Аудио SSTC с сигма-дельта модулятором

[mutabor]

А мне вот кажется дело вовсе не в плохом модуляторе, а в нелинейной природе самого стримера. Для подтверждения на выход модулятора можно подключить наушник и убедиться, что звук очень даже качественный.
О природе нелинейности можно порассуждать, например если подать на наушник 1В, то получим ток через него 1мА (к примеру). Если же мы подадим 2В ток станет 2мА. И это нормально -мощность растет квадратично. С катушкой не так, с ростом напряжения растет стример, но падает добротность, поэтому ток не растет пропорционально напряжению, а мощность соответвтсенно растет НЕ квадратично. К примеру у моего факельника при увеличении питания с 40 до 60В ток практически не увеличивается.
Мне кажется надо придумать как откалибровать характеристику излучателя (катушка+стример), имея плиску и несколько точек снятой зависимости можно делать перерасчет на лету (с кусочно-линейной аппроксимацией). Кстати до кучи тут будет компенсироваться и нелинейность изза фазосдвигающего моста.

[BSVi]

Тут проблема не в нелинейности, а в том, что он не модулируется вообще. Тоесть, вместо звука какой-то хрип непонятный. А с полумостом все в поряде было. Но, в первую очередь, нужно разобратсья с шипением. Если бы не шипение, можно было бы сделать низкочастотный фазосдвигающий мост на киловатт и было бы счастье. Но 250кГц шипи очень отвратно 500кГц шипит уже тише, а 2МГц не сильно отличается от 500кГц. Народ говорит, что к 4МГц факел становится практически безшумным, вот это и нужно попробовать.

[mutabor]

Я и имел в виду мост, в том последнем видео искажения тоже хорошо слышно, но может быть это эффект микрофона (очень много высоких частот).
Чтобы не было шипения надо попытаться получить факел, возможно на 2МГц тоже получится. Надо опустить терминал как можно ниже, я долго не мог понять почему у меня нет факела, пока не догадался опустить терминал на уровень последнего витка вторки -получается эффект обжатия стримера полем катушки, при этом пушистик сжимается в жгут, который горит беззвучно. А пушистик будет шипеть всегда, потому что состоит из отдельных микроразрядов.
ЗЫ. Кстати у тех ребят я так и не увидел пруф где 4МГц поет кристально чисто

[BSVi]

Надо опустить терминал как можно ниже, я долго не мог понять почему у меня нет факела, пока не догадался опустить терминал на уровень последнего витка вторки

Попробовал, но эффект нет. Но, похоже, я понимаю, в чем проблема. А проблема - в мощности.

Пока мощность маленькая (у меня, порядка 50вт), у пушистика не хватает плотности энергии, чтобы достаточно разогреть воздух и получается множество мелких разрядов, которые и шипят. Когда энергии хватит, разряду будет проше формироваться в нагретом воздухе, чем делать свой канал. Вот тогда, шипение прекратиться. Хорошая новость тут в том, что, возможно, не нужнна особо большая частота для этого. Просто, чем больше частота, тем легче получить плотность энергии.

Из того, что я нашел, хорошо звучат вот эти проекты:


Тут класс E с ампилтудной модуялцией по питанию и большим радиатором.



С начала казалось не шипящим, а потом я нашел другое видео и там хорошо слышно, как оно шипит.


Так-что, сейчас нужно поднять немного мощи, чтоб добитсья кустика как на первом видео, и, если он будет тихим, думать над модуляцией.

[mutabor]

Первое видео похоже на гон -слишком чистый звук без шума стримера и много низких частот. Как говорится -не верю!
Но всё же интересно что у них за схема, что они ее продают аж по 20 американских рублей.
Два других похожи на правду.
Про разогрев воздуха согласен.

[BSVi]

Схема, очень похоже, что вот такая

[mutabor]

Попробовал метод описанный в статье для увеличения эффективной разрядности ШИМ.
Статья https://www.simple-devices.ru/prj/9-electr/119-d-class-amplifier-with-avr-microcontroller
Исходный ШИМ =8бит, 9й бит делается прибавлением его только в одном плече моста, 10й бит делается дайзерингом, т.е попеременной вставкой то 0, то 1.
Но поскольку у нас в нагрузке устройство с однополярным питанием мост исключаем, только полумост. Пришла мысль сделать немного иначе: есть исходное 16-битное слово, из него вырезаем старшие 8 бит, которое пойдет на 8битный счетчик ШИМ, младшие 8 бит кидаем в накопитель в котором они каждый раз суммируются. Когда сумма превышает 256 делает инкремент значения ШИМ на единицу и одновременно вычитаем 256 из накопителя.
Получилось похоже на дельта-сигму -спектр шума выдавливается на высокие частоты (желтый цвет на спектре). И получается так, что ниже 1кГц - шумы действительно снижаются, но зато выше 1кГц они становятся заметно больше! Может както подругому сделать?

Низкая частота ( 430Гц)

Высокая частота ( 10770Гц)

[Vitalim]

Могу задать пару вопросов?
Какие настройки стоят в фильтре? при усилителе звук не лучше, что странно.

И еще
какую плату можно использовать, чтобы напрямую к ней подсоединить как осциллограф, так и динамик? ну очень хочется в живую собрать попробовать

[Vitalim]

И еще один вопрос, если можно:)

в первом сообщении в модельке третьего порядка усилители чему равны у вас? каким образом их нужно настраивать в данном случае?
новичок, пытаюсь разобраться..

[BSVi]

К сожалению, это было давно и я уже мало что помню Но могу отдать исходники которые у меня остались. Вот они - https://yadi.sk/d/F_PDRw1x34NUzo

[Vitalim]

Спасибо огромное, если можно, последний вопрос.
Почему шаг в дискретке в одном месте стоит 2e? в другом 3.3e?
Как искали оптимальный?

[BSVi]

Да особо не помню, шаг должен совпадать с частотой теслы. Наверное, это я разные частоты проверял.

[Vitalim]

BSVi, еще вопрос. Очень интересует, как вы считали значения на усилителях в модели третьего порядка?
Не проходит симуляция, как не пытался:)

[BSVi]

По методичкам. Гдето раздобыл в интернетах. Сейчас уже не помню.

[T1m]

Попробуйте забацать полумост на 10-13 МГц (ZVS режим нужен будет), должно прокатить, будет уже факел (хотя факельный разряд начинается с 5Мгц). Феты придется пообвязать кучей всего, но должно проканать.
Класс Е действительно плохо работает с модуляцией вкл-выкл. Но зато хорошо работает с ZVS-ШИМ, можно на этом делать (у меня так один из ионофонов сделан), хотя не уверен как это будет работать на частотах факельника...
Может вам поможет Class Φ2? он неплохо работал при коротких пропусках ( из их же документов )

[Qic]

Уже запретили class-E по питанию модулировать? Как-хоть так-то?

[T1m]

Уже запретили class-E по питанию модулировать? Как-хоть так-то?

Меня, увы переглючило - я увидел новое сообщение в этой теме, а отвечая, отвечал на последнее сообщение с предыдущей страницы

Прошу прощения, как говорится...

А по питанию - это еще один преобразователь, со своей кучей обвеса. Не очень удобное решение, ИМХО. Проще тот же класс Е модулировать временем открытого ключа, оставив время закрытого состояния таким же. Работает такое решение нормально... Обратную связь, кстати, для ионофона по подобной схеме я брал по току потребления всей схемы, т.к. зависимость мощности от ширины импульса не линейная, а модулировать нам надо таки можность дуги/факела

[iEugene0x7CA]

Уже запретили class-E по питанию модулировать? Как-хоть так-то?

Вообще, по мне это вполне не плохое решение.
Я ведь недавно выкладывал, в темке "моя первая катуха".
viewtopic.php?p=14006#p14006
Конструкция — тот самый качер, почему-то давно о нем упоминаний не слышал. На входе — класс А усилок. И оно даже работало, даже что-то играло.

[TAN]

Всем привет.
Немного прокомментирую по усилкам:

>Попробуйте забацать полумост на 10-13 МГц (ZVS режим нужен будет), должно прокатить, будет уже факел (хотя факельный разряд начинается с 5Мгц). Феты придется пообвязать кучей всего, но должно проканать.

Не надо ниче обвязывать на индуктивный угол. При слабой связи с первичкой так и получается и робит норм на сотнях Вт. Для фекальника этого хватает. А для емкостного угла на этих частотах любая обвязка снаружи корпуса бессмысленна.

>Класс Е действительно плохо работает с модуляцией вкл-выкл. Но зато хорошо работает с ZVS-ШИМ, можно на этом делать (у меня так один из ионофонов сделан), хотя не уверен как это будет работать на частотах факельника...

Если имеется в виду модуляция длительности открытого состояния ключа с сохранением времени закрытого, то это не есть гут. Слишком большая девиация частоты - будет двойная модуляция - по подводимой моще и по АЧХ нагрузки. Насчет обратки по току для линеаризации - хз не пробовал. Но идея хорошая. Других препятствий для такой модуляции нету.

>Может вам поможет Class Φ2? он неплохо работал при коротких пропусках

Работа F усилка на резонатор с довольно высокой добротностью и плавающей частотой настройки - эт забавное зрелище

[T1m]

Не надо ниче обвязывать на индуктивный угол. При слабой связи с первичкой так и получается и робит норм на сотнях Вт. Для фекальника этого хватает.

Угу, сказали бы это погоревшему пленочному конденсатору на питании полевиков, из-за которого у меня 460е сгорели...
Емкостями обвязывать надо, да и обойти паразитные диоды не мешало бы...

Если имеется в виду модуляция длительности открытого состояния ключа с сохранением времени закрытого, то это не есть гут. Слишком большая девиация частоты - будет двойная модуляция - по подводимой моще и по АЧХ нагрузки. Насчет обратки по току для линеаризации - хз не пробовал. Но идея хорошая. Других препятствий для такой модуляции нету.

Она самая, только время тоже меняется, так что я просто отслеживаю напряжение с обмотки связи... У строчника АЧХ тоже кривая как гуано, уплыл от резонанса - моща проваливается куда-то в Ж. По картинке на осциллографе обнаружил прикол - в сторону уменьшения модуляция слабее, т.к. обратная связь берется от общего потребления, а оно падает круто. Заодно после такого наблюдения, я понял какого фига строчник на тл494 звучал у меня как говно
Только в отличии от строчника, катушка же еще и в эфир энергию спускает, так что зависимость факела от мощности нелинейная...
А про класс Ф2, я, кажется, ляпнул глупость...

[TAN]

Та не, я не про питание - эт само собой. Я про антипаразитные диоды. Не обойти их из-за корпуса, в случае TO-247. Если тока директфеты или флипчип юзать - тогда да. Ну или на нитрид переходить

[BSVi]

Видел я исследования линейности насчет E класса по отношению к модуляции. Дак вот - модуляция по питанию почти линейна, а модуляция по ширине импульса обладает значительной нелинейностью, зависящей от всего подряд, поэтому, для хорошего аудио стоит, все-таки, модулировать питание.

[T1m]

Увы, модуляция по питанию линейна только тогда, когда нагрузка каскада класса Е чисто резистивная. На нелинейную нагрузку получается чистой воды лабутень
А стример катушки - все-таки не резистор...