SLAPS för SLAM!

[AndersP]

Visste inte att dom fanns i så höga spänningar.

[solhaga]

Jag såg ju att induktansen ökade med en järnkärna i mitt arbete med SLAPS för bas, och därmed också bättre lågfrekvensrespons.

Så innan jag bygger in denna SLAPS i lådan, så måste jag ju prova hur det mäter med en järnkärna i SLAPS-spolen jämfört med utan.
Jag hade redan innan ökat DC-blockets kapacitans till 39000 uF.

Övre kurvor utan järnkärna, undre med:

8 W:



4 W:



1 W:



Att distorsion skulle sjunka vid de låga frekvenserna förväntade jag mig, men inte att distorsion skulle sjunka 7 dB överlag.
Med dessa distorsionvärden och denna frekvensrespons skulle detta steg, med stöd av en subförstärkare, kunna ensam driva en lättdriven fullrangehögtalare.
Förutom VAS-steget (OP-amp eller rörsteg eller ..), finns det alltså ingen negativ återkoppling, bara SLAPS!
Ingen instängdhet här.

Det blir till att linda om de fyra SLAPS 4 W spolarna!

Till sist en stepped sine vid 8 W med järnkärna:

[solhaga]

Att mäta utgångsimpedans var ju ganska enkelt.
Det gäller bara att mäta utgångspänningen vid känd last samt utan last.
Vill man inte plocka fram räknestickan så finns det bra kalkylatorer på nätet.

Med 4,32 Vrms med öppen utgång respektive 4,21 Vrms vid lasten 8 ohm får jag 0,21 ohm i utgångsimpedans.

Bra eller dåligt?

[solhaga]

Sista posten då.

Har gjort om alla SLAPS-spolar till järnkärna, skar ut en låda, svetsade och bockade.
Monterade in all elektronik och bockade till ett lock i sträckmetall.












Stepped sine vid 1 respektive 8 W för SLAPS for SLAM! i låda:





Kvar att göra är att undersöka de förhållandevis höga distorsionnivåerna för 3:e och 5:e överton vid 9 kHz och så vidare.
Kanske det bara är en mätartifakt.


Det slutgiltliga schemat:



Öviga tre SLAPS för SLAM! skall bara få lock och sedan kan jag lyssna på musik igen.

[solhaga]

Sista posten då.

Det varade inte länge.

Jag råkade låta ett par steg vara på i fem eller sex timmar och upptäckte inte detta förrän jag kände lukten av bränd plast.

En av SLAPS-spolarna hade smält och kortslutits!

Trots Vgs-matchingen (3.889, 3.892 och 3.894 V), så hade en MOSFET ej tillräcklig matchad gain.
I takt med att det blev varmare, stack den iväg och felade så småningom till kortslutning.

Så matchning måste ske i själva förstärkaren (tre MOSFET:ar) genom att mäta spänningen över source-motstånden.
I början vid en låg bias för att sedan höja.

Detta görs med en Arduino Nano (En Nano har åtta stycken 10-bitars AD-ingångar).

Det vore ju förstås bra om man kunde få det helautomatiskt genom att kunna höja biasen via ett servo som justerar trimpotentiometern.
Att direkt styra biasen via en DA tror jag är vanskligt.

En Nano kan senare användas i en förstärkare i drift genom att övervaka spänningarna över sourcemotstånden och vid fel slå av strömmen mellan strömförsörjningen och SLAPS-spolen via en MOSFET-switch.
Även temperaturen kan övervakas med hjälp av ett NTC-motstånd (ytterligare en AD-kanal) eller en DS1820 eller liknande.

Givetvis under förutsätting att Nanon inte ger inga hörbara missljud eller signifikant försämrade mätresultat.

Jag funderar också på att använda ett NTC-motstånd på primärsidan som ströminrusningbegränsning vid tillstag.


Det börjar bli komplicerat, men förstärkarens signalväg är fortfarande enkel och utan återkoppling.

[AndersP]

Å va synd.
Här var du verkligen förtjänt av framgång efter allt arbete.

Var har du fått tag i sträckmetallen?

[solhaga]

Bauhaus.

[Perran]

Synd, bränd plast stinker !
Jag skulle provat md att öka sourcemotstånden R7 - R9 till 0.5 Ohm eller mera.
För bättre strömdelning.

Ett servo är kanske en bra ide' som du säger !
Behöver kanske inte vara så avancerat.
Ett NTC motstånd (monterat på kylflänsen givetvis) kopplas i återkopplingslänken på OP-ampen som ger bias.
Eller i ingångsnätet till OPampen.
En temperaturhöjning kommer då att minska biasspänningen (NTC).

Kanske också en signaldetektor på insignalen.
Denna kan minska biasen till ett lågt värde om insignalen uteblir (under typ 5 minuter eller längre).
MVH

[solhaga]

Synd, bränd plast stinker !
Jag skulle provat md att öka sourcemotstånden R7 - R9 till 0.5 Ohm eller mera.
För bättre strömdelning.

Ett servo är kanske en bra ide' som du säger !
Behöver kanske inte vara så avancerat.
Ett NTC motstånd (monterat på kylflänsen givetvis) kopplas i återkopplingslänken på OP-ampen som ger bias.
Eller i ingångsnätet till OPampen.
En temperaturhöjning kommer då att minska biasspänningen (NTC).

Kanske också en signaldetektor på insignalen.
Denna kan minska biasen till ett lågt värde om insignalen uteblir (under typ 5 minuter eller längre).
MVH

Tack Perran! Många bra tips.

Ja, jag får nog ta mig utanför mitt bekvämlighetsområde och börja ändra på den givna konstruktionen.
Just att öka sourcemotstånden är första sak att testa, jag har 0,47 ohm hemma.

Smart med NTC-motstånd i opampens återkoppling, skall införskaffa några.
Men för att undvika att ha NTC-motståndet i signalkedjan, så är det kanske bättre att minska på R12 och koppla det i serie med det?
Dvs "Eller i ingångsnätet till OPampen".
Kan bli klurigt att dimensionera dock.

Mina försök att använda en Nano för matchning blev fruktlösa; det blir för dålig upplösning samt att den kommer att gå sönder när signla påföres.

[solhaga]

Så med 0,47 ohms sourcemotstånd hamnade de tre MOSFET:arnas Id i bättre balans.
Tyvärr så trivdes de femwattsmotstånden jag använde inte med 2 A; jag var tvungen att sänka till 1,25 A.
Detta gjord att distorsionsnivåerna överlag ökade med 3 dB, för exempelvis andraton @1000 Hz/ 1 W från -69 dB til -66 dB.
Men det var väntat.

Det som däremot inte var väntat var att distorsionen ökade för frekvenser över 10 kHz; från -66 dB vid 10 kHz till -57 dB vid 20 kHz.
Det kan ju förstås vara något tillfälligt fel med mätuppkopplingen.

[Emanuelgbg]

Hatten av för dig Solhaga! Du tar DIY till en härligt nördig nivå. Impad. Tyvärr saknar jag alla kunskaper i ämnet men är road av att läsa och titta ändå. Vet ju att ditt system spelar riktigt bra även om jag bara hört det på diy-träffar.

[solhaga]

Hatten av för dig Solhaga! Du tar DIY till en härligt nördig nivå. Impad. Tyvärr saknar jag alla kunskaper i ämnet men är road av att läsa och titta ändå. Vet ju att ditt system spelar riktigt bra även om jag bara hört det på diy-träffar.

Tack Emanuelgbg.
Men vad det gäller detta område känner jag att jag är ute på djupt vatten; det är ju Circlomanens SLAPS jag har utgått ifrån och jag har nog inte riktigt grepp om alla parametrar.
Men, "friskt kopplat - hälften brunnet", bokstavligt talat.

Jag vet inte om jag orkar släpa med mig hela anläggningen till (den förmodade) diy-träffen i höst, men det kanske blir ett öppet hus längre fram i sommar.

[solhaga]

Så med 0,47 ohms sourcemotstånd hamnade de tre MOSFET:arnas Id i bättre balans.
Tyvärr så trivdes de femwattsmotstånden jag använde inte med 2 A; jag var tvungen att sänka till 1,25 A.
Detta gjord att distorsionsnivåerna överlag ökade med 3 dB, för exempelvis andraton @1000 Hz/ 1 W från -69 dB til -66 dB.
Men det var väntat.

Det som däremot inte var väntat var att distorsionen ökade för frekvenser över 10 kHz; från -66 dB vid 10 kHz till -57 dB vid 20 kHz.
Det kan ju förstås vara något tillfälligt fel med mätuppkopplingen.

Tyckte nog att distorssionsnivåerna var väl höga, så jag höjde biasen så att det nu går 1,6 A genom sourcemotstånden.
Så nu har jag -71 dB vid 1 W samt -62 dB vid 8 W.

Den med frekvensen ökande distorsionen var bara på ett exemplar, det visade sig att opampen hade pajat.
Efter lite felsökande så hittade jag anledningen, med ökande värme så hade en av biasmatningarnas sköld kortat biasmatningen.
Så opampen hade matat till jord och det var naturligtvis därför just den SLAPS:en hade trasiga MOSFET:ar - biasen blev helt enkelt för hög.

[solhaga]

Jag har nu testat UJ3N065080K3S som jag testade i "SLAPS för bas"-tråden.
Det är en kiselkarbid depletion JFET som är normalt on.
"Biasen" justerar man då med sourcemotståndet.
Jag har funnit att 5 ohm ger bäst resultat.



Jämförande distorsionmätningar mot 044:an (MOSFET):





Man kan se att andratonsdistorsionen är betydligt lägre hos JFET:en men dess tredjeton ligger betydligt högre och för 8 W över andraton.

För 4 W, som är designmålet, har jag bara just nu mätning av JFET:en:



För mig ser den högre tredjetonsdistorsion oroväckande ut, det kan krasa till i volymtopparna (exempelvis en high hat).
Andraton skall ju vara betydligt mildare för örat, så 044:ans högre nivåer kan man kanske bortse ifrån.

Andra synpunkter?