|
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-Авг-21, 10:03 | Сообщение # 76 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| думаю, что не правильно для уменьшения амплитуды пилы уменьшать сопротивление в обратной связи. Для уменьшения амплитуды или увеличить емкость в ОС, или увеличить резистор на входе, т.е. увеличить постоянную времени интегратора.
Та и я не понимаю, зачем так делать. Я наоборот стремился получить макс амплитуду, для большей помехоустойчивости.
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Среда, 2024-Авг-21, 11:59 | Сообщение # 77 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Для меня абсолютно не принципиально, как НЕМНОГО уменьшить пилу.
Интересно, а почему неправильно?
Цитата shwonder (  ) не понимаю, зачем так делать
Здесь: https://radiorubka.at.ua/_fr/2/1119984.jpg этого запаса нет.
Цитата shwonder ( ) стремился получить макс амплитуду, для большей помехоустойчивости
Это фобия 
Я уже не цепляюсь к куче лишних RC цепочек (как бы фильтров) , но разницы в помехозащищенности при 5 или 6 Вольт
амплитудах, при очень низком, десятки Ом R выхода, предыдущих каскадов (это надо учитывать), не будет НИКАКОЙ.
Даже на макетной платке с ее нерациональной длиной проводников и без экранировки, не говоря уже о нормальной ПП.
-----------------
P.S.
Вот в этом аппарате с чутьем менее мкВ, стоит импульсный БП от компа (доработанный),
и ничего с него не лезет, даже при открытым корпусе и без подключенной антенны.
Это информация к размышлению 
Сообщение отредактировал olegby3838 - Среда, 2024-Авг-21, 12:03 |
| |
| |
| raketayudin | Дата: Воскресенье, 2024-Сен-01, 02:23 | Сообщение # 78 |
 опытный
Группа: Модераторы
Сообщений: 586
Статус: Offline
| Просто экспериментировал.
Добавил обратную связь по току которая влияет на ширину управляющего импульса подводящего к драйверу.
На обсуждение.
Только не кидайте в меня кирпичами - шутка ) Понятное дело это не панацея и от падающих отверток на схему не спасет.
Важно чтобы "ДТ" был сфазирован как схеме, иначе будет отставание на 90 градусов - тогда смысла в защите нет.
Да да, на ранних схемах от меня, ДТ был включен по другому.
|
| |
| |
| shwonder | Дата: Понедельник, 2024-Сен-02, 12:15 | Сообщение # 79 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| закралась мысль о упрощении модулятора.
На самом деле , формирователь пилы можно сделать на одном ОУ.
Схема известная, с известными недостатками, я ее сделал. Мне сильно не понравилась сигнал на выходе.
Вот так оно выглядит :
есть варианты на двух ОУ, один - интегратор , второй - компаратор. Пила значительно лучше, но захотелось почти идеальной.
И интергратор и компаратор на ОУ не5532. Частота порядка 100 кгц , и на этой частоте компаратор из 5532 неважный.
Вот что получил :
тут частота порядка 150 кгц, если понизить до 100 то вполне работоспособно.
Проблема - выход компаратора сильно пологий для получения красивой пилы.
Принял решение - в качестве компаратора поставить компаратор, лм311 , он совсем не дорогой, валяется на каждом углу.
вот получил , частота 107 кгц.
такой результат меня вполне устраивает.
Из недостатков- частота зависит от номиналов 3х резисторов и конденсатора интегратора.
за то не мс 4060 и кварца.
Поставил выходной компаратор , лм311, и все работает красиво (на картинке).
пока схема такая, дальше будет продолжаться.
по моим прикидкам этот вариант ШИМ ничуть не хуже пред идущего, но несколько демократичнее в элементной базе.
Дальше будет драйвер 2110 , и разные варианты силового выхода. Это или два транзистора , для передатчиков небольшой мощности , до 100вт. Или транзистор-диод, для более мощных передатчиков.
Работы по этому варианту продолжаются.
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Вторник, 2024-Сен-03, 20:56 | Сообщение # 80 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| shwonder,
Хорошее решение, мне нравится!
А чего в схему не внести уже выложенное небольшое изменение?
Вынести "регулятор постоянки" на выход НЧ предусилителя.
Кроме повышения точности (плавности), в 5,68 раза  исключается малейший дрейф ОУ.
Зачем он нужен? Примерно так:
Я сегодня на работе смоделировал начальную схему, все работает с минимальными уточнениями.
В основном это касается частоты генерации.
Большой запас по усилению LM311, позволяет абсолютно без ухудшения работы, уменьшить уровень треугольников в 2 раза.
А это позволяет одновременно уменьшить уровень НЧ сигнала на прямом входе компаратора, тоже в 2 раза,
т.е всего до 2_2,5В рр.
Зачем тогда нужен ОУ А2? Его можно совсем выкинуть. Такой уровень НЧ обеспечит самый детский МУ...
Примерно так:
Куда девать 2й, лишний ОУ в NE5532 я выдам чуть позже.
Был так же опробован вариант замены А3 на компаратор LM311, если все равно валяется на каждом углу...
Большой разницы в модели не увидел, но в любом случае не хуже.
Схема модели осталась на работе.
Сообщение отредактировал olegby3838 - Вторник, 2024-Сен-03, 20:59 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Сен-03, 21:29 | Сообщение # 81 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата olegby3838 ( ) Примерно так:
Цепочка С3 + R7. 22мкф + 3.3кОм. Сколько времени в мс потребуется после подачи питания, чтобы на С3 напряжение с 0В поднялось до U/2?
Ведь нам сначала нужно "включить" передатчик, чтобы он был "готов" принять напряжение с модулятора, то есть, чтобы его сопротивление было готово к приёму питания, и только потом уже сам модулятор. Не будет ли эта цепочка с электролитом иметь слишком большое время задержки для нормальной работы ОУ?
Не помню уже кто, но, меня кто-то учил делать U/2 для ОУ при однополярном питании по такой схеме:
Если питание 5В, то делитель по 1кОм, если 12В, то по 2кОм. Фильтрующего кондёра в 100нф - за глаза достаточно, чтобы на 100% очистить ВЧ наводки. Само собой, это имеется в виду, если схема запитана от импульсного источника питания, где нет фона 100Гц.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Сен-03, 21:42 | Сообщение # 82 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Цепочка С3 + R7. 22мкф + 3.3кОм. Сколько времени в мс потребуется после подачи питания, чтобы на С3 напряжение с 0В поднялось до U/2?
160мС
Если же сделать 2кОм и 100нф, то 500мкС
|
| |
| |
| Пряник | Дата: Среда, 2024-Сен-04, 20:53 | Сообщение # 83 |
|
знающий
Группа: Проверенные
Сообщений: 230
Статус: Offline
| Ролик про модулятор, и про работу защиты от КЗ.
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Понедельник, 2024-Сен-09, 11:33 | Сообщение # 84 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Пряник,
Посмотрел на работу защиты от КЗ. ИМХО, неверная стратегия по свой сути.
Для защиты от КЗ, достаточно в блок питания поставить шунт, снимать с него сигнал блокировки.
Зачем тогда весь этот огород? Этот или аналогичный с Тр. ВЧ тока
Эта схема может и должна отслеживать перегрузку ВК. Именно перегрузку, когда ограничение (как на видео) превышает (на вскидку) 30_35%
от нормального сигнала. Именно в этом ее задача. Загорелся красный светодиод на передней панели - перекачка, уменьшай НЧ сигнал.
Перегрузка по ФНЧ (случайно не тот включил), по АФУ (не та ант. или короткое в разъеме, в кабеле) так же будут отслеживаться.
А защита от КЗ должна стоять в любом нормальном БП по умолчанию.
Сообщение отредактировал olegby3838 - Понедельник, 2024-Сен-09, 11:38 |
| |
| |
| shwonder | Дата: Понедельник, 2024-Сен-09, 12:34 | Сообщение # 85 |
|
просветленный
Группа: Модераторы
Сообщений: 3290
Статус: Offline
| Цитата olegby3838 ( ) Для защиты от КЗ, достаточно в блок питания поставить шунт, снимать с него сигнал блокировки.Зачем тогда весь этот огород? Этот или аналогичный с Тр. ВЧ тока
За последние 10 лет у меня были разные варианты защит, и вариант на схеме (на моей) меня полностью устраивает.
А вот блок питания не всегда имеет защиту, с последним передатчиком это просто трансформатор ТС250 + мост + электролит + предохренитель.
Цитата olegby3838 ( ) А защита от КЗ должна стоять в любом нормальном БП по умолчанию. |
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Вторник, 2024-Сен-10, 15:13 | Сообщение # 86 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) не только от КЗ, а и от перегрузки
Это само собой...
Очень удобен стаб с падающей характеристикой.
Т.е. до какого-то установленного по желанию тока, он держит, а по превышению резко падает.
При этом не нужны никакие датчики тока, шунты и прочее.
Например, вот такой. Он на 14В
При нагрузке 1А - 14,011В , при 14А -13,8В . Ток КЗ около 2А. Зависит от R2 в большей степени. Чем больше R - тем меньше ток КЗ.
Составник Q1 можно сделать дискретный из 2х подходящих по току транзисторов. Например: КТ819 и КТ815, между базой эмиттером первого R= 470Ом_1кОм
Корпус транзистора и сборки сидит на общем провода, без прокладки, что удобно для монтажа теплоотвода.
Т.к. рег. транзистор включен по схеме с ОЭ, то падение напряжения на нем минимальны. Не ЛОВ ДРОП. конечно, но по сравнению с ОК.
От типа стабилитрона и делителя R1, R3 зависит напряжение на выходе. Запуск стаба, особенно под нагрузкой, от номинала R2.
Его очень удобно выставить временно отключив коллектор Q6 при небольшой нагрузке, с пол Ампера.
Напряжение на выходе должно быть примерно 0.5U стабилизации. Номинал R2 зависит от Бэты составника.
На мой взгляд у схемы только 1 небольшой минус - есть зависимость тока КЗ от входного напряжения.
По такому же принципу прикинул стаб на 60В для вых каскада.
При нагрузке 1А - 61,016В, при 10А - 60, 961В Разумеется, это при хорошем источнике.
Ток КЗ - 1,22А.
Все настргойки аналогичны стабу на 14В.
Такие стабы не панацея, но все же очень удобны.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Сен-10, 19:41 | Сообщение # 87 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата olegby3838 ( ) На мой взгляд у схемы только 1 небольшой минус
На второй схеме на транзисторах выделяется по 60Вт в тепло?
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Вторник, 2024-Сен-10, 21:47 | Сообщение # 88 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Разумеется, КПД никто не отменял, НО... это если на его вход подать СТАБИЛЬНЫЕ 80В.
В реальном БП на обмотках транса, диодах, емкостях фильтра, будет обязательно просадка при 6 Амперах.
Так вот, если эта самая просадка уменьшит напряжение на входе стаба с 80В до 65В, то рассеиваться будет всего лишь по 15Вт на один транзистор.
Ровно столько же, сколько при 3А и соответственно меньшей просадке до 70В.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2024-Сен-11, 03:07 | Сообщение # 89 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| olegby3838, на дворе 2024-й год, биполярные транзисторы, в т.ч. и составные, наверное уже никто больше не применяет в таких цепях. Попробуйте разработать схему защиты на полевых транзисторах. Вместо 60Вт тепла, на них будет выделяться 4Вт тепла.
|
| |
| |
| olegby3838 | Дата: Среда, 2024-Сен-11, 06:56 | Сообщение # 90 |
|
практикующий
Группа: Пользователи
Сообщений: 135
Статус: Offline
| Вот живой пример очередного заблуждения.
КПД никто не отменял!!!
4W будет рассеиваться, когда ПТ открыт "до гвоздя". А разве в стабилизаторе он всегда открыт полностью?
Это не более, чем частный случай такого состояния.
Моделировщик, это инструмент, которым нужно еще уметь пользоваться + знание предмета.
А слабо параллельно нагрузке подключить Вольтметр и приоткрыть Q2 так, что бы получить на ней 60В,
также, как здесь: https://radiorubka.at.ua/_fr/2/0941804.jpg
Это же схема стабилизатора, а не просто ключ.
Так сколько будет на нем рассеиваться ?
Для нетерпеливых - ток в нагрузке 6А, падение на Q2 20В 6 х 20 =
|
| |
| |
|
