V-Fet Single Ended Amplifier

[tunerman]

Ja...a legfontosabb adatot elmullasztottam beírni, a trifiláris deszkamodell verziójának a bemérését:
A THD+N 1kHz/0,5W/15R terhelésnél 0,005%
TJ.

[tunerman]

Elérkezett az idő, hogy a Trip-FET unity coupled SE amplifier első működő deszkamodelljének a teljes kapcsolási rajzát feltegyem

Ebbe a trifilar verzióba beleintegráltam a már korábban használt " Münchhausen drive " megoldásomat, amely teljesen kitörli a D1 diódán jelentkező nemkívánatos jeleket.

viewtopic.php?f=28&t=1043&start=25

A jelenlegi kapcsolásban azt a két darab 8K2 ellenállást ezért a lehető legkisebb eltérésre kell kiválogatni, mert akkor a D1 diódán nem mérhető értékelhető zavarjel.
Ezzel a feszültségerősítést végző Altec 15095 Line transformer " virtual ground " üzeme bíztosìtva van, azzal együtt, hogy a Q1 V-MOSPOWER FET előfeszültségét is átvezeti.
TJ.

[tunerman]

Az erősítőben megvalósított " ideal MOSFET " ötletéről írnék néhány fontos információt.

- a Trip-FET elnevezés valójában 3 párhuzamosan működő MOSFET - et jelent
- ebben a két laterális MOSFET anti parallel SE (APSE) kapcsolásban van
- a driver V-MOSPOWER FET vezérli a két laterális MOSFET -et
- mivel ez a Trip-FET az unity coupled elve szerint az L1/L3 tekercsek között van, rajta működés közben feszültség esik
- ez a vezérlési "ablak" a Q1 DS és a Q2/Q3 GS feszültsége (kb. 7-8v)
- a prototípusban használt aktív eszközök esetén ez az " ablak " A és B pontok között van, és ez csökkenti a hasznos kivezérlési tartományt.

Oszcilloszkóp fotó mellékelve a felső "A" és az alsó "B" ponton látható jelalakról.
TJ.

[tunerman]

Elérkezett a napja a Trip-FET trifilar unity coupled SE összeszerelt deszkamodelljének (Altec 15095 transformator + Trip-FET output) az első bemérésének.

A trifiláris fojtó egy, a kimenetnek használt tekercse 1kHz-en 8v eff. feszültséget adott le a 15 ohmos terhelésre, a négyszögjelek àtviteléről a fotók mellékelve
( 100Hz/1kHz/10kHz/10v/div. ).
TJ.

[tunerman]

A trifilar unity coupled SE kimenet előtt van az Altec 15095 line transformer mint feszültségerősítő fokozat.
Ennek a line trafónak egy Natonal Semiconductor LH0033CJ buffer lesz a bemeneti meghajtója, a 10 kHz-es négyszögméréséről teszek fel fotót (input 0,2v/div, output 2v/div)
TJ.

[tunerman]

Újabb deszkamodell mérésekről teszek fel fotókat, miután a TO-3 tokozású VMP1 driver drain köri parazita kapacítását megszüntettem a testelt hűtőborda felé

Az első fotó a hagyományosnak mondható 20kHz-es négyszögjelet mutatja 5v/div állásban.
A második fotó szerintem egyedülálló a High End single ended erősítők világában, ez 100kHz-es négyszögjellel készült - 1usec/2v/div állásban.
(Aki műszaki beállítottságú, mérésekkel is foglalkozó érdeklődő, ez számukra régóta várt elemzésre ad lehetőséget.)
TJ.

[tunerman]

A következő gondolatom támadt a driver fokozattal kapcsolatban:

A trifiláris fojtó meghajtási pontjai nagyjából szimmetrikusak lettek, de a driver drain és source köre továbbra sem az, mert a TO-3 tok/drain a testelt hűtőborda felé kapacítást mutat - nem is keveset (korábbi összehasonlító mérésről fotók mellékelve).
Ezért a frissen berakott Siliconix VMP-1 V-MOSPOWER FET drivert alumina/ceramic szigetelő alátéttel láttam el. A mérések a driver csere és a kisebb parazita kapacitás hatására javuló paramétereket mutattak

- THD/1kHz/1W/15R: 0,02%
- THD/1kHz/3W/15R: 0,08%
- THD/1kHz/6W/8R: 0,16%
TJ.

[tunerman]

Az egy nap alatti "bűvészkedéssel" a következő műszaki paramétereket sikerült elérni a Trip-FET trifilar unity coupled SE deszkamodellnek nevezett drótkupacával:

- THD/1kHz/1W/15R: 0,03%
- Frekvenciamenet 1W/15R: 10Hz - 400kHz -3dB
- Teljesítmény frekvenciamenet: 6,5W/8R 15Hz - 300kHz -3dB
- THD/1kHz/6,5W/8R: 0,25%
- Munkaponti áram: 0,7A/15R vagy 1A/8R terhelésnél
Fotó melléklet: 100Hz négyszögjel 5v/div
TJ.

[tunerman]

Első mérés a működő Trip-FET trifilar unity coupled SE amplifier prototype modellről.
Fotó: 20kHz/5v/div/15R
TJ.

[tunerman]

Mivel elkészült a trifilar fojtó tekercselése, nekiláttam a Trip-FET - az ideal MOSFET project megvalósításának. Felkerült a hűtordára a V-MOSPOWER FET driver, és a két lateral MOSFET is.
A következő kihívás az lenne, hogy olyan árameloszlást tudjak találni a V-MOSPOWER driver és a MOSFET-ek között, ami a legkisebb THD értéket adja.
TJ.

[tunerman]

Az elkészült " trifilar choke coil " prototípus fojtó mérési fotóit beteszem:

1. A drain és a source köri huzal közé betekert harmadik/kimeneti tekercs induktivitása 100Hz-en - 65,94mH
(a elérési célként kítűzőtt Tango CH120m-2WD dual choke 60mH-s tekercsekkel rendelkezik)
2. A harmadik/kimeneti tekercs DC ellenállása - 0,77 ohm
(a Tango CH120m-2WD egy tekercsének az DC ellenállása 0,69 ohm)
3. A drain köri L1 és az L2 közötti kapacításának értékének a mérése - 5,840nF
4. A source köri L3 és az L2 közötti kapacítás mérése - 5,767nF

A trifiláris tekercselésű fojtó kapacításai alapvetően térnek el a hagyományos kimenő transzformátorokétól (sokkal nagyobb értékűek), mert itt a 3 vezeték igen szoros induktív és kapacitìv csatolásban van egymással.
A jelentősége abban áll, hogy a mágneskörön kívül ez a direkt csatolás a nagyfrekvenciás átvitelt jelentősen kiterjeszheti. Azonkivül mivel fizikailag a drain és a source vezetékei között van, az unity coupled elve szerinti visszahatás részét is képezi.
TJ.

[tunerman]

Beraknám a trifiláris tekercseléshez használt primitív "segédeszköz" fotóját, ami fékezi és szeparálja a 3 zománcozott rézhuzalt tekercselés közben.
(Gyógyszeres tégely fedele + papírcső + kábelkötegelő műanyagspirál)
TJ.

[tunerman]

Régi mondás, hogy amilyen az év kezdete - olyan lesz azután az egész év...

Nálam ez a valaha volt legnehezebb kezdetű év lett, mivel kézzel tekertem egy trifiláris tekercselésű prototípus fojtót...
DIY filozófiának tökéletesen megfelelve (magad uram, ha szolgád nincsen), készítettem egy primítív segédeszközt, hogy a 3 zománcozott huzal olyan könnyen azért ne keveredjen össze.
A két 0,9mm-es hagyományos zománcozott rézhuzal (drain+source kör) közrefog egy 1mm-es OFC zománcozott rézhuzalt - ez lenne a híres harmadik kimeneti tekercs. Összesen így 8 menetsort sikerült rátekerni a Vacuumschmelze SM85B tekercstestjére, ami kb. 3x60mH/100Hz induktivitást jelent.

Ezután már következhetnek a deszkamodell kisérletek
TJ.

[tunerman]

A drain és source köri tekercsek szoros csatolását a kimeneti tekercsre a trifiláris kivitelezés sorról sorra - horizontálisan és vertikálisan is - maximálisan teljesítí.
TJ.

[tunerman]

Az elmúlt hetekben a trifiláris/quadrifilàris tekercselés, és annak a gyakorlati megvalósítása foglalkoztatott leginkább. Több emberrel is beszélgettem erről a ritka tekercselési megoldásról, és számomra nyilvánvalóvá vált, hogy kevesen tudják ennek kivitelezésnek az igazi előnyeit.

A Frank H. McIntosh által benyújtott elektroncsöves PP szélessávú transzformátoros kimenet szabadalmi védettséget kapott 1953-ban, aminek a legfejlettebb változata a trifiláris tekercseléssel rendelkező kimenőtrafó.
A PP kivitelű erősìtő az anódköri + katódköri + driver tápfeszültséget utánhúzó tekercsével "trifilárisan" van kivitelezve. Fontos megjegyezni, hogy ez a megoldás a kimenőtrafó primerkörében hatásos, a szekunder tekercsek a hagyományos "osztott" kivitelben vannak a primerek között elhelyezve.

Az előzmények ismerete szerintem azért fontos, hogy az új fejlesztésű " unity coupled single ended amplifier " elvét össze tudjuk hasonlítani a korábbi PP megoldásokkal.

1. A korai PP trifiláris megoldásban lévő kettő aktív eszközhőz képest képest itt "elvileg" egy aktív eszköz van a kimeneten (single ended)
2. A McIntosh trifiláris tekercselésének az előnyei kizárólag a primer kör vezetékeire hatásosak
3. Az elektroncsövek tulajdonságai miatt impedanciaváltás is van a McIntosh kimenő primer/szekunder tekercsek viszonylatában, ez az új félvezetős kisimpedanciás áramkörben szükségtelen - itt un. "direkt" hajtása van a terhelésnek
4. Talán a legfontosabb előrelépés a trifiláris tekercselés esetében, hogy az új single ended megoldásomnál a kimeneti tekercs(ek) is része lett a trifiláris megoldásnak!
TJ.
(McIntosh szabadalmi, illetve MC75 elvi rajza mellékelve)

[tunerman]

A TRIP-FET unity coupled SE amplifier jövőbeli fejlesztéséhez lenne egy további ötletem, mivel barátaim állandóan azt kérdezgetik:
Mit fogsz még kitalálni? Mert akkor talán azt kellene megépíteni...

Unity coupled SE amplifier " QUADRIFILAR " winding.

Akkor ez lenne a jövőbeli ötlet, ami a trifiláris tekercselés egy szimmetrikusan kivitelezett, alacsony illetve magasabb impedanciájú hangszórókhoz alkalmazható változata.
(Ne kérdezze meg senki, hogy mikor lenne ebből az ötletből működő erősìtő.)
TJ.

[tunerman]

A TRIP-FET unity coupled single ended amplifier trifilar tekercseléses kimenetének az elvi rajzát felteszem.
A VAC SM85B csévetestjére a terveim szerint 3 szál 0,9mm-es ezüstözött rézhuzal lesz trifilárisan feltekerve.
TJ.

[tunerman]

Például vágott C magon bifiláris tekercselést, jobb minőségű ezüstözött rézdróttal, hogy, a Tango szintjét talán elérhessük...meghaladjuk?

Az idézetet nem véletlenül raktam be, mivel elérkezett az az idő, hogy belássam - nincs realitása ilyen Tango CH120m-2WD típusú kéttekercses fojtó beszerzésének.
Sajnos a Tango kéttekercses fojtóinak az anyagai és technológiája ismeretlen, reálisan nézve ugyanolyat valószínűleg DIY körülmények között létrehozni lehetetlen...
Persze ilyenkor lehet és kell egy DIY projektet megújítani és megváltoztatni

Átgondolva a továbblépést, arra jutottam, hogy magam veszem kézbe a kimeneti eszköz létrehozásának a problémáját. Nem maradok a kéttekercses fojtó + drága kicsatoló elektrolit kondenzàtorok megoldásánál, hanem kipróbálok egy újdonságot - a trifiláris tekercselésű fojtót

A source és drain körben elhelyezkedő, betervezett két bifilárisan tekercselt vezeték közé betennék egy harmadikat, ezzel trifiláris tekercselésű fojtót hoznék létre. A két bifiláris vezeték által közrefogott harmadik tekercs lenne a kimenet, a nagyon szoros és közvetlen kapacitív és induktìv csatolàs miatt valószínüleg jó átviteli paraméterekkel.

A kalkulációk oda vezettek, hogy erre a próbálkozásra beszereztem 2 db Vacuumschmelze SM85B transzformátort - a tekercsekhez szükséges ezüstözött ŕezhuzal jelenleg rendelés alatt áll.
TJ.

[tunerman]

Engedjük el ezt a témát, mert másról beszélünk.

Igazad van, Te az ellenkező áramú, én a megegyező áramú felhasználásáról írunk.
(A "bifilar" kifejezés a két egymás mellé tekert vezető elnevezése - van trifilar és quadrifilar is)
TJ.

[ELEX]

Engedjük el ezt a témát, mert másról beszélünk.

Elvi különbség van a bifiláris és a párhuzamos tekercselés között. A bifiláris tekercset indukció mentes huzalellenállásoknál használják, ha számít a frekvencia függő impedancia és nem csak DC-re akarják használni az ellenállást.
A párhuzamost trafóknál, fojtóknál használják magasabb minőségű eszköz létrehozására.
Ezt a párhuzamosan futó vezetőkkel készített tekercselést nevezed bifilárisnak. Nem az. Párhuzamos, egymás mellett futó vezetékekkel megvalósított tekercs.
A bifilárisban oda vissza folyik az áram egy vége van, a másikon visszafordul az áram, visszafordul a vezeték, indukció mentes, ezért sem trafót, sem fojtót bifiláris tekerccsel nem lehet megvalósítani.

Az, hogy ki mit, mikor hogyan....a dolog elméleti szintjén tökéletesen érdektelen.
Amiről beszélsz, az párhuzamosan futó vezetőkkel megvalósított tekercselés.

De nem hinném, hogy ez itt ezen a fórumon rajtunk kívül bárkit is érdekelne.

[tunerman]

ELEX » 17 nov. 2025 08:04
Komment:
https://hu.wikipedia.org/wiki/Bifil%C3%A1ris_tekercs értem én, hogy te a párhuzamos tekercselésre gondolsz, de a bifiláris tekercselés elnevezés tipikusan indukció mentes, mivel az áram ellentétes itánban folyik.

A Münchhausen drive V-FET SE működési leírásából/rajzából kiderül, hogy a két tekercs egyenáramúlag sorosan kapcsolódik, tehát a mágneses gerjesztés szempontjából minden rendben van.

Ami pedig a kapcsolás váltakozó áramú unity coupled (egységcsatolt) üzemmódját illeti - a két tekercs az aktív eszköz fázisfordítását kihasználva - azok párhuzamosan kapcsolódva üzemelnek.
(Hirata Tango CH120m-2WD kettős tekercsű fojtó leírása mellékelve)
TJ.

[tunerman]

ELEX » 16 nov. 2025 19:37
Komment:
Bifiláris tekercselés? Annak milyen induktivitása van?

Mint a hasonló elvű elektroncsöves McIntosh unity coupled erősítők bifiláris/trifiláris primer tekercseinek.

Az általam kifejlesztett unity coupled Single Ended erősítő működési elvéről itt az AVX DIY erősítők építése topikban lehet részletesen olvasni:
(ez a Münchhausen drive V-FET SE amplifier)

viewtopic.php?f=28&t=1043&start=25

TJ.

[tunerman]

Isten malmai lassan örölnek...

A Trip-FET SE amplifier alkatrészei szép lassan kezdenek gyülekezni nálam - most éppen a Cerafine 15000uF/63v-os kondenzátorok, és a Takachi SL20 vintage sasszi érkezett meg

Úton van 2 darab Tokyo Ko On Denpa T65CS 600 ohmos attenuator, a többire persze tovább folyik a vadászat
TJ.

[tunerman]

A Trip-FET unity coupled SE (3 MOSFET parallel) megoldásnak elengedhetetlen tartozéka a kimeneten lévő kéttekercses fojtó. Erre alkalmas a Tango 120m-2WD típusú fojtója, aminek egyetlen hátránya, hogy lehetelen beszerezni...
Na jó - de mi lesz helyette?

Elbeszélgettem erről a helyzetről egy trafó tekercseléssel foglalkozó emberrel, aki vállalta 2 darab kisérleti példány elkészítését. Ami örömteli tény, hogy az eredeti Tango 100Hz-re volt tervezve, amíg ez a próbadarab már ennél többet is tudhatna
Például vágott C magon bifiláris tekercselést, jobb minőségű ezüstözött rézdróttal, hogy, a Tango szintjét talán elérhessük...meghaladjuk?
TJ.

[tunerman]

Az "ideális" MOSFET projekt következő állomása a két antiparallel kapcsolt laterális MOSFET pár kiválasztása volt.
Sajnos az előzetesen megadott Exicon ECF10N16/ECF10P16 párok nem jöttek össze, a P csatornásnak a nyítófeszültsége magasabb értéken indult ...így jött a régi, jól bevált Hitachi 2SK135/2SJ50 MOSFET-ek válogatása

Milyen érdekes is az élet - a 8 db N és 8 db P MOSFET-ből simán találtam két egymáshoz passzoló párt (UDS=10v, UG=0,55v, ID=32mA)
A további lépés az "ideális" MOSFET összeállítása a 3 különböző típusból, és az árameloszlás kisakkozása a legkisebb torzítás érdekében.
TJ.