[Rumgucker]

Soll ich mal versuchen, das IR-Modell in ein Schaltbild zurückzuführen? Da würde ich allerdings rund drei Tage für brauchen, wenn ich das richtig einschätze.

Ich bezweifel nämlich strengstens, daß die nach realen Chipdaten gebaut haben. Der IR2110 hat fast 1000 Transistoren an Bord. Die betonen auch im Kopf des Modells:

* This behavioral model was developed in compliance with Data Sheet
* No. PD60147-R except noted below:
* (1) There is no frequency effect on temperature.
* (2) The power dissipation is different.
* (3) The values of output high/low short circuit current are adjusted
* for the proper modeling of turn-on rise/turn-off fall time.
* (4) The "Low side return (COM)" pin must be grounded.

Besonders Punkt 3 ist der Hammer. Die drehen am Strom um auf die richtigen Zeiten zu kommen? Also wirklich....

Punkt vier ist auch nicht schön. In unserem Modell gibts so ne Einschränkung nicht.

[Rumgucker]

Nö.. ich mach heut nix mehr. Ich geh nach Haus. Wann bin ich zuletzt im Hellen nach Haus gekommen? Außerdem hatte ich heute die Steuerprüfung im Haus. Das schlaucht. Hinterher kommt man sich immer ausgelutscht vor. Und daß dieses Gefühl nicht täuscht, daran erinnern sie einen, wenn der Abschlußbericht kommt und die unausweichlichen Nachforderungen erhoben werden.

Naja... vielleicht komm ich morgen zu dem SIMPLA. Obwohl... morgen ist eigentlich dieser eine verflixte Arbeitstag angesagt. Montag will ich hausintern glänzen.

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Das mit den "vielen angefangenen Forums-Projekten" ist hier aber doch nicht so, oder?

Wir haben hier zwei abgesicherte SODFAs und einen SODFA, der gerade in der Mache ist. Und wir haben einen unabgesicherten TDA8939-SIMPLA. Der IR2110-SIMPLA ist zum Greifen nahe. Dazu einiges Spice-Einstellungs-Know-How und Downloads der verwendeten Modelle.

DIY ist sozusagen das vorzeigbare Ergebnis des Forums. Da können wir schon ganz schön stolz drauf sein, finde ich.


Anyway... ich mach die Fliege. Mal wieder Glotze anmachen, Füße hochlegen. Oder mal was Audiophiles anwerfen? Ich kann mich kaum noch erinnern, wie die Anlage an geht.

[Gast]

Soll ich mal versuchen, das IR-Modell ...
wenn du mich frägst: du bist näher am mond, als all diese schaltermodelle an der realität.
wenn selbst zwischen modellierungen dikreter schaltungen noch so viele unwägbarkeiten bleiben, dann hier mit allergrösster wahrscheinlichkeit. ich finde es zeitverschwendung
ich würde dir den abschied von 5 bauteilelösungen empfehlen um diskret weiterzumachenn (den putzey hast du doch immer bewundert) oder zum lötkolben zu greifen, und dort dem treiber ic und den mosfets direkt auf den zahn fühlen

kim

ps. du gehst lieber nach hause zum musikhören ...?
bestens!

[Rumgucker]

Die Situation ist folgende:

meine Anlage zu Hause rauscht wirklich nicht den Pups eines Pupses. Ich hab gestern abend fast den ganzen Speaker auseinandergenommen um möglichst nah an den Hochtöner ranzukommen. Scope hatte ich allerdings nicht dabei, aber ich vermute, daß ich auch nicht wirklich was hätte messen können.

Zu meinem diesjährigen Image-Projekt hab ich im Moment keine Lust.

Also bleibt nur der "SIMPLA mit IR2110" oder das IR2110-IR-Originalmodell genauer zu studieren.

Diskret weitermachen.... warum nicht? Welche Deiner BJT-Schaltungen ist denn jetzt die Basis?

[Rumgucker]

Tatsächlich. Es handelt sich um einen SIMPLA.

Aber ich hätte ein paar Verbesserungsvorschläge. WENN Du schon einen derartigen Luxus-Oszillator verwendest, dann schalte ihn dich gleich als SODFA. Den Integrator steuerst Du dann allerdings nicht mit direkter NF an, sondern eben mit dem Ausgang des NF-Fehlerverstärkers (den Du dann allerdings invertieren müßtest).

Das hätte m.E. den Vorteil, daß der Oszillator frequenzstabiler bleibt.

Aber insgesamt ist das nicht der Bringer. Ein Edel-Oszillator (der SODFA ist nichts anderes) ist viel zu schade für den SIMPLA. Das wäre doppelt gemoppelt.

Außerdem vermute ich, daß Du die Speaker-NF (trotz Deines Super-Filters) erfolgreich gegenkoppeln kannst, also nicht wie beim PWMA irgendwo in der Mitte des Filters abgreifen mußt.

Aber dennoch: harmonisch sieht die Lösung nicht aus. Das muß im Modulator noch dramatisch vereinfach werden.

---

Ich seh übrigens jetzt auch erstmals (wegen dem JPG-Format), daß Deine Endstufe als Emitterfolger geschaltet ist. Das sieht sehr interessant aus und gefällt mir aus dem gleichen Grunde sehr gut, warum mir auch die Source-Folgerschaltung stets gut gefallen hat.

Nicht schlecht!

Das einzige Problem ist nur die erhöhte Verlustleistung, weil Du eben nicht voll durchsteuerst (was allerdings auch die Sättigung vermeidet und den Speed erhöht).

Das ist wohl auch der Grund, warum Du parallelisieren mußt. Du verheizt so schon einige Watt.

Aber das Prinzip gefällt mir! Sehr geschickt auch die unterschiedliche Ansteuerung der Basen.

[Rumgucker]

Ich frag mich gerade, ob die Widerstände wirklich im Emitterzweig liegen müssen. Was würde denn passieren, wenn wir sie in den Kollektorkreis bringen und mit nem Basisvorwiderstand arbeiten?

Auf Schlag wären wir die Verlustleistung aus dem Transistor los. Der Spannungsabfall am Kollektorwiderstand ist weiterhin zur Symmetrierung geeignet, denn wenn der Maximalstrom fließt, muß der nächste Transistor helfen. Das führt zwar nicht zu einer gleichmäßigen Verlustverteilung aber verhindert trotzdem die Überlastung eines Transistors.

So hätten wir aus der Not ne Tugend gemacht und kommen möglicherweise auch mit weniger Parallelisierung aus.

[Rumgucker]

Als Nachteil hätten wir dann die Collectoren allerdings auf unterschiedlichem Potential.

[Rumgucker]

Ich hab mir eben das Original-Modell "IR2110" von IR mal etwas näher angeschaut.

Nach 1/3 des SUBCKT hab ich aufgehört. Bis dahin hatten die 27 C, 45 R, 14 Dioden, 4 idealisierte Digital-Komparatoren, 33 SWITCHES und zwei steuerbare Spannungsquellen verbraten.

Drei Dinge sehe ich daraus:

1. Die haben also auch direkt für LT-Spice programmiert.

2. Die haben auch mit idealisierten Komponenten gearbeitet.

3. Ich kann deren umfangreiche Schaltung nicht nachvollziehen.

[Gast]

zu #225 von Rumgucker
(vorsicht lesestoff!)
http://sodfa.ohost.de/include.php?path=f...ntries=210

Zitat:Tatsächlich. Es handelt sich um einen SIMPLA.

Sozusagen. (siehe auch http://sodfa.ohost.de/include.php?path=f...entries=60 #65).
Nochmals eine kurze interpretation meinerseits anhand des folgenden schaltbildes:

[Bild: SchPlan.gif]

A2, A3, T1 ff. bilden einen monostabilen leistungs-multivibtator ("MLMV"), dessen rechteckschwingungen am nichtinvertierenden eingang von A2 frequenzmodulierbar sind. Nach dem tiefpassfilter 2. ordnung ("filter/gk") erfolgt eine rückführung der quasi niederfrequenz (die nf enthält einen bedämpften anteil der schwingfrequenz des MLMV) auf den fehlerverstärker A1. Das schleifenfilter in der der gegenkopplungsschleife (C1, R5) reduziert in richtung schwingfrequenz die schleifenverstärkung der gegenkopplung, während es innerhalb des audiobereichs sich quasi "offen" verhält, so dass R3 und R4 wie bei einem analogen verstärker die schleifenverstärkung (=spannungsverstärkung) bestimmt.

Zitat:Aber ich hätte ein paar Verbesserungsvorschläge. WENN Du schon einen derartigen Luxus-Oszillator verwendest, dann schalte ihn dich gleich als SODFA. Den Integrator steuerst Du dann allerdings nicht mit direkter NF an, sondern eben mit dem Ausgang des NF-Fehlerverstärkers (den Du dann allerdings invertieren müßtest).

"Luxusoszillator" klingt zwar scharf, trifft aber mit sicherheit nicht zu. Vergleiche einfach nur mit dem funktionellen inhalt eines dieser steuer-ic's (was hatten die intus - 1000 transistoren?), und zurück bleibt ein im vergleich hochminimalistisches, diskretes gebilde, nichts desto trotz mit hervorragenden eigenschaften
Um es klar zu sagen: dieser schaltverstärker ist noch die einfachste version von all den anderen diskreten versionen, die mir die specs erfüllen, die ich für eine hohe qualität der funktion für unumgehbar betrachte (auch so eine vorstellung: man kann ihn reparieren, ein ic kann man nur wegwerfen)
Was den "sodfa" (auf gut deutsch: alter wein in neuen schläuchen) betrifft: die mitkopplung innerhalb des schaltverstärkers ist ja vorhanden (summationsglied am knoten von R7, R8), und unter einer resistiven rückführung des schaltverstärkerausgangs auf den modulatoreingang kann ich mir im moment nichts rechtes vorstellen, da A2 ja nicht als komparator im üblichen sinne geschaltet ist. Dessen schaltschwelle liegt ja sonst am invertierenden eingang auf "+/-"0, während hier die schwingfrequenz anliegt bzw. der zusammen mit R6 frequenzbestimmende kondensator C2
Zudem wäre das eine andere schaltung, mir ging es im wesentlichen darum, deinen simpla-entwurf nachzuvollziehen

Zitat:Das hätte m.E. den Vorteil, daß der Oszillator frequenzstabiler bleibt.

Vielleicht, vielleicht aber auch nicht - im sinne von versorgungsspannungsunabhängig, ansonsten entspricht die differenz der schwingfequenz ja dem wesen der frequenzmodulation, falls wir da nicht aneinander vorbeireden

Zitat:Aber insgesamt ist das nicht der Bringer. Ein Edel-Oszillator (der SODFA ist nichts anderes) ist viel zu schade für den SIMPLA. Das wäre doppelt gemoppelt.

Wohl wahr, gemessen an deinen persönlichen vorstellungen
Z.b. ist der THD undiskutabel hoch, obschon ich mich ausgiebig bemüht habe, die schaltung zu optimieren. Ich habe angesichts der nf-gegenkopplung selbst auf ein sehr gutes ergebnis gehofft, leider wurde das in dieser schaltung ebenso enttäuscht, wie die kürzlich vorgenommene simu deiner SIMPLA-schaltung (siehe http://sodfa.ohost.de/include.php?path=f...entries=90) - wenn auch diese schaltung hier unter höherer strombelastung läuft und einen deutlich geringeren hf-ripple aufweist (siehe dazu auch die vergleichsangaben im schaltbild):

[Bild: THD1.gif]

Im vergleich z.b. pwma:

[Bild: THD2(PWMA).gif]
(schaltung demnächst im entspr. threath)

Zitat:Außerdem vermute ich, daß Du die Speaker-NF (trotz Deines Super-Filters) erfolgreich gegenkoppeln kannst, also nicht wie beim PWMA irgendwo in der Mitte des Filters abgreifen mußt.

Wenn ich hinter einem filter 4. ordnung (="superfiler"?) die gk abgreifen würde, hätte ich eine extrem gruppenlaufzeitverzögerte gk mit einer phasendrehung von 360° und wohl nichts gewonnen?!
Die "frohe botschaft": aktuell gk nach dem filter 2. ordnung, anschliessend nur noch eine komplettierung zu einem filter 3. ordnung mittels einer einfach herzustellenden luftspule von ca. 2.2µH. Diese massnahme dient im übrigen dem gleichen zweck, wie die spule in analogverstärkern von etwa dem selben wert: entkopplung des gegenkopplungsabgriffs von negativ phasendrehenden, kapazitiven lasten zur stabilitätserhöhung
Dass natürlich nebenbei auch der (m.e. zu hohe) hf-ripple deutlich unterdrückt wird, ist nicht zu verachten:

[Bild: Transient4.gif]

Zitat:Aber dennoch: harmonisch sieht die Lösung nicht aus. Das muß im Modulator noch dramatisch vereinfach werden.

Der SIMPLA-modulator erscheint mir prinzipiell doch fragwürdig, funktionell siehe die gezeigten ergebnisse, plus folgende:
- die schaltung verursacht im einschwingvorgang eine starke offsetverschiebung, die erst langsam abzuklingen scheint:

[Bild: Transient1.gif]

im vergleich pwma-modulator:

[Bild: Transient2(PWMA).gif]

- im einschaltmoment liegt ein kurzschluss vor (simulations-theretische +/-800A)
- die geschlossene schleifenverstärkung darf eine bestimmte grenze nicht übersschreiten, ansonsten "spinnt" die gk. d.h. sie regelt nicht mehr linear
- die modulatoreingangsspannung des MLMV ist relativ hoch, was eine betriebsspannung >+/-15V des eingangs-op erforderlich machen würde

Falls jemand an dieser schaltung drehen möchte oder verbesserungsvorschläge hat, gerne, bei mir liegt sie bis auf weiteres in den "akten"

Zitat:Ich seh übrigens jetzt auch erstmals (wegen dem JPG-Format), daß Deine Endstufe als Emitterfolger geschaltet ist. Das sieht sehr interessant aus und gefällt mir aus dem gleichen Grunde sehr gut, warum mir auch die Source-Folgerschaltung stets gut gefallen hat.
Nicht schlecht!

Danke, dennoch: es "funzt" auch hervorragend in emitterschaltung, wenn man die millerkapazität nur "brutalstmüglich" läd- und entläd. Solche schaltungen sind dann etwas umfangreicher

Zitat:Das einzige Problem ist nur die erhöhte Verlustleistung, weil Du eben nicht voll durchsteuerst (was allerdings auch die Sättigung vermeidet und den Speed erhöht). Das ist wohl auch der Grund, warum Du parallelisieren mußt. Du verheizt so schon einige Watt.

Der quasi nicht vorhandene "latch up-effekt" und die für bjt gemeinhin nicht für möglich gehaltene sehr kurze steig- und fallzeit um die 20...25ns dieser schaltung sind entscheidende details, erkauft werden sie mitnichten mit einer hohen verlustleistung, dazu folgendes bild:

[Bild: Transient3(PWMA).gif]

Einfache rechnung:
- die pegelwandlerstufe verbraucht ca. 60mAeff * knapp ub3, also ca. 2.6W abwechselnd highside/lowside
- die treiberleistung fliesst wie üblich in die last, die verlustleistung am treiber ist auf grund des niedrigen UCE,sat der treibertypen vernachlässigbar gering
- für den emitterfolger ergibt sich (knapp) 1.5V UCE,sat * 6.5Aeff (9.2As) ~ 9.8W abwechselnd highside/lowside, rechnet man 1.5VDC / 9.2As, ergeben sich ca. 0.16 Ohm RDS,on eines mosfet, also durchaus keine schlechtere liga
Mit anderen worten: ich brauche keine 4 stück paralell zum verheizen, sondern zum absichern eines möglichst hohen beta bei 40MHz entsprechend der erzielung einer flankenkensteilheit von 22ns ...

Zitat:Aber das Prinzip gefällt mir! Sehr geschickt auch die unterschiedliche Ansteuerung der Basen.

Klare aufgabenstellung: die eingangskapazitäten müssen schneller entladen werden, als dass voller basisstrom fliesst. Ganz besonders geltend auch für die millerkapazität der emitterschaltung des pegelwandlers, hier werden die basen quasi gewaltsam umgepolt und leergeräumt. Wurden diese details denn schon mal gesichtet? (bei tietze/schenk als "oberste instanz" findet man die üblichen totempfähle, aber nichts dergleichen simples/wirksames)

kim

[Rumgucker]

Zeig doch mal die PWMA-Schaltung!

[Rumgucker]

Vorschlag: wir bauen uns eine möglichst simple Testschaltung für die drei Modulator-Topologien PWMA, SIMPLA, SODFA. Idealisierte Powerstufe, gleiche ICs, gleiche Filter.

Und dann testen wir mal auf Herz und Nieren:

1. harmonische Verzerrungen
2. Pulsantwort
3. Intermodulationen

Ich kenn erst einen direkten Vergleichstest zwischen Tillgs TDA-SODFA und dem TDA-SIMPLA. Das war nur ein Anfang.

[Rumgucker]

Ja! Ich denke, daß man es mal so aufrollen sollte. Ich hab gleich alles idealisiert. Dadurch werden die Simulationszeiten extrem minimal.

Zuerst mal das SODFA-Ideal:



Topologie Vergleiche

[Gast]

Deine idealisierungen hängen anscheinend mit deinem 300mhz rechner zusammen - je simpler desto schneller für den methusalem?! Das macht m.e. keinen sinn mehr
Als unternehmer müsstest du sicherlich einen gebrauchten 1ghz duron/athlon/etc. für 150? abschreiben können, also bitte nimm's mir nicht krumm, wenn ich das nicht mehr für voll nehmen kann
(du kannst natürlich mit deinen schaltern machen was du willst, ich klinke mich da aus, da für mich sinn-frei)

Zitat:Vorschlag: wir bauen uns eine möglichst simple Testschaltung für die drei Modulator-Topologien PWMA, SIMPLA, SODFA. Idealisierte Powerstufe, gleiche ICs, gleiche Filter.

Idealisierte "powerstufen" und andere idealisierungen wurden in der vergangenheit bis zum erbrechen durchexerziert, erfolg = 0 (nebenbei: schon diese ganzen beobachterischen simulationen mit idealisierten schaltern waren rückblickend betrachtet pure augenwischerei zum schaden eines jeden am thema interessierten). Auch ein 1001ster aufwasch wird m.m.n. keine prinzipiellen erkenntnisse liefern, z.b. hatten meine damaligen "simpel-pwma" aus nur-op-schaltungen 30x mehr oberwellen produziert, als dies mit realitätsbezogenen schaltungen heute gelingt - und damals nur mit einem bruchteil der leistung - also bitte, was solls. Ich werde in dieser richtung keinerlei versuche mehr unternehmen. Wenn, dann mit ausgearbeiteten komponenten, wie sie in der praxis verwendet werden sollen (obschon auch das schon alles "gelaufen" ist)
Einfache erkenntnis: der sprung zwischen "simpel idealisiert" und "real" ist unüberwindbar, da zu viele funktionen miteinander wechselwirken

Mit deinem simpla-modulator habe ich mich redlich abgemüht, aber den hohen oberwellengehalt und diesen heftigen offset nicht beseitigen können - der offset ist übrigens in der .four deiner schaltung gleichermassen vorhanden, so wie auch der klirr auf ähnlichem niveau liegt
Du kannst vielleicht einmal analog "analog" versuchen, die offene schleifenverstärkung zu erhöhen, um die harmonischen zu senken, die schaltung arbeitet ja schliesslich gk-prinzipiell wie analog. Was den offset betrifft: ich nehme fast an, dass er vom einschwingvorgang des MLMV stammt, und vielleicht ist auch die gruppenlaufzeit des filters 2. ordnung der "nur-analog-gk" nicht das wahre ...

kim

korrektur in #229: für den einschwingvorgang des pwma hatte ich irrtümlich ein falsches dia hochgeladen - ist hiermit geändert

[Rumgucker]

...wie ich ja schon an anderer Stelle sagte: ich bin ein ganz armer Bonze... weil die Steuer mir immer alles wegnimmt.

Also back zum Thema:

nen SODFA kann ich eingeben. Nen SIMPLA auch. Aber ich kann keinen PWMA eingeben, wenn Du uns dessen Schaltbild nicht zeigst.

Dir steht es ja frei, auf gleiche Weise mit realen Teilen vergleichend zu simulieren. Aber bitte schön so, daß mans auch nachprüfen kann.

Oder soll ich mir das PWMA-Schaltbild frei ausdenken?

[Rumgucker]

Auch mit idealisierten Bauteilen komme ich nicht unter 0,03% totale Verzerrungen (10ns). SIMPLA und SODFA verhalten sich gleich. Das war auch so erwartet, weil der SIMPLA seine Vorteile erst ausspielen kann, wenn NF-Bauteile die SODFA-HF-Bauteile ersetzen.



C3 soll andeuten, daß da ein NF-OP angebracht ist.

Topologie Vergleiche

Nen deutlichen Unterschied erwarte ich jedoch bei der Pulsantwort. Das hab ich noch nicht getestet.

[Rumgucker]

Aber es würde mich schon etwas interessieren, wie eine wie auch immer geartete Schaltung auf 0,007% "total harmonic" kommen will

[Rumgucker]

Vergleich der Topologien

Ich konnte alles bestätigen, was wir schon von den "realen" TDA-SODFA/SIMPLAs her kannten.

Mit PI-Glied im NF-Vergleicher schafft der SIMPLA einen doppelt so schnellen Pulsanstieg.

Auf den Klirrfaktor wirkt sich das aber nicht richtig aus. Bei 1kHz siegt der SIMPLA (0,02% total), bei 5kHz der SODFA.

Auch bei den Intermodulationen (5kHz + 6kHz -> 1kHz) sind beide Verstärker fast völlig gleich. Wie muß man die ausdrücken? In [dB} oder [%] ?


Ein Überschwingen oder sonstwas kann ich nicht erkennen!

[Gast]

bzgl imd: in % rel zum mess-signal,
sinnvoll ist meiner meinung nach auch sfdr: spurious free dynamik range,
dh, rel zum signal in db bis zur höchsten störkomponente, egal welcher herkunft; sfdr 60db gibt dann einfach und klar an, dass alle störungen mindestens 60db unter dem signalpegel sind.

alfsch

[Rumgucker]

Hmmm... wir nutzen in Spice die aufgepfropfte FFT nicht mehr. Stattdessen nutzen wir die uralte und fast in Vergessenheit gerate interne .four-Analyse.

Diese Analyse benötigt im Gegensatz zur FFT keine Unzahl von Schwingungen, sie ist irre schnell und liefert idiotensichere numerische Ergebnisse.

Das sind kiloweise Vorteile. Aber es hat den Nachteil, daß wir direkt vor nem Wolkenkratzer stehen können und trotzdem glauben, daß wir freies Bauland vor uns haben. Einfach, weil wir vor der Analyse wissen müssen, wonach wir (punktuell) suchen.

Den "sfdr"-Wert kriegen wir also so nicht hin.

Aber die IMD in Prozenten lauten so:

SODFA (5 kHz * 6 kHz) = 0,033%
SIMPLA (5 kHz * 6 kHz) = 0,93%

Hmmmm.... ist wohl ziemliche Tonne, oder?

[Rumgucker]

Das ist ja interessant. Der SIMPLA schneidet wesentlich besser ab, wenn man Oszillator nicht von der Endstufe rückkoppelt:



*** Klirr (total) ***
SODFA: 0,025%
SIMPLA: 0,018%

*** Intermodulation ***
SODFA: 0,018%
SIMPLA: 0,038%

Zum Nachprüfen


Und noch etwas ist sehr interessant: die beiden Schaltungen beeinflussen sich (vermutlich über die Stepweite, die Spice gerade zufällig einstellt). Ich werde daher wohl auf 1 ns Steps gehen müssen.