Duvida sobre Amplificador classe D

[albert_emule]

MOR_AL,

tem razao, nao tinha pensado nisso... Sei que para haver a irradiaçao eletromagnetica tem de haver corrente pelo fio ou indutor... o que esta depois do filtro e o audio frequencia baixa e alta corrente... Do outro lado eata os 500khz ou componente de 4,5MHz como disse, mas a corrente e baixa, significa menos irradiaçao pela corrente ser baixa e pelo fato de nao ter antena fica ainda pior as condiçoes da irradiaçao...

outra coisa, sem audio, pwm com 50% estara nos 500khz... Mas nao havera corrwnte alguma, mesmo que seja a fqixa de am nao ha a criaçao de campo magnetico nas trilhas da placa por nao haver corrente e assim sem a irradiaçao..

quando o audio sobe o pwm aumenta.. Vamos supor que va para 85%, esses 85% estarao longos e componente de uma frequencia muito mais baixa que os 500khz, mas esses que estarao mandando boa corrente para a saida.. Mas como voce mesmo disse: otimo e inimigo do bom, justo aqui que havera a maior corrente a frequencia sera baixa...

ja nos pulsos pequenos de 15% nao havera corrente alta nele.. Pois quando a tensão de saida atinge um valor que corresponde o que tem na entrada, o pwm cai para nao subir mais, mas o capacitor estara carrrgado e para esse pulso negativo nao o descarregar, o pwm ja sobe de novo.. Por ser um pulso curto, nem daria tempo do indutor diminuir a impedancia.. Quando ele começasse a diminuir a resistencia e esse pulso descarregar o capacitor ja sobe novamente, ou seja mesmo que esse pulso seja muito rápido nao teria corrente significativa...

Nao se sinta limitado a falar os problemas enquanto a isso.. Qualquer tipo de informaçao e muito bem vinda..

Usando ate 85% do pwm como eu disse antes, o pulso menor seria de 300nS como eu disse.. o que equivaleria 1.7MHz... Ja melhora bem a situaçao dos transistores de saida e do driver...

Nao sei qual e a regra do uso do transistor mas voce disse que no outro caso seria nescessario um transistor de 45mhz para operar bem os 4,5mhz. Seria 10 vezes então?

se for, então agora um que consegue trabalhar bem em 20mhz vai conseguir ligar e desligar nesse pulso que eqyivaleria apenas 1.7MHz...

Uma outra duvida.... Você disse quq o filtro esta calculado para corte em 40khz... Por curiosidade eu calculei a impedancia do indutor e do capacitor em 40khz... Deu em torno de 8ohms os dois! Levando em conta o atraso que um causa e adiantamento do outro, a impedancia resultante seria como um curto certo? Pois os dois apresenta a mesma impedancia de 8ohms para 40khz....

Cara, a teoria é bastante complexa, no entanto as vezes temos meios de projetar o circuito sem ter que descrever toda a teoria. Um exemplo:

O transistor funciona com base em fenômenos da mecânica quântica.

Contudo não precisamos ser formados em física nuclear para projetarmos um simples amplificador. Para projetar um amplificador só precisamos entender os parâmetros elétricos externos do transistor.

Na prática sabemos que este amplificador classe D funciona muito bem a 500Khz e se o circuito for bem projetado, não há problemas.

Aquele que eu montei: http://img841.imageshack.us/img841/2268/0dcp.jpg

Já funciona a mais de dois anos sem apresentar nenhum defeito.

a única coisa que notei nele é que os mosfets parecem esquentar um pouco mais quando não existe sinal na entrada. Acredito que este problema seja por causa do tempo morto que não existe neste circuito, mesmo assim isso ainda não me causou problemas. Calculo que tenha potência de uns 100 watts. Usa um dissipador de 2 centímetros em cada transistor e um micro ventilador.

[aphawk]

Opa pessoal, não é que haja polêmica, é que alguns conceitos não estão bem explicados. Nada como ter passado por um problema desses para saber o que ocorre na prática.

Quando não há sinal de áudio aplicado, a irradiação é baixa, pois não se extrai nenhuma energia na saída.

Mas, quando existe sinal de áudio, imagine uma potência de áudio de uns 600Wrms na saída, com impedância de 2 ohms. É uma bela corrente na carga, não acham ?

De onde vem essa potência ?????????????????????????

Ela é fornecida justamente pelo circuito de chaveamento ! E quanto mais "perfeita" é essa onda quadrada, mais harmônicos ela terá ! E harmônicos também contém energia, e em todo lugar físico que passe a corrente resultante pelo chaveamento dos Mosfets, vai ser irradiada uma energia em RF.

Lembro aqui Fourier, que provou que uma onda quadrada é composta por várias ondas senoidais , sendo a maior amplitude na frequéncia fundamental, e amplitudes cada vez menores em frequéncias múltiplas da fundamental. Quanto mais pura for essa onda quadrada, mais energia possuem os harmônicos que são multiplos mais afastados dessa frequência fundamental ( para multiplos acima de 10 vezes a fundamental ). Ou seja, se as bordas são muito bem definidas, existem um grande número de harmônicos contribuindo para isto.

Já ví um cálculo em algum desses sites de montagens de amplificadores onde o cara calculou uma corrente de pico nesses ciclos de onda quadrada de mais de 35A, imagine a potência dos harmônicos !

Se , por exemplo, ligar os Mosfets fora da placa, os fios agem como excelentes irradiadores de RF. Podem ver que na montagem prática não recomendam de jeito nenhum que seja usado os transistores fora das placas pcb.

E existem alguns circuitos excitadores que utilizam transistores bipolares para excitar os Mosfets, e o pessoal recomenda que se monte esses transistores em dissipadores SEM o uso de mica isolante, pois o aterramento do corpo do transistor ajuda a diminuir a energia irradiada pelo mesmo durante o chaveamento ! Como podem ver, o assunto é sério !

Entendí também o que o Mor disse sobre os 4.5 Mhz, é uma preocupação com os harmônicos do sinal de onda quadrada, senão acabaria arredondando a forma de onda. Ainda bem hehehe tava achando doidera uma fundamental de 4.5 Mhz...

Interferência não é só no sinal de TV, pois o espectro de rádio amador vai até 30Mhz em HF, e uma onda quadrada de boa qualidade na fundamental de 500 Khz gera harmônicos muito fortes em até uns 5 Mhz, isso se não tiver muita potência de áudio na saída do amplificador, senão acaba atingindo outras frequências acima, com capacidade suficiente de mascarar a recepção de um rádio.

Já uma TV começa a ter recepção acima dos 50 Mhz, e nem de longe ela possui a sensibilidade de um bom rádio-amador. E nessa frequência os harmônicos possuem uma potência muito baixa.

Por isso que o Albert não percebeu a interferência, além do fato de o amplificador não ser tão potente. Agora, se tivesse 10 vezes a potência de áudio, a interferência poderia aparecer nos canais baixos da televisão. E nesse caso , se a televisão não possuir uma boa blindagem, se existisse um radioamador vizinho dele pode apostar que o cara ia surtar com a interferência no rádio !

No meu caso, como uso grandes antenas externas, e uma delas é polarizada na Vertical, imagine o estrago na recepção, torna impossível o uso do rádio, a menos que o amplificador esteja perfeitamente blindado e aterrado, e todas as entradas e saidas do mesmo possuem capacitores ou capacitores+ indutores para evitar que toda essa rf interna se propague pelos conectores ou fios.

Mas, isso não tem nada a ver com a teoria de funcionamento do amplificador, que é o objetivo deste tópico !

Estou apenas relatando os problemas que enfrentei pois ainda estou montando meu novo 5.1 com esses módulos classe D, e tive de estudar bastante as causas de interferência e como resolver, ou teria de parar com o rádioamadorismo !

Paulo

[mroberto98]

Pois é.. Os harmonicos que e o problema... Uma onda quadrada perfeita matematicamente tente a ter harmonicos com frequencia infinita... Mas nunca, poderia ser uma quadrada de 1hz, que na subida ou na desxida havera um tempo maior que zero... Por isso os harmonicos sao limitados ate uma certa frequencia... Pois também percebo que os aparelhos de maior qualidade que usam transistores mais rapidos, produz mas interferença por esse motivo... Harmonicos de frequencia maiores...

E por isso tambem que esses classes D sao limitados a operar em altissima potencia para toda faixa audivel.. Pode ver que os de maiores potencia sao so para graves, onde o chaveamento pode ser de menor frequencia...

[MOR_AL]

Albert_emule!

Você chegou a ver no osciloscópio a frequência de chaveamento desse seu amplificador?

Confesso que não estou conseguindo entender como o seu amplificador, com o circuito mostrado, está funcionando em classe D. Deveria ter, também, uma realimentação positiva para oscilar.

Até simulei um amplificador de áudio e incluí o indutor e o capacitor. Apenas que é um circuito somente com transistores, mas a teoria é a mesma; amplificação com realimentação negativa e a inclusão do LC.

A simulação também mostra que o circuito não oscila em altas frequências, apenas aparece a senóide de áudio.

Quanto ao LM311, segue ao resultado de meu teste, para LM311 de três fabricantes. No meu desenho esqueci de colocar um resistor entre a saída e a entrada negativa. A frequência foi tal que todos os pulsos tivessem o mesmo formato. Como a saída do LM311 não é do tipo totem-pole (não possui transistor para elevar a tensão, apenas deve-se colocar um resistor), o tempo de subida da onda fica lento. Mesmo com um resistor de apenas 1k.

MOR_AL

[aphawk]

MOR,

Esse circuito que você postou não tem característica de auto-oscilante, a simples inclusão do indutor na saída não modifica o funcionamento.

Tem de simular o modelo postado com o comparador LM311 ou LM393 .

Paulo

[albert_emule]

Albert_emule!

Você chegou a ver no osciloscópio a frequência de chaveamento desse seu amplificador?

Confesso que não estou conseguindo entender como o seu amplificador, com o circuito mostrado, está funcionando em classe D. Deveria ter, também, uma realimentação positiva para oscilar.

Até simulei um amplificador de áudio e incluí o indutor e o capacitor. Apenas que é um circuito somente com transistores, mas a teoria é a mesma; amplificação com realimentação negativa e a inclusão do LC.

A simulação também mostra que o circuito não oscila em altas frequências, apenas aparece a senóide de áudio.

Quanto ao LM311, segue ao resultado de meu teste, para LM311 de três fabricantes. No meu desenho esqueci de colocar um resistor entre a saída e a entrada negativa. A frequência foi tal que todos os pulsos tivessem o mesmo formato. Como a saída do LM311 não é do tipo totem-pole (não possui transistor para elevar a tensão, apenas deve-se colocar um resistor), o tempo de subida da onda fica lento. Mesmo com um resistor de apenas 1k.

MOR_AL

Este amplificador é chamado de UCD, ele é realmente incrível pela simplicidade. Nem por isso possui qualidade ruim. Pode ser projetado para operar dentro de toda a faixa de áudio.

O que eu montei possui o mesmo princípio de funcionamento do projeto da Philips:

http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10155.pdf

As únicas diferenças são que no da Philips, o comparador de tensão é transistorizado.

No que eu montei, o driver de mosfets é para mosfets Canal P e Canal N, onde a proveito o fato de um dos mosfets saturar e o outo cortar com o mesmo sinal.

O da Philips é driver de Bootstrapped que aciona dois mosfets de canal N, onde o mosfet Superior possui seu Source ligado a um GND flutuante.

contudo, o funcionamento do da philips é igual ao que eu montei.

No nosso caso, esqueça amplificação linear pois não é.

Se trata de comparações de tensão, ou seja; tensões com níveis diferentes na entrada do comparador faz este entrar em nível alto ou baixo na saída.

Aqui está um exemplo disso: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/circuitos/134-amplificadores-operacionais-e-comparadores/2655-ne191.html

Eu desenvolvi minha própria teoria:

Eu parti do princípio de que PWM são gerados por comparadores e que estes precisam de uma onda triangular em uma das entrada, e onda de áudio na outra entrada:

http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/40-06/AD40-06_07.jpg

Vendo esta imagem desenvolvi a minha teoria:

https://fbcdn-sphotos-h-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/487484_227600900701224_1957451300_n.jpg

Observe a onda senoidal verde.

Observe que ela possui pequenas ondulações que são decorrentes dos pulsos de chaveamento. Possui Picos e vales.

Com relação a auto-oscilação, ela está naquela ondulação da onda.

Para gerar um PWM, basta injetar em uma das entradas do comparador, uma onda triangular. Na outra entrada do comparador pode ser o sinal de áudio por exemplo.

Este amplificador classe D dispensa oscilador triangular, pois ele já executa duas tarefas numa só realimentação:

O sinal que é pego da saída do amplificador está realimentado na entrada do comparador, de forma que realmente faz oscilar.

Contudo, cada pulso que é disparado em cima do indutor de saída, causa uma pequena ondulação;

Um pico e um vale. Este é realimentado por um filtro formador de um capacitor de alto valor e dois resistores que são responsáveis pela realimentação que corrige as distorções e a realimentação que gera o PWM:

No esquema R27, RL28 e CL29

http://worldwide.espacenet.com/espacenetImage.jpg?flavour=firstPageClipping&locale=en_EP&FT=D&date=20050126&CC=EP&NR=1500188A2&KC=A2

Ao injetar o áudio na outra entrada, ele põe-se a oscilar, e as próprias ondulações que ficam em cima de cada senoide, servem como onda triangular, desempenhando a mesma função.

Da comparação do sinal daquelas ondulações da senoide que entram no terminal 3(IN+) com o sinal de áudio áudio que entra no terminal 2 (IN -), sai o PWM no terminal 1(saída).

A mesma realimentação que captura as ondulações para usa-las como onda triangular, também é Feita a realimentação que corrige distorções do áudio.

E a coisa toda funciona de tal maneira que quem comanda a freqüência de oscilação é o próprio áudio que entra.

Então esta é também variável e o amplificador é auto-oscilante.

Veja a patente e sua descrição:

http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=EP&NR=1500188&KC=&FT=E&locale=en_EP

Bibliografia do inventor:

http://en.wikipedia.org/wiki/Bruno_Putzeys

Observação:

Quando eu analisei o funcionamento e desenvolvi a minha própria teoria do funcionamento deste amplificador, eu não tinha visto esta patente descrevendo o funcionamento.

Vim descobrir recentemente.

[mroberto98]

Pelo que entendi analisando o circuito, o capacitor em serie com o resistor que estão em paralelo com o outro resistor na realimentação para o omparador, quem fara a realimentaçã de correção contra distorçao da senoide é apenas o resistor, ja o capacitor em paralelo é para adiantar ainda mais o sinal que vem da saida para o comparador e fazer ele inverter totalmente a saida sem que tenha risco de media tensão na saida e ai fazer oscilar.. é isso?

[MOR_AL]

MOR,

Esse circuito que você postou não tem característica de auto-oscilante, a simples inclusão do indutor na saída não modifica o funcionamento.

Tem de simular o modelo postado com o comparador LM311 ou LM393 .

Paulo

Caro aphawk.

Teoricamente não há diferença.

os dois circuitos possuem apenas realimentação negativa. O diferencial destes circuitos para um classe AB é que estes possuem um LC na saída.

Em tempo.

Observe o circuito do oscilador com LM311 que desenhei. Inclua o resistor, que esqueci de desenhar (mas que na prática eu coloquei), entre a saída e a entrada negativa, no lugar da ligação direta.

Ele, para oscilar, apresenta duas realimentações. A negativa e a positiva.

Uma remota hipótese para oscilar em mais alta frequência que o sinal de áudio, seria que o circuito LC provesse defasagem de 180 graus entre a entrada (saída dos mosfets) e a saída (ponto comum L e C).

Esta hipótese até pode ocorrer, mas mesmo assim a oscilação ocorreria na ressonância do indutor com o capacitor, caso não houvesse a carga (falantes). Com a carga (falantes), a fase de 180 graus, que inverteria o sinal e tornaria a realimentação positiva para a frequência de oscilação, tenderia para o infinito. Não causando a oscilação.

Mesmo que oscilasse, o valor dessa frequência não estaria "amarrado", dependendo dos parâmetros dos componentes.

Talvez na prática ocorra um processo que posso não ter levado em conta.

O ideal seria forçar a tal oscilação a possuir o valor desejado e não o que acontece.

Segue o diagrama do filtro LC com a carga de 4 ohms.

Abaixo encontra-se a atenuação do filtro, em dB de tensão e a fase introduzida por ele, que não chega a 180 graus.

Observe a tremenda atenuação nas frequências maiores, na faixa da frequência da oscilação. Para f = 100kHz, a atenuação é de aprox. igual a 3000.

A condição de oscilação é que o ganho vezes a atenuação valha 1 ou mais.

Se estipularmos um ganho de 100, que já é superior ao normal, o produto ganho x atenuação dará 100 * (1/3000) = 1/30 = 0,033, que não alcança a unidade.

A outra condição é que a fase seja zero, ou múltipla de 360º.

Se considerarmos que o circuito do amplificador sem o LC introduz um atraso de fase de uns 90º em frequências superiores a uns 50kHz, então a condição de oscilação, no tocante a fase estaria satisfeita.

Se também considerarmos que o ganho em altas frequências é alto, que é o caso do comparador, então a condição do ganho x atenuação também poderia ser satisfeita.

Vou fazer a simulação do circuito com o LM311 e ver no que dá. Mas mesmo assim eu incluiria uma realimentação positiva para colocar a frequência de oscilação no valor desejado.

MOR_AL

[mroberto98]

No caso do Classe D, o filtro atrasa o PWM, mas a resultante que é o sinal do audio continua em fase com a entrada...

[albert_emule]

Caro aphawk.

Teoricamente não há diferença.

os dois circuitos possuem apenas realimentação negativa. O diferencial destes circuitos para um classe AB é que estes possuem um LC na saída.

Em tempo.

Observe o circuito do oscilador com LM311 que desenhei. Inclua o resistor, que esqueci de desenhar (mas que na prática eu coloquei), entre a saída e a entrada negativa, no lugar da ligação direta.

Ele, para oscilar, apresenta duas realimentações. A negativa e a positiva.

Uma remota hipótese para oscilar em mais alta frequência que o sinal de áudio, seria que o circuito LC provesse defasagem de 180 graus entre a entrada (saída dos mosfets) e a saída (ponto comum L e C).

Esta hipótese até pode ocorrer, mas mesmo assim a oscilação ocorreria na ressonância do indutor com o capacitor, caso não houvesse a carga (falantes). Com a carga (falantes), a fase de 180 graus, que inverteria o sinal e tornaria a realimentação positiva para a frequência de oscilação, tenderia para o infinito. Não causando a oscilação.

Mesmo que oscilasse, o valor dessa frequência não estaria "amarrado", dependendo dos parâmetros dos componentes.

Talvez na prática ocorra um processo que posso não ter levado em conta.

O ideal seria forçar a tal oscilação a possuir o valor desejado e não o que acontece.

Segue o diagrama do filtro LC com a carga de 4 ohms.

Abaixo encontra-se a atenuação do filtro, em dB de tensão e a fase introduzida por ele, que não chega a 180 graus.

Observe a tremenda atenuação nas frequências maiores, na faixa da frequência da oscilação. Para f = 100kHz, a atenuação é de aprox. igual a 3000.

A condição de oscilação é que o ganho vezes a atenuação valha 1 ou mais.

Se estipularmos um ganho de 100, que já é superior ao normal, o produto ganho x atenuação dará 100 * (1/3000) = 1/30 = 0,033, que não alcança a unidade.

A outra condição é que a fase seja zero, ou múltipla de 360º.

Se considerarmos que o circuito do amplificador sem o LC introduz um atraso de fase de uns 90º em frequências superiores a uns 50kHz, então a condição de oscilação, no tocante a fase estaria satisfeita.

Se também considerarmos que o ganho em altas frequências é alto, que é o caso do comparador, então a condição do ganho x atenuação também poderia ser satisfeita.

Vou fazer a simulação do circuito com o LM311 e ver no que dá. Mas mesmo assim eu incluiria uma realimentação positiva para colocar a frequência de oscilação no valor desejado.

MOR_AL

MOR_AL, dê uma olhada na patente do ex engenheiro de áudio da Philips, Sr Bruno Putzeys. Veja o que você pode tirar dela.

http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=EP&NR=1500188&KC=&FT=E&locale=en_EP

Aquele nota de aplicação divulgada pela Philips, apresentando aquele amplificador classe D UCD se baia nesta patente.

Em resumo é isso.

[mroberto98]

Albert,

Qual é o simulador que você usa para simular isso? Tentei simular no proteus mas não funcionou por o proteus é péssimo para simulação de qualquer tipo de osciladores...

Tem muito erros que ele causa no circuito como iniciar o circuito com capacitores todos já carregados... Eai não funciona...

[MOR_AL]

Albert_emule!

Finalmente entendi o que está ocorrendo.

Simulei no meu aplicativo e realmente oscilou em 368kHz, mas não amplificou o sinal de saída. Entrei com 1V em Vin.

Talvez eu tenha cometido algum erro com os valores dos componentes.

Segue a minha simulação.

De qualquer jeito entendi o que ocorre.

O circuito RC de onde é tirada a realimentação, atrasa o sinal em 90º. O amplificador inverte, o que fornece mais 180º. Além disso, o circuito também atrasa 90º, totalizando 360º. O ganho em HF é alto, o que satisfaz às duas condições para um circuito oscilar.

Eu preferiria fazer um circuito que fornecesse uma frequência de oscilação mais determinada por componentes passivos.

Enfim é isso aí.

Bons projetos.

MOR_AL

[mroberto98]

Bom, consegui fazer o bicho oscilar no proteus também!!

Realmente funciona muito bem!

MOR_AL,

Não houve amplificação pois você nao atenuou o sinal que vai ao CI comparador...

Notei que mesmo sem aquele capacitor em paralelo com o resistor na realimentação, ainda oscila... Então ele apenas intensifica a oscilação mandando aquelas pequenas ondulações da senoide depois do filtro (que são da frequencia do pwm), mandando isso para o comparador...

Sem ele ainda pode funcionar porque o filtro LC de saida já atrasa o sinal... mas pode não funcionar em frequencias de audio muito baixas por que ai não haverá quase atraso..

[albert_emule]

Albert,

Qual é o simulador que você usa para simular isso? Tentei simular no proteus mas não funcionou por o proteus é péssimo para simulação de qualquer tipo de osciladores...

Tem muito erros que ele causa no circuito como iniciar o circuito com capacitores todos já carregados... Eai não funciona...

Eu uso o LTspice IV

Ele é muito bom para este tipo de circuito eletrônico.

[mroberto98]

Estou fazendo testes com comparadores no proteus... testei com LM mas a onda quadrada já fica toda distorcida em 100Khz..

Testei também com o comparador mais rápido que achei no proteus o AD8047AP, lá diz: 250MHz 750V/uS..

Ai até ficou um pouco mais decente o pwm...

Isso é normal? pois chegou no máx 100KHz..

Nunca testei na pratica mas o proteus está errado certo?

[albert_emule]

Estou fazendo testes com comparadores no proteus... testei com LM mas a onda quadrada já fica toda distorcida em 100Khz..

Testei também com o comparador mais rápido que achei no proteus o AD8047AP, lá diz: 250MHz 750V/uS..

Ai até ficou um pouco mais decente o pwm...

Isso é normal? pois chegou no máx 100KHz..

Nunca testei na pratica mas o proteus está errado certo?

Não confie totalmente nestes simuladores pois eles costumam dar erros.

Também se atente para o fato que comparadores de tensão são diferentes de amplificadores operacionais e cada um costuma ter aplicações específicas.

No nosso caso é usado especificamente um comparador de tensão.

Os amplificadores operacionais são otimizados para uma operação linear enquanto que os comparadores de tensão são otimizados para uma operação em regime saturado.

Veja o artigo abaixo:

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/54-dicas/979-amplificadores-operacionais-e-comparadores-art140.html

[mroberto98]

Não confie totalmente nestes simuladores pois eles costumam dar erros.

Também se atente para o fato que comparadores de tensão são diferentes de amplificadores operacionais e cada um costuma ter aplicações específicas.

Veja o artigo abaixo:

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/54-dicas/979-amplificadores-operacionais-e-comparadores-art140.html

OK, vou simular no LTspice... Não encontrei o LM393... Qual eu posso usar?

[albert_emule]

OK, vou simular no LTspice... Não encontrei o LM393... Qual eu posso usar?

Qualquer comparador de tensão, mas ele tem que ser de alta velocidade.

Seria até interessante desenvolver um comparador com transistores BF, pois estes desenvolvem altíssimas velocidades de comutação. O esquema da Philips é um modelo interessante, mas infelizmente aqueles componentes são de alta qualidade e não sei se é possível achar-los no mercado. Aqueles transistores do driver, possuem queda de tensão de 0.2V, diferente de um transistor comum que possui 0.7 de queda.

[albert_emule]

Olá pessoal!

Quais transistores poderiam substituir estes transistores SMD do comparador de tensão do esquema da Philips?

http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10155.pdf

Como vocês já sabem eu já tenho um amplificador destes funcionando com um comparador integrado LM393.

Agora quero experimentar um comparador componentes eletrônicos discretos.

A alta velocidade de comutação destes transistores de VHF é bastante interessante.

Vou continuar com o mesmo driver de mosfets e mesmo tipo de mofets de saída.

Este é o comparador do amplificador da Philips:

http://img341.imageshack.us/img341/7839/61m.png

[mroberto98]

Albert,

O Bf494 e mais rápido que esse bf821.. Possui apenas 1pF enquanto que o bf821 possui 1.6pf..

O bf494 possui frequencia de transiçao de 120mhz, enquanto que o bf821 possui 60mhz...

porém suportam apenas 20V e 30mA de coletor... Enquanto que o bf821 suporta 250V 50mA de coletor...

[albert_emule]

Albert,

O Bf494 e mais rápido que esse bf821.. Possui apenas 1pF enquanto que o bf821 possui 1.6pf..

O bf494 possui frequencia de transiçao de 120mhz, enquanto que o bf821 possui 60mhz...

porém suportam apenas 20V e 30mA de coletor... Enquanto que o bf821 suporta 250V 50mA de coletor...

Lembrei de ter visto 2 transistores num amplificador nashville NA2200, são os BF422 e BF423:

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/philips/BF420_422_CNV_2.pdf

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/philips/BF421_423_CNV_2.pdf

Estes parecem ser simulares, porém sem ser SMD.

Possuem quase as mesmas caracteristicas, diferenciando apenas na potência e na tensão de saturação que no modelo sem ser SMD é melhor

[MOR_AL]

Qualquer comparador de tensão, mas ele tem que ser de alta velocidade.

Seria até interessante desenvolver um comparador ....

Fiz isso, quando projetei um gerador de funções. O projeto está dando muito trabalho e como tenho outros em andamento, ainda se arrasta.

Mas fiz o comparador com componentes discretos. Para conseguir velocidade tive que reduzir as fontes de alimentação.

Esta forma de onda é do projeto, mas ainda tem que superar o aquecimento dos transistores.

Observe que a frequência é de 11,5MHz, porém com distorção. Em 500kHz ele responde bem. Com 5MHz também, o que permite usar um delta de 100ns.

Mas ainda não está bom porque estou exigindo muita corrente nos transistores e estão esquentando perigosamente. Não devem durar muito tempo ligados.

Diagrama esquemático.

Resultado da simulação.

Formas de onda do circuito montado.

O funcionamento do comparador ainda é dependente dos parâmetros dos transistores. É necessário ainda reduzir estas dependências.

MOR_AL

[mroberto98]

Analisei mais uma vez o circuito (o que usa o lm393) Bom, cheguei em algumas conclusoes:

Na faixa de audio o filtro na saida nao atrasa, apenas depois da frequencia de corte é que ele atrasa em 180°... porém se entra um sinal de audii de baixa frequencia, nao havendo atraso nao haverá oscilaçao, porém o driver tem dois capacitores que impedem que os transistores receba baixa frequencia... E ai eles causariam um atraso e ai o comparador acaba oscilando.. Mas 100nF deixa passar bem ate uns 20khz...

Alem de que ainda os mosfet estão configurados com o source comum... (havera media polarizaçao para eles..

o que interessa aqui nesse tipo de circuito e o erro que estiver na saida.. Se nao haver erro nao havera a oscilaçao...

Bom, pelas minhas conclusoes acho que teria mais qualidade usando um oscilador local variavel (para melhorar o rendimento).. Onde ele mesmo detecta a frequencia que esta entrando e altera a frequencia ou que detecta o erro na saida e isso sirva de realimentaçao para se alterar a frequencia...

vejam se minhas conclusoes esta certa?

[albert_emule]

Conseguiu simular?

[mroberto98]

Cara ainda nao.... Mas quando eu chegar em casa eu simulo...