Đúng là kiểu Beta Enhanced sẽ tận dụng được nguồn tối đa, cho công suất lớn nhất mà không cần thiết phải 2 nguồn cách biệt. Em đang dùng mạch mẫu 1 dự án symmetry mới, Vas cascode 2SJ74, degen rất mạnh tay (em thích trò điều khiển âm thanh thông qua việc degen), guơng dòng điện kiểu mới... với nguồn 55VDC, em bị clip tại khoảng 50, 60W. Do đó, dùng cascode thì phải dùng 2 nguồn.
Dùng 2SJ74 như vậy là bác dùng vi sai NPN, khả năng cao hơn là N-channel JFET. 2SJ74 làm VAS thì chuyện ghép cascode là bắt buộc rồi. Thật ra topo Otala-Hitachi là topo rất hay và thành công, e cũng thích topo này nhưng để làm Lin cho chắc trước đã. Có ý kiến đem so topo Lin với Otata-Hitachi mà em thấy mông lung quá, mỗi cái đều có điểm hay, dở riêng và không có topo nào là hoàn hảo.
Vâng, LTP của em là 2SK170, VAS là 2SJ74. Buồn 1 chỗ là con trans này tuyệt chủng rùi, liên hệ bác Badboy mà bác ấy cũng bó. Nhưng không sao, quất BC560C vào vưỡn ngoong. :mrgreen: Topo Symmetry có cái khó là phải match trans cặp với nhau tè le. Giữa Lin & Symmetry nâng cao, em thấy Lin dễ làm hơn. Symmetry đặc tính là khuếch đại vi sai, nên phải giải quyết vấn đề cân bằng, tổng trở ngõ ra... blah.. blah... //Em tìm hiểu sâu nữa thì, có ý kiến cho rằng Symmetry do lão Bart Locanthy sáng tạo ra khoảng giữa 196x. Lão Locanthy này đã giới thiệu cái T-Triple rồi đến Vas. Nhưng sử sách lại ghi nhận Otala - Hitachi phát kiến symmetry?! Thật khó hiểu...
Tiếp thôi: - Thiết lập điều kiện làm việc của mạch VAS: - Chọn dòng làm việc: khi đã chọn được cấu hình tầng VAS với mạch EF nhằm, cải thiện β, tải nguồn dòng, việc tiếp theo là chọn giá trị cấp dòng của nguồn dòng này. Vì tầm quan trọng của tầng VAS, nguồn dòng này bắt buộc phải có giá trị cao một chút, lý do là nguồn dòng không thể cung cấp nhiều hơn giá trị đã được xác lập nên cần phải có giá trị đủ lớn để đủ dòng cấp cho tầng công suất trong điều kiện tải xấu nhất có thể, phụ thuộc vào thiết kế của tầng công suất. Việc chọn nguồn dòng lớn còn có tác dụng cải thiện slew rate (sẽ nói rõ hơn ở phần slewrate) nhưng cái gì cũng có giới hạn của nó, thực tế nguồn dòng tầng VAS thường được chọn ở mức 5-20mA. - Nếu tầng VAS không dùng mạch EF cải thiện β, giá trị nguồn dòng cùng β của BJT VAS phải cân nhắc để mạch không ăn quá nhiều dòng cực B làm mất cân đối lên tầng vi sai. Như vậy ta thấy một ưu điểm nữa của mạch VAS kiểu EF là ít gây ảnh hưởng lên tầng đầu. - Nguồn dòng VAS cần phải cao, vậy đâu là giới hạn? Đơn giản nhất chính là công suất tỏa nhiệt trên các BJT tầng VAS. Rõ ràng các BJT “tín hiệu” đóng vỏ TO-92 có thông số đẹp hơn hẳn các BJT có công suất trung bình, trong đó nổi bật là β lớn hơn. Tuy nhiên công suất tới hạn chỉ khoảng 625mW, một số kiểu vỏ TO-92 gần đây như dòng ZTX có công suất tới hạn lên tới 1W do dùng lớp vỏ nhựa mỏng hơn làm giảm nhiệt trở… BJT vỏ TO-225, TO-226, TO-220 có công suất lớn hơn, nhưng cần được gắn tản nhiệt mới phát huy được công suất, ví dụ là cặp phổ thông MJE340/350, tuy nhiên cặp này có Ft và β thấp. Giả sử chọn dòng 10mA, nếu dùng vỏ TO-92 thì với áp nguồn ±50V mỗi BJT nguồn dòng và BJT VAS tỏa nhiệt tĩnh là 500mW, nó sẽ rất nóng, và thực sự là rất nóng, đồng thời giảm độ tin cậy, những ứng dụng nguồn cao hơn nên dùng BJT vỏ TO-226 như mấy con MJE hoặc dán như mấy con FZT, nhưng phải có pad tản nhiệt thích hợp. Trong con Cambridge 840W tác giả Self thiết kế chơi con MPSA42/92 bias 8.8mA, nguồn 63V, công suất 554mW mà vẫn chạy ầm ầm. Mạch Blameless đầu tiên em vẫn dùng vỏ TO-92, áp 35-40V, bias 6-9mA, khuyến cáo xài ZTX sẽ tốt hơn, mức công suất cao hơn bắt buộc dùng vỏ TO-226. Thực tế đa số các mạch Blameless dùng nguồn dòng từ 6-9mA, cái này còn liên quan đến slewrate nữa, em sẽ nói rõ hơn sau. - Bước tiếp theo là fix linh kiện, thêm mạch bảo vệ quá dòng VAS để ra hoàn thiện schema VAS.
Hình như bác hơi nhầm lẫn. Theo em đuợc biết, thì slew rate do dòng tĩnh tầng nhập - CCS LTP quyết định, chứ không phải là ở VAS. Có 2 cách để nâng cao slew rate: một là giảm tụ Cdom, hai là nâng dòng nạp cho nó. Mà dòng nạp cho nó, thì có liên quan đến CCS LTP. Và CCS LTP thì bị giới hạn, nên từ đó cũng giới hạn luôn slew rate, khiến nó bất đối xứng. Một chi tiết phụ, thì Cdom liên quan đến Rdegen vi sai, dùng Rdegen càng lớn, Cdom sẽ có thể càng nhỏ đi => BW, SR tăng. //Em hiện không up hình minh họa được, vì máy tính em mới bị lên đĩa. Nhờ bác nhé.
Đúng là do dòng tầng vi sai, nhưng đối với mạch này dòng VAS có ảnh hưởng, em giải thích sau vì chưa tới phần slew rate. Rdegen bác nói đúng. Giữ dòng ccs LTP, tăng Rdegen làm giảm gm tầng đầu, giảm gm thì độ lợi vòng hở khắc giảm, lúc đó Cdom có thể giảm giá trị được, và slew rate phụ thuộc tốc độ nạp xả Cdom nên Slewrate tăng, BW tăng. Nhưng tăng Rdegen, giảm Cdom (tất nhiên là vẫn phải đảm bảo tính ổn định), như em nói ở trên làm giảm độ lợi vòng hở ở tần số vừa và thấp, như vậy có thể làm giảm hệ số hồi tiếp âm 1+A.β (β của mạng hồi tiếp, khác hfe) giảm, mà NFB giảm có thể tăng méo chút xíu ở tần số thấp. Nói chung nó cũng khá là lu bu vì đụng tới cái này nó ảnh hưởng cái kia. Còn tăng dòng LTP thì BJT kham không nổi, chết vì nóng.
Jfet đầu vào hay tuyệt, nó uyển chuyển và khéo léo, BJT đầu vào chẳng biết thế nào la micro-detail, thô vụng và "bổ củi", điều này nhận ra rất rõ nếu có dịp so sánh hai loại ampli này với nhau.....
JFET có chất âm riêng, dự án này em chọn BJT cho nó... trâu bò và dễ kiếm, JFET kiếm hơi khó, gặp mạch nào dùng cặp J/K là đuối luôn. Dùng BJT được cái nữa là đỡ phải cascode cho JFET vì Vgs max thấp.
Vâng, đúng là JFET ở vi sai nhập nó khiến âm thanh trở nên vô cùng tinh tế. BJT dù degen lớn cũng không thể bằng. Nhưng nếu dùng JFET ở ngõ vào, vấn đề ở đây không phải là Vds, mà là... Ciss của JFET. Ciss của JFET khá lớn và rất là không tuyến tính, chỉ có cách đem cascode để khắc phục. Ngoài ra, cascode sẽ cải thiện PSRR.
Là dân kỹ thuật chơi âm thanh, các bác đừng đặt nặng vấn đề hoàn hảo kỹ thuật lên hàng đầu, cứ nghĩ mỗi con transistor là một cái gear trong cơ khí, cứ mạnh dạn thử các điều kiện biên và đi vào giữa từ từ, đừng sợ làm "bậy" bởi vì những cái bậy đó là những tư liệu quý giá,(giá như có cái software nào mô phỏng được chất âm của mạch thì hay quá, ta chỉ cần vẽ ra mạch và ngồi rung đùi thưởng thức ) Chỉ có thực nghiệm với nhiều lần thay đổi khác nhau mới cho ta thấy được các tố chất âm thanh liên quan, dữ kiện thực tế là quan trọng nhất...để tạo ra cái cỗ máy âm thanh "đã" tai nhất... Các bác có thấy xe Harley Davidson nặng, rung, nóng, ồn....nhưng trèo lên rồi mới thấy chán mấy cái thứ êm mượt hoàn hảo kiểu Honda Goldwing hay Shadow....
Em đánh giá thì âm thanh không phải có Jfet mới tinh tế và ngay "Tinh tế" cũng là 1 khái niệm trừu tượng. Chỉ biết rằng nếu không dùng BJT đặc biệt dạng Super Bê ta (Như BJT vi sai trong những OPAMP khủng) thì khó mà đạt được S/N lớn hơn 110dB (Nguồn âm hiện nay có thể đến 135dB S/N). Vi sai Jfet thì có thể đạt được S/N tới 140dB. Chú ý chút Vbe của BJT hay Vgs của Jfet con vi sai đường vào + của tín hiệu độc lập hoàn toàn với vòng hồi tiếp âm toàn cục. Sự thay đổi áp Vbe khi BJT hoạt động là nhỏ hơn rất nhiều so với áp Vgs mà Jfet hoạt động vì thế độ tuyến tính tác dụng vào toàn mạch của BJT tốt hơn Jfet. Nhưng BJT lại có dòng Ib lớn hơn rất nhiều dòng Ig của Jfet làm cho dòng CCS của vi sai khi hoạt động bị thay đổi bởi chính dòng này nên giảm đi độ chính xác (Họ dùng BJT super beta là vì điều này). Nhưng BJT lại có trở kháng không cân đối hai nửa chu kỳ tín hiệu gây bất lợi còn Jfet thì ngược lại. Vấn đề nhiệt âm nhiệt dương ảnh hưởng đến sự ổn định toàn mạch nữa.
Ghép cascode khắc chế được hiệu ứng Miller, ngoài ra nó cho phép dùng lịnh kiện áp thấp vốn có đặc tính đẹp hơn. Thế theo bác thì Vds cho FET bao nhiêu là hợp lý (em hỏi thật để học hỏi, không cố tình hỏi khó). Em thấy trong con Mạc Lê Vinh Sơn đời mới họ còn dùng giải pháp 2 con LED xanh lá ghim cứng áp Vce bằng khoảng 5V (2 con LED động theo tín hiệu vào chứ không cố định), nhiều khả năng để hạn chế hiệu ứng Early, giảm nhiễu gì đó... theo bác là thế nào, em thấy hay hay mà không biết thực hư thế nào. Việc dùng zener với điện trở thì ghim áp thế nào hay hơn?
Vấn đề transconductance Gm em có nói rõ ở topic X250 cũ. BJT luôn luôn tuyến tính hơn JFET, vì Gm là Siemen, không như JFET uS, mS. Bác đang nhầm giữa Vgs (áp kích dẫn) và Vds thì phải. Nếu là trường hợp Vgs => datasheet có chỉ rõ. Còn Vds, em cũng đã từng thắc mắc này khi làm mạch X250 các phiên bản kế tiếp. Em thấy một vài sản phẩm thương mại dùng khoảng 5V, tuy nhiên, đó là cho BJT và Iq ở rất cao (nhất là Mark Levinson). Một sản phẩm khác, thì lại tương đương áp A-K 1 diode. Diyaudio cũng thống nhất dùng từ 2.5 ~ 10V là thích hợp. Cá nhân em, chọn 2 LED 3mm - màu xanh dương nối tiếp nhau, màu gì cũng được. Chênh lệch màu sắc chỉ khoảng 0.5V/LED, cũng không ảnh hưởng gì nhiều. Phân cực cho LED dẫn khoảng 0.5 ~ 1mA. LED nghe Tây lông đồn là ít nhiễu hơn Zener. Cascode là biện pháp hay để hạn chế Early effect. Zener & điện trở, có vẻ bác đang nói đến ghim áp folded cascode ở tầng nhập IPS (Input Stage). Em cũng không rõ vấn đề này lắm, nhưng qua việc thử nghiệm các phiên bản X250 thì em thấy rằng, ghim áp bằng điện trở có vẻ hay hơn 1 chút, nhưng rất ít, âm thanh có vẻ tự nhiên hơn. Nhưng phiền phức khi dùng nguồn khác nhau, trong điều kiện mod, diy. Còn cascode Vas bác phải dùng linh kiện nào đó tạo áp chuẩn cố định có 1 chút ổn định áp (giảm thiểu PSRR), nếu không, bác phải dùng 1 nguồn dòng không đổi để nuôi nó. Như Mark Levinson đã làm, do họ lo ngại việc thay đổi áp chuẩn này sẽ thay đổi chế độ làm việc của linh kiện, sai lệch mức hoàn hảo.
Cảm ơn hai bác nhiều lắm, hai bác đã thỉnh được kinh, và giờ dịch lại cho chúng sinh học hỏi, công đức vô lượng, thiện thay thiện thay vấn đề ghim áp, em thấy có dòng ý kiến cho rằng led tốt hơn so với zerner. không biết đúng không hay lại lộn thuốc.
Kinh gì bác ơi, em có phải con gái đâu, kinh ở đâu ra?! Học được 1 chút thôi bác, chưa là gì với diyaudio forum cả, bên đó toàn thể loại ngoại hạng, cái gì cũng biết. Ngày xưa em có nhiều câu hỏi chưa lời giải, ngày nay chỉ ít hơn 1 chút thôi.
Tối em uống mấy lon bia về tê tê nên gõ nhầm Vds thành Vgs, cũng may bác hiểu ý em, em đã sửa lại. Chuyện zener gây ồn là có, tuy nhiên dùng điện trở sẽ mất ổn định khi sụt nguồn. Còn cascode VAS thì thoải mái dùng zener vì độ ồn không còn là thông số quá quan trọng đối với VAS nữa, nguồn này làm tốt cải thiện được PSRR.
- Bước tiếp theo là fix linh kiện VAS. - Schematic VAS được tạm fix lại như sau, ban đầu em định làm luôn phần mạch bảo vệ VAS nhưng suy tính lại em sẽ giới thiệu mạch bảo vệ sau khi đã hoàn chỉnh mạch công suất, như vậy dễ hiểu hơn. - Q8 làm tải nguồn dòng chủ động, dòng được chọn bằng giá trị điện trở R11, ở mạch này giá trị nguồn dòng là khoảng 6mA để vừa thỏa mãn đủ dòng lái tầng công suất, slew rate hợp lý và đồng thời nhiệt tỏa ra trên các BJTs ở mức vừa phải để thoải mái sử dụng các BJTs “tín hiệu” vỏ TO-92 rẻ tiền và thông số tốt. Điện áp tham chiếu cực B của nguồn dòng được tham chiếu ngay từ VAS của tầng trước (tầm 1.3V thấp hơn áp nguồn), R9 là trở cách ly cực B cho Q8, hạn chế sự ảnh hưởng qua lại giữa 2 mạch CCS, giá trị 1k là hợp lý và chấp nhận sai số lớn. Q7 cấu hình chạy kiểu chung C (EF) với cực C nối luôn lêm mass, Q7. Q9 mắc chung E (CE) kiểu phổ thông vẫn dùng cho tầng VAS, trở R10 là trở thoát cực B cho Q9, giá trị lớn quá thoát chậm cực B, giá trị nhỏ quá gây nặng tải cho Q7, thực tế tầm 470R-2k2 là phù hợp. Khối mạch Bias tạo áp bias cho tầng công suất, về mạch này em sẽ nói sau, tạm xem nó như nguồn áp vậy. Hình dưới là schematic đã thêm VAS. - Như vậy mạch Blameless đầu tiên đang dần thành hình. (còn tiếp: Phần 7. Tầng công suất ngõ ra - OPS).
Phần 7: Tầng công suất ngõ ra – OPS. Class hoạt động và linh kiện. - Lựa chọn hàng đầu cho mạch khuếch đại công suất là ngõ ra với độ lợi áp xấp xỉ 1, tức không có độ lợi áp mà chỉ có tác dụng đệm dòng. Thực tế thì cũng có thiết kế mạch công suất ngõ ra với độ lợi áp lớn hơn 1, nhưng không phổ biến. Mạch Lin hay ở chỗ chia làm 3 tầng, mỗi tầng làm một nhiệm vụ và tầng cuối chỉ nên đệm dòng là hay nhất. - Các class hoạt động em đã nói ở phần 3, như vậy nếu thiên về tối ưu hóa về độ tuyến tính thì chọn class-A, đơn giản, kinh tế thì chọn class-B còn muốn hiệu suất cao, công suất cao mà ít nóng thì chọn class-G. Riêng đối với class-B thì phải để ý 2 điểm là méo xuyên tâm cũng như méo do đóng ngắt linh kiện công suất ở tần số cao. Class-AB là nên tránh vì méo cao hơn cả class-B tiêu chuẩn và nóng không thua gì class-A, tuy nhiên có thể xem như chế độ hoạt động “dự phòng” khi mạch class-A bị quá dòng do tổng trở tải thấp. - Đến phần chọn loại linh kiện, như đã nói ở trên thì JFET có ưu điểm không đáng kể để được chọn làm linh kiện ở tần đầu vào, như FET công suất (thường là MOSFET) thì hoàn toàn có thể được cân nhắc để làm linh kiện ngõ ra. Tuy nhiên theo Self thì MOSFET tầng công suất mắc tiền mà ưu điểm không thực sự nổi bật. - Tầng công suất ngõ ra hoạt động ở dòng cao, tỏa nhiệt nhiều, cũng là tầng tiên tốn nhiều “củi” nhất trong mạch, đồng thời méo hài do tầng này gây ra có thể làm cho những cố gắng tuyến tính hóa 2 tầng trước trở nên vô nghĩa. Khói lửa, tiếng nổ thường cũng xuất phát từ tầng này mà ra… cho nên điều cần thiết là phải thiết kế mạch công suất ngõ ra một cách cẩn thận…
Riêng mạch này anh cũng có chút kinh nghiệm thực tế là chấp nhận bỏ R degen nhưng tăng Cdom lên khá khá nghe sướng hơn rất nhiều(có thể về lý thuyết là sai) .Mấy chú Ăng lê là hay chơi kiểu anh nói...
Thực ra về lý thuyết không có gì sai hết, bù trừ qua lại thôi. Mạch Naim không có Rdegen luôn, nghe đồn cho vào... mất gốc. Mạch Ăng Lê hay chơi kiểu Lin này lắm, vậy mà ăn tiền. Tác giả Self cũng là người Anh, sách về Audio của ông có tới mấy cuốn lận, đợt amp camp amp trước 2 vợi chồng lão Self qua Mỹ thăm... cụ Pass và có diễn thuyết gì đó về mạch phân tần chủ động, mà cha này nói giọng Anh nặng quá, clip cả tiếng rưỡi em chưa rảnh ngồi nghe. Sư phụ của Self nữa là Peter Baxandall, cùng thời với mạch Naim, ông này tên gắn liền với mạch Bass-treble nổi danh, chính ông nghĩ ra con diode 1N4148 gắn bên vế dưới tầng công suất quasi-com của mạch Naim, theo thư gửi cho Self (có thể là cuối cùng trước khi ông mất) thì nên dùng transdiode (BJT nối tắt CE) thay cho 1N4148 sẽ có độ cân bằng và ổn nhiệt tốt hơn, có thể dùng cùng loại với driver. Anh Quang xem mod thử có thay đổi gì không? Bỏ Rdegen hoặc giảm nhỏ Rdegen làm tăng gm tầng đầu, qua đó tăng độ lợi vòng hở cả 2 dải cao và thấp, như vậy bắt buộc phải tăng Cdom nếu không muốn bị dao động. Nhược điếm là tăng méo phi tuyến BJT tầng đầu và hạn chế slewrate vì phải gánh cục Cdom to hơn. Em đính chính lại một chút, Baxandall không đề cập về loại BJT dùng làm transdiode, theo ông chỉ đơn giản là do các mối nối BE của BJT thường có đặc tính tương đương nhau, theo Self thì nên dùng cùng loại với BJT driver.
