PWM erősítő I. - A PWM modulátor áramkör 3

Nem voltam elégedett a korábbi esetekben a komparátor előtti háromszögjellel, mert kétségtelen hogy vannak benne olyan hibák, amelyek hatással vannak a visszaalakított kimenő jelre is. Ettől függetlenül egy kis alakítás sokat javított a helyzeten, amivel akár elégedett is lehetnék. A háromszögjel mégsem volt tökéletes, kipróbáltam ezért egy más jellegű kapcsolást.

Az új áramkör nagyon egyszerű, sima CMOS oszcillátor, egy olyan stabil fajta ami kibír igen kis kapacitásokat is stabil működés mellett. Az áramkör amilyen egyszerű olyan szép kimeneti jeleket produkál, a frekvenciáját igen könnyű szabályozni, a kitöltési tényezője mindig 50%, 15V is lehet a négyszögjel ha kell amiben bőven van tartalék. A frekvenciája messze átlépheti a 10MHz-es is akár.

 A piros a CMOS áramkör négyszögjele, a zöld a háromszögjel.

 A háromszögjel (és a négyszögjel is) minden szempontból szebb mint az analóg áramkör esetében.

Az áramkör maga ennyire egyszerű, a két ellenállás között 10X legyen a különbség, a kondenzátor egészen kis érték is lehet ha kell. Jelenleg a frekvencia 260 kHz, nem ingadozik, teljesen stabil.

Ez a fenti ideális állapot sajnos csak addig tart, amíg az egyszerű áramkör háromszög jelét rá nem kötjük a komparátorra, ekkor a helyzet sokkal rosszabb lesz mint az analóg áramkör esetében volt:

 a négyszögjel stabil marad, de a háromszögjel használhatatlanná romlik, ha rákapcsoljuk a komparátorra a szimulátorban.

 A használhatatlanná vált háromszögjel közelről.

Pedig nem történt más csak annyi, hogy az oszcillátort rákötöttem a komparátorra.

A fenti problémát rövid bénázás után sikerült megoldani, amit lehet hogy a paraméterek állítgatásával is ki lehetett volna küszöbölni. Nekem fura hogy így állt vissza a rend, de visszaállt és az a lényeg:

Az áramkörön annyi módosítás történt, hogy külön DC feszültségforrást kapott a komparátor. A nagyon kellemetlen a problémában az, hogyha külön feszültségforrást is kap az alkatrész, de a közös nullát használjuk, akkor sem lesz jó:

Nem sokáig örülhettem. A külön tápforrással az egész áramkör nem működött, külön megvolt háromszög négyszög és szinusz jelem, de a komparátor így nem működött. Ha összekötöttem a nullákat, akkor pedig újra szétesett a háromszögjel ez a megoldás tehát az egészre nem alkalmazható:

Egyelőre sajnos erre nem tudtam megoldást találni a szimulátorban, de kíváncsi lennék a valóságban is ennyire rossz lenne a helyzet. Érdekes, mert a tápegység nincs benne a szimulációban, és az illetve annak bekötése befolyásolhatja egy ilyen áramkör végeredményét. A szimuláció mindenképpen használhatatlan, pedig az eredeti háromszögjel az oszcillátor résszel sokkal egyszerűbb és jobb mint az analóg kísérelteim.

Eladó maradék áramköreim

A korábbi rackes erősítőm szétszedéséből és a próba/prototípus panelek maradékából van pár eladó üres panelem, és összerakott, működő áramköröm. Nem adok meg árakat, írjatok ha kell valami, azzal együtt hogy nektek mennyit érne meg amire szükségetek lenne. Irreálisan alacsony áron nem adom őket, de nincs kedvem azon gondolkozni mennyi ezek piaci értéke. Akinek tehát kell valami írjon bátran.

Üres panelek:

Toroid lágyindító (softstart):

Toroid trafóhoz lágyindító. Itt a képen össze van rakva, de az összerakott panelemet felhasználtam, már csak 1 db van üresen, amibe alkatrészek kellenek. Szupermegbízható, egyoldalas, egyszerű áramkör. Ezzel együtt ezen 230V is van, vigyázni kell vele.

Tápegység végfokhoz:

Ebből is csak 1 darab van, az is üresen. Tápegység végfokhoz ami nem stabilizált tehát annyit bír amennyit a kondenzátorok. A Gratz áramkör nem a panelben van, hanem ki van vezetve csatlakozókra, azért, hogy a gratz maga hűtőbordára szerelhető legyen mint itt:

Van a panelen még egy nem stabilizált, de kisebb beépített gratz-el egyenirányított táp LED-ek, ventilátorok, relék vezérléséhez. Ez is attól függ milyen feszültséget kap a trafóról, lehet 12 vagy 24V is.

Szimmetrikus stabilizált tápegység előerősítőkhöz:

Kétoldalas, nagyon pontos panel, szimmetrikus, LM317/337-es stabilizátorokhoz, a határokon belül bármilyen +/- feszültségekre. Egyszerű összerakni, 1 db van belőle.

Mikrofon előerősítő:

Igen jó minőségű mikrofon előerősítő, szimmetrikus bemenet, 1000x-es erősítés, nem gerjed, nem zajos, igen jó dinamika, viszonylag egyszerű. INA217-es IC-vel működik. Panelbe építhető gain és volume potméterekkel. Prototípus panel, 1 db van belőle, és nem is lesz belőle több. Teljesen jó. Megvan még maga a prototípus is összerakva, ez is tökéletes, ha kell valakinek alkatrészekkel együtt odaadom. Bejegyzés erről a prototípusról.

4 csatornás keverő, 2 kimenettel:

Nagyon pontos, kétoldalas, solder mask-os panel. 4 audio bemenet, 2 kimenet. Az egyik TPA6120 fejhallgató a másik sima line out. Ez az áramkör leírása.

Fejhallgató erősítő TPA6120-al:

Fejhallgató erősítő, az egyik legjobb minőségű IC-vel. Pontos, könnyen szerelhető, 2 oldalas kicsi panel. Az IC SMD de nem vészes a forrasztása. Az IC-t itthon is lehet kapni. A panelben van 6.3-as Jack kimenet, és stereo hangerő potméter. A többi csatlakozókra van kivezetve. +/- 15V kell neki, az IC a panel aljára van szerelve, érdemes hűtőfelületre csavarozni. Leírás.

Ebből van 4 db összerakva, kipróbálva:

IC-s előerősítő hangszerhez:

Kétoldalas, könnyen összerakható előfok, bemenet, hangerő, és nem torzítós gain potméter a panelen, kb 100x-os erősítésre képes, dual opamp kell hozzá. 1 db van belőle, összerakva nincs. Leírás.

Hangszóróvédelem UPC1237-el:

Hangszóróvédelem 1 db olcsó itthon is kapható IC-vel. UPC1237, koppanásgátló, egyenfeszültség védelem, erre a panelre 5 csatornát lehet felfűzni, utólag is könnyedén beépíthető. Példa.

Kapcsolópanel:

Ebbe a panelbe 3 db kétállású két áramkörös kapcsolót lehet beforrasztani, azok alul L alakú csatlakozósorral kapcsolódhatnak egy "alaplapba" derékszögbe állítva. Van belőle több, mert nagyon kicsi és egy panelre több is felfért. Példa.

Remek HI-FI előerősítő:

Stereo előerősítő, 2 db single op-amp IC-vel. A panelben 6.3-as Jack bemenet, gain és hangerő potméternek van hely, a több csatlakozós megoldás. egyszerű de igen jó áramkör, hangszerhez is, kb 100x-os erősítés, de ez műveleti erősítőtől is függ. Leírás.

jFET előfok gitárhoz:

Gitárhoz igen kellemes hangú Dual-jFET előfok, jack bemenettel, hangerő és nem torzítós gain potméterrel, stereo. Kb 4-5x-ös erősítésre képes, gitárhoz bőven elég, nagyon egyszerű, stabil áramkör. Leírás.

4x200W végfok gitárhoz, énekhez:

Így összerakva mint a képen, hűtőbordával, ventilátorral, 4 db 200W-os végfok 8 Ohm-ra gitárhoz, énekhez, billentyűhöz. TDA7294 hídba kapcsolva, nagyon stabil áramkör. 1 db van belőle, remek, stabil áramkör.

6 csatornás stereo keverő:

6 bemenetű keverő, minden bemeneten előfok, gain és hangerő potméterekkel, input jack-el. 2 bemeneten jFET, 4 bemeneten IC-s előfokok vannak. +/- 15V kell neki, 1 db van csak összerakva, nagyon egyszerű az egész, leírás sincs hozzá.

10 csatornás állandó jóságú hangszínállító:

10 csatornás hangszín, RANE másolat, állandó jóságú, stereo. A csatornák nem húzzák el egymást. A PCB relékkel kikapcsolható, illetve átkapcsolható az áramkör +/- 6dB és +/- 12dB-es emelés/vágás között. Szétszedhető, és egymás mellé tehető a két potméteres panel, de nekem csak így egymás alatt fért el. Nagyon jó áramkör. Ez az 1 db van, +/- 15V kell neki.
RANE állandó jóságú EQ

Mindenhez van kapcsolási rajz, de az egyszerűbb eseteknél segítek is.

Képek a fenti áramkörökhöz:

Alkatrészeire szedtem a korábbi erősítőt

Nagyon sokáig jól működő zenekari erősítőmet szedtem szét a napokban. A korábbi verzió továbbfejlesztése lesz a mostani, újabb cucc. Amit eddig használtam, majdnem 10 évig hibátlanul működött. Egyben volt stereo gitár és ének erősítő, 2 db rack dobozban. Az ének végfok később került bele a nagyobbik rack-ba. Eredetileg így nézett ki a cucc:

A tápegység:

Ez volt a tápegység, egy külön alacsonyabb rack-ben. Hűtőbordára szerelt 10A-es greatz, 1200VA toroid, lágyindító, tápegységek kis és nagyteljesítményű áramköröknek, elég rendesen túlméretezve minden, de én azt szeretem, mert úgy üzembiztos. A hátulján vannak a kimenetek, egy speakon a végfoknak, egy 5 pólusú csatlakozó pedig a többinek. 4 db speakon aljzat azért van még, hogy a végfok tápfeszültségét lehessen állítgatni, illetve itt a legelső egy teszt célokat szolgáló +/- 15V-os feszültség, ami beszerelés utáni első élesztés célját szolgálja. A toroidon 4x10, 4x15, 2x15, 1x18V-os feszültségek voltak, így mindenre alkalmas a trafó maga.

Ezt a tápot építettem át egy az egyben az új erősítő dobozába, kihagyva azt a lehetőséget, hogy változtatni tudjam a végfok tápfeszültségét, mert azt végül nem használtam semmire:

Az új tápegység végfoknak szánt feszültségei szintén egy 4 érintkezős speakon aljzattal csatlakoznak a fenti dobozhoz, ahol majd az áramkörök lesznek. A kisebb teljesítményű áramköröknek az 5 pólusú csatlakozón keresztül jut majd +/- 15V-os feszültség. A táp tehát lényegében készen van, a felső részbe viszont másféle erősítőket szánok, lásd majd később. Ez az átépítés nem került semmibe, minden megvolt hozzá készen a régi erősítőben.

Az erősítő rész:

A végfok és előfok áramkörök egy másik rack dobozban voltak, hiszen a táp mellett más semmi nem fért volna el:

Ez a rack kb így nézett ki, később annyival bővült, hogy egy dupla méretű hűtőbordára rákerült még egy olyan erősítő ami középen van benne. Az erősítőnek volt relés védelme, egy jFET/IC előerősítő jobb oldalt fent, mellette egy 6 csatornás keverő nagyrészt az éneknek, végül baloldalt fent egy 10 csatornás hangszínállító RANE másolat, állandó jóságú.

Ezeket az áramköröket már nem akarom felhasználni, ezért ha kell valakinek írjon.

4x200W végfok panel hűtőbordával, ventilátoros hűtéssel:

A végfok maga 2 db stereo áramkör, csatornánként hídba kapcsolt TDA7294-es áramkörökkel. Nagyon megbízható, stabil áramkörök, UPC1237-es hangszóróvédelemmel, ami koppanásgátló is egyben.

A hangszínállító:

10 csatornás stereo RANE hangszínállító áramkör, aktív szűrős, állandó jóságú, ami azt jelenti hogy a csatornák nem húzzák el egymást. Elég "látványos" a hatása. Ha elfér, egymás mellé is lehet szerelni a potméteres paneleket, nekem nem fért el csak így.

A keverő:

Keverő áramkör 6 stereo bemenettel, minden bemeneten előerősítővel, gain és hangerőállítóval. 2 előfok jFET-es, 4 pedig IC-s. A jFET jobb gitárhoz, az IC-s pedig sokkal nagyobbat erősít, de mikrofonhoz még kevés.

Ezt szedtem tehát szét, hogy mit akarok a mostani tetejébe szerelni az a következő post lesz.