuurtrap........

Nee hoor, ze gebruikten maar één plus- en min-voeding.Genoeg voor het voorversterkerdeel en (veel) te veel voor de eindtrap.Extra warmte en dus energie-verlies .
Voeding zou zo kunnen,zonder speciale trafo.
Anne

Wat ik mij zo herinner waren er diverse Elektuur ontwerpen met een extra voeding voor een hogere voedingsspanning voor de stuurtrap.

ds23man schreef:

Wat ik mij zo herinner waren er diverse Elektuur ontwerpen met een extra voeding voor een hogere voedingsspanning voor de stuurtrap.

Geliefkoosde bezigheid van Elektuur,met een kanon op een mug schieten, gebeurt hier ook regelmatig
Anne

Leuk onderwerp, maar gaat dit ook daadwerkelijk gebouwd worden of blijft het alleen bij een s(t)imulatie ?

De stuurtrap op een hogere voedingsspanning is juist economisch.
Anders kan je de eindtrap niet genoeg uitsturen.

Paul.

Ik heb me uitgebreid bezig gehouden met de temperatuurstabiliteit, maar de oplossing is eigenlijk heel eenvoudig: Hier staat de dissipatie in T1(=T2) geplot van 33W tot 2W uitgangsvermogen in stappen van -3dB, bij een ruststroom van ca. 630mA.
Door de ruststroom in stellen op de maximale dissipatie bij vollast, blijft deze vrijwel constant op ca. 15W per MOSFET en heb je geen last van temperatuurverloop.
De stuurtransistoren moeten gekoppeld op een apart koelplaatje gemonteerd worden, zodat ze de instelling niet verstoren.
Verder is de opzet van het ontwerp te zien, de versterker is net zo goed als de OpAmp, maar als iemand nog problemen ziet dan hoor ik dat graag, voordat ik verder ga.

Rare bezigheid lijkt me zo te zien.Hoewel simulaties en ikke zijn twee
Wat ik er van maak is dat je R7,R8,R9 en R10 als variabele R.Het enige wat veranderen van die R doet is de stroomspiegels wat beter/slechter maken.
De ruststroom komt van de spanning over Rg en de stroom daardoor is gelijk aan de voedingsstroom van IC1 + de stroom door Rb.Als een (minstens) van die drie verandert, verandert de ruststroom.
Behalve dat het verbruik van het IC temp.afhangkelijk is, is z'n voeding dat ook en daarmee de stroom door Rb.
Die voedingsspanning wordt nml. bepaalt door de twee zeners D1 en D2 en de Vbe van T5 en T5, allemaal temp.afhangkelijk.
Anne

De parameter {R} gebruik ik alleen om 4 weerstanden tegelijk te kunnen veranderen.
In CRS7 wordt de ingangsspanning {in} "gestept" en dus het uitgangsvermogen.
De MOSFET's zitten op een groot koellichaam, de rest niet en hebben dus een lagere "kast"-temperatuur.
De temperatuurinvloeden die je noemt, hebben ook mijn volle aandacht: Hier loopt Vg 2mV/K op en de ruststroom ca. 0,5%/K, maar dat is met dezelfde temperatuur voor T1/2, terwijl je die bij een veel hogere koellichaam-temperatuur instelt.
Je kan dit (over)compenseren door T7/8 op het koellichaam te monteren, maar ik ben bang dat dit meer kwaad dan goed doet.

Als je er van uit gaat dat de schakeling nauwelijks beînvloed wordt door de temperatuur dan zijn het enkel R5 en R6 die de ruststroom konstant houden.En de ruststroom zo kiezen dat de mosfet's in het minimale temp.afhangkelijk gebied staan.
Lijkt me niet zo betrouwbaar, spreiding fet's en wel opwarmen van de rest van de schakeling.
Anne

Inderdaad, ik zal toch maar een Vbe-multiplier op het MOSFET-koellichaam plaatsen in serie met (een lagere) Rg.
Met mijn simulaties kom op ca. 2*Vbe als alles dezelfde junctie-temperatuur heeft, maar dat is natuurlijk in de praktijk niet zo.
Daarom maak ik X*Vbe, Rb en Rg instelbaar om thermische vervorming door overcompensatie te voorkomen.
Het veiligst en meest toegepast is om het temperatuurverloop teveel te corrigeren, maar dat leidt tot vervorming als het volume flink omhoog gaat, want het duurt even voordat er een nieuwe instelling is.
Ik hoor dit thuis ook op mijn Marantz-versterker, dus is wel een punt van aandacht.

Het blijft lastig om 't heel goed te doen.De chip warmt ook vlugger dan de behuizing en er zullen nog wel knelpunten zijn.
Er zijn ook vermogentrannsistors (weet zo niet welke, kunnen ook fet's zijn) met diodes voor temp.comp. op dezelfde chip.
Anne

Wat 'n gedoe over de temperatuur.
De klasse-A bezitter weet het al langer : hoe heter, hoe beter.

ray5150 schreef:

Wat 'n gedoe over de temperatuur.
De klasse-A bezitter weet het al langer : hoe heter, hoe beter.

Crescendo klasse-A
Anne

Wanneer is al dit moois te beluisteren?

Ah!buis schreef:

ray5150 schreef:

Wat 'n gedoe over de temperatuur.
De klasse-A bezitter weet het al langer : hoe heter, hoe beter.

Crescendo klasse-A

In de bouwbeschrijving van de originele Crescendo staat ook een stukje over het opvoeren van de ruststroom om hem in klasse A te laten werken.
Destijds hebben ze ook een grondig verbouwde versie uitgebracht bedoeld om in A te werken. (de AXL versterker.)
Ik zal die van hen weekend wel eens inscannen en in mijn eigen topic zetten.

Crescendo 2x75V voeding = 150V
Beperken we ons tot 8 ohm LS en uitsturen tot 60V ,moet ie wel halen, is 7,5Atop.
Dan moet, voor klasse-A, de ruststroom 7,5/2 =3,75A zijn.
150V x 3,75A = 562,5W te verstoken, af te voeren. Dan valt je Pass wel mee en da's nog een nep klasse-A
Anne

Dat opschroeven van de ruststroom beperkte zich tot zo'n 400-500mA per mosfet. Heb dat destijds wel geprobeerd, ook omdat mijn versie op zo'n 65V draaide (en draait...). Uiteindelijk teruggebracht naar zo'n 200mA, ik vond dat toen wijsheid. Het idee was natuurlijk duidelijk, met 1A in klasse A heb je 95% van de tijd echte klasse A en bij hogere vermogens vervormen je luidsprekers vaak te veel om de toegenomen vervorming van je AB-versterker nog te horen.

markbakk schreef:

Dat opschroeven van de ruststroom beperkte zich tot zo'n 400-500mA per mosfet. Heb dat destijds wel geprobeerd, ook omdat mijn versie op zo'n 65V draaide (en draait...). Uiteindelijk teruggebracht naar zo'n 200mA, ik vond dat toen wijsheid. Het idee was natuurlijk duidelijk, met 1A in klasse A heb je 95% van de tijd echte klasse A en bij hogere vermogens vervormen je luidsprekers vaak te veel om de toegenomen vervorming van je AB-versterker nog te horen.

Met de oude laterale Hitachi fets maakte het niet veel uit op welke bias je ze instelde. Maar de in de Cresendo gebruikte verticale HEXfets kun je beter op het randje van klasse-B zetten. De vervorming die je krijgt door de overgang van klasse-A naar klasse-B (2x zowel positief gaande als negatief gaande in het signaal) is beslist veel erger. Kijk maar eens met Arta wat er gebeurt in het spectrum.

Jan Didden schreef in Elektor van april 2008 (paX-versterker):

Maar het duurt even voordat de koelplaat de toename van de temperatuur heeft doorgegeven aan de bias-transistor, dus deze compensatielus reageert relatief langzaam, in de orde van grootte van seconden.
De eerste keer dat ik over ‘thermal memory’ las, was in een artikel van de Franse ontwerper (elektronica, geen mode) Hephaïstos [“Thermal Distortion – it exists, I’ve seen it”, L’Audiophile, nr. 32, May 1984].
Hij realiseerde zich dat de dissipatie in de uitgangstransistoren varieert met het niveau van de muziek. En dat die variaties veel sneller zijn dan die van de thermische terugkoppellus.
Op het moment dat er een fortissimo-signaal optreedt, zal de instelling door de plotseling toegenomen dissipatie van de eindtrap verlopen en pas weer enige tijd later naar de oorspronkelijke waarde terugkeren. Een pianissimo signaal dat direct daarna komt, wordt dus weergegeven met een andere versterker-instelling.
Hij noemde dit ‘thermische vervorming’.
Ik wilde dit in mijn ontwerp ook vermijden. Daarom koos ik als uitgangstransistoren de complementaire power-darlingtons STD03N en STD03P van Sanken.
Deze darlingtons hebben een geïntegreerde diode op de chip, die gebruikt kan worden voor thermische compensatie.
Omdat deze diode direct op hetzelfde siliciumplaatje zit als de transistor, zullen temperatuurvariaties praktisch zonder vertraging worden doorgegeven.

Mijn oplossing van 19-5 j.l. is veel eenvoudiger, gewoon de temperatuur over het hele vermogensbereik gelijk houden door een vrij hoge ruststroom.
Bij pure klasse-A wordt het koellichaam "kouder" als er flink vermogen geleverd wordt!, dus dat is ook niet goed.
Maar ik zal het (print)ontwerp zo maken dat je van alles kan instellen.
Ik wil er ook nog wat andere "truuks" op plaatsen, zodat het nog wel even duurt voordat het uitgetest kan worden.

mtb schreef:

Bij pure klasse-A wordt het koellichaam "kouder" als er flink vermogen geleverd wordt!, dus dat is ook niet goed.

Dat is pure theorie. Gaat alleen op als je hem continue uitstuurt op vol vermogen met een sinus. In de praktijk luisteren de meeste mensen niet naar dat soort muziek en je speakers zouden ook snel gaan roken. In de praktijk verandert de temperatuur vrijwel niet meer in klasse-A na opwarmen.

Pjotr schreef:

mtb schreef:

Bij pure klasse-A wordt het koellichaam "kouder" als er flink vermogen geleverd wordt!, dus dat is ook niet goed.

Dat is pure theorie. Gaat alleen op als je hem continue uitstuurt op vol vermogen met een sinus. In de praktijk luisteren de meeste mensen niet naar dat soort muziek en je speakers zouden ook snel gaan roken. In de praktijk verandert de temperatuur vrijwel niet meer in klasse-A na opwarmen.

Nog wat pure theorie .Als je klasse-A uitstuurt met een blokgolf gaat de temperatuur wel flink naar beneden, vooral op lage frequentie (schakelverliezen).Schakelt tussen veel stroom/geen spanning en geen stroom/veel spanning, in beide gevallen geen vermogen .
Anne

Pjotr schreef:

De vervorming die je krijgt door de overgang van klasse-A naar klasse-B (2x zowel positief gaande als negatief gaande in het signaal) is beslist veel erger. Kijk maar eens met Arta wat er gebeurt in het spectrum.

Ik ben benieuwd! Heb geen nieuwe Crescendo...

Een oude is ook goed