- 15 March 2010
- 449
Παρακολουθώ το site αρκετό καιρό χωρίς όμως να συμμετέχω ενεργά, έως τώρα. Μετά από αρκετό διάβασμα μπήκα στο πειρασμό να σχεδιάσω ένα ενισχυτή για να διαπιστώσω αν όλα αυτά που έμαθα στη θεωρία εφαρμόζονται στη πράξη. Είναι η πρώτη απόπειρα σχεδιασμού και τα περισσότερα κομμάτια που συνθέτουν τον ενισχυτή τα πήρα έτοιμα από σχεδιάσεις που ακολουθούν γνωστά βιβλία ενισχυτών. Σας τον παρουσιάζω για να εξετάσουμε τυχόν λάθη και για να συζητήσουμε όποιες βελτιώσεις μπορούν να γίνουν.
Αρχικός σκοπός ήταν η σχεδίαση ενός ενισχυτή με ότι τρανζίστορ υπήρχαν στο συρτάρι μου. Τελικά αυτό δεν αποδείχτηκε εφικτό γιατί διαπίστωσα πως σε συγκεκριμένα σημεία τα τρανζίστορ έπρεπε να είναι ταιριασμένα (πράγμα που σημαίνει να έχεις ένα ικανοποιητικό αριθμό από τρανζίστορ για να επιλέξεις αυτά με το ίδιο β). Στη συνέχεια θα τα δούμε πιο αναλυτικά όλα αυτά.
Θεωρητικό μέρος
Ακολουθεί το σχέδιο του κυκλώματος από το multisim
Ανάλυση κυκλώματος
Κατασκευαστικό μέρος
Η σχεδίαση της πλακέτας έγινε στο Ultiboard και φαίνεται παρακάτω μαζί με την 3D αναπαράσταση
Όπως είπα στην αρχή προσπάθησα να σχεδιάσω τον ενισχυτή με ότι τρανζίστορ είχα στην διάθεση μου. Για τον διαφορικό (Q[SUB]2[/SUB], Q[SUB]3[/SUB]) είχα τα 2Ν2905 και για τις πηγές τους (Q[SUB]15[/SUB], Q[SUB]16[/SUB]) είχα τα 2Ν2483. Να πω εδώ ότι δεν με ενδιέφερε η ποιότητα των εξαρτημάτων στο τελικό σχέδιο παρά μόνο να δουλεύει το κύκλωμα. Και αν τελικά τα κατάφερνα ήθελα να ξέρω σε τι ποσοστό ευθύνης οφείλεται στο σχέδιο. Τα δύο και μοναδικά 2Ν2905 πού είχα στην διάθεση μου, βρήκα ότι έχουν αρκετά διαφορετικό β οπότε και τα αντικατέστησα με ταιριασμένα (ματσαρισμένα) 2Ν5401. Το ίδιο συνέβη και με τα pre-drivers Q[SUB]1[/SUB], Q[SUB]5[/SUB] όπου αρχικά είχα επιλέξει τα 2SC1775 και 2SA970 λόγω του μεγάλου β. Στη πορεία διαπίστωσα ότι είναι πολύ δύσκολο να ταιριάξεις τα PNP με τα NPN και όχι τόσο τα μεταξύ τους. Τα τρανζίστορ του ίδιου είδους είναι σχετικά εύκολο να ταιριαστούν αν πάρεις μια μεγάλη παρτίδα( 50-100 τρανζίστορ) γιατί συνήθως αυτά που ανήκουν στην ίδια σειρά έχουν περίπου το ίδιο β (όχι πάντα). Θεώρησα ότι τα Q[SUB]15[/SUB], Q[SUB]16[/SUB] δεν χρειάζονται ταίριασμα. Όπως αποδείχτηκε ήταν λάθος. Όταν ρύθμισα το ρεύμα ηρεμίας μέτρησα στην έξοδο 750mV DC. Ξεκόλλησα τα FET εξόδου και προσπάθησα να ταιριάξω δύο από τα οκτώ που διέθετα (να πω εδώ ότι διάβασα, κάποιους από diyaudio, ότι δεν έχει και μεγάλη διαφορά να ταιριάξεις τα εξόδου, ισχύει?). Βρήκα δύο που να μου κάνουν τα τοποθέτησα αλλά και πάλι η DC τάση στην έξοδο ήταν ακριβώς η ίδια. Μετά από αρκετή σκέψη κατέληξα, μήπως τα Q[SUB]15[/SUB], Q[SUB]16[/SUB] φταίνε και επηρεάζουν την συμμετρία του διαφορικού. Τα αντικατέστησα με δύο ταιριασμένα 2Ν5551 και ως δια μαγείας η DC τάση εξαφανίστηκε (τώρα είναι στα 2mV). Τα υπόλοιπα δεν είναι ταιριασμένα αφού δεν παρουσιάζουν καμιά συμμετρία στο κύκλωμα.
Ταίριασμα Τρανζίστορ
Νομίζω ότι καλύτερα είναι να παίρνουμε τρανζίστορ που εύκολα μπορούμε να βρούμε στην αγορά και κάνουν για πολλές δουλειές (για χρήση σε διαφορετικά στάδια). Τέτοια είναι τα 2Ν5551 και 2Ν5401. Ένα πλήθος 50 με 100 είναι αρκετό για να βρούμε αυτά που θέλουμε.
Τα παραπάνω τρανζίστορ τα ταίριαξα πρόχειρα με ένα Transistor Tester (κάτι τέτοιο http://www.ebay.com/itm/New-Transistor-Tester-Capacitor-ESR-Inductance-Resistor-Meter-NPN-PNP-Mosfet-/281141013520?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item41754f6c10)
και κατόπιν με την παρακάτω πηγή στα 10mA για μεγαλύτερη ακρίβεια, (επιλέγοντας να μετρήσω αυτά που είχαν παραπλήσιο β από τον Tester). Αυτό έγινε μετρώντας την τάση στις R[SUB]2[/SUB], R[SUB]3[/SUB] και υπολογίζοντας τα αντίστοιχα ρεύματα βάσης I[SUB]b[/SUB] και συλλέκτη I[SUB]c[/SUB], τέλος υπολογίζουμε το .
Για τα FET χρησιμοποίησα το παρακάτω κύκλωμα και μετρώντας την τάση VDS ώστε να πάρω τις δύο πιο κοντινές τιμές από τα FET που διέθετα.
Ρυθμίσεις και Εντυπώσεις
Για τη ρύθμιση του ρεύματος ηρεμίας μέτρησα την τάση στα άκρα της αντίστασης εκπομπού R[SUB]15[/SUB], μεταβάλλοντας το τρίμερ, στην τιμή 33mV (αντιστοιχεί στα 100mA). Σταδιακά καθώς θερμαινόταν η ψήκτρα το ρεύμα μειωνόταν μέχρι την τιμή 20mV. Το ξανά-ρύθμισα στα 100mA δυο τρεις φορές έως ότου σταθεροποιηθεί. Το σύνδεσα στο δοκιμαστικό ηχείο, μια χαρά. Το σύνδεσα στο ηχοσύστημα του υπολογιστή (τα ηχεία είναι κάποια μικρά eltax μαζί με ένα αξιοπρεπές φθηνό DAC). Δεν μπορώ να πω για ηχητικές επιδόσεις αλλά ακούγεται αρκετά καλά σε όλο το φάσμα. Δεν έχω κάνει κάποιες μετρήσεις αφού δεν διαθέτω ακόμα μία αξιοπρεπή γεννήτρια. Πάντως όποιος έχει όρεξη και χρόνο μπορώ να του τον δανείσω για μετρήσεις. Το μόνο που μου έκανε φοβερή εντύπωση είναι ότι είναι ότι πιο ήσυχο έχω ακούσει, τουλάχιστον από τους ενισχυτές που έχω στην διάθεση μου.
Τέλος, να προσθέσω ότι έχω παραμελήσει ηθελημένα να προσθέσω vi-limiter και ασφάλειες στην πλακέτα κοντά στα FET. Γενικά έχω εντοπίσει κάποια σημεία που χρειάζονται αλλαγή, αλλά περιμένω να ακούσω και την γνώμη σας.
Last edited by a moderator:
