|
АМ модулятор класс Д на дискретных элементах
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Июн-25, 12:27 | Сообщение # 1 |
 просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| ранее приводил схему АМ модулятора класса Д на дискретных элементах.
сообщение 25 https://radiorubka.at.ua/forum/8-272-2
По не многу продолжаю работу с этой схемой.
Заменил компаратор LM319 на LM311, первый оказался совсем не дешевым, а еще пришла кучка пластиковых гробиков из китая, заказывал в двух местах, от второго продавца все ОК. Поэтому решил пробовать 311й компаратор. Спасибо инженерам Техас Инструмент, все стало очень удобно, на место 319го, пришлось разрезать две дорожки и кинуть две перемычки. Разницы в работе не заметил, совсем. Вариант замены указан на схеме, на печатке паяется прямо на место 319го.
Частота несущей шИМ 125 кгц, при кварце 8 мгц. Частоту можно менять заменой кварца, и подключаясь к другим выходам мс 4060.
Проверил работу токовой защиты, все работает, однако надо корректировать некоторые элементы.
Токовый трансформатор имеет 15+15 витков вторички и один первички. На резисторе нагрузки ток будет пропорционально количеству витков меньше, вот у меня на 100 омах и получилось сильно большое напряжение. В общем - надо увеличить количество витков.
Окончательно еще буду работать.
Еще пробовал ФНЧ Чебышева 6 го порядка с срезом 5 кгц. Расчитал в РФсим99. Получается немного сложнее и более громоздкий но результатами остался доволен.
Пока не пробовал ту часть на схеме которая ФНЧ на входе, пользовался линейным входом. Позже доложу результат.
Там в ветке мне предложили немного проще вариант входной части ФНЧ и предварительного усилителя , я ее опробовал в другой схеме, и остался доволен. Вот только иногда хочется более крутой фильтр, а это выливается в несколько корпусов операционников, что занимает место на плате.
По сравнению с вариантом ШИМ на тл494 и сг3525 схема сложнее , но , на мой взгляд, оно того стоит. Ограничения сверху и снизу более мягкие.
схема модулятора
расчет ФНЧ :
дроссели фильтра мотал на сердечниках из альсифера (сендаст) диаметр 60мм, мне попало несколько таких сердечников изготовленых еще в СССР. Индуктивность одного витка 0.15 мкгн. Число витков получилось от 50 до 82. Провод типа МГШВ, сечение 1мм кв.
Для данной схемы изготовлены несколько плат заводским способом в Китае. Счас изменяю компоновку платы, хочется поместить как можно больше элементов модулятора на плату, хотя размеры фильтра довольно внушительные.
Путеводитель по теме.
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20274-16-1721640409 ФНЧ для нагрузки 20 Ом
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20281-16-1721671421 Форма сигнала на нагрузке
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20328-16-1722544955 Печатная плата "фото"
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20468-16-1723760712 Аудиозаписи работы с СДР приемника + панорамамы
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20576-16-1725472381 Видео про модулятор и защиту от КЗ.
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20943-16-1731775990 Осциллограммы промодулированного сигнала.
21 ноября
https://radiorubka.at.ua/forum/12-284-20985-16-1732182385 Схема нового варианта модулятора
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Предупреждаю, за этой веткой следит "злой" модератор все сообщения не по теме будут отправлены в народный совет
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Ноя-21, 14:37 | Сообщение # 106 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| А никогда не проводили эксперименты - до какой минимальной частоты можно опустить ШИМ сигнал, чтобы конечный звуковой сигнал оставался приемлемого качества?
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Четверг, 2024-Ноя-21, 14:48 | Сообщение # 107 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| в начале работы с модуляторами класса Д делал модуляторы с частотой несущей 45-50 кгц.
Давно это было.
Ниже не пробовал.
Но, говорят, что надо мин 3 раза выше верхней частоты аудио.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Ноя-22, 05:58 | Сообщение # 108 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Это сообщение я оставляю для истории и для себя, чтобы потом не забыть.
Провёл тестирование TLV3501AID в качестве компаратора. Даташит https://www.lcsc.com/datashe....484.pdf С генератора подавал ей на вход треугольник, пилу, менял смещение и фиксировал результаты.
Схема включения + заметки
Пила, скважность 50%
Треугольник, скважность 50%
Как писал ранее, разницы нет, что подавать на компаратор, треугольник или пилу. Точно так же нет разницы, использовать прямой вход или инвертированный. (я их для себя просто называю +/-)
Минимальные и максимальные пределы скважности выходного меандра на частоте 300кГц:
2%
98%
Замеры проводились на частоте 300кГц. Поэтому, если опустить до 100кГц, конечная модуляция получится практически 100%-я, 1...99%. Однако, у высокоскоростных компараторов есть недостаток, если его можно так назвать. Этот недостаток - они очень скоростные)). В результате они подвержены как внешним наводкам, так и внутреним, что может приводить к ВЧ звону, его хорошо видно на осциллограммах. Поэтому, либо делать заводскую печатную плату, по всем правилам экранировки и шунтирования выводов, либо, что более разумно - применять менее скоростные компараторы.
Цены и ключевые параметры (всё от Texas Instruments):
TLV3501AID (выход на P/N полевиках) = Rise Time 1.5ns, SOP-8, средняя цена 3$ и 1.15$ если в более мелком корпусе SOT-23-6
LM311 (выход открытый коллектор) = Rise Time 115ns, SOIC-8, средняя цена 0.15$ и 0.3$ если в более крупном корпусе DIP-8
TLV3202AID (выход на P/N полевиках) = Rise Time 4.8ns, SOIC-8, средняя цена 1$.
У неё скорость работы в 4-5 раз ниже, чем у тестируемой 3501, цена меньше в 3 раза. Так что, закажу наверное их. Плюс они пригодятся для других конструкций на частотах 3МГц). К тому же, у неё в корпусе сразу два компаратора. Думаю, можно будет один использовать в качестве генератора опоры (для формирователя треугольника), а второй в качестве смесителя (куда будет поступать треугольник и ЗЧ сигнал). Не будет внутри микросхемы взаимного влияния двух компараторов друг на друга?
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Ноя-22, 06:07 |
| |
| |
| shwonder | Дата: Понедельник, 2024-Ноя-25, 14:13 | Сообщение # 109 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 (  ) Провёл тестирование TLV3501AID в качестве компаратора.
Цитата kotrad78 ( ) Как писал ранее, разницы нет, что подавать на компаратор, треугольник или пилу.
Цитата kotrad78 ( ) Минимальные и максимальные пределы скважности выходного меандра на частоте 300кГц:
Зачем эти 300кгц ?
А насчет линейности: - выбранная схема формирования треугольника самая рациональная, и вы ничего лучше (ЛИНЕЙНЕЕ) не придумаете. Даже на том форуме, где собрались самые умные вам ничего не предложат рациональнее. Притом схема это не имеет компромиссов. Интегратор на операционнике дает линию, если на вход давать стабильную амплитуду меандра, а 74нс4060 как раз это запросто обеспечит. Это классика аналоговой схемотехники, искажения могут возникнуть только на краях , когда амплитуда приближается к пределам напряжения.
Дальше: - размещение пилы от "0" вредно , надо внести постоянку для смещения пилы к середине питающего напряжения. Да и зачем вам этот 0 ?
формирование ШИМ - один из самых важных узлов для класса Д. Но вы посмотрите на схемы усилителей на дискретах, там сплошняком на операционниках собранных на транзисторах. И эти усилители позиционируются как высокого класса.
Обычно схема делается под конкретную частоту ШИМ, изменение частоты приведет к изменению амплитуды, но вам никто не запрещает сделать таблицу емкостей под конкретную частоту.
Эта тема по конкретному модулятору и его производным. А уже трудно выцепить полезное.
Считаю данную тему важной, но , конечно, экскременты надо продолжить. Поэтому прошу открыть тему по похожим модуляторам и там экскрементировать.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Дек-14, 03:15 | Сообщение # 110 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) и его производным
Обратил внимание, что в последней схеме используете оптодрайвер HCPL-3120. Средняя цена в среднем 1$ за штуку https://www.lcsc.com/search?q=CYHCPL3120 Выглядит очень привлекательно, ведь получается он может сразу заменить и 6N137M и IXDD609. Если будет время и возможность, можно вас попросить протестировать его работу на частоте 100кГц при 4..5В питании? Будет он работать от такого напряжения? И если будет, то какая форма сигнала на выходе (возле краёв скважности, когда скважность 5% и 95% ) ? Просто, если заработает от 4-5В, получится на этой микросхеме можно будет сделать универсальный модулятор и для кремниевых, и для карбид-кремниевых и для ган транзисторов.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Дек-14, 03:17 |
| |
| |
|
