Proje: D-Class Amplifikatör Yapıyoruz!!

[robomaster]

@Mistek : Evet Doğru.

Gönderdiğin dökümanda
Major Causes of Imperfection kısmı altında karşılaşılacak sorunları güzel anlatmış.
İyi bir iş için hepsine çözüm bulmak lazım.

Pulse width error
Quantization error
Dead time
Delay time
Finite Rds(on)
Vth and Qg
Body diode recovery
Stray inductances
Nonlinear inductance /
Capacitance
DC Resistance

[mistek]

@Mistek : Evet Doğru.

Gönderdiğin dökümanda
Major Causes of Imperfection kısmı altında karşılaşılacak sorunları güzel anlatmış.
İyi bir iş için hepsine çözüm bulmak lazım.

Pulse width error
Quantization error
Dead time
Delay time
Finite Rds(on)
Vth and Qg
Body diode recovery
Stray inductances
Nonlinear inductance /
Capacitance
DC Resistance

Bayağıda sorun varmış.
Neydi şu entegrenin adı

Şaka bi yana sorunları tek tek göz önüne alıp ne yapılabilir ne yapılamaz bakalım ondan sonra karar verelim olmazsa.

Beklentide önemli tabi bu konuda. Profesyonel bi iş mi çıkacak yoksa büyük oranda iş görecek birşey mi çıkacak ona bakmalıyız.

Beklenti ne kişisel olarak?

[robomaster]

Bayağıda sorun varmış.
Neydi şu entegrenin adı

Şaka bi yana sorunları tek tek göz önüne alıp ne yapılabilir ne yapılamaz bakalım ondan sonra karar verelim olmazsa.

Beklentide önemli tabi bu konuda. Profesyonel bi iş mi çıkacak yoksa büyük oranda iş görecek birşey mi çıkacak ona bakmalıyız.

Beklenti ne kişisel olarak?

Dostlar dökümanda yok ama ben bildiğim kadarı ile açıklayayım.
Pulse width error    : Örnekleme aralığınız ile pwm frekansınızın senkron olması gerekirki. İstenizlen Rms değeri çıkışta oluşsun.   
Quantization error   : Çevrim esnasındaki yuvarlama hatasıdır. ADC çözübürlüğü ve örnekleme frekansı arttıkça azalır.
Dead time        : Mosfet bridge te  mosfet in yalıtıma gitme süresi iletime girmesinden uzundur. İki mosfetin kısa devre (shoot through)
             oluşmaması için geçiş aralıklarında ölü süre bırakmak gerekir. Ya yazılımla yada mosfet sürücü entegrelerde dead time    
             ayarlanabilir. (bazılarında)   
Delay time           : Mosfetin gatine kare dalga verdik diye hemen açılıp kapanacak değil ya meret
Finite Rds(on)       : Mosfetleri gerektiği hizlarda süremezsek Rds direnci üzerinde aşırı ısı kaybı (güç kaybı) oluşur. D-Class bir anlamı kalmaz.
Vth and Qg           :  ??
Body diode recovery  : ??
Stray inductances    :İstenmeyen endüktif etkiler. Bacakları kısa tut. Yolları kısa tut. PCB dikkat et. Elamanları uygun yerleştir gibi dikkat edilecek 
         usurlar.
Nonlinear inductance / : Çıkıştaki filtrenin lineer bir çalışma aralığının olmaması. Ancak ses frekansı ile alakası nedir. bakmak lazım.
Capacitance
DC Resistance        : Sonuçta alçak geçiren bir filtrede bir güç kaybı da var.

@mistek öncelikle op amp ile bir level shifter ve 16bit iyi bir adc bence

mesaj birleştirme:: 01 Aralık 2014, 06:56:30
Ey gidi lamlalı anfiler. D-sınıfı kalite olarak yanına bile yaklaşamaz.
Plak ve lambalı anfi keyfi diyorum. Ne varsa ANALOG müzik sistemlerinde var... Ama durmak yok artık.

[mistek]

Body Diode Recovery=mosfetin D-S arasındaki diyotun Toparlanma süresi. İletimden kesime- Kesimden iletime.

Vth=Mosfetin iletime gireceği eşik değeri
Qg=Mosfet Gate Source arasındaki toplam yük. Ne kadar hızlı dolar boşalırsa okadar hızlı anahtarlama olur.

Sorunlardan 5 tanesi mosfet seçimiyle ilgili. 1 Tanesi PCB 2 tanesi İşlemciyle ilgili. Geri kalanı görmezden gelelim şimdilik.
Yapılacak anfi 50W. DC resistans çok etkili olmayacaktır.

[robomaster]

Body Diode Recovery=mosfetin D-S arasındaki diyotun Toparlanma süresi. İletimden kesime- Kesimden iletime.

Vth=Mosfetin iletime gireceği eşik değeri
Qg=Mosfet Gate Source arasındaki toplam yük. Ne kadar hızlı dolar boşalırsa okadar hızlı anahtarlama olur.

Sorunlardan 5 tanesi mosfet seçimiyle ilgili. 1 Tanesi PCB 2 tanesi İşlemciyle ilgili. Geri kalanı görmezden gelelim şimdilik.
Yapılacak anfi 50W. DC resistans çok etkili olmayacaktır.

BDR Durumu olumsuz nasıl etkiliyor o kısmı aydınlatmak lazım.
Filtre DC direnci hoparlör direncine seri bağlı ve hoparlör üzerindeki gücü düşürüyor. Ama ne kadar ?
mesaj birleştirme:: 30 Kasım 2014, 17:14:34
Bu arada çıkıştaki kısa devre koruma işi mosfet sürücü bir entegre halledebilir. Fault çıkışı olan.

[mistek]

FxDev'in verdiği entegreye baktım da insanı fena halde çekiyor. Keşke görmeseydim.

@robomaster evet birkaç noktada çiplerden yardım alabiliriz.

Level shifter için klasik opamplar işe yarar mı yoksa audio sınıfı bişeyler mi bulmak lazım? Lm358 mesela?

[robomaster]

FxDev'in verdiği entegreye baktım da insanı fena halde çekiyor. Keşke görmeseydim.
Level shifter için klasik opamplar işe yarar mı yoksa audio sınıfı bişeyler mi bulmak lazım? Lm358 mesela?

fxdev entegre bende sevdim. AM radyo band ı etkilerini azatma diyor. D-class am radyodan nasıl etkileniyor.
Cevap : AM bandındaki frekanslarda  anahtarlama yapıyor meret.

[FxDev]

Arkadaşlar son bir karar verelim ne diyoruz entegre mi değil mi

Audio sınıfı opamplardan başka seçeneceğimiz yok noise levellarına falan bakmak lazım hep.

[asma]

@mistek: O halde mistek'in dediği şekilde ilerliyoruz. Hazır entegreye yasak koyduk!

Ben pwm oluşturmak için zor yolu denediğinizi düşünüyorum. (öğrenmek ve öğretmek için elbette faydalı olacaktır)
Hazır entegreyle ilgili benim mesajıma da cevap vardı.

@asma: Konumuzun içinde mikrodenetleyici olmak zorunda, amacımız çok kaliteli bir yükselteci yapmak değil, bu işi manuel olarak yapmak olduğundan hazır bir entegre kullanmak istemiyoruz.

İlk mesajdaki nedir bu class-D paragrafında bir temel şema var. Sürekli değişken "referans sinyaline" göre pwm üreten ve bunu güçlendirip filtreleyip çıkışa ileten alet.
Üçgen dalga yada terstere dişi rampa yaparken giriş ile karşılaştırılır, 1/0 lar oluşur. Periyotları giriş sinyali belirler, frekans sabittir. Bu işlem zaten ADC yöntemlerinden biridir.
Hazır entegre olarak temel eleman sayabileceğimiz op-amp kullanabiliriz.
Hazır entegre olarak mosfet sürücü kullanabiliriz.
Hazır pwm üreteci veya hazır yükselteç entegresi kullamayalım. (bu başka bir proje olur)
Bel ki net ifade edemedim ama bu işi genelde farklı şekilde yapıyorlar , bilmem kaç bit adc kullanırsak... veya stereo yu okurken oluşabilecek zaman kaybını konuşmak yerine daha basit yolu deneyelim ya da elden geçirelim ve biz bunu istemiyoruz onun için şu yoldan gidiyoruz diyelim.
 

D class tasarımla ilgili
Biraz göz attım bulunsun el altında: http://www.irf.com/product-info/audio/classdtutorial606.pdf

Bu dökümanda belki ürün tanıtımı var ama yinede genel yapı çok yalın olarak gösteriliyor. (ADC yok)
Ben ses girişi ile çıkışı arasında mcu olmasın derim. Elbette kontrolleri yapmak için istersen adc kullanıp, kullanıcı isteklerini ve çıkış katını izleyip gözlemci ve müdahale için mcu kullanılabilir. Yalnız kart değil kutu içi ne olup ne bittiğini mcu ya bildirmek; devre koruması , hoparlör koruması veya ses kalitesinin korunması için mcu kullanmak çok faydalı olacaktır.

Kolay gelsin.

[robomaster]

@Asma
Katılıyorum.

Level shifter ı yapıp. Hangi adc ise olsun.
Şunlarla ilgili @mistek açıkladı ama sorun olan kımı nedir ? Aydınlatamadık.

Vth and Qg           : ?
Body diode recovery  : ?

[mistek]

Ben ilerisini göremediğim için çok yorum yapıyor kafa karıştırıyor olabilirim.(Cahilliğimi belirttim en başta)

Entegre kullanırsak hesap kitap nasıl yapılıyor bunlarada kafa yoralım böyle bi seçeneğimiz olur mu FxDev hocam?

Benim amacım süper anfim olsun değilde ses örnekleme, LC filtre, yüksek frekansta mosfet anahtarlama, kısa devre koruma konularında biraz daha kafa yormak aslında.

[FxDev]

Arkadaşlar Vth ve Qg gate ile ilgili. Hızlı anahtarlama yapabilmek için gerekli faktörler. Body diode recovery ise yüksek güçlerde mosfet içindeki diyotun reverse recoverysi ile ilgili. Onun için dedim zaten hazır entegreye yönelelim diye.

Entegre kullanırsak yine hesap kitap yapacağız, bunun yanında kulaklık çıkışları için de STM32'nin DAC'larını kullanabiliriz. Bir çok hesap kitap yapacağız, özellikle işlemci kısmında giriş kısımlarında vb. En basitinden opamp seçimlerini bile ele aldığımızda bir çok şey öğreniriz. Son kararı sizlere bırakıyorum. Benim önerim entegre yönünde.

[asma]

İnput level shifter hemen her tek beslemeli analog amfide VCC/2 değerine çekilerek yapılır.
Giriş empedansı düşünülerek 2X10k ve bir kondansatör ile gerçekleştirilir.
Kondansatör low esr vs. olması düşünülmez, kesinlikle kutuplu kondansatörden uzak durulur. Giriş filtresi içinde geçerli bu durum.
Ayrıca güç devresi değil, besleme devresi smps veya lineer olası verimde çok fark oluşturmaz. Çünkü regülasyona gerek duyulmaz. (geribesleme op-amp üzerinden yapılırken beslemeye bağlı değişikliklerden etkilenmeyen op-amp kendi işini yapmaya devam eder)
Soğutucu ise zaten kullanılmaz.
Benim düşüncem tek besleme olacaksa (hazır olabilir) smps kullanalım. Simetrik beslemede sac trafo ve büyük kapasitörler kullanılabilir. Yok class D den T ye geçeceksek besleme de proje içinde olmalı. Onun dışında bu önemsiz bir ayrıntı. 

Biraz geriden takip ediyor gibi oldum ama yazarken unuttuklarımı eklemiş olayım. 

Kolay gelsin. 

[robomaster]

@lm 358 inceledim. offset 2mv. asyalı amca nınki 5mv. Noise 4nv / hz demiş. Ama lm 358 için rastlayamdım böyle bir değere.
Slew Rate önemli anlık. Genlik yükselmelerinde. Meslela şarkı bir den max genlikle  girerse (yaklaşık 1.2Volt line level) op amp buna ne kadar sürede cevap verbilir. Ama lm358 slew rate önemli.  1mhz diyor ama ani yükselmelerde slew rate önemli. 0.7 V / us diyor.
1.2volt için 2us gecikme demek bu.
Yorumlayın siz....

[mistek]

İşin mantığını kavrayıp hesap kitap konularını es geçmeyeceksek bende entegre diyorum. Bir yandan da ADC ile ses nasıl alınır ona bakacağım.