Mạch này chỉ cần nhìn là biết chạy ngoong rồi, khỏi cần phải mô phỏng mô phiếc gì hết.....nhưng nghe chưa thấy "đã" tai lắm....
Cho bác xem sơ đồ cái ampli Traynor YVM 06 vintage em đi chơi guitar mấy chục năm mà chưa die con trans nào hết....
Tiện dịp xin nói luôn, mấy bác đừng có chê ỏng chê eo những thứ tưởng đơn giản, làm chủ được nó là thấy mệt mỏi lắm rồi và chưa phải là hết, còn cả một trời cho ta khám phá chứ chưa phải là tận cùng đâu, cái gì cũng phải đi từ gốc, chứ đừng đi tắt đón đầu (chỉ có bọn Robin Hood mới vậy).... Em nhớ hồi trước phong trào GM lên đỉnh, em đến thăm một trung tâm GM phía nam, bác chủ mở bài Diễm Xưa giọng ca KL cho em nghe, phải nói là nó hasting muốn điên cái đầu, đâu có giống như GM xịn nó đĩnh đạc và relax lắm, đến nỗi cậu con trai bác chủ trên lầu chạy xuống hét: "Ba đừng có mở nữa, nhức đầu quá!!!!".....điều này chứng tỏ anh em mới clone được cái xác GM, cái hồn còn lâu mới với tới được, để tạo ra một tên tuổi đâu cứ phải đi tắt đón đầu là xong....Có những cái là quy luật, mà ta cứ tưởng là nghịch lý..... Rất rất cảm kích khi bác anhkhois mở ra cái topic này, để anh em ta đi lại từ đầu, cũng như âm thanh vậy, không có dải base thì các dải kia có hay mấy cũng vứt!!! Xin chào thân ái tất cả....
Ấy bác đừng nói thế, nên xem những phản biện là điều đáng mừng cho diễn đàn và anh em DIY. Không ai chê gì cả. Chứ cứ mãi khen nhau hoa tay múa mép ba la ba lô thì phỏng ích gì. Như thành viên đã về hưu UL có vẻ "Hoành" vậy mà có làm cái gì ra hồn, layout 10 thì tự kích 9. Trên này khi xem 1 cái mạch có nhiều bác làm được việc suy luận để xem chất nó tối đa được đến đâu, và còn dự đoán sơ bộ chất âm nữa. Còn chuyện khiêm tốn kiểu này của bác "Tiện dịp xin nói luôn, mấy bác đừng có chê ỏng chê eo những thứ tưởng đơn giản, làm chủ được nó là thấy mệt mỏi lắm rồi và chưa phải là hết, còn cả một trời cho ta khám phá chứ chưa phải là tận cùng đâu, cái gì cũng phải đi từ gốc, chứ đừng đi tắt đón đầu (chỉ có bọn Robin Hood mới vậy)...." cuộc họp nào mà em chẳng nghe vài thứ tương tự GM thì bác ra thủ đô, cũng thấy có vài cái nghe hay đấy.
Cho em bổ sung cái câu: layout 10 thì tự kích 9, cái còn lại không tự kích và không hoạt động.... Nói vui, thôi có gì không vừa lòng bác bỏ quá cho, vui chơi là chính.....
Em xin nói tiếp vậy. Phần 6: Tầng khuếch đại điện áp – VAS. - Nhiệm vụ của tầng VAS. Trong topo mạch Lin thì tầng VAS đảm đương vai trò cực kỳ quan trọng là không những cung cấp gần như toàn bộ độ lợi điện áp, mà còn hoạt động ở toàn dải điện áp ra loa (full output voltage swing), có thể vài chục thậm chí cả trăm Volts. Có thể khó chấp nhận (và thực tế là khó chấp nhận thiệt!) là tầng vi sai đầu vào về thực tế được phân tích như một mạch điện dẫn truyền (transconductance stage) nhận áp vi sai vào cho ra dòng lái VAS vốn là mạch trở kháng truyền (transimpdedance stage) nhận tín hiệu dạng dòng từ tầng đầu đưa về và cho ra áp để kéo tầng công suất ngõ ra dạng đệm dòng. Theo Self thì mạch VAS thực tế nếu được thiết kế tốt có thể cho đặc tính méo không đáng kể so với độ méo toàn mạch và có những cách thật ra rất đơn giản để tuyến tính hóa nó. - Bản thân cấu hình mạch VAS không phải ít méo đâu (mạch VAS đơn giản nhất chỉ gồm 1 BJT mắc kiểu chung E (CE) lái tải nguồn dòng), nhưng như đã nói ở phần trước thì vùng làm việc của VAS được chia làm 2 phần theo miền tần số, vùng tần số thấp và vùng cao tần. - Ở miền tần số thấp bỏ qua sự ảnh hưởng của Cdom vì tổng trở tương đương của Cdom vẫn còn rất cao, độ lợi vòng hở (A) của mạch chưa bị Cdom khống chế nên ở vẫn mức cao, hệ số hồi tiếp âm (1+A.β) lớn nên mạch được tuyến tính hóa nhờ hồi tiếp âm sửa dạng tín hiệu. - Ở miền tần số cao thì tụ Cdom phát huy tác dụng, làm suy hao độ lợi vòng hở để ổn định cao tần cho mạch, mục đích thêm tụ Cdom là để trấn át các yếu tố ký sinh theo phương châm lấy độc trị độc, Cdom làm suy hao độ lợi để trong trường hợp trễ phase của mạch đạt tới 180°, hồi tiếp âm thành hồi tiếp dương thì độ lợi vòng hở phải nhỏ hơn 1 để tránh dao động. Thực ra Cdom không phải là cách duy nhất để làm việc này, tuy nhiên cấu hình Cdom như trên có ưu điểm cực kỳ lợi hại: chính Cdom hình thành đường hồi tiếp âm hồi tiếp cục bộ ngay tại BJT VAS tuyến tính hóa tầng này trong khi hệ số hồi tiếp 1+A.β suy giảm do độ lợi vòng hở (A) suy giảm. - Các kiểu mạch VAS, em trình bày 6 kiểu mạch VAS cơ bản, hơi khác sách một chút vì trong sách có nhiều kiểu hơn, ngoài ra em thêm vào kiểu tải thuần trở để minh họa, Self không đưa vào sách có thể là vì kiểu này gần như không thể áp dụng vào thực tế, tuy nhiên nó là kiểu đơn giản nhất. Giá trị nguồn dòng chỉ mang tính minh họa. Tầng công suất ngõ ra vẽ gọn lại như một khối khuêch đại dòng có độ lợi áp là 1.
Em không rành về lý thuyết và cũng chưa đọc hết nhưng bài post của bác chủ nhưng có thể thấy được sự đầu tư của bác cho topic này. Em thấy người ta hay chạy theo những thứ hoành tráng nhưng rốt cục chỉ làm ra được cái amply karaoke hàng chợ. Còn ampli naim mà em được nghe thì âm thanh rất hay dù kiểu mạch rất bình thường, lỗi thời, kiểu mạch của mấy chục năm trước?! Vậy do đâu? Em được ngắm sơ đầu cdp khá gấu của naim. Nguồn Ổn áp vẫn xài mấy con lm317, lm337 nhưng tiếng vẫn vững chãi, chi tiết là do đâu?
Anh nói đúng,cái thứ âm thanh mà tai mình muốn nghe là nằm ở những mạch đơn giản như vầy,Mình cũng có thời gian cực ghét mạch đơn giản kiểu topo Lin này và ghét nhất mạch nào có tụ liên lạc và tụ bootstrap.Lúc đó trong đầu chỉ nghĩ đến những mạch có kỷ thuật gấu như siêu nguồn dòng,mạch hồi tiếp dòng,rồi phải jfet đầu vào ,rồi Vfet làm tầng VAS,làm tầng lái cho lateral FET,từng mua rất nhiều kit về lắp nhưng chẳng có cái nào em nghe lọt lổ tay được 10 ngày vì thấy nó thiếu thiêu cái gì đó dù đo đạc thông số cực đẹp. Simple is the best
Trước em được một tay DIY người Nhật cho nghe amp theo mạch Zero Feedback Impedance, mới thấy đúng là Simple is the best Em không lục được ảnh, mượn tạm ảnh của tác giả
Adua kiểu "Nhạt toẹt" chả dống anh Kền Kền dơ mỏ xù lông oai hùng Đã được có cụ xếp vào dòng "Hiểm" dồi :roll:
DIY bán dẫn đang rất cần những người nhiệt huyết như bác chủ, Xin mời bác tiếp tục, mong các bác không nên đưa những nội dung ngoài lề không liên quan sau này anh em tiện tham khảo nội dung hơn.
Em xin tiếp tục, gần xong phần VAS rồi. - Hoạt động của mạch VAS: Mạch VAS đơn giản nhất như hình (a) (đã post phía trên), không khác hơn là mạch chung E (CE) cơ bản đã được trình bày nhiều trong các sách giáo khoa, với dòng lái cực B được đưa về từ tầng vi sai. Kết quả là điện áp được lấy ra tại cực C được dùng để lái tầng công suất vốn là mạch đệm dòng với độ lợi áp “huề vốn”. Như hình (a) thì điện trở Rc cần phải được chọn, khó khăn là ở chỗ điện trở Rc này cần phải đủ nhỏ để có thể cấp đủ dòng lái cực B của BJT công suất hoặc nạp/xả kịp thời tụ ký sinh Ciss đối với tầng công suất MOSFET, đồng thời Rc cũng phải lớn để cung cấp độ lợi lớn, đúng hơn là trở kháng truyền (transimpedance) lớn vì nó ảnh hưởng điến độ lợi vòng hở toàn mạch. Công thức tính độ lợi toàn mạch ở tần số thấp đã nói ở phần 4 (LFgain = gm.β.Rc) thể hiện điều đó, ngoài ra mạch tạo áp bias cần được ổn dòng để hoạt động chính xác, điều đó là không thể đối với mạch dùng tải thuần trở, như vậy rõ ràng là mạch (a) gần như không thể áp dụng cho mạch khuếch đại công suất. - Mạch dùng tải boostrap: Ý tưởng khác là dùng mạch boostrap (b) với tụ Cboots nối vào ngõ ra sau tầng công suất, tụ này ổn định điện áp trên đầu Rc2, làm cho tải điện trở Rc2 gần như không đổi, hạn chế sự biến thiên dòng qua mạch VAS. Thực tế mạch này chạy tốt, được dùng nhiều vì nó hứa hẹn cho điện áp swing tối đa, điện áp trên đầu Rc2 và có thể cả điện áp cực C của BJT VAS có thể được “boots” lên trên cả nguồn giúp tận dụng hết được nguồn công suất, đặc biệt có thể lợi dụng đặc tính này để tăng hiệu suất cho mạch dùng MOSFET vốn dĩ cần áp kích cao hoặc những ứng dụng có điện áp bị hạn chế như ô tô, loa di động… nhược điểm là ở tần số thấp đủ thời gian để Cboost nạp xả có thể ảnh hưởng đến đặc tính hoạt động, đồng thời dòng qua mạch VAS chỉ được cố định một cách tương đối và nhạy cảm với sự thay đổi của nguồn, điều này ảnh hưởng không tốt đến mạch cố định áp bias. Ví dụ về thiết kế này có đại diện là bác Rod Elliott, với mạch P3A là mạch cơ bản nhất, ngoài ra còn có nhiều mạch DIY, có mạch dùng cả MOSFET… - Mạch tải nguồn dòng chủ động (c), ý tưởng là dùng một nguồn dòng chủ động làm tải cực C, như vậy dòng qua VAS được cố định một cách chủ động và ít phụ thuộc vào áp nguồn. Dùng nguồn dòng có lợi là có thể cung cấp đủ dòng lái tầng công suất (miễn sao dòng lái tối đa nhỏ hơn giá trị nguồn dòng), mạch bias cũng được ổn dòng để hoạt động ổn định hơn và quan trọng nhất là mạch tải nguồn dòng chủ động giúp tăng được trở kháng truyền của mạch VAS do mạch nguồn dòng có thể xem như điện trở lớn mắc lên áp rất lớn, tức tổng trở hiệu dụng cao, qua đó cải thiện được độ lợi của mạch, thực tế thì đây là cách làm phổ biến nhất vì có nhiều ưu điểm, ngoài ra nguồn dòng cũng phải được thiết kế sao cho có rơi áp tối thiểu trên nó nhở để tận dụng hết áp nguồn. Mạch Blameless đi theo con đường này, tuy nhiên vẫn còn phải cải tiến thêm. - Mạch (d), (e), (f) là các cải tiến xa hơn của mạch VAS, mục đích là để tăng độ tuyến tính vì vốn bản thân mạch VAS có độ tuyến tính không được tốt lắm. - Mạch ghép cascode (d): Thực tế mạch VAS hoạt động trong dải điện áp rất rộng, từ vài chục đến hàng trăm V, như vậy BJT tầng VAS phải dùng loại “trâu bò” có Vce max cao, không may là loại này lại thường có thông số không được tốt lắm, đáng ghét nhất là hfe(β) nhỏ,như cặp MJE340/350 có β khoảng 50, MPSA42/92 cũng không khá hơn mấy. Điều này ảnh hưởng không tốt tới độ lợi vòng hở vì trong công thức LFgain = gm.β.Rc có sự hiện diện của β, ngoài ra BJT VAS còn phải chịu hiệu ứng Early, tức β thay đổi theo áp Vce, làm tăng độ phi tuyến. Ý tưởng là ghép cascode một BJT khác nhằm “che chắn” BJT VAS khỏi áp cao, BJT này chạy kiểu chung B, cực B ghim bởi LED hoặc Zener, tín hiệu vào E ra C. BJT VAS lúc này có thể dễ dàng chọn loại Vce thấp, vỏ TO-92 có thông số đẹp, β cao… nhược điểm là sụt áp trên zener ghim áp lớn nên không tốt đa được áp Swing, có thể gây clip sớm và bất đối xứng, đồng thời BJT cascode chạy kiểu B chung nên có tổng trở vào nhỏ, tổng trở ra lớn nên sẽ gặp rắc rối với sự thay đổi tổng trở vào của tầng công suất. Ví dụ cho thiết kế này là mạch Cambridge A500/P500 dùng sò SAP của hãng SANKEN, chính vì BJT VAS ghép cascode bằng zener 3V3, gây clip sớm nên mạch chạy áp hơi cao (45V) đồng thời chỗ nguồn dòng cũng dùng LED gây sụt áp tương đương qua đó tránh được việc bị clip bất đối xứng. - Mạch cải thiện β (e): trong công thức LFgain = gm.β.Rc có sự xuất hiện của β, tuy đây là số không ổn định nhưng có thể cải thiện được, như phần mạch cascode (d) thì BJT “trâu bò” có Vce cao thì phải hy sinh β, như vậy thì muốn cải thiện β chỉ có nước dùng transistor phức hợp mà cặp Darlington là một ví dụ, điển hình là mạch Cambridge Azur640A/540A (cũng xài SAP của SANKEN theo tiêu chí người Anh xài… sò Nhựt) với BJT VAS là MPSA13 (BJT cặp Darlington) hay con “pre bán dẫn, chất âm miễn chê” của Dr.Bora nổi danh trên forum. Self đưa ra một hướng tiếp cận khác cho mạch Blameless là dùng 1 BJT chạy kiểu EF (chung C) với cực C mắc lên mass để đệm trước BJT VAS, nhờ vậy cải thiện được độ lợi dòng, giảm tải cho tầng vi sai ngõ vào và quan trọng nhất là vì nằm trong vòng hồi tiếp của Cdom, nhờ có độ lợi cục bộ cao nên hệ số hồi tiếp cục bộ cũng cao, qua đó tuyến tính hóa mạch VAS. Thực tế mạch Blameless có độ lợi vòng hở thuộc vào loại cao (mô phỏng đạt 120-130dB ở tần số thấp), độ méo VAS và độ méo toàn mạch luôn ở mức rất thấp chứng tỏ sự thành công của phương án này. - Mạch đệm dòng cho VAS: ý tưởng của phương pháp này là cách ly tải phi tuyến do sự thay đổi tổng trở vào của tầng công suất cuối gây ra bằng cách ghép thêm một mạch đệm dòng chạy kiểu EF (chung C) với tải nguồn dòng thứ hai sau VAS, mạch này hơi phức tạp nhưng chạy tốt, tiêu biểu là mạch Cambride Azur640A/540A, chú ý là ngoài dùng đệm dòng cho VAS thì mạch này còn áp dụng phương án (e) với BJT VAS dùng MPSA13 vốn dĩ là darlington đóng chung vỏ. - Như vậy mạch Blameless dùng phương án (e), theo Bob Cordell và Randy Slone thì đây là mạch rất hay và họ áp dụng cho thiết kế của mình, ngoài ra Cordell còn kết hợp cascode + EF (kết hợp phương án (d) và (e)). - Việc tiếp theo cần làm là thiết lập chế độ làm việc và tính toán lựa chọn linh kiện cho mạch VAS.
Nói về cải tiến và nâng cao tầng khuếch đại áp VAS - Voltage Amplifier Stage - tầng quyết định gain của amp, bác Anhkhois đã nói rất đủ về các kiểu mạch hiện có, em chỉ nói thêm 1 chút. 1. Beta enhanced: Phương Tây đặc biệt ưa dùng kiểu này, vì nó giải quyết được các vấn đề về tuyến tính, độ méo, độ lợi, gain... Ta có thể thấy, hầu như tất cả dự án trên diyaudio forums dùng nó. Nó gồm 2 trans mắc emitter follower. Nên hệ số beta của nó sẽ rất lớn. Vấn đề là làm sao ổn định nó, vì Hfe rất lớn. Và 1 điều khác, thì kiểu mạch này vẫn chịu tác động của hiệu ứng Early, hiệu ứng Miller. Thông thường, có 3 kiểu bù tần của kiến trúc mạch này, đó là: Miller compensator (MC - tiêu chuẩn), Two - Pole Compensator - bù 2 cực (TPC - đuợc nói đến nhiều trong sách của Randy Slone), Trans Miller Compensator - bù đuợc biến đổi (TMC). Chung lại, thì tụ bù được chọn làm sao để di phase 180 độ không lớn hơn 1, kẻo sẽ thành hồi tiếp dương - giao động. Diyaudio thích dùng kiểu TMC nhất, theo phong cách của lão Bob Cordell. Do lợi điểm là làm độ lợi vòng hở cao hơn (khi hồi tiếp toàn cục global feedback thì độ méo sẽ càng thấp hơn nữa - bên đó có vài kiểu ampli kiến trúc Lin, dùng Vas này độ méo mô phỏng bằng LTSPice khoảng 1 ~ 5ppm - một phần triệu). 2. Cascoded Vas: Sẽ dùng đuợc các linh kiện thích hợp cho audio, tuyến tính, thông số tốt làm linh kiện Vas vì đã ghép chồng cascode. Nó cũng đã loại bỏ được hiệu ứng Miller, hiệu ứng Early. Và tổng trở ra rất lớn. Do vậy, độ tuyến tính của nó cũng rất cao, độ méo thấp, như kiểu dùng beta enhanced. Vì tổng trở ra lớn, nên nó thích hợp với 1 tầng xuất MOSFET hoặc Triple emitter Cách tốt hơn nữa, là kết hợp cả 2, vừa beta enhanced, vừa cascode như Randy Slone đã làm, hoặc như ''Goldmund 2013''. Em sẽ trình bày chi tiết tầng VAS cascode trong 1 chuyên mục mới. Hawksford cascode và kiến trúc symmetry. Kiểu mạch dùng bộ đệm cho Vas thì ngày nay không còn thấy nữa, do ngày nay, nguời ta thường dùng tầng xuất tích hợp bộ đệm, cách ly Vas với driver - transistor Pre-driver của mạch triple emitter. // Topo Lin, bị giới hạn slew rate không đối xứng giữa âm và dương, đuờng nạp tụ Cdom bị giới hạn bởi nguồn dòng không đổi vi sai nhập). Tuy nhiên, điều này không ảnh hưởng đến âm thanh, chỉ là về tính kỹ thuật.
Chuẩn luôn, bên diyaudio nhiều cao nhân giỏi lắm lắm, họ làm trên lý thuết chính thống và khoa học chứ không có làm mù, như Douglas Self, Bob Cordell, Randy Slone, Nelson Pass... còn các cao nhân thế hệ trước như Peter Baxandall, John Linsleyhood... nhưng thời đó chưa có forum, họ post bài lên báo. Cải thiện beta kiểu EF vẫn phải chịu hiệu ứng Early, Miller. Early thì bó tay nhưng hiệu ứng Miller khắc chế được bằng phương pháp dĩ độc trị độc, không tránh được thì chơi tới luôn, gắn con Cdom song song với tụ ký sinh Ccb, giá trị Cdom cao hơn Ccb nhiều lần và dễ đoán (predictable) hơn con tụ Ccb bất ổn định. Việc thêm Cdom làm giảm độ lợi vòng hở ở tần số cao, tuy nhiên đó cũng là mục đích của Cdom: làm suy giảm (-6dB/Octave) độ lợi vòng hở xuống dưới 1 trước khi độ dịch phase đạt đến 180 độ nhằm tránh dao động tự kích vì hồi tiếp âm thành hồi tiếp dương. Cdom với giá trị ổn định (phải chọn tụ tốt, ổn định và tương đối chính xác) còn tạo thành đường hồi tiếp âm ở dải tần cao cục bộ làm giảm méo của VAS, điều này đặc biệt có ý nghĩa khi hệ số hồi tiếp toàn cục suy giảm (còn khoảng 30-35dB) ở 20kHz. Theo em với tầng xuất BJT thông thường thì mạch EF là đủ, một ưu điểm khác là tận dụng được áp nguồn tăng hiệu suất. Mạch cascode có tổng trở ra cao phù hợp cho MOSFET hoặc sò công suất có beta lớn, tải nhẹ như sò Sanken 5 chân dùng ở mạch Cambridge A500. Nhược điểm là không tận dụng được áp nguồn, mạch A500 chạy 45V đôi mà công suất có 65W, đối với FET không thành vấn đề vì thường FET có Vgs kích dẫn lớn nên đằng nào cũng thường có nguồn riêng cao hơn cho VAS. Topo Lin bệnh nhất là slew rate bất đối xứng, tình hình chung là slewrate bất đối xứng nhưng cao hơn slew rate của tín hiệu âm nhạc rất nhiều, không ảnh hưởng tới âm thanh nhưng ảnh hưởng đến thông số, mà thông số ảnh hưởng đến marketing. Em mong chờ topic của bác, đậm chất kỹ thuật và lý thuyết rõ ràng.
