|
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
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Среда, 2024-Июл-10, 12:56 | Сообщение # 2 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Тут собрал передатчик , с этим модулятором, и нарисовалась проблемка.
Раньше я ставил импульсные источники питания, проблем с фоном переменки небыло. А на сей раз поставил транс ТС250, у него выход 208в переделал на 104в(две обмотки из последовательно в паралельно) и + еще там есть обмотка 18в , ее последовательно. Получил или 120в постоянки или 140в постоянки.
В сглаживающий фильтр после моста поставил 1000мкф+470мкф, и есть фончик переменки, и на панораме это плохо смотрится.
Фон мало заметный, но есть...
Вариант 1 - добавить еще 2х 1000мкф, но жаба давит, для экскремента попробую.
Вариант 2 - поставить дроссель из серии Дхх , но нет в наличии.
Ток от источника питания в молчании 1.4А , около этого. т.е. нужен дроссель с толстым проводом и небольшой индуктивностью. Но вот сколько надо индуктивности и сердечник посчитать не умею.
Думаю: - напишу сюда, может кто что то предложит, не материально , а мысль в правильном направлении.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Июл-11, 20:44 | Сообщение # 3 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата shwonder (  ) Ток от источника питания в молчании 1.4А |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Июл-11, 21:26 | Сообщение # 4 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Самый простой вариант - не просто добавлять конденсаторы параллельно, а делать RC фильтр. Да, на нём будут потери, но, именно в этом и заключается простота. А потери можно компенсировать, добавив через латр входного напряжения, или обмотку вторую домотать.
Итак, моделирование.
1. То, как у вас сейчас. Два кондёра по 1000 и 470мкф. Резисторы R2, R3 последовательно с кондёрами имитируют примерный ESR электролитов в реальности.
Постоянка на выходе 140В, ток 1.4А, амплитуда пульсаций примерно 4В.
2. Теперь моделируем, как будто вы просто добавили ещё один электролит на 1000мкф. Напряжение такое же, ток такой же, пульсации с 4В снизились до 2.3В
3. Теперь моделируем, как будто вы поставили резистор 5Ом между начальными кондёрами 1000 и 470. Постоянное напряжение со 140В просело до 131В, пульсации с 2.3В уменьшились до 0.5В (обратите внимание, шкала осциллографа уменьшена с 2В на деление до 1В на деление)
4. Теперь моделируем, как будто вы включили ещё один 5Ом резистор между родными электролитами и новым, дополнительным. Напряжение со 131В просело до 125В, пульсации уменьшились с 0.5В до 0.24В, примерно.
5. Теперь моделируем, как будто вы подключили ещё один электролит на 1000мкФ и сразу с резистором на 5Ом. Напряжение со 125В просело до 120В, пульсации уменьшились с 0.25В примерно до 0.1В (теперь шкала осциллографа 500мВ на клетку)
Общий итог. Да, такая схема вносит потери на R цепочках, однако, даёт самый простой способ снизить пульсации более, чем в 10 раз.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, 2024-Июл-11, 21:34 | Сообщение # 5 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| И вот, ещё моделирование. Увеличивал входное напряжение перед диодным мостом, чтобы на выходе получить снова 140В. Как видим, пульсации остались такими же, примерно 100-200мВ по амплитуде.
Конечно, это только моделирование и в реальных условиях значения будут отличаться, но сам факт того, что RC цепочки подавляют заметно пульсации - есть.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 10:33 | Сообщение # 6 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) максимальный ток при "аааааа" в микрофон?
Цитата kotrad78 ( ) Постоянка на выходе 140В, ток 1.4А, амплитуда пульсаций примерно 4В
Я попробую резистор , может не 5 ом , но близко к этому.
Вчера еще пробовал подключить от импульсного источника , то на слух то же самое. Если отключить модулятор - то совсем тихо.
Это толкает к размышлениям, а может это мультипликативный фон ?
Условия такие: - все работает от инвертора с синусом на выходе, передатчик работает на эквивалент с куском провода 50см, приемник РСП1А подключен по ЮэСБи, и лежит на компе сверху, к приемнику подключен кусок провода (вместо антенны).
на нормальную антенну пока нет возможности попробовать, а то можно было бы слушать удаленный приемник.
мощность несущей установлена 120вт .
можно скачать и послушать: https://drive.google.com/file....sharing
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 11:33 | Сообщение # 7 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) Вчера еще пробовал подключить от импульсного источника , то на слух то же самое.
Фон не от блока питания 100%!! От блока питания или сети фон обычно может быть 50, 100 или 150Гц. Есть такая немецкая программа Soundcard Scope, которая с помощью звуковой карты ПК делает виртуальный осциллограф. И вот в ней есть спектроанализатор. Я к нему подключил микрофон компьютерный и включил первые 3 сек вашей записи.
Отчётливо виден пик этого гудения на 300Гц и гармоника на 500Гц
Попробуйте идти от выхода модулятора ко входу. На схеме из 1 поста плохо очень видно, схема не чёткая... но, вроде С90, кондёр 220мкф в фантомном питании верхнего ключа. Попробуйте при работающем передатчике параллельно ему подключить ещё один кондёр на 1000мкФ х 25..50В. Так же, на всякий случай проверьте все 4 диода диодного моста этого фантомного питания, возможно один из них пробит. Если громкость фона не поменяется, значит это не фантомное питание даёт наводку. Значит генерацию нужно искать в самом ШИМ-е, потом в ФНЧ, потом в микрофонном-линейном усилителе и т.д.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Июл-12, 11:45 |
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 16:23 | Сообщение # 8 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| shwonder,
"Может ли брак по расчету быть неудачным? Может - если расчет был неверным"
Если следовать советам тех, кто не умеет пользоваться анализаторами.
См. картинку с АА. Взяты первые 3,5 секунды.
Первая палка 100Гц, вторая 150Гц - далее, как положено... по убывающей.
Фона 50Гц практически нет!
Что бы не лепить огород с емкостями, по мне так это решение "В ЛОБ"
Только что накидал схемку простейшего стаба.
Всех затрат - полевик (или непарная иржибитишка оставшяся после ремонта сврки)
1. Сток на корпусе, без прокладки.
2. Падение на ПТ (без опто) всего до 1В. В реале - еще и АМПЛИТУДА пульсаций.
3. С5 можно не ставить, разве, что плавнее пуск.
4. Оптопара любая, поставил в модель первую попавшуюся.
5. R8 крутим вниз пока пульсации резко не пропадут до 100_150мВ рр.
Все.
Может пригодится.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 17:22 | Сообщение # 9 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| спасибо за помощь и участие.
Я буду искать источник этой помехи, первый раз с таким столкнулся.
Хотя раньше работал в более комфортных условиях.
Напомню, я включал от лабораторного источника питания и такое же гамно вылезло. Эти источники раньше применял и такого не было. Но тогда была нормальная антенна и нормальный приемник удаленный на 4 км от передатчика.
Резистор поставить довольно не сложно, а вот с регулирующим транзистором - намного сложнее, там у меня и мост и электролиты уже сидят на общем проводе печатки, все залито медью.
Пока думаю над методикой поиска источника помехи.
|
| |
| |
| Пряник | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 20:19 | Сообщение # 10 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 230
Статус: Offline
| заглушил модулятор, установил емкость 47 мкф с нижнего конца резистора 101 на общий.
особо ничего не поменялось. На картинке ниже спектр , четко прослеживаются нечетные гармоники, 150, 250, 350 и так далее. На картинке я подписал:
пока больше ничего не делал.
Но кажется мне - мультипликативный фон.
Сделал RC фильтр, ничего не поменялось, совершенно. Т.е. если проблема в пульсациях питания, то было бы заметно.
Сообщение отредактировал Пряник - Пятница, 2024-Июл-12, 20:42 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 21:52 | Сообщение # 11 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата Пряник ( ) Т.е. если проблема в пульсациях питания, то было бы заметно.
Я же вам сразу сказал, что этот фон не из-за блока питания.
Попробуйте отключить затвор полевика Q9 от ШИМ-цепи. И на этот затвор подайте с отдельного ВЧ генератора меандр 125кГц, амплитудой 5-12В. Изменится ли что?
Так же ещё попробуйте сам ШИМ генератор, всю его цепь запитать от 12В аккумулятора, не блока питания то есть. Будет разница?
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2024-Июл-12, 22:02 |
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Пятница, 2024-Июл-12, 22:28 | Сообщение # 12 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) Если отключить модулятор - то совсем тихо.
Прикинуть известный овощ к носу и от этого плясать.
1. Мультипликативным фоном традиционно называют взаимную модуляцию колебаний сигнала и помехи,
2. Аддитивный фон - банально плохая фильтрация напряжения питания или схемный, паразитный пролаз помех (пульсаций) в тракт сигнала.
В первом случае, если нет сигнала, то помехе не с кем совокупляться и размножаться...
Но... на записи в паузах есть этот самый фон.
Можно было бы допустить ВЧ наводку, как бы по проявлению, похожую на М.П. фон,
но если при отключении модулятора палок нет, то это не наводки.
Ход мысли, надеюсь понятен. Делаем выводы. 
|
| |
| |
| Пряник | Дата: Суббота, 2024-Июл-13, 18:40 | Сообщение # 13 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 230
Статус: Offline
| Цитата olegby3838 ( ) Отключить в каком месте, на входе этой схемы ?
Цитата kotrad78 ( ) Я же вам сразу сказал, что этот фон не из-за блока питания.
Копался я в своих ящиках и обнаружил приемник, назвается ХНДАТА 808 , я о нем и забыл. Заменил батарейку, родной лиферфос сдох и заряжаться не хотел. Включил его и то же гамно, но картина совсем менялась если отойти на 6м от жилища, ничего постороннего, только еле заметный шум (шшшш) и замечательный звук. Только регулятор громкости в приемнике надо поремонтировать, плавность в регулировке пропала, и потрескивает.
Конечно жалко несколько вечеров потерянных, но и тут есть свои плюсы, уточнил несколько моментов, нашел свои хомуты.
Как говорят век живи, а все равно в лес хочется.
Всем спасибо за участие в решении проблемы. Оно когда несколько голов на месте одной всегда лучше.
Относительно этого модулятора : - он хоть и несколько сложнее , чем на 3525 и 494й , но имеет право на жизнь и имеет много плюсов, хорошо работает защита по току выходного транзистора, раньше мне не удавалось так настроить, или ложные срабатывания иди приходилось загрублять. ФНЧ модулятора Чебышева 6 го порядка со срезом 5 кгц имеет право на жизнь, работу фильтра видно четко на пилораме...
Ну и выходной каскад передатчика натерпелся достаточно и показал отличную работу.
Из новшеств- я поставил диод карбид кремния в корпусе ТО-247 , там их два внутри, включил паралельно. Спасибо за идею.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Июл-13, 18:57 | Сообщение # 14 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата Пряник ( ) з новшеств- я поставил диод карбид кремния в корпусе ТО-247 , там их два внутри, включил паралельно. Спасибо за идею
Смотрите аккуратнее именно с двумя диодами. У меня два диода, включенные параллельно вызывали огромный ВЧ звон в средней точке модулятора. Этот ВЧ звон через ёмкость затвор-анод попадал на затвор и напряжение на затворе подходило к опасному, пороговому значению. Пока оставил 1 диод из корпуса, и на его ноги повесил ферритовые бусины. ВЧ звон очень сильно снизился. А так, скоро должны приехать карбид-кремниевые диоды в корпусе ТО-220. Специально их заказал на пробу, чтобы была как можно меньшая ёмкость п-н канала, то есть чтобы ВЧ звон ещё сильнее убрать.
То есть, использовать карбид-кремниевые диоды вместо конденсаторов в самом передатчике да, это отличной оказалось идеей. А вот в модуляторе, в нижнем плече наоборот, нужно выбирать карбид-кремниевый диод Шоттки с как можно меньшей ёмкостью.
И ещё. Я тут подумываю снизить питающее напряжение затворов и в модуляторе и передатчике с +18В до +15В. На выходную работу это совершенно никак не повлияет. Однако, это даст чуть больший запас по надёжности для затвора в экстремальных ситуациях. Да, сами транзисторы будут слегка больше греться из-за не полного открытия, но, это "зло", как мне кажется будет меньшим, чем плюс от более высокого интервала для защиты затвора.
К тому же, существуют отличные DC-DC модули HiLink с выходом на 15В, как раз для фантомного питания верхнего ключа модулятора, то есть, чтобы не мотать самодельный транс и отказаться от этого узла. Плюс у этого модуля есть функция вкл/выкл, на которой, думаю можно будет реализовать защиту по току.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Июл-13, 19:10 |
| |
| |
| Пряник | Дата: Суббота, 2024-Июл-13, 20:03 | Сообщение # 15 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 230
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Этот ВЧ звон через ёмкость затвор-анод попадал на затвор и напряжение на затворе подходило к опасному, пороговому значению.
Цитата kotrad78 ( ) А вот в модуляторе, в нижнем плече наоборот, нужно выбирать карбид-кремниевый диод Шоттки с как можно меньшей ёмкостью.
Цитата kotrad78 ( ) подумываю снизить питающее напряжение затворов и в модуляторе и передатчике с +18В до +15В.
использовал десятки наименований, и даже по 10 шт не покупаю, в основном
это 30, 50 , 100 шт.Цитата kotrad7820263Цитата kotrad78 ( ) отличные DC-DC модули HiLink с выходом на 15В |
| |
| |
|
