|
АМ модулятор класс Д на дискретных элементах
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Июн-25, 12:27 | Сообщение # 1 |
 просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3291
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
|
| |
| |
| valerzar1961 | Дата: Пятница, 2024-Авг-02, 09:41 | Сообщение # 31 |
 практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 113
Статус: Offline
| Цитата raketayudin (  ) сделать сегодня что нибудь полезное - запостить информацию на форуме. |
| |
| |
| shwonder | Дата: Пятница, 2024-Авг-02, 10:01 | Сообщение # 32 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3291
Статус: Offline
| Цитата raketayudin ( ) Устранение ошибки трассировки на плате.
ждем шаги 4, 5 , 6 , 7 , 8 , 9 и 10.
|
| |
| |
| raketayudin | Дата: Суббота, 2024-Авг-03, 01:36 | Сообщение # 33 |
 опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) ждем шаги 4, 5 , 6 , 7 , 8 , 9 и 10. 
Рис. 1.
Сейчас процесс сборки выглядит так (Рис. 1.)
Отверстия под разъем оказались малы, ножки разъема вставляются с большим усилием.
Так как нет переходных падов на слой "TOP" платы, просто рассверлю отверстия разъема под 1мм.
 
Рис. 2. Рис. 3.
Так выглядит сторона "bottom" (Рис. 2.) уже с исправлениями печатных проводников около 4 ножки микросхемы 74HC4060.
Отмечены контрольные точки.
Для окончательной сборки узла "генератор" (Рис. 3.) нужно найти недостающие детали, которые где-то лежат в коробках, или сходить купить в ларьке на базаре.
22 пФ
220 пФ
47 нФ
680 кОм
кварцевый резонатор 8 МГц.
Цитата valerzar1961 ( ) давно не было видно, с возвращением!
Приветствую!
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Понедельник, 2024-Авг-05, 11:57 | Сообщение # 34 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3291
Статус: Offline
| По просьбе трудящихся выкладываю схему с бОльшим 300dpi разрешением и некоторыми корректировками по результатам работы.
Изменения в основном касаются номиналов элементов.
|
| |
| |
| raketayudin | Дата: Понедельник, 2024-Авг-05, 22:09 | Сообщение # 35 |
|
опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| Спасибо. Схема читается отлично!
Сегодня при поддержке друга собрал узел с генератором 74HC4060 (Рис.1.). Выходной частотой 125кГц. Потребление около 20 мА.
Осциллограмма в контрольной точке "osc out" (Рис.2.)
Схема (Рис. 3) работает стабильно. Я использовал местами чуть другие номиналы деталей.
  
Рис. 1. Рис. 2. Рис. 3.
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Понедельник, 2024-Авг-05, 22:58 | Сообщение # 36 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| shwonder,
Давно смотрю на некоторые схемы сайта, а руки так и тянутся к клаве...
Постараюсь свои измышления выдать как можно в более мягкой форме, что бы не вызвать негативной реакции.
Схемотехника - как шахматная партия, может иметь кучу решений для выигрыша, но ведь хочется, что бы не просто
работало, а было грамотно и красиво реализовано.
Схема из: Сообщение # 34
Делитель R1, R11 задан неудачно.
Зачем нужно такое низкое R входа А1? Разве что уменьшить наводки на кабель длиной несколько метров к модулятору.
Кстати, его выходное около 1кОм, поэтому ненужных потерь даже в верхнем положении R10, сразу -6дБ. Зачем?
Если заменить R1 и R11 по 200кОм, а С4 на 0,1 мкФ, то избавляемся от не очень линейного и крайне ненадежного
электролита. Все параметры, кроме уменьшения потерь, остаются на месте.
---
С11, С14 - это лишь один из элементов фильтра от ВЧ наводок, второй элемент - это резистор (дроссель) включенный последовательно со входом.
Если рисовать С, тогда нужно и R или ни того, ни другого. Если R на одной части схемы а С на другой, теряется смысл фильтра.
---
При указанных номиналах ФНЧ на А2, частота среза всего около 3кГц.
Некоторые аж "пищат", хотят полосу в 6 кГц, поэтому для них С1 должен быть номиналом 15n
---
Микшер на А3 тоже не оптимален.
Тут кабель уж точно тянуть не нужно, к тому же усь инвертирующий, что по части внешних наводок - хорошо.
Универсальный AUX вход около +6дБ усиление, НЧ срез ниже 50Гц, микрофонный вход близко +12дБ усиления,
а вот НЧ срез около 3Гц . Зачем? Опять же электролит по входу. Зачем?
Я бы сделал вот так:
Усиления по обоим входам точно такое же.
----
Номинал С16 явно избыточен, даже если подстроечников на 5кОм (судя по их колл. на схеме) - целый лантух.
---
По поводу С2, С3, С9, С10.
Я бы убрал электролиты. При стабилизированном источнике питания - они не нужны.
Применять НЕ стабилизированное - кощунство.
Блокировка по ВЧ С2 и С10 да. R2, R9 по 100 Ом
---
Как-нибудь по свободе доберусь до схемы модулятора, там просто колондайк. 
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Авг-06, 10:50 | Сообщение # 37 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3291
Статус: Offline
| Цитата olegby3838 ( ) Зачем нужно такое низкое R входа А1? Разве что уменьшить наводки на кабель длиной несколько метров к модулятору.
Цитата olegby3838 ( ) то избавляемся от не очень линейного и крайне ненадежного электролита.
Цитата olegby3838 ( ) Если рисовать С, тогда нужно и R или ни того, ни другого. Если R на одной части схемы а С на другой, теряется смысл фильтра.
Цитата olegby3838 ( ) При указанных номиналах ФНЧ на А2, частота среза всего около 3кГц.
Цитата olegby3838 ( ) Микшер на А3 тоже не оптимален. |
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Авг-06, 10:51 | Сообщение # 38 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3291
Статус: Offline
| Номинал С16 явно избыточен, даже если подстроечников на 5кОм (судя по их колл. на схеме) - целый лантух.
этот конденсатор играет роль , что то типа мягкого старта, т.е. ври
включении "передача" напряжение на выходе модулятора за пол секунды
выходит на нужный уровень. По результатам экскрементов - можно уменьшить
до 100 мкф, а то и вовсе поставить 10 мкф.
Но первоначально я нарисовал так, а что ставить - это уже личное дело каждого.
Про "лантух" по своему опыту я стараюсь использовать однотипные детали
одного номинала, так проще, открыл одну коробочку и впаял сколько надо.
Цитата olegby3838 () Я бы убрал электролиты. При стабилизированном источнике питания - они не нужны. Применять НЕ стабилизированное - кощунство.
Блокировка по ВЧ С2 и С10 да. R2, R9 по 100 Ом
раньше, все какие то контроллеры для питания и т.д. Поэтому и
постарался натыкать , что б не получить завязок и наводок. Можно то же
не паять, но это у меня, а если вдруг кто то захочет повторить , и у
него будут наводки или еще что то ? Тут принцип как "каша-масло".
Цитата olegby3838 () Как-нибудь по свободе доберусь до схемы модулятора, там просто колондайк.
концертного применения, и микрофоны и обработка звука. Это отдельная
большая тема, считается , что людей понимающих в этой области много , я
мне удобнее заниматься узлами которые ближе к антенне. Хотя и есть
отдельные поползновения.
Я всегда рад любому участию, особенно если оно с пониманием и осознанное.
Тяжело заниматься одному всеми вопросами. Даже если человек просто повторит,
укажет на ошибки, или мы их вместе выявим - и то уже помощь.
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Вторник, 2024-Авг-06, 14:40 | Сообщение # 39 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| 1. У любой боязни должны быть разумные пределы и, главное, обоснования.
Сигнал с модулятора после диодного ограничителя, таки не вход динамического микрофона с длинным
несимметричным шнуром. Я не зря это упомянул.
Оба узла, платы, блока, находятся если не в одной коробке, так в соседних. Микшер, так точно рядом.
RC развязка на каждом шагу.
Наводки на все это хозяйство, можно загнать внутрь разве что напольным вентилятором
при открытой крышке корпуса.
2. Не у всех же есть керамика, кто-то поставит К50-6, бакинского завода с колбой в логотипе. 
Зато неполярные 0,1_0,47 мкФ без проблем. R1,R11 по 100кОм - С4 0,22 (если по 47кОм - 0,47)
Да и 6дБ бессмысленных потерь на дороге не валяются.
Это к вопросу о схемной красоте.
3. В такого типа ФНЧ, спада плавного не бывает.
Из опыта знаю, что 3_4 кГц для хорошего сигнала с микрофона, вполне достаточно.
Выше в голосе практически ничего нет, но матерые АМщики ждут большего.
4.В модуляторе https://radiorubka.at.ua/_fr/2/1231049.jpg уже есть ДВА ФНЧ, зачем нужен третий,
ведь полоса и гармошки от ограничителя уже отрезаны? Скорректировать АчХ можно там же.
Там есть нормирующий усь, который КТ7. Поднять до нужного усиление, тогда страх перед наводками и
соответственно требования по развязке и экранировке будут намного меньше.
5. Про каша-масло, еще раэ.
От наводок стоят блокировочные емкости, а электролиты от пульсаций. Откуда они там возьмутся?
Даже R2, R9 по идее не нужны.
Отсутствие лишних, необоснованных элементов, это не столько экономия, сколько красота схемы.
6. Вчера вечером дома решил устроить себе отдых, за рюмкой чая. А так некогда, ложусь только к полночи...
Занимаюсь "проектом по авто", так сейчас модно говорить. А тут еще стиралка накрылась,
потратил пол выходного, пока добирался до подшипников барабана. Посмотрел на общее состояние, прикинул,
плюнул, поехал и купил другую.
Все время...
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Вторник, 2024-Авг-06, 17:10 | Сообщение # 40 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3291
Статус: Offline
| Цитата olegby3838 ( ) Даже R2, R9 по идее не нужны.
я по принципу - можно и не ставить, или перемычка. Хуже когда надо шкрябать печатку.
Цитата olegby3838 ( ) Наводки на все это хозяйство, можно загнать внутрь разве что напольным вентиляторомпри открытой крышке корпуса.
Что сказала монашка , надевая на свечку презерватив ?
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Авг-06, 17:36 | Сообщение # 41 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 609
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) По просьбе трудящихся выкладываю схему
А можно вас попросить сделать некоторые замеры в цепях защиты?
1. Какое напряжение на катоде D5 в нормальном режиме работы?
2. Какое напряжение на катоде D5 в момент срабатывания защиты по току?
Этот узел правильно нарисован, ошибок нет? Может быть катод D5 должен подключаться к коллектору Q4?
Смотрите, смоделировал эту схему:
Возможно это огрехи работы программы, но, когда диод D1 подключён катодом к светодиоду, как у вас, примерно через 10 сек работы происходит ложное срабатывание триггера. Но, не это главное. Главное то, что при таком подключении, на аноде D1 амплитуда ШИМ сигнала 12В при срабатывании защиты падает только до 6В, это видно на осциллографе.
То есть, если будет стоять какой-то драйвер далее, он может продолжить работать, т.к. некоторые драйверы вообще от 3В на входе нормально работают.
А вот если подключить катод диода D1 к коллектору Q1, то и ложного срабатывания нет, и в случае правильного срабатывания, напряжение ШИМ на аноде D1 падает до 0.5В. Что гарантированно прекратить работу любого драйвера.
Что думаете?
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2024-Авг-06, 18:20 |
| |
| |
| Пряник | Дата: Вторник, 2024-Авг-06, 20:15 | Сообщение # 42 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 230
Статус: Offline
| Сверил с печаткой, все так как на схеме. Срабатывает четко без проблем. Хотя, вы правы, может диод лучше к коллектору. Этот узел я давно успешно применяю, поэтому как то и не думал над этим. Если бы появились проблемы, то да, поцепил бы к коллектору. Счас на столе другое устройство, а немного позже вернусь к модулятору и попробую ваше предложение.
В дальнейшем 2н7000 можно не ставить, я его поставил на всякий случай, всегда можно заменить перемычкой. Это для правильного старта.
Сообщение отредактировал Пряник - Вторник, 2024-Авг-06, 20:20 |
| |
| |
| raketayudin | Дата: Суббота, 2024-Авг-10, 00:52 | Сообщение # 43 |
|
опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| Продолжаю сборку модулятора класса Д на дискретных компонентах.
В это день, был собран узел с интегратором на половинке микросхемы ОУ NE5532 в корпусе типа DIP-8 видно справа на фото (Рис.1.).
Осциллограмма в контрольной точке "inter out" (Рис.2.) Первая ножка ОУ. Довольно неплохо получилось.
  
Рис.1. Рис.2. Рис.3.
Вторая половинка ОУ на плате не используется (не разведена) (Рис.3. половинка указана ниже). Ножки второй половинки 5,6,7 никуда не подключены.
Интегратор подключен к питанию 12 В и потребляет 6 мА - при не подключенных (не задействованных) ножках 5,6,7.
Так, вот, лазая осциллографом по ножкам МС после сборки схемы, было замечено на 7 ножке (это выход) беспорядочный сигнал похожий на меандр с произвольной частотой переключения. Хмм. Нужно разобраться - подумал я.
Было решено отключить "заглушить" неиспользуемый ОУ, так сказать утилизировать.
Первое что я сделал, по памяти соединил выход с инвертирующим входом "-", а вход "+" прикрутил к земле - общей шине.
И что? потребление ОУ выросло с 6 мА до 23 мА - ОГО! Думаю - наверное перепутал входы. Перевернул, инвертирующий "-" к земле, а выход на вход "+".... теперь потребление 58 мА - хаха, но теперь точно неправильно. В итоге неиспользуемый ОУ оставил не подключенным. Я знаю что это неправильно, но выше я сделал все что знал. Что подскажите еще?
Номиналы компонентов схемы соответствуют за паяным мной на плате!
Позиционные номера случайны и в дальнейшем могут отличатся от ранее приведенных схем.
|
| |
| |
| raketayudin | Дата: Воскресенье, 2024-Авг-11, 00:50 | Сообщение # 44 |
|
опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| Продолжаю сборку.
- что же делать с неиспользуемым ОУ?
Нужно убедится, что входы соответствуют всем входным требованиям, включая диапазон входного синфазного сигнала и максимальное дифференциальное входное напряжение. Не соединять входы вместе. Добавить отрицательную обратную связь для стабильности. Настроить напряжение выхода в пределах рабочего диапазона, чтобы избежать насыщение ОУ, подав на неинвертированный вход напряжение с резистивного делителя.
Проще говоря поместить ОУ в пределы рабочего участка.
Схема (Рис.1.) надежно отключит "заглушит" неиспользуемый ОУ.
  
Рис.1. Рис.2. Рис.3.
И так. Я продвинулся до узла с компаратором и входного пред усилителя (Рис.2.).
Судя по осциллограмме (Рис.3.) в контрольной точке "PWM OUT" все нормально, амплитуда около 12 В как и само питание компаратора.
Ширина импульса выставлена примерно на 50% длительности, с помощью резистора "R-установка уровня несущей".
Кстати за место того, чтобы заглушить вторую половинку ОУ, я использовал его как предусилитель по НЧ и вполне успешно.
Уже получен первый широтноимпульсно модулированый сигнал с компаратора на наушник
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Воскресенье, 2024-Авг-11, 16:24 | Сообщение # 45 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Цитата raketayudin ( ) Перевернул, инвертирующий "-" к земле, а выход на вход "+"
Супер!
Круче только было бы прямой на + , а выход на общий.
Тогда ток был бы максимальный, если б не сгорел токовый датчик в верхнем плече.
Можно было инвертирующий подключить на выход - и ВСЕ.
Прямой в воздухе, т.к. оба входа притянуты диодами, нет никаких проблем со статикой, надежностью, током.
Цитата raketayudin ( ) использовал его как предусилитель по НЧ |
| |
| |
|
