[分立后级] 两级SRPP的ALL-MOS-30W甲类OTL功放

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发表于 2017-7-19 10:20 | 显示全部楼层
温补管不是要贴着大管安装吗?

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 楼主| 发表于 2017-7-24 14:01 | 显示全部楼层
kiven_chen 发表于 2017-7-19 10:20
温补管不是要贴着大管安装吗?

    没有专门的温度补偿,只是利用了两个IN4148的正向压降来做温度补偿,两个IN4148已经比较靠近大功率管了,如果想要温度补偿灵敏一点,可以把IN4148留长点脚,更贴近散热器就可以了。
    今天有时间把板子焊起来,使用了一块铝板做散热器,面积差的太多,还有就是原来表面的喷漆没有除掉,散热效果更差了。所以每管调整到300MA左右的电流,静态工作1小时,发现管子的静态电流呈现上升的趋势,看来要把IN4148的位置挪动一下了,下面是测量两个管子源极电阻上的压降,源极电阻用了手头原有的0.18欧姆、5W的:
整体试验板子.jpg


输入级使用了BSS229,就是有一种强迫症,这个电路全部使用MOS管制作:
输入管子是BSS229.jpg


试验用的变压器:
电源变压器.jpg


试验的时候,输出管采用了之前剩下的IRFP250N:
手头的IRFP150N.jpg


电路中没有安装补偿电容,输入端短路,输出中点电压正好是大约23V,供电电压直流大约是46V,电源电路采用CRC形式。两个14000UF/50V电容,两个0.33欧姆、3W的电阻并联成0.165欧姆,也是利用手头现有的电阻乱凑的。

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 楼主| 发表于 2017-7-25 18:06 | 显示全部楼层
舜之潇湘 发表于 2017-7-1 22:45
这板是根据几楼的电路图画的?板画的很漂亮。这PCB文件能不能发上来共享一下?
      17楼跟21 ...

实际装机过程,遇到了您说的问题了,开始第一级的工作点没有调整好,电路可以出声,但是只能有较小的输出信号,输出一大就产生阻塞的现象,输出级的静态工作点倒是正常。当把第一级的工作点调整好了以后,问题出现了,电路闭环产生强烈的低频自激,开环就没有自激,除非是施加很浅的负反馈,但是增益太高没法应用,好在事先增加了过流保护电路,没有烟花。

对于强烈低频自激的情况始料未及,坐下来仔细分析一下,并结合仿真,感觉还不是几个耦合电容的事情,我们一般的电路,都是两级电压放大,一级电压放大倍数就是在20倍左右甚至还要小一点,但是这个电路的第一级就有开环1000倍的增益了,再加上输出级的电压增益,总的开环增益太大。同时有多个耦合电容,闭环时候,带来的问题可能会更多。好了,上几个图来说明一下,想好了抽时间试验一下,好在设计电路的时候,已经想到可以让2SK214这一级做缓冲,稍微刻划一下PCB,改动几个原件就行了。

一级串叠 SRPP.png
这电路的开环增益也太大了。

一级串叠 一级源出.png
大约25倍左右

一级串叠 一级源出简化.png
简化一下电路。

同时也说明,ALL-MOS电路的失真,本来就是比较大的,尤其是高频失真。之前以为仿真电路减小了失真,实际上就是深度负反馈的结果。

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发表于 2017-7-25 19:15 | 显示全部楼层
用三节时间常数相同的RC,就可以构成RC相移振荡器。前面电路前三级RC耦合时间常数是相同的,构成一个振荡器,妥妥的。
断开失真分析仪(以免仿真速度太慢),把信号发生器的频率调为2Hz、振幅单位为fV,示波器时基标度设为200ms/Div,应该就能看到超低频振荡了。

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 楼主| 发表于 2017-7-25 19:45 | 显示全部楼层
lin889889 发表于 2017-7-25 19:15
用三节时间常数相同的RC,就可以构成RC相移振荡器。前面电路前三级RC耦合时间常数是相同的,构成一个振荡器 ...

实际上电阻的数值是一样的都是330K,但是三个电容的数值是不同的,分别为2.2UF、2.72UF、4.7UF,所以我想不是时间常数的事情,而是前面的电压放大级开环放大倍数太高。

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发表于 2017-7-25 20:01 | 显示全部楼层
这一点点差别跟无差别有区别么?
本质上来说超低频振荡和高频振荡是一样的,消除的方法本质上也是相同的。既然高频振荡能消除,低频振荡一样也能消除。

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发表于 2017-7-25 22:23 | 显示全部楼层
lin889889 发表于 2017-7-25 20:01
这一点点差别跟无差别有区别么?
本质上来说超低频振荡和高频振荡是一样的,消除的方法本质上也是相同的 ...

1楼首张图Q4建议换成同样是BS229,别用IRF610(结电容太大了)。
结电容小,比较好。电路比较安定。

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发表于 2017-7-25 22:35 | 显示全部楼层
hsieh_old 发表于 2017-7-25 22:23
1楼首张图Q4建议换成同样是BS229,别用IRF610(结电容太大了)。
结电容小,比较好。电路比较安定。


的确,用电容小的管子,在消除高频自激的时候使补偿变得容易。但您可能没仔细看,现在楼主是老革命遇到了新问题,在深度环路负反馈下由于使用了过多的RC耦合,电路超低频自激了!

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 楼主| 发表于 2017-7-25 23:11 | 显示全部楼层
lin889889 发表于 2017-7-25 22:35
的确,用电容小的管子,在消除高频自激的时候使补偿变得容易。但您可能没仔细看,现在楼主是老革命遇到 ...

正是这个意思,按照64楼的第三个图,改动一下电路,调整了第一级的工作点,现在工作基本正常,没发现低频自激。
声音出来了,还得慢慢调整一下,总感觉IRFP250N这个管子的高频泛音少,声音有点暗淡,可能是我没做好。

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 楼主| 发表于 2017-7-25 23:18 | 显示全部楼层
hsieh_old 发表于 2017-7-25 22:23
1楼首张图Q4建议换成同样是BS229,别用IRF610(结电容太大了)。
结电容小,比较好。电路比较安定。

嗯,板子是按照20楼的原理图画的,试验也是这个图为基准来的,怪我没说清楚。

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发表于 2017-7-25 23:34 | 显示全部楼层
不改电路结构,拉大各级RC耦合的时间常数差,一样可以消除自激,就好比高频自激加补偿一样。只不过这样开机的时候电路建立正常工作点的时间偏长。

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 楼主| 发表于 2017-7-26 00:07 | 显示全部楼层
lin889889 发表于 2017-7-25 23:34
不改电路结构,拉大各级RC耦合的时间常数差,一样可以消除自激,就好比高频自激加补偿一样。只不过这样开机 ...

好的,我试验一下,按照10倍的倍率可以了吧?

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发表于 2017-7-26 00:24 | 显示全部楼层
时间常数太大了,现代电路用直藕是必须的。
2.PNG

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牛哥 发表于 2017-7-25 23:18
嗯,板子是按照20楼的原理图画的,试验也是这个图为基准来的,怪我没说清楚。

就频响来看,2SK216还是不如BS229好。
用BS229应会比较稳定。

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牛哥 发表于 2017-7-25 23:11
正是这个意思,按照64楼的第三个图,改动一下电路,调整了第一级的工作点,现在工作基本正常,没发现低频 ...


适度的增大C3,减小C10的容量。
增大C3: 减小低频相位偏移
减小C10: 降低低频回路增益
都会增大低频相位余裕度

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lin889889 发表于 2017-7-26 00:24
时间常数太大了,现代电路用直藕是必须的。

您这接入R3,C39高频相位补偿是正确的做法。

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hsieh_old 发表于 2017-7-26 14:02
您这接入R3,C39高频相位补偿是正确的做法。

从一些厂机那里学来的

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 楼主| 发表于 2017-7-27 14:01 | 显示全部楼层
hsieh_old 发表于 2017-7-26 00:51
就频响来看,2SK216还是不如BS229好。
用BS229应会比较稳定。

这里的2SK214的电流比较大,BSS229适应不了,倒是感觉ZVN4424结合PCB散热还可以,但是板子设计就这样了。

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 楼主| 发表于 2017-7-27 14:21 | 显示全部楼层
lin889889 发表于 2017-7-26 15:50
从一些厂机那里学来的

听人劝吃饱饭,看了您和“hsieh_old ”同学的建议,想来还是根治为好,双管齐下,去掉一个耦合电容,修改电路构架,改变RC时间常数。。。
    但是还是对驱动级的高增益心存芥蒂,好在电路简单,索性就修改一下电路,把第一级拆分成一级由两个BSS229串叠的共源放大,2SK214接成源极输出的形式。调整好电路的直流工作点以后,通电发现茹贝尔电阻发热,这才对啊~~~ALL-FET电路一般的规律是需要补偿电容,不加补偿电容,基本就是自激的。
加上补偿电容,茹贝尔网络的10欧姆电阻不热了,接入音源,单声道开声,感觉还可以的。把这个阶段的试验原理图发上来做记录,现在只是粗略调整,因为最近有事,停下来几天再继续。
第一次修改.png

需要注意的是增加了MOS管的过流保护电路,否则在开机瞬间MOS管的电流太大,很容易瞬间烧毁MOS管,因为原件少,就焊在板子的背面了,正面看不到什么。初步试验,静态总电流调整到大约1A,因为试验用的散热铝板太小,所以搞了个风扇在边上吹着,效果还不错。

第一版地摊.jpg
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