Mein M250-Verstärker ist fertig!

Habe gerade diesen Tread entdeckt.
Sehr schöner Verstärker; sauber aufgebaut!

Ich möchte noch einmal Bezug auf das Posting #18 von Zucker/ Henry nehmen. Er berechnet dort einen Trafo Ersatzwiderstand.

Der Innen R des Trafos wird bei 45V / 8.88A = 5.06R liegen

Hier findet meiner Meinung nach eine falsche Annahme statt.
Es wird vereinfachend angenommen, dass sinusförmige Größen vorliegen, das ist ok. (durch den eigentlich pulsförmigen Strom steigen in Wirklichkeit die I²R Verluste).
Allerdings ist 5.06Ohm hier keinesfalls der Innenwidertand der "Ersatzspannungsquelle" Netz + Trafo, sondern vielmehr der gesamte Widerstand in dem angenommen Stromkreis. (also Netz/ Trafo Innerwiderstand PLUS Lastwiderstand).
Wäre 5.06Ohm nur der Innenwiderstand, so würde bei 8.88A
die gesamte Spannung an diesem abfallen; Kurzschlussfall.

Aus diesem Grund ist auch die Argumentation, an 2Ohm Last würde der Verstärker nicht mehr als 800W * 0.7% = 560W
liefern nicht zulässig.
In Wirklichkeit hindert den Trafo erstmal nichts daran
die benötigte Mehrlistung zu liefern. Die Gleichrichtung und
Siebung haben den Einfluss, dass mit zunehmender Belastung die Spitzenströme überproportional steigen, sodass durchaus
relevante Spannungsabfälle an dem Trafoinnenwiderstand und am Netzinnenwiderstand auftreten. Allerdings ist dieser Einfluss trotzdem nicht so groß dass die Mehrleistung am Ausgang nicht zustandekommen würde.
Letzen Endes wird (ausschließlich!) die höchstzulässige Wicklungstemperatur die Ausgangsleistung begrenzen.
(wenn man nur den Trafo betrachtet).

viele Grüße, Manuel

Sehr schöner Verstärker; sauber aufgebaut!

Dankeschön!

Und recht logische Argumentation! Ist mir vorher garnicht aufgefallen. Mit einem 4Ohm-Lautsprecher hätte man ja nicht mal mehr die Hälfte an Spannung zur Verfügung.
Wenn RKTs so hohe Innenwiderstände hätten müsste man sie bei jedem Netzteil gnadenlos überdimensionieren... ...oder es wären alle unbegrenzt kurzschlussfest...

Grüße,

Richard

So, hat etwas gedauert aber jetzt gab´s endlich eine neue Eingansstufe!
Die hat jetzt zwei Elkos und Dioden dazu drauf. Jetzt gibt´s keinen Ausschalt-Plopp mehr, lag also doch an der Eingangsstufe.
Außerdem kann das Teil jetzt auch ein bisschen verstärken und damit hab ich natürlich gleich mal einen Belastungstest gefahren: 1kHz auf 2Ohm-Lastwiderstand gibt ein bisschen mehr als 600W reine Sinusleistung!
Zur Messung: Hab mit dem Oszi die Spannung gemessen und dann über den Widerstand die Leistung ausgerechnet. Sollte so halbwegs passen, auf s´Watt genau brauch ich´s ja nicht!



BTW: Hatte bei einem Kanal bei ca. 400W (20A Spizte) auf einmal ne Schwingung, hab aber dann auch gemerkt warum: Hab das "Lautsprecher"-Kabel um s´Chinch-Kabel gewickelt, da kann der Verstärker natürlich nicht viel dafür...

BTW: Schon krass, dass im Verstärker über 10V "verschwinden" bei 2Ohm-Last...

Grüße,

Richard

Hi Richard,

nette Endstufe, Design folgt dem "Blameless" Konzept von Douglas Self.

1kHz auf 2Ohm-Lastwiderstand gibt ein bisschen mehr als 600W reine Sinusleistung

Über welchen Zeitraum? Welche Temperaturen werden erreicht? Wie schaut der Frequnzgang aus?

Schon krass, dass im Verstärker über 10V "verschwinden" bei 2Ohm-Last...

Nicht verwunderlich, da fließen gut 17,3A Spitzenstrom. Dabei gehen allein an den Emitterwiderständen 1.42V verloren, an der Leistungsstufe ca. 2 ma 0.7V, über der Stromquelle der VAS bestimmt auch noch mal 2.5V. Das macht in Summe schon rund 5.6V, wenn man noch ca. 0.3V Vce an den End-Transistoren annimmnt. Dazu kommt, dass die Versorgung bei so einer Belastung schon etwas einbricht. Du kannst das ja mal Nachmessen, wie eine Rail bei dieser Last aussieht.

Was mich allerdings wundert, ist die Stromquelle um T11. Wenn man die Flussspannung der LED mit 2V ansetzt, dann würde ich für die Stromquelle (2-0.65)/220 = 6.1mA erwarten. Ich halte das für etwas wenig, denn bei einem Spitzenstrom vom 17.3A müssten T12 und T1,3,5,7 eine Verstärkung von rund 17.3/0.006 = 2800 haben. Das ist ganz schön viel, wie schauts denn aus wenn man dann noch auf 20kHz geht? Reicht dann das GBW der Transistoren noch aus? Ich hätte daher die Stromquelle mit für mehr Strom ausgelegt.
Zu dem Diff-Transis am Eingang hat ja Krachkiste schon was gesagt, ich würde da eher zu den 2N5401 greifen, die BC scheinen mit mit ihren 65V vielleicht doch etwas grenzwertig.

Was mir aber gar nicht gefällt: Der Atmel Chip Ich wundere mich, dass man damit funktionierende Schaltungen bauen kann

Grüße
Stefan

Hi!

nette Endstufe

Danke!

Über welchen Zeitraum? Welche Temperaturen werden erreicht? Wie schaut der Frequnzgang aus?

Nur mal n´paar Minuten ausprobiert... Dementsprechend sind die Temperaturen auch nicht interessant, ich glaub ich hab mal was um die 70 oder 80Grad für Volllast berechnet, is schon so lang her... Wird noch ausprobiert!
Genauso wenig kann ich bis jetzt was zum Frequenzgang sagen. Will aber mal noch n´paar Messungen machen. Anastiegszeit und so...

Nicht verwunderlich, da fließen gut 17,3A Spitzenstrom. Dabei gehen allein an den Emitterwiderständen 1.42V verloren, an der Leistungsstufe ca. 2 ma 0.7V, über der Stromquelle der VAS bestimmt auch noch mal 2.5V. Das macht in Summe schon rund 5.3V. Dazu kommt, dass die Versorgung bei so einer Belastung schon etwas einbricht. Du kannst das ja mal Nachmessen, wie eine Rail bei dieser Last aussieht.

Joa, nicht verwunderlich aber ich find´s trotzdem krass...
Die Versorgung is recht robust aber wird natürlich auch einbrechen, hab ich letztens nicht genau drauf geachtet, würd ja auf n´LCD stehn...

Was mich allerdings wundert, ist die Stromquelle um T11. Wenn man die Flussspannung der LED mit 2V ansetzt, dann würde ich für die Stromquelle (2-0.65)/220 = 6.1mA erwarten. Ich halte das für etwas wenig, denn bei einem Spitzenstrom vom 17.3A müssten T12 und T1,3,5,7 eine Verstärkung von rund 17.3/0.006 = 2800 haben. Das ist ganz schön viel, wie schauts denn aus wenn man dann noch auf 20kHz geht? Reicht dann das GBW der Transistoren noch aus? Ich hätte daher die Stromquelle mit für mehr Strom ausgelegt.

Puh, mal probieren... Hab den Schaltplan mehr so übernommen wie er war. Der M250 war die Grundlage für meinen Verstärker und der einzige Teil der fertig übernommen wurde (abgesehen von den kleinen Mods).
Hmhm, theoretisch könnte man da ja ne blaue LED reinbauen, oder? Mehr Flussspannung, mehr Strom, usw....

Zu dem Diff-Transis am Eingang hat ja Krachkiste schon was gesagt, ich würde da eher zu den 2N5401 greifen, die BC scheinen mit mit ihren 65V vielleicht doch etwas grenzwertig.

Hehe, jo, wird schon noch mal geändert. Sobald ich mal wieder Lust hab das Teil zu zerlegen...

Was mir aber gar nicht gefällt: Der Atmel Chip Ich wundere mich, dass man damit funktionierende Schaltungen bauen kann

Was soll das heißen??? Sind hier PIC-Leute anwesend???

Grüße,

Richard

Stampede schrieb:

Design folgt dem "Blameless" Konzept von Douglas Self.

Hm, find ich jetzt persönlich etwas weit hergeholt, das als an Blameless orientiert zu bezeichnen. Ich sehe keinen stromspiegel, ich sehe keine local-gain-enhanced VAS (den Begriff hab ich mir grad ausgedacht ). Besonders diese beiden Sachen führt er aber m.M.n. in das Standarddesign (das ziemlich genau dem M250 entspricht) ein, um es sozusagen zu einem Blameless aufzumöbeln.

Was mich allerdings wundert, ist die Stromquelle um T11. Wenn man die Flussspannung der LED mit 2V ansetzt, dann würde ich für die Stromquelle (2-0.65)/220 = 6.1mA erwarten.

Hui, ist mir bis jetzt gar nicht aufgefallen, das ist tatsache etwas wenig VAS-Strom, wenn sie diese Ausgangsstufenkonfiguration befeuern soll.

Der direkte Weg den VAS-Strom zu erhöhen wäre eigentlich nicht eine blaue LED reinzubauen (weil das auch den Betriebsstrom des Diffpairs ändern würde), sondern einfach den entsprechenden Widerstand zu ändern (statt 220R halt 100R z.B.).

@Stampede
Wo finde ich den Plan wieder, auf den du dich beziehst?

Ich hab in dem anderen Thread den hier gefunden, konnte aber die Bezeichnungen nicht zuordnen die du benutzt hast. Vielleicht bin ich auch einfach schon zu müde

noopy schrieb:

Hehe, jo, wird schon noch mal geändert. Sobald ich mal wieder Lust hab das Teil zu zerlegen...

Oder du gezwungen bist

Der direkte Weg den VAS-Strom zu erhöhen wäre eigentlich nicht eine blaue LED reinzubauen (weil das auch den Betriebsstrom des Diffpairs ändern würde), sondern einfach den entsprechenden Widerstand zu ändern (statt 220R halt 100R z.B.).

Ahjo, okei!

Oder du gezwungen bist

Oder dann...

Hi,

Wo finde ich den Plan wieder, auf den du dich beziehst?

Ich hatte mich auf den im Post #36 bezogen, werde jetzt damit es nicht maßlos durcheinander geht mich auf den verlinken im vorletzten Post beziehen.

Nochmals zu Stromquelle, selbst wenn man mit einer grünen LED rechnet und dann vielleicht 2,2V annimmt, kommt man auf nur 7mA, ich finde das etwas wenig für 2Ohm, die Ausgangstufe müsste dann immern och eine Stromverstärkung von rund 2400 bringen.
Habe mir mal kurz die Datenblätter der MJL / MJE angeschaut (erst mal den NPN Zweig). Wenn man mal von 17.3A Spitze ausgeht, sind das 4.3A pro Leistungstransistor. Dabei liefert der noch laut Figure6 im Datenblatt (ich nehme mal ganz koservativ überlegt immer 25°C an) eine Verstärkung von 60 bei einem GBW von ca. 6,0MHz. Bei einer Verstärkung von 60 sollten dann mit dem Transistor noch 100kHz drin sein. Ich habe mal das GBW mit 6MHz angenommen, da du sagtest, dass ca. 10V im Amp verlorgen gehen, wenn man aber noch überlegt dass die Spannung beim Spitzenstrom am meisten einbricht, kommt man auf Werte von zwischen 5V bis 10V Vce in Fig6.
Der Treiber vorher muss als noch 4 * 4.3A / 60 = 287mA liefern, also auch nicht wenig. Wenn ich jetzt davon ausgehe, dass die Stromquelle nur max. 7mA bringt, ist das noch ein Faktor von 41 den T8 verstärken muss. Mit den selben Überlegungen wie oben erhält man einen max. Gain von 150, ein GBW von 60MHz und damit noch rund 1,5MHz die der Treiber liefern könnte.
Soweit die Vorüberlegung. Wenn jetzt die Transistoren so weit ausgelastet werden, steigen natürlich die Nichtlinearitäten wie. z.B. der Klirr ordentlich an, sodass es besser ist, mit deutlich mehr Luft nach oben zu designen. Da du aber wahrscheinlich an 4 Ohm arbeitest, wird das alles nicht so wild sein, und der VAS Strom doch ausreichen.
Da du aber schreibst, du bestizt einen Signal Generator würde mich mal interessieren, wie diese theoretischen Überlegungen jetzt sich bei deinem Amp verhalten, es wäre mal ein Sweep von sagen wir mal 100Hz bis rund 100kHz richtig interessant. Da die PNP im allgemeinen deutlich langsamer als NPN sind, und parasitäre Effekte wie Ausräumen der Basis-Emitterstrecke, Mitterkapazitäten etc. nicht betrachtet wurden, würde es mich nicht wundern, wenn die gemessenen Werte um den Faktor 3 bis 5 abweichen würden (ggf. sogar mehr).

Bevor jetzt an der Schaltung rumgelötet wird, würde ich erst mal messen, die Realität ist halt das was zählt.

@krachkiste:
ok, Blameless ist vielleicht wirklich etwas weit hergeholt, ist auch ein Weilchen her, dass ich das Buch gelesen habe. Ich war wohl etwas zu sehr auf die Endstufe fixiert, denn dieser "fliegende" Treiber mit der Speedup-Kapazität C6 habe ich erstmals in den Beschreibungen von D.Self gesehen, wahrscheinlich daher die Assoziazion.

@Richard:

Was soll das heißen??? Sind hier PIC-Leute anwesend???

Klar :D, man vergleiche meine Vorstufe.

Grüße
Stefan

N´Abend!

Joa, der M250 ist ja eigentlich für 4Ohm gedacht, die 2Ohm-Stabilität war mehr so meine "Upgrade-Idee", die ist natürlich nicht ins komplette Design mit eingeflossen, dafür hatte ich noch nicht genügend Ahnung von der Verstärker-Theorie...

Ich hab einen Funktionsgenerator daheim und den Verstärker hab ich mit einem Funktionsgenerator-Programm vom PC aus getestet. Mit einer Sweep-Funktion mit der ich dann auch mein Oszi triggern kann kann ich leider nicht dienen aber ich könnt wohl an sowas kommen, mal gucken... Oder ich sweepe per Hand...
Kann ich natürlich mal ausprobieren!

Einfach so drauflos löten werd ich auf keinen Fall, weil ich im Moment (noch?) recht zufrieden bin wie er gerade läuft und es doch ne ziemliche Arbeit ist den Verstärker zu zerlegen...

Ach zu dir gehört die Vorstufe! Genau, die hab ich mir schon mal angeschaut. Schönes Teil!

Grüße,

Richard

Also bei 15kHz schaut immernoch alles genauso aus: soweit ich das optisch über den Daumen auf das Oszi peilen kann macht das Monster auch bei 15kHz 600W auf 2Ohm. Evtl. waren´s vorher 630W und jetzt sind´s nur noch 600W, so genau kann ich´s nicht sagen. Höhere Frequenzen trau ich Laptop und Mischpult nicht zu, auf dem Oszi sieht das Signal jetzt schon n´bisschen strange aus, muss wohl nen Funktionsgenerator herschleppen... ...oder den Verstärker wieder in mein Labor... Je nachdem...

Grüße,

Richard