Power Amplifier LM4702

Ciao Ragazzi!

Possiedo da diverso tempo il driver LM4702, ma a causa del diverso tempo da dedicarci per sfruttarlo al meglio lo riscoperto in questi giorni di allerte meteo...
Per chi non sa di cosa sto parlando, questo è il datasheet:
LM4702
Non un Op-Amp, come farebbe pensare il nome, ma un Driver molto ben costruito e adottabile in molte maniere.

In giro per il web non si trovano molte realizzazioni... tutto un po' vago, così mi son letto, oltre il datasheet, i due "Applicativi" della Texas:
AN-1645
AN-1490

Fortunatamente questo inglese tecnico lo mastico abbastanza bene   ... e ho stilato due schemi, uno l'alimentazione, l'altro il blocco amplificatore...seguendo un po' le varie diciture dei manuali.

Power Supply:


Forse la parte più facile? ..Dunque iniziamo da questa  


Trasformatore, uno solo per entrambi i canali, da 1000VA e 50V.
Segue un ponte da 35A, con in parallelo ad ogni suo diodo, un Ceramico da 0.1uF e 66mF per ramo di capacità.
Qua ho un problema...trovare cap da almeno 100V con 15/22/33mF di capacità e a prezzi abbordabili.
Questo giusto per evitarmi bancali di condensatori di bassa capacità


Amplificatore:
..E qua andiamo nel difficile...dai manuali svariate sono le possibilità di configurazione degli stadi finali, ognuna con i suoi pregi e difetti.

Provando a capirmi...

Questo è quanto ho dedotto dai manuali.

Prima di tutto ho provveduto a una piccola risorsa di energia (come solito farsi), vicina all'LM, composta da 2200uF per ramo e un poliestere da 0.1uF (nel disegno è errato l'elettrolitico).

Stadio di ingresso:
Classico condensatore di disaccopiamento (ovviamente polipropilene, anche se vedete un elettrolitico);
Le resistenze RI e RF settano il Gain:
1+(RF/RI)= 1+(6190/205) = 30V/V circa Il valore consigliato.

RI deve essere uguale a RIN, ugualmente anche RF = RS

Il Cap posto in parallelo a RS provvede da filtro passa alto, il valore non è critico e può variare tra 15 e 47pF.

Stadio del Bias:
Le due resistenze poste tra Emittore e Collettore settano il Bias, il Trimmer mi aiuta con la regolazione di fino.
Questi valori mi sono un poco dubbi...ma il trimmer usato come resistenza variabile dovrebbe darmi sicurezza sulla regolazione.

La resistenza RBG dovrebbe aiutare a ridurre la 2° armonica.

Stadio Finale:
..qua penso ci siano molte possibilità, forse anche per un classe A (?)
Ho scelto comunque quella illustrata nel datasheet (Source-Follower).

I resistori RG, quelli sul Gate, servono per evitare oscillazioni dei Mosfet. Si crea però anche un filtro passa basso che con un trimmer (invece che un resistore fisso) potrò settarlo ad un valore ottimale.


-TIP3055, in case TO247, comodo per il PCB.
-Idem per i Mosfet.

Dunque, ho provato a spiegarmi a livello teorico... Ed è a livello teorico che per adesso vorrei progettare questo ampli.

L'uso che ne farò non lo so, ma lo sfizio di costruirlo c'è...e dicono suoni anche molto bene
Spero che qualche buon'anima mi aiuti in questo progetto!
Grazie!

da dove hai estratto quel sistema di caps al ponte?sei sicuro sia giusto?O che abbia un senso come li hai piazzati,a prescindere dalla scelta personale di usarli o meno che è un'altra faccenda...Se proprio li vuoi usare te ne servono 3:uno all'arrivo dell'alternata da 10nF targa di tensione doppia di quella in uso,gli altri due (sempre da 10nF) uno tra una fase e il negativo l'altro tra l'altra fase e il positivo.(sempre tensione doppia)

Si, scusate ho dimenticato un collegamento!


Nel frattempo ho aggiunto il 10nF a monte.
I cap sono piazzati in parallelo ai diodi del ponte, uno per ogni diodo. Non è classico questo metodo?

MANU97 ha scritto:...Nel frattempo ho aggiunto il 10nF a monte.

Bene. Ora comincia a toglierlo.

MANU97 ha scritto:I cap sono piazzati in parallelo ai diodi del ponte, uno per ogni diodo. Non è classico questo metodo?

Amici,
realizzare una elettronica di bassa potenza come un pre, un piccolo ampli
per cuffia o qualcos'altro di simile tutto sommato è semplice e se anche si
và a fare qualche piccola fesseria, un copia-incolla-dalla-rete perchè "Così
fan tutti" i problemi possono essere piccoli e i danni pochi.

Quando si comincia a manegiare trasformatori da 1.000va, mi pare aver
letto, o oggetti che possono avere tensioni e potenze serie, beh le cose
cambiano alquanto e, per dirla tutta, bisogna saperle almeno fare benino.

I piccoli cap a ridosso del ponte che così tanto, pare, vanno oggi di moda
non vanno messi perchè "così fan tutti". Non è vero che fanno tutti così.
Anzi!

A parte il fatto che nello schema leggo già 0.1µF per C1 ~ C4 che, per
come sono messi, sono SEMPRE in serie-parallelo al secondario INTERO
del trasf. (voi li vedete sui diodi. Il trasf li vede così!) il loro valore è già
molto alto e a nulla serve appesantire ancora le cose con altri 10nF.

Porre queste capacità direttamente sui secondari dei T.A. NON è scritto da
nessuna parte che sia SEMPRE un bene.

Questo genere di accorgimenti vanno presi a ragion ben veduta ed in stretta
funzione del trasformatore stesso che si sta usando. Non è improbabile che
detti cond. peggiorino le cose allungando la persistenza della auto-oscillazione
parassita che si crea FRA IL TRASFORMATORE stesso ed i diodi rettificatori
all'atto dello spegnimento.

Già, proprio così. E' l'induttanza del trasformatore ad indurre lo spike sui diodi
ed è qui, non dopo il ponte, che il problema può essere affrontato.

E' qui che ci và un benedetto "snubber" CON resistore di dissipazione.

Prima o poi bisognerà affrontarlo questo discorso e svilopparlo a fondo.



Un Abracio!

Mi pare aver capito che si sia intorno a qualcosa come 176.000µF complessivi
di filtro.

Questa capacità ovviamente obbligherà ad addottare un circuito di "soft start"
data che, ammettendo di non danneggiare L'UNICO (!) ponte di diodi (si può
fare meglio. Perchè centomila cond. e... un solo ponte? Perchè, la corrente per
caricarli non passa da lì?), il magnetotermico di casa scatterà una accensione
si ed una no.

Sul circuito intorno al drive 4702 devo documentarmi. Qualcosa mi pare ricordare
pubblicata sulle pagine di Nuova Elettronica ma di tempo ne è passato.

P.s.:comunque nello schema manca ancora il rif. di massa al centro dei cond. di
filtro.


Un Abracio!

Grazie dell'intervento

Inizio con il modificare lo schema levando i cap sul ponte, aggiungendo un secondo ponte (dunque uno per ramo) e mettendo lo Snubber.
Di quest'ultimo ne ho soltanto sentito parlare, ma mai utilizzato e visto. Potresti aggiornarmi sull'argomento?

Sul "circuito intorno al 4702" c'è molto sui due link che ho postato e, sopratutto, sul "AN-1645"...se può essere d'aiuto.

P.S. Se riesco a prendere un oscillo potrò finalmente vedere i vari effetti dei condensatori sui diodi e molte altre cose...dunque, speriamo! Procederò così di conseguenza, e con sicurezza.

MANU97 ha scritto:Si, scusate ho dimenticato un collegamento!


Nel frattempo ho aggiunto il 10nF a monte.
I cap sono piazzati in parallelo ai diodi del ponte, uno per ogni diodo. Non è classico questo metodo?

Ci sono diversi metodi x smorzare la commutazione dei diodi al ponte,uno e' quello di circondarlo come hai fatto ora e lo vedi (spesso) negli shunt di salas,uno e' quello che ti avevo descritto di metterne 3 che e' un metodo che usavano negi ampli 70's per lo piu jap (forse un po demode'),un altro e' di metterci uno snubber,una rc dopo il ponte.Ognuno fa un po alla ''come gli piace'' o nelle sue convinzioni,altri non ci mettono nulla.Certo che se ci metti diodi veloci e cap da 0.100 probabilmente è meglio davvero non metterci nulla,perche' ora che il cap si ''prende'' il rumore di commutazione del diodo sta li fino a natale,percio si dovrebbero usare da 0.010 e con diodi non veloci visto che con le ns frequenze i diodi veloci servono a una beata....
La capacita' complessiva del circuito mi pare davvero un po esagerata

Ho dato uno sguardo agli A.N. indicati ed anche al Datasheet del 4702.

In effetti semplifica molto la realizzazione di un buon ampli almeno secondo il produttore.

Nelle AN si legge che la massima tensione per il bias che il chip gestisce è intorno ai 7V e
che la coppia finale I.R. 240/9240 è giusta al limite minimo di polarizzazione.

In pratica con questi finali la distorsioni di incrocio non sarà bassissima come invece con
le altre coppie.

Potendo, andrei su qualcosa di meglio tipo BUZ900/905 o gli immarcescibili K1058/J162.

Con questi ultimi è possibile semplificare il circuito eliminando del tutto il sensore di bias
TIP 3055 e lasciando solo il trimmer e la resist. di zoccolo in serie.

Basterà polarizzarli con 100~150mA ed il gioco è fatto. Sono fra i pochi Mos ad avere
coefficiente termico negativo.

Nel circuito il partitore di controreazione (RF1/RI1) è dimensionato con 6,19KΩ e 205Ω.

Per me sono valori eccessivamente bassi e se li "specchiamo" sull'ingresso portano ad
una impedenza, di ingresso appunto, di circa 6.5KΩ. Bassina anzicchenò.


Ps del... Ps: avevo scritto che mancava il riferimento di massa sui cond. dell'alim. ma
era questo schermo che non mi mostrava l'immagine per intero. Scusate.




Un Abracio!

@Manu

1) se metti dei polipropilene da 10uF ti occupano mezza pcb ti conviene andare su caps specifici da segnale tipo tantalio o roba similare magari piu moderna delle mie anticaglie che ho nel cassetto
2) rileggi cio' che hai scritto sul passa alto e ricordati che la reattanza capacitiva (leggi componente della impedenza) e' il risultato di un reciproco del prodotto tra la frequenza e la capacita' (e 6,28) quindi (essendo un reciproco) piu aumenta la frequenza piu.....(ci siamo capiti no?) Xc=1/2*Pgreco*F*C
Quando vedi un cap in parallelo al ''carico'' e' un passa basso,per questo laverai l'auto del tuo professore di elettronica 1 volta la settimana x un mese,e andrai a prendergli il caffe' (senza sputarci dentro,nel tragitto)
3) poi mi spieghi come metterai in classe A il finale di sto buccindoro che qualche curiosita' ce l'ho anche io

Grazie delle risposte ragazzi!

Dunque, la capacità è alta sì, per evitarmi il ronzio in uscita ne basterebbe anche molta meno. Però ho pensato, essendo un AB, ci voglia un alimentazione che non si "sbilanci" anche nei momenti di forti transienti e picchi musicali...anche se dubito che lo spremerò al massimo della potenza

Polipropilene di quelle capacità ne ho usato, Maurì, nell'LM4780 ci sono due 22uF in verticale grossi ma non troppo
Forse le tue "anticaglie" sono più grandi rispetto a quelli attuali (a parità di V e uF)

In quanto a il Cap in parallelo:
"The input noise capacitor, Cn, is used to filter high frequency noise that may be present on the input signal...."
Mio errore! Leggendo "high" ho pensato ad un passa alto...rileggendo bene dice invece che è un cap per filtrare le alte frequenze, dunque proprio un passa basso


Visto che questa volta l'LM non è un op amp ma un pilota, direi che c'è la possibilità di polarizzare i finali in classe A.
Per questo mi sono ben attrezzato di altri due piloti, Mono: LME49830 (e altri due LME49810) per "divertirmi" in futuro a fare qualche strano marchingegno ...in Classe A, ovviamente!


Ok, che vada per gli immarcescibili SK1058/J162!

Mettendo RF e RI rispettivamente 56K e 1.8K l'impedenza dovrebbe essere fattibile.

@manu va bene che siamo dei babbioni ma usiamo cose successive all'ìinvenzione della radio,i cap tantalio sono in uso da almeno 40 anni e sono di dimensioni ridotte
I plastici negli ingressi possono risultare veicoli di disturbi soprattutto se non schermati all'interno (quelli tedeschi lo erano) e' preferibile usare cap assiali che radiali per i segnali
soprattutto con quei circuiti
ps il perche' e' preferibile.... diventa il tuo compitino per il w.e.
Sto diventando piu criptico di valterneri...

...LM4780, in verticale dei 22uF Polipropilene (messi in verticale, ma sarebbero assiali!)
In orizzonatale invece dei Mundorf 2.2uF

Comunque provvederò a quelli al Tantalio, se lo dici tu..

Ti risolvo il compitino del w.e.

I caps se di buona qualita' li puoi cmq mettere sul segnale,di solito si mettono i plastici perche' piu reperibili o perche' a uno ''piacciono cosi'' in realta' il prblm dei plastici potrebbe (c'e' scritto potrebbe non e'...) essere quello di portarsi dentro soprattutto in ingresso l'alternata dell'alimentazione,sicuramente per l'assenza della schermatura (che in alcuni modelli qualitativi guarda caso c'e'...) inoltre alcuni sostengono per una non polarizzazione del componente,quest'ultima te la riporto paro paro non avendo opinioni mie in merito alla ''mancata polarizzazione'' come ''facilita' di ingresso alle noise emi e cazzabubboli vari.
Il montaggio assiali sui segnali:e' in parte una motivazione di spazio in altezza e in parte per quello che ricordo e' legato a non mettere li un componente che lavora a piccole ampiezze (quindi facilmente innescabile) a fare da antenna a ''quello che gira'' dentro e fuori dal circuito,in pratica da sdraiati diventerebbero meno ''irradiabili''
Qunado vengono costruite pcb a livello industriale di solito si tiene conto di questi fattori alla ''per non sapere ne' leggere ne' scrivere'' perche' si rischia poi di buttare soldi in modifiche o rottamazione di pcb nuove ma problematiche
Il tantalio:io,ma anche altri qui dentro il forum usiamo quelli perche' li abbiamo nel cassettame,e alla fine sono il meglio che siamo riusciti a reperire ma non escludo che oggi si possa trovare dei polarizzati piu qualitativi da montare sui segnali

Compitino
Come si calcolano gli snubber, RC, nel mio caso?



E una curiosità, se si alimenta il pilota con una tensione tipo 70V (Sotto il limite di 100V, dunque fattibile), ma lo stadio finale con molta più tensione (ovviamente mosfet permettendo), funzionerebbe tutto ugualemente?

Questo non perchè mi servono più watt, ma per capire se i due stadi devono lavorare per forza in parità di tensione e sono strettamente legati fra di loro in termini di alimentazione.

Grazie

snubber

http://www.ehow.com/how_12030206_design-rc-snubber.html

Proverò a calcolare gli snubber...anche se mi sembra una cosa così difficile



Ho cambiato i transistor e levato il 3055, la parte ampli dovrebbe essere così completa e funzionante