Darlington versus MOSFET

[Beepbeep57]

Salut Thierry.

Pour les simul, c'est vraiment si tu as du temps à perdre, je ne voudrais pas t'imposer quoi que ce soit

Sinon tu peux utiliser le schéma que j'ai posté page 2 avec les 2SK en sortie, ça serait parfait.

Les tensions de grille je regarderai demain, le montage est encore branché.

Catsiano: bonne idée que de tester ton schéma !!
Didier.

[JM Plantefeve]

Bonjour Didier,

"Second constat: les mos spéciaux audio ne doivent avoir de spécial que le tarif auquel ils sont proposés"

Aurais tu poussé les tests au delà de la mesure d'une tension de déchet et de l'évaluation visuelle d'une sinusoïde à l'oscilloscope ?

Bien à toi, Jean-Marc.

[catsiano]

didier
si tu veut mettre des 2sk1058 il faut changer la valeurs des resistances d'emetteur des drivers
tu remplace par des 33 a 47ohm pour un courant de repos vers 100mA

car si tu garde les valeurs de resis tel qu"elle le courant de polarisation des driver ne va pas exceder 2mA

avec 33 ohm ont a :
2sk sous 100mA = VGS de 0,6V
0,6V / 33ohm = vers 20mA sur les drivers , comme a l'initial ...

pour l'ecretage ca change pas voir pire que les irf le vgs d'un 2sk1058 passe a -4V pour un courant de 3A crete (soite 20V crete dans 8 ohm)
donc en gros on reste a -7V de la tension +
le bias passe a 2,5V environ , coeficient cette fois ci trop elevée
pour le transi bias tu peut prendre 2 resistance de meme Valeur afin d' avoir 1,2V a ses bornes '(pour compenser les drivers)
et tu met une resistance en serie avec le transi vbe pour faire chuter le reste de la tension dont tu a besoin , 1,3V ou 1,2V
soit une resi de environ 1,2V / 0,01A = 120 ohm ...

faut compter sur une disto de 2 a 3x plus elevées qu'avec des irf ...

[catsiano]

Second constat: les mos spéciaux audio ne doivent avoir de spécial que le tarif auquel ils sont proposés

ma fois, on va attendre les soldes pour faire un ampli riche en harmonique

[thierry38]

j'ai pu faire des simul avec les 2sk2837
il a fallu extraire manuellement les données pour faire un modele,je ferai les 2sk1518 demain.

la bande passante 2.2 Hz -220 kHz (le modele du mos n'est certainement pas super precis,mais le comportement est viable )



l

le modèle mos que j'ai créé

.MODEL 2sk2837 VDMOS(KP=7.8792 RS=0.0021 RD=0.1897 RG=9.01 VTO=3.0
+LAMBDA=0.001 CGDMAX=8474p CGDMIN=3400p CGS=3380p TT=778n
+IS=2.36E-08 N=1.479 RB=0.006552 )



réponse sur signal carré ( 8ohms )



vitesse de balayage




réponse sur signal carré (temps de montée de la source 1 uS ) 8 ohms // 1uf



l'ecrêtage



la rejection de l'alimentation (20*log (30.2 v / 0.0035 v ) 78.7 db

[Nexus.6]

Premier constat: vainqueurs les 2SK2837 et 1518, que je choisirais en priorité.
Second constat: (qui rejoint les remarques de Thierry), les mos spéciaux audio ne doivent avoir de spécial que le tarif auquel ils sont proposés, et les IGBT ne sont pas trop adaptés à la BF.
Je suis tenté d'essayer les modifs préconisées par Catsiano, mais d'abord modifs du PCB.

Les essais aurait été grandement plus discriminants si tu avais procédé à une comparaison sur un montage sans contre réaction (sauf en DC).

La contre réaction doit pas mal compenser pour la non-linéarité des MOS et tu dois voir un sinus en sortie pour tout le monde. Sans CR, il y a fort à parier que seuls le bipolaire serait bien linéaire.

Quel est le gain en boucle ouverte du montage?

Résultats en image: déphasage nul , tensions et courants.

Si tu testes sur une résitance, c'est normal et ne peut en être autrement. Sur un HP, il y aurait déphasage selon la fréquence (tout aussi normal et ne supposant rien des qualités de l'ampli)

Quoi qu'il en soit, vive le bipolaire! (et la triode aussi!)

[thierry38]

Salut,

Quel est le gain en boucle ouverte du montage?

2910,soit 69.2 dB

le comparatif avec et sans CR



un exemple de classe a single ended avec mosfet industriel sans CR
ce schema a connu ses heures de gloire.

polarisé correctement (aprés le "coude" du seuil ),le mos travaile dans une zone bien plus linéaire qu'une triode sans CR

[thierry38]

erratum

toutes les mesures fft étaient mauvaises ( une erreur de valeur de resistance que j'avais mal saisie sur le schéma de didier )

j'ai fait une comparaison

on voit bien que la caracteristique Vgs/Id n'a que tres peu d'influence sur la linearité
c'est plutot la structure du schema qui determine l'amplitude et la repartition des harmoniques.

[catsiano]

j'ai trouvé des resultats similaires avec microcap 0,03 paire pour des mos irf et 0,045 a tendance impaire pour des 2sk1058

bon le taux d'amplification limité a 75db vient du fait que le bd 139 n'a pas beaucoup de gain en courant
il tire donc vers les 0,1mA ce qui represente une resistance virtuelle de 10k en // sur le generateur de courant (miroir)

la question ce pose pourquoi utiliser un miroir de courant si c'est pour annuler son effet par le choix d'un transistor bd140 ?

[Beepbeep57]

Bonsoir à tous.

Dis donc Thierry, tu as bien travaillé! (moi je rentre seulement du boulôt, saleté de temps ).
Je retrouve la même forme de sinusoide à l'écrétage, avec un léger défaut sur l'alternance négative: s'il restait à démontrer que la simul approche la vérité, c'est fait!

Nexus 6:

La contre réaction doit pas mal compenser pour la non-linéarité des MOS et tu dois voir un sinus en sortie pour tout le monde. Sans CR, il y a fort à parier que seuls le bipolaire serait bien linéaire.

Quel est le gain en boucle ouverte du montage?

Résultats en image: déphasage nul , tensions et courants.

Si tu testes sur une résitance, c'est normal et ne peut en être autrement. Sur un HP, il y aurait déphasage selon la fréquence (tout aussi normal et ne supposant rien des qualités de l'ampli)
Quoi qu'il en soit, vive le bipolaire! (et la triode aussi!)

Tout à fait d'accord avec toi: mes amplis sont à bipolaires, et mon préampli partiellement à tubes, donc.....
Concernant le fonctionnement en boucle ouverte, je n'ai pas assez de recul pour en débattre. J'en laisse donc le soin à plus instruit que moi


Concernant les mos spéciaux audio, je les ai téstés à leur sortie sur le marché ( 2SK135/2SJ50), montage Elektor, puis sur deux autres montages de structure différente avec les 2SK1058 et 2SJ162, ben disons que je suis passé à autre chose qui me satisfait plus: je ne dis pas que c'est mauvais, loin de là, mais...j'aime moins. Et je me fie plus à mes esgourdes qu'aux instruments de mesure!! On peut habiter Strasbourg et ne pas apprécier la choucroute

Et je ne veux rien discriminer, juste tenter d'apporter une réponse à la question de départ: Darlington versus Mosfet, et accessoirement vérifier la faisabilité concernant l'utilisation de transistors industriels. Il n'est donc pas question ici de polémiquer sur tel ou tel principe, juste faire des expériences constructives.

Sinon Thierry, que penses-tu du résultat des simuls?? Cela vaut-il le coup de continuer ou de changer de genre??

Catsiano: je suis un peu largué là

Didier.

[thierry38]

hello,

effectivement le faible gain du vas limite les perfs.

solution simple
-à la douglas self,un VAS darlington
-un vas cascodé (2n5401+mje350 sous 3.3v comme je l'avais fait ).

non les simul sont bonnes,faudrait juste modifié le VAS,c'est un montage qui n'a rien à envier a un autre.

[catsiano]

oui tout a fait thierry , faire suivre par un buffer est la solution la meilleur on peut atteindre les 100db de gain en boucle ouvert

ici avec le bd140 exemple qui a un gain en courant de 100X on a seulement une amplication de 20X pour le transistor d'entrée

si je remplace par un transistor avec une gain de 900X exemple un bc550C cascodé on a une amplification du 1er etage de 150 a 200X

soite un recule de distortion de 10X de la disto en boucle fermé

[Beepbeep57]

Arfff!! mais yabon: faites le schéma, je m'occupe du PCB!

Au fait: mes amplis dédiés au médium aigus sont sur la base d'un schéma de D.Self, et çà sonne rudement bien ( mais en darlington...).

A plus!

Didier.

[catsiano]

par exemple ici !! quazi single input courant feedback a la sauce nad 3020
le buffer est encadré en rouge

[thierry38]

sur la base du schéma de Didier

un comparatif mosfet avec deux bipolaires en quasi-comp
le seul changement sur le schema est le rajout d'une diode sur le driver du PULL (montage baxandall)
et ajustement du courant de repos

le 2sc5200 s'en tire pas mal.




une petite modif du code source pour afficher 4 décimales aprés la virgule pour la THD.

les comparaisons entre même transistor de sortie ( IDLE identique ) 12 Veff sur 8 Ohms
montage de base et montage VAS darlington à la Douglas self.





pour les mos 2837,il faut revoir les pôles de compensation.sinon ça part en oscillation
rc sur differentiel =47+470pf,R gates =68 ohms et Ccomp (sur le darlington ) =47 pF



la comparaison avec un industriel et deux transi "audio" (les mos polarisé à 300 mA,200 mA pour le bipo 2sc5200)