Class A với LFET Exicon

Discussion in 'Bán dẫn' started by NguyenLabs, 2/7/18.

  1. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Chào các bác,
    Từ lâu các amp chạy class A thường thấy dùng BJT và nhất là MOSFET dọc (2SK1530/2SJ201) hoặc MOSFET công nghiệp (IRFPxxx....) mà rất ít thấy dùng MOSFET ngang (Hitachi/Renesas 2SK1058, 2SK2221, Exicon ECX10N20...).

    Không biết vì lí do chính xác gì mà nó ít được quan tâm khi chạy chế độ A, liệu có phải vì đặc tính nhiệt âm, khó ổn định bias khi sò nóng?!

    Mời các bác chém cho vui ạ,
     
    Tags:
  2. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Đó là về chuyện chế độ chạy của linh kiện xuất. Chuyện còn lại là mạch đầu vào cho nó.

    Có rất nhiều kiểu mạch làm em băn khoăn khi thiết kế. Nếu muốn đơn giản có thể chọn kiểu 2 tầng như F5 của cụ Pass. Transistor vào nhận tín hiệu xuất D đảo phase 180 độ xong tới MOSFET cũng lại xuất D đảo phase 180 độ tiếp = cùng phase. Cụ Pass ngày nay thiết kế kiểu 2 tầng, khác với các đời xưa của cụ ấy. Aleph các kiểu cụ ấy dùng vi sai đánh ra MOSFET + hồi tiếp áp. Ngày nay thì JFET hồi tiếp dòng (emitter feedback).
    Mạch kiểu này thì đơn giản, không cần bù tần phức tạp. Nhưng mà MOSFET thì có Ciss cao, tín hiệu kích không đủ dòng nạp Ciss cho tần cao. Kết quả là dải cao kém.

    Thực ra thì bọn Tây cũng làm kiểu F5 với LMOS rồi, nhưng kèm theo con driver để giải quyết vụ Ciss này (ảnh). Em sẽ nghiên cứu vụ này thêm.

    sam_2713.jpg
     
    HongNhung and jamahamvui1978 like this.
  3. jamahamvui1978

    jamahamvui1978 Advanced Member

    Joined:
    9/12/13
    Messages:
    2.554
    Likes Received:
    221
    Em cũng đang mắc vụ Ciss của con sò em thích quá cao :D.
    Chờ xem cách cụ giải gq nó thế nào, còn em đang tính cascode thử xem sao.
     
    NguyenLabs likes this.
  4. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Cascode con xuất làm tăng Zout cụ ơi, không tốt cho damping factor. Lý thuyết là thế, nhưng cụ cứ thử xem, biết đâu hợp tai ;)
     
    jamahamvui1978 likes this.
  5. jamahamvui1978

    jamahamvui1978 Advanced Member

    Joined:
    9/12/13
    Messages:
    2.554
    Likes Received:
    221
    Em ráng tìm con tương xứng để cascode hơn sợ Zout cao vì em xuất OPT.
    Ngại nhất Ciss nó cao nên lão Miller biến cái pow em thành cục lowpass filter nếu ghép với trở kháng đầu vào cao :D
     
  6. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Em tiếp tục trình bày ạ,

    Đầu tiên em chọn đầu vào là kiểu topo 3 tầng giống con Gỗ Mục, ít nhiều thì cũng thừa hưởng kinh nghiệm từ mấy năm đu đeo. Không phải em đu việc cờ lông, cái chính là học theo topology của nó rồi phát triển thêm.
    Làm GM rồi phát triển nên em biết sơ sơ vài cái nhược điểm của nó.

    Thời gian đầu em thích BJT, nên cho BJT vào làm con xuất, mạch chạy tầng ra triple emitter follower, phân cực hạng AB. Kết quả tốt, nhưng đôi khi nghe rất nhỏ hơi thiếu tinh tế.
    Do vậy em dùng kiểu ngược lại với GM. GM dùng BJT lái MOSFET thì em dùng MOSFET lái BJT.

    Ban đầu là thử với 2SK2013/2SJ313 MOSFET dọc, kết quả tốt hơn EF3 BJT nhiều. Em rất hài lòng. Sau một thời gian thì bác Muihex có tặng em 4 con 2SK214/2SJ77 MOSFET ngang. Lại layout và thử. Âm thanh còn ngon hơn FET dọc. Thế là đu theo luôn FET ngang.

    //Bác Muihex ơi, lão Kiệt nhớ bác kìa.

    Test âm ở HN thì em nhận ra rằng con sò em đang chạy (Sanken 2SC2922) nó cực kì kém mid:confused:. Kiểu vocal khề khà lồ lộ thì em nó thua đứt. Nó chỉ hợp với nhạc vàng nịnh tai treble bass xập xình.
    Hóa ra không phải ngẫu nhiên mà Mark Levinson lại cứ làm topo GM với đám sò Motorola MJ/MJL/MJE.

    P_20180702_171330.jpg
     
    jamahamvui1978 likes this.
  7. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Vậy cụ thử tìm con nào có Ciss thật thấp rồi cascode xem. Xuất OPT là ngon rồi cụ, Zout cao kệ tía nó.
     
    jamahamvui1978 likes this.
  8. nvkhoahcm

    nvkhoahcm Advanced Member

    Joined:
    3/8/09
    Messages:
    1.409
    Likes Received:
    86
    Location:
    Tân Phú - HCM
    Cho em xin một vé lót dép hóng
     
  9. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    tiếp tục,

    Em ngưng dùng 2SC2922, chuyển qua hệ Motorola-ON Semi MJL/MJE/MJ. Tiếng mid, bass tốt hơn hẳn. Vocal khề khà là bao luôn, bass chắc nịch (2SC2922 bass mềm và hơi vỡ). Tuy nhiên, treble lại thua Sanken.

    Nhưng rồi em lại về cái máng của GM, dùng LFET làm con xuất. Em không dùng kiểu của GM, mà chỉ dùng duy nhất 1 cặp sò và phân cực nó ở class A (class A push-pull).

    Dùng sò Exicon đơn thì Gm (transconductance) lại không đủ lắm, nên dùng con dual die ECW20N20/ECW20P20.
    P_20180702_190310.jpg


    Nhìn vào đồ thị Gm/Id thì cũng thấy con dual die này Gm cao hơn kha khá.

    ECW20N20.jpg
    Và trên đồ thị Vgs/Id cũng có sự khác biệt. Ở mức Vgs 2V thì Id ECX10N20 khoảng 1.75A, nhưng Vgs 2V thì ECW20N20 đã gần 3A.
    Vậy chứng tỏ cái tên gọi dual die chỉ là 1 cách gọi, sự thật là có khác biệt trong xử lí die silic.
    ECW20.jpg
     
    anhkhiem_059 likes this.
  10. jamahamvui1978

    jamahamvui1978 Advanced Member

    Joined:
    9/12/13
    Messages:
    2.554
    Likes Received:
    221
    Em thấy con sò 20N ko ổn chút nào cả .
     
  11. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Không ổn thế nào cụ nhỉ?!
     
  12. jamahamvui1978

    jamahamvui1978 Advanced Member

    Joined:
    9/12/13
    Messages:
    2.554
    Likes Received:
    221
    Chọn điểm làm việc đẹp nhất Vds 20-25v tương ứng B+=40-50v với Vgs=2v ta có:
    Rds~10r => cần 2 con// đánh loa 8r và 3con// đánh loa 6r.
    Igs = 100ua cần chọn con lái khỏe hơn ưu tiên con lái hay.
    Ciss con này đúng như cụ nhận xét quá cao gần 1400p với Vgs=2v.

    Con này mất đặc tính đẳng nhiệt tại điểm bias nếu áp dụng ct Vgst+0,6v => cần RS=> nếu dùng Rs sẽ có hồi tiếp cục bộ.
    Em dự tản sẽ khủng vì nóng dữ dội.
    Nghịch cảnh nhất tại điểm lv trên yfs còn 1,6.

    Túm lại hai con 10n ngon và đơn giản hơn rất nhiều một con này
     
    Last edited: 2/7/18
    NguyenLabs likes this.
  13. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    À, cái Rds này nên gọi là Zds. Gọi là Rds dễ nhầm lẫn với cái thông số Rds ON của chế độ switching. Ý cụ là từ Zds này để tính ra số lượng sò cần dùng à? Thế thì vô vàn ampli 1 cặp đều có Zds (Zce) lớn hơn Rload.

    Ciss em không bận tâm lắm, vì có driver kích.

    Công thức Vgst+0.6V là sao cụ, em chửa nghe bao giờ. Trên đồ thị Vgs = 2V, Id = ~ 3A, Yfs ~ 3S.

    Em dùng nguồn +-45VDC, bias 0.6A, 1 cặp thì Pd = 45 x 0.6 x 2 = 54W nhiệt tĩnh. Nếu là 2 cặp 10N20 thì công suất nhiệt sẽ gấp đôi = 45 x 0.6 x 4 = 108W.
    => 2 cặp 10N sẽ chắc chắn nóng hơn.

    Và quan trọng nhất là em chuyển từ 2 cặp 10N20 sang 1 cặp 20N20 đấy chứ.
     
  14. jamahamvui1978

    jamahamvui1978 Advanced Member

    Joined:
    9/12/13
    Messages:
    2.554
    Likes Received:
    221
    Con sò cụ hịn ko, nhìn chat cuối Id=0.6a thì yfs~1,5S ngay khi tại điểm sò bắt đầu dẫn, tra ngược lên chat đầu với Vds tầm 20v , muốn Ids = 0,6A Vgs phải dưới 1,5v tức vùng cutoff theo schm.
    Nói chung chọn dc con dẫn dòng kém cũng khả năng bias tĩnh vùng đó. Mỗi người tu một đạo và môn đồ cụ Pass như em né điểm đó.
    Ct nhiệt cụ chắc nhìn thấy nhiều rồi nhưng ko để ý. Trên chat nhiệt cụ dùng để chọn Vsg phù hợp cho classA.
    Rds thuần tuý là trở thuần của fet tại điểm bias giống RpQ của đèn. Zds là tổng trở ac và dc phụ thuộc vào đường load line nào cụ chọn. Em quen tính vo lên cứ nhẩm đại :D
     
    Last edited: 3/7/18
    NguyenLabs likes this.
  15. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Cảm ơn cụ đã thông não :D.

    Thực ra thì em cũng muốn chạy với Id 1A đổ lên, nhưng tại đấy thì nhiệt tĩnh sẽ rất lớn (vì áp nguồn cao). Nên phải giới hạn trong khoảng 0.6 ~ 1A để cân đối giữa độ méo - kích thước tản nhiệt/giá - khoảng công suất hữu dụng còn lại. Con LFET do đặc điểm NTC nên càng nóng nó sẽ càng dẫn kém để tự giới hạn Pd 250W (20N20). Mô phỏng thử em thấy LFET này chạy Id thấp <150mA méo nhiều, lên mức 0.5A đổ lên thì độ méo giảm dần.

    Đô méo toàn mạch tại mức Id 0.6A theo như mô phỏng khoảng 0.000042%.

    THD.jpg
     
  16. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Slew Rate khoảng 280V/uS

    SLEW RATE.jpg
    Rise time 90% khoảng 170nS

    Rise time.jpg
    Và băng thông -3dB khoảng 3.2MHz

    BW.jpg
     
    Last edited: 3/7/18
    xbackarowana and jamahamvui1978 like this.
  17. anberrymail

    anberrymail Advanced Member

    Joined:
    28/7/14
    Messages:
    185
    Likes Received:
    53
    E k bít về kỹ thuật như các cụ nói. Chỉ biết ngồi hóng thôi. E có con m2 chạy 2sk1530/201 giờ e thay 9240/240 vào chất âm thay đổi kiểu dở hay tốt, các cụ nào có kinh nghiệm chia sẻ e bít chút ạ. E cảm ơn.
     
  18. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Em chưa làm M2 nên không có kinh nghiệm chính xác với nó.
    Nhưng trong mạch 3 tầng thì em sẽ chọn 2SK1530, trên biểu đồ Vgs-Ids-Vds thì nó tuyến tính hơn. Chưa kể HEXFET có Vgs khá cao, gây thiệt hại ít nhiều đến biên độ ngõ ra.
     
    anberrymail likes this.
  19. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Thiết kế là thế, em layout và đặt PCB test.
    P_20180703_130846.jpg
    C360_2018-06-07-15-15-55-927.jpg


    Schematic của layout trên,

    Project_ONE-PLUS_sch.jpg

    View attachment 343824
    Thử lần lượt 10N20 và 20N20 bias từ 0.5A ~ 1A với nguồn 45VDC. Bias trong khoảng 30p có sự trôi nhiệt âm, khoảng 50 ~ 60mA. Sự trôi nhiệt này tỷ lệ thuận với nhiệt độ tản nhiệt.
     
    Last edited: 3/7/18
    jamahamvui1978 and anberrymail like this.
  20. vuduydong1980

    vuduydong1980 Advanced Member

    Joined:
    25/12/11
    Messages:
    579
    Likes Received:
    12
    Location:
    Bình Dương
    Bất ổn chổ nào cụ jamaha... Hay chỗ giá nó đắt quá cụ phán phát xem nào.
     
  21. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Trên kia bác ham vui đã trình bày kìa, bác đọc kỹ lại xem nhé.
     
  22. jamahamvui1978

    jamahamvui1978 Advanced Member

    Joined:
    9/12/13
    Messages:
    2.554
    Likes Received:
    221
    Em ko nói con sò này bất ổn mà nó bất ổn với mạch này khi bias classA.
    Nhìn chat đặc tuyến Op thứ hai của nó ở vùng áp thấp dòng cao em nghĩ phải 2sk180 mới nói chuyện dc với nó. Pentode nhưng có đặc tuyến giống và đẹp ko thua kém gì đèn triode. ACA mode chút chơi sò này bố đỉnh.
     
  23. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Em thử bias 1.5A như đề nghị của cụ ham vui, kết quả độ méo giảm 3x từ 0.42ppm xuống 0.14ppm. Kết quả này là đáng kể nhưng nhiệt lượng lúc này 45 x 1.5 x 2 = 135W nhiệt tĩnh. Đây là 1 mức rất lớn, tản nhiệt phải cực khủng.
    Project_ONE_1_5__A.jpg
     
    anberrymail and jamahamvui1978 like this.
  24. NguyenLabs

    NguyenLabs Advanced Member

    Joined:
    4/11/13
    Messages:
    253
    Likes Received:
    67
    Location:
    Biên Hòa - Đồng Nai
    Hihi, em thử mô phỏng thay đổi nhiệt của sò, kết quả đây ạ.

    Project ONE-thermal.jpg

    - DC offset thay đổi không đáng kể (mạch em ghép DC - hồi tiếp không tụ, không servo). Từ 40uV ở 25 độ C lên 240uV ở 125 độ.
    - Dòng tĩnh sò thì thay đổi kha khá, từ 600mA xuống 170mA ở 125 độ. Thực tế thì sự thay đổi không đến mức này, vì nhiệt độ trong mô phỏng là nhiệt độ của toàn bộ mạch, bao gồm trở, transistor, ccs... Tất cả đều ảnh hưởng lên FET, công thêm FET nhiệt âm.
     
  25. vuduydong1980

    vuduydong1980 Advanced Member

    Joined:
    25/12/11
    Messages:
    579
    Likes Received:
    12
    Location:
    Bình Dương
    Khi hỏi chưa thấy gì cả. Hehe,..........................
     

Share This Page

Loading...